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转炉的主要功能是使用纯氧气除铁水中的碳。在顶吹转炉氧作为高速射流对铁水表面注入,使氧气冲击射流的穿透深度增大。在这些条件下,氧气直接与铁水中的碳反应生成一氧化碳。纯氧气顶吹转炉可以脱炭200吨铁水从443℃到0.04C,约20分钟。由于这种高生产力,转炉将逐新取代平炉。
在钢水中注入氧气,首先氧化的是硅和碳。当铁水的碳浓度降低到约约1%时,铁的氧化开始与碳平行。铁的氧化变得明显小于0.1的浓碳度, 降低氧脱碳,同时
增加铁损成渣。 顶吹转炉的问题在于,当含碳量达到低碳指标时铁开始氧化,和由止此降低的脱碳速度。当氧化铁含量里的渣增加过多时,可以很快与钢液中的碳反应,引起气体逸出,形成一个混合的渣钢,有时炉内会产生“喷溅”。
在顶端的多孔氧枪的使用已经证明可以有效抑制钢水和防止过度氧化。然而,这种枪的有效性仍然不足,而氧气底吹工芝的开发弥补了这一缺陷。纯氧气体从转炉底部主入钢水。底吹提高铁水搅拌,从而缩短了平均混合时间,促进镀液中溶质碳转移,防止过渡氧化成渣,这是喷碳的原因。因止底吹可以提高脱碳效率,特别是在低碳的情兄下。底吹与同心双壁管底吹并行时,内管是用来吹氧气与石灰粉,而丙烷气吹通过外管作为冷却液防止风口回烧,由于丙烷发生在吸热反应中分解,导致冷却和减少风口燃烧。这些改进使得低碳钢的生产变得容易得多。
顶底吹转炉,转炉炉型相结合的优势。近年来在氧气复吹转炉炼钢中,主要采用底吹惰性气体搅拌为最突出的地方。采用多种底吹法,例如:采用嵌入式多管道或多狭缝陶瓷塞用于底吹风口。对转炉废气回收(这是C0含里高),C0在炉喉燃,或通过安装在炉的上部余热锅炉回收,或是通过其他燃烧废气回收设备存储起来以备后用。