復(fù)合吹煉的轉(zhuǎn)爐因使用底吹氣體,相應(yīng)地增大了對(duì)熔池的攪拌力,可以避免LD轉(zhuǎn)爐鋼水的過(guò)氧化現(xiàn)象,明顯地顯示出和底吹類似的冶金反應(yīng)特征,但由于底吹氣體量不同顯示出底吹特征的程度也有較大區(qū)別。
從爐底通少量攪拌氣體(為頂吹流量的 1一5%)的例子是LD-KG法千葉150t轉(zhuǎn)爐和水島180t轉(zhuǎn)爐、首鋼第一煉鋼廠30t轉(zhuǎn)爐都用此法,是在爐底設(shè)置幾個(gè)小直徑單管,最大可以吹入0. 05Nm3/t. min的Ar或N2。
若從底部噴吹氧氣加大攪拌強(qiáng)度,就是K-BOP法,在千葉85t轉(zhuǎn)爐和水島250t轉(zhuǎn)爐上得到應(yīng)用。底部氧流量可達(dá)到全部流量40%,并能噴入全部石灰粉,最大底供氧為0.7-1.3Nm3/t.min。如果用混合均勻時(shí)間代表鋼水?dāng)嚢鑿?qiáng)度,在總供氧量保持一定時(shí)的底吹氣體量和熔池混勻時(shí)間的關(guān)系,見(jiàn)圖。可以看出混合均勻時(shí)間在底吹氣體量達(dá)到INm3 /min. t左右時(shí)明顯縮短。
(一)脫碳反應(yīng)和鋼液的氧化
脫碳反應(yīng)速率的轉(zhuǎn)折點(diǎn)一從取決于供氧強(qiáng)度轉(zhuǎn)變到取決于碳的擴(kuò)散速度時(shí)的鋼中含碳量。(o)將隨鋼水的攪拌強(qiáng)化而減少,K-BOP法含氧量比Pco = 1大氣壓平衡曲線低,在[C] = 0.05%時(shí),僅相當(dāng)于Pc0 = 0.75大氣壓的[C] [o]平衡曲線上。見(jiàn)吹煉終點(diǎn)的[C]和[O]關(guān)系圖。
吹煉時(shí)(TFe)和鋼中氧的行為一樣,渣中含鐵比頂吹降低2.5一5%,可使金屬收得率提高0.5-1.5%。
。ǘ┰讳摲磻(yīng):
1.由于攪拌比LD法強(qiáng),余〔Mn]高,其理由可理解為(TFe)低,下式反應(yīng)接近平衡,首鋼6t轉(zhuǎn)爐采用復(fù)合吹煉,可節(jié)約Mn-Fe0.4kg/t鋼。
吹煉終點(diǎn)的〔C〕和〔O〕關(guān)系
(Feo)+(Mn)=(Mno)+(Fe)
武鋼50t轉(zhuǎn)爐采用復(fù)合吹煉,可節(jié)約Mn-Fe0.63kg/t坯,一般報(bào)道余Mn可提高約0.02-0.06%。
2.脫s反應(yīng)如下式所示,由于K-Bop法的熔池中氧勢(shì)低于LD轉(zhuǎn)爐,所以脫s優(yōu)越,當(dāng)然除去攪拌作用,K-Bop法還有噴石灰粉的作用,如隔頁(yè)圖所示。
[S]+[o 一2]=[S -2]+[o]
3.脫p反應(yīng)如上圖所示,在相同(TFe)含量下,攪拌力越大,熔池鋼、渣均勻性越好,磷的分配比就越高。當(dāng)然這也與底吹降低渣中游離鈣含量,以及噴吹石灰粉有關(guān)。
。ㄈ╀撘褐械臍怏w成份:
K-Bop法的[N]含量比LD法低,有利于冶煉低碳、低氮的鋼。由于底吹噴嘴可噴保護(hù)氣體丙烷,它分解出氫,使終點(diǎn)的氫含量比LD轉(zhuǎn)爐高2-4ppm。應(yīng)在出鋼前用Ar或N2趕走氫
。ㄋ模⿵(fù)合吹煉使攪拌力增強(qiáng),加強(qiáng)了廢鋼的熔化速度,可以穩(wěn)定爐內(nèi)溫度,減少熔池溫度的不均勻性。
(五)終點(diǎn)控制的命中率:
復(fù)合吹煉強(qiáng)化熔池?cái)嚢,使(fàn)t內(nèi)鋼水成份和溫度均勻化,在此基礎(chǔ)上,日木新日鐵、名古屋廠正在開(kāi)發(fā)直接出鋼技術(shù),在停吹前1.5分,用付槍進(jìn)行測(cè)定吹煉過(guò)程中熔池的碳和溫度,用計(jì)算機(jī)計(jì)算達(dá)到終點(diǎn)目標(biāo)溫度和碳所需加入的冷卻劑量及耗氧量。停吹后,不再進(jìn)行付槍測(cè)定,可立即出鋼,碳和溫度同時(shí)命中率可比頂吹轉(zhuǎn)爐提高5-10%左右。