正文

通過轉(zhuǎn)爐底部的氧氣噴嘴把氧氣吹入爐內(nèi)熔池，使鐵水冶煉成鋼的轉(zhuǎn)爐煉鋼方法。幾個(gè)不同國家所發(fā)展的氧氣底吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法略有不同，名稱也異，德國稱 OBM，法國稱LWS，美國稱Q-BOP。1967年開始在聯(lián)邦德國用于工業(yè)生產(chǎn)。1978年，世界各國已投產(chǎn)的氧氣底吹轉(zhuǎn)爐(圖1)年產(chǎn)鋼總能力達(dá)到3548萬噸。

氧氣底吹轉(zhuǎn)爐煉鋼

氧氣底吹轉(zhuǎn)爐由于吹煉平穩(wěn)，噴濺少，所以爐體的高度與直徑之比小于氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐。同樣的容積，氧氣底吹轉(zhuǎn)爐的裝入量也較大。帶氧氣噴嘴的爐底可以拆下更換。噴嘴由同心的雙層套管組成：內(nèi)層通常用銅管，通氧氣；外層用碳素鋼無縫管，在兩層管之間有間隙，通冷卻劑。冷卻劑通常為氣態(tài)的或液態(tài)的碳?xì)浠衔铮缣烊粴?、丙烷、輕柴油等。依靠碳?xì)浠衔锏牧呀馕鼰?、氣體的膨脹吸熱、以及氣體的高速流動帶走熱量，以降低氧氣噴嘴及其附近反應(yīng)區(qū)的溫度，并可抑制氧化鐵的高溫蒸發(fā)，減少煙塵。30～230噸的轉(zhuǎn)爐一般裝有5～22支氧氣噴嘴。為了使熔池?cái)嚢钘l件好，反應(yīng)平穩(wěn)，噴嘴的直徑一般不超過熔池深度的1/35。噴嘴之間以及噴嘴與爐壁之間都要有適當(dāng)間距，使熔池?cái)噭悠椒€(wěn)，并減輕對爐襯耐火材料的侵蝕。噴嘴的布置要做到：在倒?fàn)t取樣和出鋼時(shí)，噴嘴能露出渣液面。

氧氣底吹轉(zhuǎn)爐由于自底部直接向熔池分散供氧，所以攪拌條件好，氧流和液態(tài)金屬的接觸面大，反應(yīng)迅速，均勻,C-O接近平衡。與氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐相比，吹煉平穩(wěn)，噴濺少，煙塵量少，爐渣中氧化鐵含量低（圖2）。因此氧氣底吹轉(zhuǎn)爐的金屬收得率比氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐高1～2％；氧氣和石灰消耗較低，終點(diǎn)的余錳較高，含氧量低，可節(jié)省錳鐵等脫氧劑的消耗。

氧氣底吹轉(zhuǎn)爐煉鋼

氧氣底吹轉(zhuǎn)爐采用粉狀造渣料，顆粒細(xì)，比表面大，增大了反應(yīng)界面，成渣快，有利于脫硫、脫磷。由于氧氣底吹轉(zhuǎn)爐鋼中氧含量低（圖3），特別適于用來冶煉低碳鋼和超低碳鋼。氧氣底吹轉(zhuǎn)爐所需廠房比頂吹轉(zhuǎn)爐所需為低（圖4）；有的廠利用原有平爐廠房，將平爐改建為氧氣底吹轉(zhuǎn)爐，減少改建投資。

氧氣底吹轉(zhuǎn)爐煉鋼

氧氣底吹轉(zhuǎn)爐煉鋼

底吹氧的缺點(diǎn)，主要是爐底壽命較短（只有個(gè)別廠達(dá)到2000爐），設(shè)備較頂吹轉(zhuǎn)爐復(fù)雜（多了噴嘴、冷卻系統(tǒng)等）。由于用碳?xì)浠衔镒骼鋮s劑，使得吹煉終點(diǎn)熔池含氫量也較高。近年正在研究新的噴嘴冷卻劑，例如液態(tài)二氧化碳等。此外，為了節(jié)約能源，增加爐料中的廢鋼比重，有的廠在底吹轉(zhuǎn)爐上部吹少量氧氣，增加爐氣中一氧化碳燃燒成二氧化碳的部分。