5__转炉顶底复吹技术
转炉顶底复吹技术
通过精确控制气体流量和吹炼参数，可以生产出 高质量的钢种。
强化冶金反应
通过顶底复吹技术，可以更有效地促进钢液中的 冶金反应，提高钢液纯净度。
节能减排
该技术能够降低炼钢过程中的能耗和减少污染物 排放。
技术发展历程
起源
转炉顶底复吹技术起源于20世纪 70年代，最初是为了解决传统转 炉炼钢技术中存在的冶金反应不
这种相互作用不仅有助于加速熔池的熔炼过程，还有助于提高钢水的纯净度和均 匀性，降低杂质含量。
顶底复吹对熔池搅拌的影响
顶底复吹技术通过向熔池底部吹入氧气或其他气体，产生强 烈的搅拌作用，使熔池内的钢水充分混合。这种搅拌作用有 助于加速钢水的传热和传质过程，提高熔炼效率。
顶底复吹的搅拌作用还能减少钢水中的夹杂物和气泡，提高 钢水的纯净度和致密性。
副枪测量准确
定期检查副枪测量准确性，确保钢水温度和 成分控制准确。
控制顶吹氧气流量
根据钢水氧化反应需求，调整顶吹氧气流量， 控制钢水温度和成分。
设备维护保养
定期对顶底复吹设备进行维护保养，确保设 备正常运行。
04
转炉顶底复吹技术的效果与 优化
转炉顶底复吹技术的效果
提高氧气利用率
通过底吹和顶吹的结合，使氧气更加 均匀地分布在熔池中，提高了氧气的 利用率，降低了能耗。
的远程监控和智能控制。
03
案例三
某欧洲大型钢厂采用先进的顶底复吹技术，提高了转炉的生产效率和产
品质量。该技术通过优化气体流量和吹炼工艺参数，降低了能耗和生产
成本，提高了企业的经济效益。
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减少氮气消耗
采用顶吹技术，可以减少氮气的消耗 量，降低生产成本。
顶底复吹转炉培训
顶底复吹转炉培训顶底倒复吹转炉是一种高炉，能够快速、高效地生产各种类型的钢铁。
它采用了先进的冶炼技术，确保生产出优质的钢材。
为了保证设备的安全运行和生产效率，每位员工在使用顶底倒复吹转炉前都必须接受相应的培训。
培训内容主要包括以下几个方面：首先，员工必须全面了解顶底倒复吹转炉的结构和工作原理。
他们需要掌握转炉的各个部分以及它们的功能，以便在实际操作中能够准确地控制和管理设备。
其次，员工必须学会如何正确地操作顶底倒复吹转炉。
他们需要了解每个操作步骤的要求，以及如何根据生产需要来调整设备的参数。
只有掌握了正确的操作方法，员工才能够确保设备的安全运行并生产出合格的钢材。
除此之外，员工还需要学习顶底倒复吹转炉的安全知识和应急处理方法。
他们必须了解如何预防事故的发生，以及在发生事故时如何迅速有效地处理，以保障生产的连续性和员工的安全。
最后，员工还需要学会如何对顶底倒复吹转炉进行日常维护和保养。
他们需要了解设备的常见故障和故障处理方法，以及定期维护工作的要求，以保证设备可以长时间、稳定地运行。
通过培训，员工们将能够全面掌握顶底倒复吹转炉的操作和管理技能，确保设备的安全运行和高效生产。
培训的方式和方法也很重要。
可以采用理论与实践相结合的方式，通过课堂教学、实地操作和模拟演练等多种方式来进行培训。
理论教学能够帮助员工全面了解设备的结构、原理和操作要求；实地操作和模拟演练能够让员工们亲身体验操作过程，加强操作技能和应急处理能力。
另外，培训过程中还应该进行考核和评估，以确保员工们掌握了所需的知识和技能。
只有通过了培训的考核和评估，员工才能够获得相应的操作资格和证书。
在培训结束后，还应该对员工进行持续的跟踪和管理，对其日常工作进行指导和检查，以确保员工们能够将所学到的知识和技能有效地运用到实际工作中，为企业的生产做出贡献。
总之，顶底倒复吹转炉的培训是十分重要的，它能够帮助员工全面掌握设备的操作技能，确保设备的安全运行和生产效率。
转炉顶底复合吹炼技术应用现状
述 了 中 国 在 溅 渣 护 炉 条 件 下 所 进 行 的 复 吹 技 术 研 究 工 作 ， 合 具 体 情 况 ， 出 了 攀 钢 进 行 转 炉 复 结 提
合 吹炼需 要 进行 的工 作 。 关 键 词 ： 炉 炼 钢 ； 合 吹 炼 ； 气 元 件 ； 龄 转 复 供 炉
１ 引 言
寿命 不 能 同 步 的问 题 更 加 突 出 。 笔者 针 对这
一
问题 ， 析 了 国 内外 的 复 吹 技 术 应 用 现 状 分
以及 所 进 行 的研 究 工 作 ， 出 了在 溅 渣 护 炉 提
条 件 下 ， 钢 转 炉 复 合 吹 炼 工 艺 需 要 进 行 的 攀
工作 。 ２ 国 外 复 吹 技 术 应 用 现 状
１ ００％ 。
领 先 水 平 。 主要 有 以 武 钢 为 代 表 的覆 盖渣 迷
宫 式 底 部 供 气 技 术 和 以 宝 钢 为 代 表 的供 气 元 件更换技术 。 ３ １ 覆 盖 渣 迷 宫 式 底 部 供 气 技 术 。
３． １ 原 理 １．
２ ３ 高 炉 龄 高 复 吹 率 ．
吹底部供气元 件蚀损 到不 能 继续 复 吹时 ， 就
停 炉 ， 以 炉 龄 一 般 在 ２０ ０ ３０ ０炉 【 。 所 ０ ～ ０
对 于 复 吹 供气 元 件 使 用 寿 命 与 炉 衬 寿 命
不 能 同步 的 问 题 ， 外 炼 钢 界 主 要 采 取 了 以 国 下 不 同 的技 术 路 线 。
为 ２ ％ ～５ ％ 。 ０ ０
２ ２ 高 复 吹 率 低 炉 龄 ．
表 ３为 典 型钢 厂 采 用 此 种工 艺 路 线 的炉
龄 及复 吹率 。 该 种 技 术 路 线 以 欧洲 和 日本 为 代 表 。他 们 认 为 ： 吹 所 带 来 的 经 济 效 益 大 于 炉 龄 提 复 高 所 获 得 的经 济 效 益 ， 此 ， 欧 洲 ， 要 复 因 在 只
顶底复吹转炉炼钢
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(1)顶吹氧占100%，底吹惰性气体搅拌，顶部加石灰块造渣;
(2)顶吹氧占90%～95%，底吹氧占5%～10%，顶部加石灰块造渣;
(3)顶吹氧占70%～80%，底吹氧占20%～30%，底吹石灰粉造渣;
(4)顶吹氧占20%～40%，底吹氧占60%～80%，附加喷吹燃料以预热废钢。
基于以上分类，各种复吹法可据此作如下归纳：
(1)LD-KG，LBE，LD-OTB，NK-CB，LD-AB诸法。它们的特点是靠底吹惰性气体以搅拌熔池，所用气体主要为 Ar、N2及CO2。由于N2比较便宜，所以使用较多。不过使用N2带来的问题是钢液增氮，尤其对氮敏感的钢种，更 要慎重使用。为避免钢液增氮，有时使用Ar和CO2作为搅拌气体，或在吹炼全程使用，或于吹炼后期使用。个别 场合，还要在吹炼完毕后底吹氩3～5min，以进一步降低钢液氮含量并促进冶金反应接近平衡。
(2)BSC-BAP，LD-OB，LD-HC，STB及STB-P和STB-S诸法。它们的特点是从炉底吹入O2或其他氧化性气体来 搅拌熔池。使用上述气体时，都需要采用双套管喷嘴，使氧流得到屏蔽，以免氧气等与炉底耐火材料直接接触。 BSC-BAP法是用N2作保护气体，STB法通常在中心管中通入O2及CO2，外管通入CO2、N2或Ar。
顶底复吹Байду номын сангаас炉炼钢
介绍
目录
01 简史
03 工艺原理和设备配置
02 工艺特点 04 顶底复吹的类型
从转炉炉顶吹氧的同时又向炉底吹入不同气体进行吹炼的转炉炼钢方法。这是在氧气顶吹转炉炼钢法和氧气 底吹转炉炼钢法两种方法(简称顶吹法和底吹法)的基础上发展起来的一种方法。它发挥了氧气顶吹转炉和氧气底 吹转炉两种炼钢方法的优点，从而在一定程度上弥补了这两种方法的不足之处。
顶底复吹转炉操作规程
顶底复吹转炉安全操作规程1、转炉岗位上、下班人员必须针对安全、生产、设备等方面做好详细的对口交接。
岗位人员工作前对转炉的倾动装置、氧枪升降系统、水冷系统、炉体金属结构、底吹系统和控制设备等必须进行详细检查，必须保持其可靠性及准确性，运转正常并通知厂调方可兑铁水吹炼。
2、坚持炉炉观察炉况，做到心中有数，防止炉体突然塌落造成漏钢烧坏炉体、托圈或人身伤亡的恶性事故发生。
3、接班第一炉溅渣时，必须试紧急EPS提枪是否灵活好用，防止出现意外情况时紧急EPS失灵。
试紧急EPS时要防止冲顶。
4、在测量金属液面时，指挥人员降枪手势信号要明确，确认无误后，指挥点动降枪以防卡枪和挤伤事故的发生。
5、在兑铁水、加废钢、倒钢渣或摇炉过程中，炉口前方严禁站人，也不得任何人通过，指挥人员必须站在侧面五米外指挥。
终点倒炉取样、测温必须等电动挡火门关严且炉子摇平无异常后进行，取样、测温时要站在侧面、动作要迅速，严禁炉口正面站人。
6、在兑铁水时，炉前工不能指挥行车工主钩升的过高，如升得过高需主钩下降时必须将付钩摘掉方可进行，以免主付钩不同步翻出铁水造成意外事故。
7、补炉时，补炉时间必须根据补炉料的用量多少严格执行工艺技术规程，以免出现塌料造成喷溅伤人。
8、补炉后第一炉兑铁水前应详细检查补炉烧结情况，防止补炉料塌落溅出钢水伤人，拉碳及放钢时，严禁靠近观察炉况。
9、加废钢或兑铁水完毕时，必须待废钢斗和包咀离开炉口1米后方可摇炉，以防碰坏除尘吸罩、烟罩和发生意外事故。
10、冶炼过程中，炉前工应随时观察炉前蒸气（氮气）压力报警器或观察氧枪口蒸气（氮气）压力情况，当蒸气压力低于工艺技术要求时，炉前人员应将氮气阀打开，防止烧坏氧气胶带。
氮封口冒火时，及时提枪确认。
11、在冶炼过程中，如发现氧枪、炉口水箱、烟道、烟罩漏水严重，必须停吹并按事故紧急处理预案处理。
12、吹炼时如接到汽化冷却、煤气回收、干法除尘等故障信号时，要立即提枪停炼，待接到以上各岗位允许吹炼信号后，方可继续吹炼。
顶底复吹转炉相关知识课件
2
工艺的改进和新技术的应用
为了我们的未来，转炉工艺不断更新，如燃料型转炉等新技术的研发和运用已经 经过了初步的实践。
结论
顶底复吹转炉的优点和限制
顶底复吹转炉以高效、节能、低成本、环保等 优点受到广泛应用，但耐火材料的使用和炉衬 保护等问题亟待解决。
综合评价和展望
随着科学技术的发展，顶底复吹转炉工艺还将 继续更新换代，更好地满足社会需求。
在冶炼过程中，为了进一步清洁
炉内的杂质，可以使用蒸汽吹氧
顶空吹氧
4
或水喷雾吹氧。
在炉底放空气，炉内钢水表面有
氧气分解盈出，形成金属氧化物、
氢气和炉
度。
把钢水倒进钢水包内并分离炉渣，
最后进行成品钢液的出钢。
物理化学反应
脱碳和还原反应
在转炉中，碳、硅、锰等元素参与了一系列 的物理化学反应，包括脱碳、脱硅、氧化、 还原等过程。
转炉的细节构造
转炉内部有较多的设施，如氧吹风头、喷水 装置等，以提高钢水质量。
操作步骤
1
装料和开炉
将生铁、废铁或废钢铁、助熔剂
初吹氧气和延迟吹氧
2
等物料投入转炉中，然后点燃炉 内燃料，使炉内温度上升。
把氧气吹入转炉进行初吹，同时
通过调整吹氧量和时间的方法，
使得炉料熔化和成为钢水。
3
蒸汽吹氧和水喷雾吹氧
还原次数的控制
通过控制还原次数，可以在不同程度上调节 氧分压，炉内还原和氧化作用达到平衡。
熔池的理论
转炉中的熔池是各种物理化学反应的中心， 理解和控制熔池的流动和结构对于炼钢过程 至关重要。
控制和后处理
炉况指标的监测
通过对转炉炉温、炉内压力、各种气体含量、炉渣性质等指标的监测，及时调整操作参数， 保证钢铁的质量和生产效率。
55吨转炉长寿命顶底复吹技术探讨
改造 。 经过一年 多实践 ， 基本形成 了成熟 的顶底复吹工艺制
度 ， 吹炉 龄 达 到 １０ ０炉 ， 济 效 益 显 著 。 复 ５０ 经
２ 主要 技术工 艺
２ １ 底 吹 元件 的选 择 ．
可以保 证在较低 的气源压力下工作， 而不堵塞。 （） ３ 环缝式底吹供气元件 由于其供气面积增大 ， 供气阻
入速度较高 的气流 ， 以使 内管得到 良好防粘结保护效果。 砖
ｒ ｏ ） 。 渣一金属型蘑菇头’ 以很好地保护透气元件 ， ｏｍ ” “ 可 提 高其使用寿命 。 吹供气元件本身带有 自过滤装置 ， 底 可以避
２０ ０ ７年 第 ４期
维普资讯
免管路中的杂质堵塞元件。
２ ２ 底 吹座 砖 及 护 砖 设 计 ． 以往 国际 上 和 宝钢 均 采 用 传 统 的 透 气 塞 、 砖 、 座 套砖 、
为实际冶炼状态下 的小时供气量 ， 即成为底吹供气模式 ， 如 表 ２所示。在实际冶炼 中， 通过人工选定供气模式 ， 由计 将 算机来 自动执行表 ２所示供气模式 的控制 。 ２５ 复吹底吹供气 元件长寿维护工艺技术 ． 多年 的实践使人们认识到 ，实现复吹底吹供气元件长
钢 轧 厂 转 炉 顶 底 复 吹 技 术 开 发 ，对 我 厂转 炉 进 行顶 底 复 吹
（） １新型环缝管式供气元件 ， 采用两层金属环缝 向钢水 供气。保留了细管式供气元件体流经 内表面较为光滑的金
属 管 内壁 、 以避 免对 耐火 材 料 的冲 刷 的 优 点 。 可 （） 时 也 由 于较 小 的多 层 环 缝 缝 隙 ， 水 不 易 灌 入 ， ２同 钢
类 。 嘴 型 底 吹 供 气 元件 ， 喷 由于 管 口易 产 生 不连 续 的脉 动 气 流运 动 ， 常 发 生 管 口粘 结 和 灌 钢 堵 塞 ， 是 又 改 进 成 传 统 常 于 底 吹转 炉 采 用 的带 有 套 管 式 喷 嘴 。通 过 在 外 层 环 形 缝 隙 引
第5章 转炉顶底复合吹炼
第五章转炉顶底复合吹炼第一节复吹的发展随着氧气制取技术的发展，转炉炼钢开始采用氧气冶炼。
1952年奥地利发明了LD新工艺，使炼钢生产进入新阶段。
由于LD法在生产率、热效率、脱P、脱S以及钢质量等方面的优越性，在世界上得到了极迅速的发展。
受到LD转炉的启示，托马斯转炉（底吹空气）也开始采用纯氧吹炼试验，但因喷嘴侵蚀严重致使底部供氧工艺受阻。
1967年，德国和加拿大共同开发了OBM方法，发明了用碳氢化合物作为冷却剂的氧气喷嘴，使底吹氧气转炉得以产生，解决底部供氧带来的喷嘴侵蚀问题。
这两种炼钢工艺在冶金特性上有各自的优点，也存在自己的不足。
从70年代，开始顶底复吹新工艺的开发，1980复吹工艺开始大规模投入工业生产。
由于其具有顶吹及底吹的优点，因此得到了迅速推广与发展。
我国复吹工艺的发展与世界基本同步，在83年在首钢和鞍钢开始推广使用。
但是，在发展初期，由于耐火材料和Ar制备工艺落后，使我国的复吹发展受到限制。
为理解复合吹炼的工艺特点，应首先了解顶吹及底吹转炉的冶金特点。
一．顶吹和底吹转炉特点1．L D转炉（1）冶金特点：①脱碳反应在上部乳化区进行。
氧气流从顶部吹入熔池，把钢液及炉渣击碎成许多细小液滴，形成三相乳化区，脱碳反应主要在乳化区内进行。
②反应区在熔池上部，有利脱P和脱S。
由于O2与熔池的作用区处于熔池的上部，FeO易于聚集而有利于石灰熔化形成炉渣，使脱P、S与脱C同时进行。
同时，调节枪位，可以控制炉渣FeO的聚集及造渣速度。
③氧枪射流搅拌作用不大。
尤其冶炼后期，脱碳速度迅速降低，使熔池成分及温度的不均匀，特别是对大型转炉更为严重。
④C大约10%可以燃烧为CO2。
（2）优点：①操作控制灵活，实现早去S、P：可以通过调节喷枪高度，控制化渣速度，从而达到在吹炼终点前去除P，S。
②有较高的热效率，可以吃较多的废钢。
③转炉炉龄不受氧枪寿命的约束。
（3）缺点：①喷溅事故多：渣中FeO易聚集，喷溅较大。
②均匀性差：熔池成分和温度不均匀。
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图5 -2为双层套管构造
Ⅱ
BSC-BAP LD-OB LD-HC
85～ 95 80～ 90 92～ 95 90～ 92 60～ 80 20～ 40 0
5～ 15 10～ 20 5～ 8
块 块 块 或 粉 粉
STB 或STB-P Ⅲ Ⅳ K-BOP OBM-S （K-OBM ） KS KHS
日本住友 金属 日本川崎
德国 MaxhutteKlockner
底吹O2 流量 m3/min
使用其它种 类气体及流 量m3/min
加入石灰 底吹方式 顶 部 块 块 块 块 块 块 单孔喷嘴或多孔塞 炉底喷嘴 炉底喷嘴或沟槽砖， 大部分时间吹N2，最 后阶段吹Ar/ CO2 炉底喷嘴吹O2或空气， 用N2遮盖 OBM型喷嘴、天然 气遮盖 炉底喷嘴 底 部 透气砖 小口径喷嘴
（ 2 ）吹炼后期强化熔池搅拌，使钢——渣反应 接近平衡，降低了吹炼终点钢液中的氧含量， 冶炼低碳钢（ C=0.01 ～ 0.02% ），可避免钢渣 的过氧化，还可减少脱氧时的合金消耗。 （ 3 ）化渣快，有利于渣——钢间反应的进行， 进一步提高了炉渣脱磷、脱硫的能力。一般， 顶吹转炉吹炼时，磷在渣——钢间的分配比 （P）/ [P]≈70，硫的分配比（S）/ [S]＝5～7； 而在复吹转炉中，（ P） / [P] ＝ 80 ～ 120 ，（ S） / [S] ＝8～10 。 （ 4 ）反应速度快，热效率高，可实现炉内二次 燃烧。 （5）熔池富余热量减少。
8～ 10 20～ 40 60～ 80 100
内喷嘴：O2/ CO2；外喷嘴： CO2/ N2/ Ar0.03～0.07
炉底喷嘴吹入氧化性 气体，STB-P为顶枪 喷石灰粉 OBM型喷嘴，氧气 底喷石灰粉、
经侧面喷嘴、从顶部吹O2， 有时用油/氧预热废钢。每 吨钢多用5m3 O2,增加废钢 50kg/t钢水。
Ⅰ
LBE LD-KG LD-OTB NK-CB LE-AB J＆L系统
ARBEDIRSID 日本川崎 日本神户 日本钢管 （NKK） 日本新日 铁 Jones and Laughlin BSC 日本新日 铁 比利时
100 100 100 100 100 100
Ar/N2 0 ～0.25 Ar/N20.01～ 0.05 Ar/N20.01～ 0.10 Ar/CO2N20.0 4～0.10 Ar0.014～ 0.31 Ar/N2/CO2 0.045 或0.112 Ar 0.075～ 0.20 0.3～ 0.8 0.08～ 0.20 0.15～ 0.25 0.7～ 1.5 天然气遮盖 天然气遮盖
C 代表方法有：
由法国钢铁研究院与卢森堡阿尔贝德公司于1975年共 同开发的复吹技术LBE； 由日本川崎开发的LD-KG。
5.2.2 顶、底均吹氧 A 技术特征： 顶吹氧60～95%；底吹氧5～40%；供气 强度波动在0.2～2.0Nm3/ t· min范围。 B 特点 由于顶部、底部同时吹入氧气，因而在炉内 形成两个火点区，即下部区和上部区。 下部火点区，可使吹入的气体在反应区高温 作用下体积剧烈膨胀，并形成过热金属的对流， 从而增加熔池搅拌力，可促进熔池脱碳。
C 代表方法有：日本住友金属开发的STB、新日铁公
司开发的LD—OB 。
顶、底复合吹炼法在上述两大类的基 础上，根据底吹气体种类、数量以及渣 料加入方法等的不同，又可组合成各种 不同的复合吹炼法。各方法的名称及主 要特征见下表。
各国复合吹炼法的主要特征
类 型
名称
发明单位 比例 %
顶吹O2 流量 m3/min 4.0～ 4.5 3.0～ 3.5 3.3～ 3.5 3.0～ 3.3 3.5～ 4.0 3.3～ 3.5 2.2～ 3.0 2.5～ 3.0 3.1～ 4.2 2.0～ 2.5 2.0～ 2.5 比例 % 0 0 0 0 0 0
A 喷嘴型供气元件
早期使用的是单管式喷嘴型供气元件。因其易 造成钢水粘结喷嘴和灌钢等，因而出现由底吹氧气 转炉引伸来的双层套管喷嘴。但其外层不是引入冷 却介质，而是吹入速度较高的气流，以防止内管的 粘结堵塞。实践表明，采用双层套管喷嘴，可有效 地防止内管粘结。图5-2为双层套管构造。图5-3为 采用双层套管喷嘴的复吹法。
B 特点
（1）这种类型以加强搅拌，改善冶金反应动力学条件 为主要目的，属于弱搅拌型。它除了底部全程恒流量 供气和顶吹枪位适当提高外，冶炼工艺制度与顶吹法 基本相同。吹炼过程中钢、渣成分变化趋势也与顶吹 法基本相同。 （2）该法高、中、低碳钢均可生产。 （3）它的优点是，设备费用低，操作简单；但气体成本 高，钢中N2含量略有增加。
粉 天然气遮盖 粉 天然气遮盖
Ⅴ
德国 日本川崎
4.5～ 5.5
粉 天然气遮盖
KS法为100%废钢，喷 50kg煤/t，增废钢比 10～20%
5.3 复合吹炼底部供气元件 5.3.1 复合吹炼底部供气元件的类型及特点
复合吹炼转炉底部的供气元件有喷嘴型供气元 件、砖型供气元件和细金属管多孔塞式供气元件。
5.2 顶底复吹技术的类型
按底部供气的种类，顶底复合吹炼可分为：顶 吹氧、底吹惰性气体和顶底复合吹氧两大类。
5.2.1 底吹搅拌型 A 技术特征：
顶吹 100% 氧气；底吹惰性气体 N2 、 Ar 、 CO2 和 CO 搅拌（多用 N2 、 Ar ），前期吹 N2 气， 后 期 切 换 为 Ar 气 ； 供 气 强 度 波 动 在 0.03~0.12Nm3/t.min 范围。总量不大于顶吹气 体量的5% 。
顶、底均吹氧示意图
上部火点区，主要是促进炉渣的形成和进行脱碳 反应。 另外，由于底部吹入氧气与熔池中金属发生反应， 可以生成两倍于吹入氧气体积的CO气体，从而增大了 吹入气体的搅拌作用。研究表明，当底部吹入氧量为 10％时，基本上能达到纯氧底吹的主要效果；当底部 吹氧量为总氧量的20～30％时，则几乎能达到纯氧底 吹的全部混合效果。 此法适于生产低C、超低C（C＜0.007%）和超低S、P （S、P＜0.005%）的钢种。但由于使用天然气或石油 裂化气作为喷嘴冷却剂，钢中H含量略有增加。