二十世紀(jì)七十年代誕生了頂?shù)讖?fù)合吹煉工藝，經(jīng)過(guò)幾十年的實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐，頂?shù)讖?fù)吹工藝已基本成熟，即轉(zhuǎn)爐在冶煉過(guò)程中爐頂頂吹O2配合爐底底吹惰性氣體，對(duì)熔池進(jìn)行均勻攪拌，可使熔池反應(yīng)接近平衡，不僅提高鋼水質(zhì)量，降低噸鋼成本，還可增加轉(zhuǎn)爐的靈活性和適應(yīng)性，提高轉(zhuǎn)爐熔化廢鋼的能力，從而可按市場(chǎng)廢鋼和鐵水******的變化靈活改變?nèi)霠t廢鋼量，從而獲得經(jīng)濟(jì)效益。
隨著轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐技術(shù)大大提高了轉(zhuǎn)爐爐齡，轉(zhuǎn)爐底吹供氣元件的布置形式、數(shù)量、結(jié)構(gòu)和材質(zhì)則成為影響轉(zhuǎn)爐全爐復(fù)吹的關(guān)鍵，底部供氣元件是底吹工藝的技術(shù)核心。
轉(zhuǎn)爐底吹氣體的選擇
轉(zhuǎn)爐底吹氣體的種類有很多，例如N2、Ar、O2、CO2、CO、混合氣CxHy（N2+ Ar、CO2+ N2等）、CaCO3粉和天然氣等。國(guó)內(nèi)煉鋼廠通常選擇惰性氣體氮?dú)夂蜌鍤庾鳛榈状禋怏w，例如武鋼、太鋼、首鋼等，也有部分煉鋼廠選擇二氧化碳作為底吹氣體，例如鞍鋼、寶鋼的某些轉(zhuǎn)爐鋼廠。我國(guó)部分煉鋼廠轉(zhuǎn)爐復(fù)吹類型和底吹氣體如圖1所示。
轉(zhuǎn)爐復(fù)吹系統(tǒng)如何選擇底吹氣體，應(yīng)綜合考慮底吹氣體對(duì)鋼水質(zhì)量、生產(chǎn)成本、耐材壽命的影響以及氣體來(lái)源等因素。不同底吹氣體的優(yōu)缺點(diǎn)如圖2所示。
轉(zhuǎn)爐底吹供氣元件的選擇
轉(zhuǎn)爐底吹技術(shù)的發(fā)展過(guò)程實(shí)質(zhì)上***是底吹供氣元件的改進(jìn)和完善的過(guò)程。底吹供氣元件可分為噴嘴和磚型兩大類，其中噴嘴型分為： 單管型，套管型，環(huán)縫型（單環(huán)縫型、雙環(huán)縫型） ；磚型分為： 彌散型，縫隙式組合磚，直孔型，多孔型MHP，環(huán)縫管式直孔磚，類環(huán)縫式噴嘴。圖3對(duì)比了幾種典型的底吹供氣元件的特點(diǎn)。
轉(zhuǎn)爐底吹系統(tǒng)不僅選擇好底吹氣體，還應(yīng)根據(jù)底吹氣體選擇合適的底吹供氣元件、底吹閥門室的供氣流程布置和儀表閥門，這樣才能增強(qiáng)底吹熔池?cái)嚢?，提升底吹系統(tǒng)的使用壽命，也會(huì)對(duì)冶煉鋼種的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生一定的影響。
轉(zhuǎn)爐底吹工藝流程
轉(zhuǎn)爐底吹工藝流程為： 底吹氣體在底吹閥門站經(jīng)壓力和流量調(diào)節(jié)后通過(guò)轉(zhuǎn)爐托圈耳軸上的旋轉(zhuǎn)接頭供給轉(zhuǎn)爐爐底的各個(gè)透氣元件，在冶煉時(shí)，底吹氣體通過(guò)透氣元件吹入熔池。南鋼的轉(zhuǎn)爐底吹供氣系統(tǒng)，如圖所示。
底吹閥門站內(nèi)為底吹系統(tǒng)供氣管路、控制、檢測(cè)儀表用氣管和儀表閥門的組合。控制閥門的遠(yuǎn)傳信號(hào)輸入設(shè)在轉(zhuǎn)爐主控室，并在操作臺(tái)上進(jìn)行顯示。閥門站內(nèi)主氣源有壓力調(diào)節(jié)，快速切斷，壓力檢測(cè)等控制措施； 主氣源分配給若干支管，支管上均分別安裝有流量檢測(cè)、調(diào)節(jié)，壓力測(cè)量等控制措施。
轉(zhuǎn)爐底吹工藝優(yōu)化
1、底吹模式及供氣強(qiáng)度的優(yōu)化
轉(zhuǎn)爐底吹工藝優(yōu)化
1、底吹模式及供氣強(qiáng)度的優(yōu)化
頂?shù)讖?fù)吹條件下的均勻混合時(shí)間隨頂吹氣體的穿透深度和底氣比的增大而減小。底吹流量增大，熔池的攪拌能增加，均勻混合時(shí)間隨之減小。所以適量增大底吹供氣強(qiáng)度有利于提高轉(zhuǎn)爐的底吹攪拌效果。但如果底吹供氣強(qiáng)度過(guò)高，也會(huì)縮短底吹供氣元件壽命。綜合考慮多方面因素，針對(duì)目前品種結(jié)構(gòu)的變化，將原有的七種底吹供氣模式優(yōu)化減少至三種，見圖所示。
2、冶煉工藝優(yōu)化
1）供氧制度
吹煉中期，碳氧反應(yīng)劇烈，考慮到此時(shí)的底吹流量增加，渣中全鐵消耗速度變快，為避免“返干”的出現(xiàn)，將槍位上調(diào)10cm-20cm。吹煉后期，底吹流量已經(jīng)調(diào)整至0.12 Nm3/（t·min） ，考慮到熔池的攪拌已經(jīng)相當(dāng)充分，終點(diǎn)壓槍高度上調(diào)了10cm-20cm。
2）造渣制度
生燒白云石開吹后一次性投入，石灰分3－4次加入，******批加入的石灰不得低于計(jì)算量的50%，燒結(jié)礦及渣鋼則視情況多批少量加入，要求在吹煉8min前加完。
3、爐底的穩(wěn)定控制
“金屬－爐渣”復(fù)合蘑菇頭具有透氣性能良好、體積大、不漏氣以及抗沖刷能力強(qiáng)的特點(diǎn)。如何快速形成且有效維護(hù)“金屬－爐渣”復(fù)合蘑菇頭，對(duì)于保護(hù)底吹供氣元件，******底吹供氣元件與爐齡同步至關(guān)重要，而終渣成分及爐底高度直接影響蘑菇頭的大小和形狀。
轉(zhuǎn)爐耐火磚受高溫低碳鋼水沖刷侵蝕較為嚴(yán)重，特別是四鋼軋300 t轉(zhuǎn)爐高溫低碳鋼種生產(chǎn)比例大，且要求較好的底吹效果，爐役中后期爐底的侵蝕尤為嚴(yán)重。而頻繁的維護(hù)爐底，必然造成爐底上漲甚至堵塞底吹，因此必須對(duì)濺渣護(hù)爐及生產(chǎn)組織進(jìn)行優(yōu)化，***終的目的是有效控制爐底高度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)底吹與轉(zhuǎn)爐爐齡的同步。
濺渣工藝的優(yōu)化：
為規(guī)范濺渣操作，從而達(dá)到降低氮?dú)庀模s短濺渣時(shí)間，確保底吹效果良好的目的，對(duì)濺渣護(hù)爐工藝規(guī)定進(jìn)行優(yōu)化。
（a） 濺渣渣量： 目標(biāo)為15t－25t。
（b） 調(diào)渣：將生燒白云石作為調(diào)渣劑使用，加入量根據(jù)終點(diǎn)氧含量確定。
（c） 濺渣槍位、氮?dú)饬髁靠刂埔螅焊鶕?jù)轉(zhuǎn)爐部位的不同，使用的濺渣槍位與氮?dú)饬髁坑兴煌?，如下表所示，留渣量大時(shí)，氮?dú)饬髁堪瓷舷蘅刂疲?留渣量小時(shí)，氮?dú)饬髁堪聪孪蘅刂?，確保爐內(nèi)渣濺干。
（d） 爐底料加入量控制：根據(jù)液面高度情況，在濺渣結(jié)束后預(yù)先加入部分渣料。
