氧气顶吹炼钢过程.docx

氧气顶吹炼钢过程氧气顶吹炼钢以“氧-石灰粉”喷吹熔炼最普遍转炉内配置由喷嘴和枪身组成的氧枪， 氧枪喷出射流，带动周围同类介质和铁水流动，形成强烈搅拌氧气顶吹冶炼过程的搅拌作用在顶吹氧气转炉中，高压氧流从喷嘴流出后，经过高温炉 气，以很高的速度冲击金属熔池由于高速氧流与金属熔池间的摩擦作用，氧流的动量传输 给金属液，引起金属熔池的循环运动，起到机械搅拌作用，并在熔池中心（即氧流和熔池冲 击处）形成一个凹坑状的氧流作用区由于凹坑中心被氧流占据，排出的气体必然由凹坑壁 流出排出气流层的一边与氧流的边界接触，另一边与凹坑壁相接触由于排出的气体速度 大，因此对凹坑壁面有一种牵引作用其结果使得邻近凹坑的液体层获得一定速度，沿坑底 流向四周，随后沿凹坑壁向上和向外运动，往往沿凹坑周界形成一个“凸肩”，然后在熔池 上层内继续向四周流动由于从凹坑内不断地向外流出液体，为了达到平衡，必须由凹坑的 周围对凹坑给予液体补充，于是就引起了熔池内液体的运动，其总的趋势是朝向凹坑底部运 动这样，熔池内的铁水就形成了以射流滞止点即凹坑的最低点）为对称中心的环流运动， 起到对熔池的搅拌作用对于熔池半径很大的大吨位炉子，通常采用多孔喷梧，以增加射流 流股，增大搅拌作用。

1） 在高速氧气流股作用下，金属熔池的运动状况为：1） 形成冲击区氧气流股与熔池液面接触时，金属与熔渣被氧气流股挤开，形成了冲击 区在受到冲击的熔池液面上，形成一股股的波浪，同时在熔池内部也产生了强烈的循环运 动流股的动能越大，对熔池的冲击力越强，形成的冲击区深度就越深，熔池内的循环运动 也越强烈在这个区域内，氧气、炉渣、金属密切接触，各种化学反应能够迅速进行，因而 此区域的温度高达有入称此区域为“作用区”如果作用区接近炉底，就会使炉底过早损坏， 甚至烧穿2） 形成许多小液滴由于氧气流股的动能很大，在冲击液面时，还能将金属液和熔渣击 碎，溅出许多小液滴形成的小液滴一部分被裹入炉气，并随炉气一起运动；一部分返回熔 池，参加循环运动显然，氧气流股的动能越大，产生小液滴的数量也越多由于小液滴有 很大的比表面积，大大增加了金属-培渣的反应界面，这对加快顶吹转炉炼钢的反应速度起 着很重要的作用有入曾经收集了混在炉渣中的金属铁珠，将其筛分并进行了计算，每吨金 属铁珠的总面积约为680m2首钢301转炉静止状态时，金属与熔渣的接触面积是0.16mVt, 鞍钢150t转炉为0.14m2/t可以看出，由于液滴的形成，其接触界面增加了数千倍，这就是 氧气顶吹转炉吹炼速度快的一个主要原因。

还有入曾指出，熔池中所有的金属液几乎都要经 历液滴形式，有的甚至多次经历液滴形式从以上分析了解到，顶吹转炉内的化学反应不单 在作用区内进行，更重要的是形成了“氧气-金属-馆渣”乳化液，反应在所形成的泡沫渣中 进行所以有入指出，金属中的碳总量有2/3是在泡沫渣中脱除的2） 氧气流股与熔池接触后的运动状况:氧气流股与熔池接触后，一部分形成了反射氧流， 这股反射氧流对液面可以起到搅拌作用和氧化作用,其最外圈所包围的熔池面积，就是通常 所说的“冲击面积”；除反射氧流外，氧气流股的大部分进入熔池，参加了化学反应；还有 一部分氧气流股没来得及参加反应，继续向熔池内深入，随着动能的消耗，流股不能保持原 来的形状，其末端被熔池液面割裂成许多小气泡，这些小气泡在上浮过程中，一方面可以搅 动熔池，另一方面小气泡中的氧参加了熔池的化学反应显然，氧气流股的动能越大，对液 面的冲击力越强，那么被熔池吸收的氧越多，产生液滴和氧气泡的数量也越多，乳化充分， 反射氧流少，炉内直接传氧的比例大，所以化学反应速度也快中国冶金行业网如果氧气流股的动能减小，炉内以间接传氧为主，化学反应速度比较缓慢熔池的搅动 不完全是靠氧气流股的作用，更重要的是靠碳氧反应产物CO排出时的搅动作用。