LWS法(LWS process)即氧气底吹转炉炼钢,由转炉顶部垂直插入的氧枪将工业纯氧吹入熔池,以氧化铁水中的碳、硅、锰、磷等元素,并发热提高熔池温度面冶炼成为钢水的转炉炼钢方法。它所用的原料是铁水加部分废钢,为了脱除磷和硫,要加入石灰和莹石等造渣材料。

简介LWS法(LWS process)。氧气底吹转炉炼钢由转炉顶部垂直插入的氧枪将工业纯氧吹入熔池,以氧化铁水中的碳、硅、锰、磷等元素,并发热提高熔池温度面冶炼成为钢水的转炉炼钢方法。它所用的原料是铁水加部分废钢,为了脱除磷和硫,要加入石灰和莹石等造渣材料。炉衬用镁砂或白云石等碱性耐火材料制作。所用氧气纯度在99%以上,压力为0.81-1.22MPa(即8-12atm)1。

底吹转炉炼钢法的发展1. 酸性底吹空气转炉炼钢法

贝塞麦发明的酸性底吹空气转炉炼钢法只能脱碳,但不能脱磷、脱硫。

2. 碱性底吹空气转炉

1878年,托马斯发明了碱性底吹空气转炉,用石灰造渣,能较好地进行脱磷,炉渣可做磷肥。

3.富氧碱性底吹转炉

1950年前后,制氧技术有了大的突破,但底吹转炉富氧量只用到40%,如再提高,喷嘴寿命就会降低。(在喷嘴附近发生O2+[C]→2CO的放热反应)。于是发明了顶吹氧气转炉炼钢法.

4.顶吹氧气转炉炼钢法

1952年奥地利开发,但不适于吹 炼高磷铁水。

5.石灰粉法(LD—AC法)

为吹炼高磷铁水,比利时和法国同时发明。

6.卡尔多(Kaldo)法(瑞典)

7.旋转转炉炼钢法(德国)1

氧气顶吹转炉的特点1)优点

(1)熔炼速度快,生产率高(一炉钢只需20分钟);

(2)热效率高,冶炼中不需外来热源,且可配用10%~30%的废钢;

(3)钢的品种多,质量好(高低碳钢都能炼Si,S、P、H、N、O及夹杂含量低);

(4)便于开展综合利用和实现生产过程计算机控制。

2)缺点

如吹损较高(10%)、所炼钢种仍受一定限制(冶炼含大量难熔元素和易氧化元素的高合金钢有一定的困难)。

喷溅和返干时有发生,而且吹炼后期熔池的搅拌弱(主要靠脱碳反应搅拌),钢渣间反应未达平衡,渣中的氧化亚铁含量高而吹损高、脱氧剂消耗高。

氧气底吹转炉炉底结构炉身和炉底可拆卸分开,在底吹上安装吹氧喷嘴一般为6~22支。最常用的是炉底和喷嘴垂直。喷嘴冷却剂可采用天然气、丙烷、丁烷等碳氢化合物。为了提高脱磷、脱硫效率,由喷嘴内管吹氧的同时吹碳粉和萤石粉等造渣剂。根据不同的冶炼目的,内管除吹氧外,还可吹氩或氮气。

底吹氧气转炉没有顶吹氧气转炉那样的氧枪,不需要高厂房2。

氧气底吹转炉吹炼反应特点在底吹转炉冶炼中,氧气由分散在炉底上的数支喷嘴由下而上吹入金属熔池

(1)熔池搅拌强度剧烈,其搅动力要高于顶吹法10倍。即使在熔池含碳量降到很低时,由炉底吹入的氧流仍在剧烈地搅动熔池。

(2)由于氧流分散而均匀地吹入熔池,同时又无较强的反向气流作用,因此,吹炼过程平稳,炉内反应迅速而均匀,渣-钢间反应更趋于平衡,渣中氧化铁含量低,不喷溅,氧的利用率高。

(3)由于氧气喷嘴埋在铁水下面,高温和面积较大的反应区在炉底喷嘴出口处附近,反应产物需穿过金属液后才能进入炉渣或炉气中,因此,上部渣层对炉内反应的影响较小。

Q—BOP(德国)前期脱磷在吹炼前期随氧流一起向熔池喷入通过炉底喷入铁矿石粉或返回渣和石灰粉的混合料,细粉状的石灰具有极大的反应表面,进入反应区即与大量的氧化铁迅速成渣。这种渣以非常细微的悬浮状态缓慢地上升到熔池表面,在上升过程中与磷反应生成稳定的磷酸钙,因而在吹炼前期即能迅速脱磷,使脱磷与脱碳同时进行3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学