氧气底吹转炉炼钢.ppt

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1、9.2 底吹氧气转炉炼钢法底吹氧气转炉炼钢法 氧气转炉炼钢车间氧气转炉炼钢车间氧气转炉炼钢车间氧气转炉炼钢车间氧气转炉炼钢车间氧气转炉炼钢车间底吹转炉炼钢法的发展底吹转炉炼钢法的发展1.酸性底吹空气转炉炼钢法酸性底吹空气转炉炼钢法 贝塞麦发明的酸性底吹空气转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、脱炉炼钢法只能脱碳，但不能脱磷、脱硫。硫。2.碱性底吹碱性底吹空气空气转炉转炉 1878年，托马斯发明了碱性底年，托马斯发明了碱性底吹空气转炉，用石灰造渣，能较好地吹空气转炉，用石灰造渣，能较好地进行脱磷，炉渣可做磷肥进行脱磷，炉渣可做磷肥3.富氧碱性底吹转炉富氧碱性底吹转炉 1950

2、年前后，制氧技术有了大的突破，但底吹年前后，制氧技术有了大的突破，但底吹转炉富氧量只用到转炉富氧量只用到40，如再提高，喷嘴寿命就，如再提高，喷嘴寿命就会降低。（在喷嘴附近发生会降低。（在喷嘴附近发生O2+C2CO的放热的放热反应）。反应）。于是发明了于是发明了4顶吹氧气转炉炼钢法顶吹氧气转炉炼钢法5 1952年奥地利开发，但不适于吹年奥地利开发，但不适于吹 炼高磷铁水，炼高磷铁水，又发明了。又发明了。5 石灰粉法石灰粉法(LDAC法法)为吹炼高磷铁水，比利时和法国同时发明。为吹炼高磷铁水，比利时和法国同时发明。6 卡尔多卡尔多(Kaldo)法法（瑞典）（瑞典）7 旋转转炉炼钢法旋转转炉炼钢法

3、（德国）。（德国）。4.碱性底吹氧气转炉碱性底吹氧气转炉 1965年加拿大研制了双层管氧气喷年加拿大研制了双层管氧气喷嘴。内管通氧气，内外管间通碳氢化合嘴。内管通氧气，内外管间通碳氢化合物。利用碳氢化合物裂解吸热和形成还物。利用碳氢化合物裂解吸热和形成还原性气幕冷却保护氧气喷嘴。原性气幕冷却保护氧气喷嘴。1967年德年德国引进此喷嘴技术，成功开发了底吹氧国引进此喷嘴技术，成功开发了底吹氧气转炉气转炉(OBM法法)。CmHn=mC+n/2H2 (吸热反应吸热反应)氧气顶吹转炉的特点氧气顶吹转炉的特点1）优点）优点（1）熔炼速度快，生产率高（一炉钢只需熔炼速度快，生产率高（一炉钢只需20分钟）；分

4、钟）；（2）热效率高，冶炼中不需外来热源，且可配用热效率高，冶炼中不需外来热源，且可配用10%30%的废钢；的废钢；（3）钢的品种多，质量好（高低碳钢都能炼钢的品种多，质量好（高低碳钢都能炼Si，S、P、H、N、O及夹杂含量低）；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。便于开展综合利用和实现生产过程计算机控制。2）缺点）缺点如吹损较高（如吹损较高（10%，）、所炼钢种仍受一定限制（冶炼含，）、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）。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（主要喷

5、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。铁含量高而吹损高、脱氧剂消耗高。9.2.1 底吹氧气转炉结构特点底吹氧气转炉结构特点 一一 氧气底吹转炉炉底结构氧气底吹转炉炉底结构 炉身和炉底可拆卸分开，在底吹上安装炉身和炉底可拆卸分开，在底吹上安装吹氧喷嘴一般为吹氧喷嘴一般为622支。最常用的是炉底支。最常用的是炉底和喷嘴垂直。喷嘴冷却剂可采用和喷嘴垂直。喷嘴冷却剂可采用天然气天然气、丙丙烷、丁烷等碳氢化合物烷、丁烷等碳氢化合物。为了提高脱磷、脱。为了提高脱磷、

6、脱硫效率，由喷嘴内管吹氧的同时吹碳粉和萤硫效率，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，内管石粉等造渣剂。根据不同的冶炼目的，内管除吹氧外，还可吹除吹氧外，还可吹氩或氮气氩或氮气。底吹氧气转炉没有顶吹氧气转炉那样的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。氧枪，不需要高厂房。图图9 氧气底氧气底吹转炉炉型吹转炉炉型l一炉壳；一炉壳；2一炉衬；一炉衬；3一环缝；一环缝；4一炉底塞；一炉底塞；5一套一套管；管；6一炉底钢板；一炉底钢板；7一保护介质分配环；一保护介质分配环；8一保一保护介质；护介质；9一氧和石灰粉；一氧和石灰粉；10一氧和石灰粉分配一氧和石灰粉分

7、配箱；箱；11一舌状气袋一舌状气袋图图10 氧气底吹转炉氧气底吹转炉炉底结构示意图炉底结构示意图氧气底吹转炉吹炼反应特点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支喷嘴由下而上吹入金属熔池(1)熔池搅拌强度剧烈熔池搅拌强度剧烈，其搅动力要高于顶吹法，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。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由于氧流分散而均匀地吹入熔池，同时又无较，同时又无较强的反向气流作

8、用，因此，吹炼过程平稳，炉内反强的反向气流作用，因此，吹炼过程平稳，炉内反应迅速而均匀，渣应迅速而均匀，渣-钢间反应更趋于平衡，渣中氧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。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，金属液后才能进入炉渣或炉气中，因此，上部渣层上部渣层对炉内反应的影响较小。对炉内反应的影响较小。吹炼过程中各成分的吹炼过程中各成分的变化变化一一.Si.等的变化规

9、律等的变化规律1.C-O平衡平衡 在钢水中在钢水中 C0.07时，底和顶吹的时，底和顶吹的C-O关系，都比较接近；但当钢水中关系，都比较接近；但当钢水中C0.07时，底吹氧气转炉内的时，底吹氧气转炉内的C-O关系低于关系低于PCO为为0.IMPa时时C-O平衡关系，平衡关系，这说明在相同的钢水含氧量下，与之相平衡这说明在相同的钢水含氧量下，与之相平衡的钢水含碳量，底吹转炉比顶吹转炉的要低。的钢水含碳量，底吹转炉比顶吹转炉的要低。其原因是随着钢水含碳量的降低。冷却介其原因是随着钢水含碳量的降低。冷却介质分解产生的气体对质分解产生的气体对C-O反应的影响大，反应的影响大，使使C-O反应的平衡的反应

10、的平衡的CO分压低于分压低于0.1MPa。吹炼终点：吹炼终点：C-O平衡平衡相同的钢水相同的钢水含氧量下，含氧量下，与之相平衡与之相平衡的钢水含碳的钢水含碳量，底吹转量，底吹转炉比顶吹转炉比顶吹转炉的要低。炉的要低。吹炼终点：吹炼终点：C-O平衡平衡相同的钢水相同的钢水含氧量下，含氧量下，与之相平衡与之相平衡的钢水含碳的钢水含碳量，底吹转量，底吹转炉比顶吹转炉比顶吹转炉的要低。炉的要低。炼钢熔池中炼钢熔池中C和和O浓度的关系浓度的关系将将Pco取为一个大气压，则可简化为：取为一个大气压，则可简化为：由于由于Kc随温度的变化不大，在炼钢温度范围内为随温度的变化不大，在炼钢温度范围内为一定值，用一

11、定值，用M代表则可写出：代表则可写出：M=%C%O (87)M称为称为碳氧浓度积碳氧浓度积，它具有化学反应平衡常数的性，它具有化学反应平衡常数的性质，在一定温度和压力下应是一个常数。质，在一定温度和压力下应是一个常数。(2)C-O平衡的理论含氧量平衡的理论含氧量 是在是在pCO=0.1MPa得出的。得出的。而实际而实际顶吹顶吹氧气转炉中氧气转炉中pCO0.12MPa而实际而实际顶底复吹顶底复吹转炉中转炉中pCO0.07MPa而实际而实际底吹底吹转炉中转炉中pCO 0.04MPa 顶吹顶吹 pCO0.12MPa 顶底复吹顶底复吹 pCO0.07MPa 底吹底吹 pCO 0.04MPa 其原因之一

12、是其原因之一是:喷入炉内的氧喷入炉内的氧气产生了两倍的气产生了两倍的CO气体。气体。C+O2=2CO 另一个原因是随着钢水含碳另一个原因是随着钢水含碳量的降低。量的降低。冷却介质冷却介质分解产生的分解产生的气体对气体对C-O反应的影响大，使反应的影响大，使C-O反应的平衡的反应的平衡的CO分压低分压低于总压。于总压。如如N2、Ar、H2气等气等 (1)C+O=CO O CO Fe+O=FeO O FeOO CO O 实实 O FeOO 实实O CO=过剩氧过剩氧 底吹转炉中由供氧速率的控制性底吹转炉中由供氧速率的控制性环节向钢水中的碳扩散成为控制性环节环节向钢水中的碳扩散成为控制性环节转变的碳

13、量要低。如转变的碳量要低。如230t底吹转炉为底吹转炉为0.30.6，而，而180t顶吹转炉为顶吹转炉为0.51.0。因此，底吹转炉具有冶炼低碳钢。因此，底吹转炉具有冶炼低碳钢的特长。的特长。临界含碳量临界含碳量2.锰的变化规律锰的变化规律 底吹氧气转炉熔池中底吹氧气转炉熔池中Mn的变化的变化有两个特点：有两个特点：1)吹炼终点钢水残吹炼终点钢水残Mn比顶吹转炉高比顶吹转炉高;2)Mn的氧化反应几乎达到平衡的氧化反应几乎达到平衡;1)底吹底吹转炉吹转炉吹炼终点炼终点钢水残钢水残Mn比比顶吹转顶吹转炉高炉高;残残Mn比顶吹转炉高的原因：比顶吹转炉高的原因：渣中渣中(FeO)含量低于顶吹转炉，而且

14、含量低于顶吹转炉，而且CO分压分压(约约0.04MPa)低于顶吹转炉低于顶吹转炉0.12MPa，顶吹转炉中的顶吹转炉中的O活度高于底吹转炉活度高于底吹转炉2.5倍。倍。此外，底吹转炉喷嘴上部氧压高，此外，底吹转炉喷嘴上部氧压高，Si氧氧化为化为SiO2并被石灰粉中并被石灰粉中CaO所固定，这样所固定，这样MnO的活度增大。的活度增大。按照按照上式计算上式计算的钢水的钢水Mn含量含量与实际与实际Mn含量，含量，两者的变两者的变化趋势比化趋势比较一致。较一致。A 低磷铁水低磷铁水 脱磷反应与脱磷反应与渣中渣中(TFe)密切密切相关。底吹渣中相关。底吹渣中(TFe)低于顶吹低于顶吹转炉，脱磷反应转炉

15、，脱磷反应也比顶吹滞后，也比顶吹滞后，这样底吹不得不这样底吹不得不以吹炼低碳钢为以吹炼低碳钢为主。主。3.铁的氧化和脱磷反应铁的氧化和脱磷反应2P十十5(FeO)十十4(CaO)(4CaOP2O5)十十5Fe十十1034139Kj 后期脱磷后期脱磷虽然是处理高磷铁水的虽然是处理高磷铁水的有效方法，但后吹时钢中气体含量增有效方法，但后吹时钢中气体含量增加较快，不利于钢的质量。同时，不加较快，不利于钢的质量。同时，不能用能用“拉碳法拉碳法”控制碳含量，生产含控制碳含量，生产含碳较高的钢种时，必须采取在钢包内碳较高的钢种时，必须采取在钢包内增碳的方法。底吹转炉能否实现前期增碳的方法。底吹转炉能否实现

16、前期脱磷，其关键是能否使前期渣具有一脱磷，其关键是能否使前期渣具有一定的定的(FeO)和碱度。和碱度。QBOP(德国德国)前期脱磷前期脱磷 在吹炼前期在吹炼前期随氧流一起向熔池随氧流一起向熔池喷入通过炉底喷人铁矿石粉或返回渣喷入通过炉底喷人铁矿石粉或返回渣和石灰粉的混合料，细粉状的石灰具和石灰粉的混合料，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表面，在上升过程中与磷反应生成稳定的磷酸钙，因而定的磷酸

17、钙，因而在吹炼前期即能迅在吹炼前期即能迅速脱磷速脱磷，使脱磷与脱碳同时进行。，使脱磷与脱碳同时进行。从图可知：从图可知：QBOP底吹脱磷并不底吹脱磷并不逊色于逊色于LD炉。其炉。其原因在底吹喷嘴上原因在底吹喷嘴上部气体中部气体中O2分压高，分压高，产生强制氧化，产生强制氧化，P生成生成PO(气气)，并，并被固体石灰粉迅速被固体石灰粉迅速化合为化合为3CaOP2O5。底吹和顶转炉吹炼过程中底吹和顶转炉吹炼过程中P的变化的变化 可采用留渣法吹炼高磷铁水，将可采用留渣法吹炼高磷铁水，将前炉炉渣留在炉内一部分，前期吹人前炉炉渣留在炉内一部分，前期吹人石灰总量的石灰总量的35左右，后期吹入左右，后期吹入

18、65%左右造渣，中期不吹石灰粉。前期左右造渣，中期不吹石灰粉。前期可脱去铁水含磷量的可脱去铁水含磷量的50，吹炼末期，吹炼末期的炉渣为的炉渣为CaO所饱和，供下炉吹炼用。所饱和，供下炉吹炼用。B 高磷铁水条件下脱磷反应高磷铁水条件下脱磷反应 底吹转炉中，底吹转炉中，由于搅拌条件好，由于搅拌条件好，改善了改善了脱硫脱硫的动的动力学条件，渣中力学条件，渣中氧化铁含量又较氧化铁含量又较低，因此低，因此脱硫脱硫率率较顶吹转炉高。较顶吹转炉高。特别是采用特别是采用Q-BOP法，喷石灰法，喷石灰粉提前造渣后，粉提前造渣后，更有利于更有利于脱硫脱硫反反应的进行应的进行。4.脱硫反应脱硫反应 5.钢中的钢中的

19、H和和N 底吹氧气转炉钢中底吹氧气转炉钢中H比顶吹转炉比顶吹转炉的高，其原因是底吹转炉用碳氢化合的高，其原因是底吹转炉用碳氢化合物作为冷却剂，分解出来的氢被钢水物作为冷却剂，分解出来的氢被钢水吸收。如某厂顶吹氧转炉钢水中平均吸收。如某厂顶吹氧转炉钢水中平均含含H量为量为2.610-6。而底吹氧转炉平。而底吹氧转炉平均则为均则为4.510-6。6.底吹氧转炉内终点底吹氧转炉内终点C与与N的关系的关系 从图中可以从图中可以看出底吹转炉钢看出底吹转炉钢水含水含N量，在量，在低碳时比顶吹低，低碳时比顶吹低，原因是底吹转炉原因是底吹转炉的熔池搅拌一直的熔池搅拌一直持续到脱碳后期，持续到脱碳后期，有利于脱

20、气。有利于脱气。二二.吹炼过程中各成分的变化吹炼过程中各成分的变化 吹炼初期吹炼初期:铁水中铁水中si、Mn优先氧化，但优先氧化，但Mn的氧化只有的氧化只有3040 ，这与，这与LD转炉吹炼初期有转炉吹炼初期有70%以上锰氧化不同。以上锰氧化不同。由于由于脱碳脱碳速度快，前期渣中氧化铁速度快，前期渣中氧化铁低，故低，故脱磷脱磷是在脱碳基本结束后是在脱碳基本结束后(即吹即吹炼后期炼后期)进行的。进行的。脱硫脱硫主要是在吹炼后主要是在吹炼后半期高碱度炉渣形成后进行的。半期高碱度炉渣形成后进行的。吹炼中期：吹炼中期：铁水中碳大量氧化，氧的脱碳利用铁水中碳大量氧化，氧的脱碳利用率几乎是率几乎是100

21、。而且铁矿石、铁皮分。而且铁矿石、铁皮分解出来的氧，也被脱碳反应消耗。这体解出来的氧，也被脱碳反应消耗。这体现了底吹氧气转炉良好的熔池搅拌贯穿现了底吹氧气转炉良好的熔池搅拌贯穿整个吹炼过程整个吹炼过程的的特点。所以，渣中特点。所以，渣中(FeO）)含量低于含量低于LD转炉，铁合金收得转炉，铁合金收得率高。率高。吹炼后期吹炼后期 由于脱碳速度快，前期渣中氧化铁由于脱碳速度快，前期渣中氧化铁低，故脱磷是在脱碳基本结束后低，故脱磷是在脱碳基本结束后(即吹炼即吹炼后期后期)进行的。脱硫主要是在吹炼后半期进行的。脱硫主要是在吹炼后半期高碱度炉渣形成后进行的。高碱度炉渣形成后进行的。吹炼终点：相同的钢水含

22、氧量下，吹炼终点：相同的钢水含氧量下，与之相平衡的钢水含碳量，底吹转炉比与之相平衡的钢水含碳量，底吹转炉比顶吹转炉的要低。顶吹转炉的要低。三三.顶吹与底吹冶炼过程各成分的变化顶吹与底吹冶炼过程各成分的变化9.2.3 底吹与顶吹转炉的比较底吹与顶吹转炉的比较优点：优点：(1)金属收得率高；金属收得率高；(2)Fe、Mn、Al等合金消耗降低；等合金消耗降低；(3)脱氧剂和石灰降低；脱氧剂和石灰降低；(4)氧耗降低；氧耗降低；(5)烟尘少，是顶吹的烟尘少，是顶吹的1213，喷溅少；，喷溅少；(6)脱碳速度快，冶炼周期短，生产率高；脱碳速度快，冶炼周期短，生产率高；(7)废钢比增加；废钢比增加；(8)

23、搅拌能力大，氮含量低。搅拌能力大，氮含量低。缺点：缺点：(1)炉龄较低；炉龄较低；(2)(FeO)少，化渣比较困难，脱磷不如少，化渣比较困难，脱磷不如LD；(3)钢中钢中H含量较高。含量较高。9.2.3 氧气底吹转炉与顶吹转炉的比较氧气底吹转炉与顶吹转炉的比较 9.2.4 底吹氧气转炉底部供气元件底吹氧气转炉底部供气元件(1)喷嘴型供气元件：喷嘴型供气元件：单管式喷嘴单管式喷嘴：早期使用因其易造成钢水粘早期使用因其易造成钢水粘结喷嘴和灌钢。结喷嘴和灌钢。双层套管喷嘴双层套管喷嘴：外层吹入速度较高的气流，外层吹入速度较高的气流，以防止内管的粘结堵塞。以防止内管的粘结堵塞。图图48为双层套管构造图

24、为双层套管构造图 图图 49双层套管喷嘴双层套管喷嘴1内管内管 2环缝环缝(1)喷嘴型供气元件：喷嘴型供气元件：(2)砖型供气元件：砖型供气元件：弥散型透气砖：弥散型透气砖：即砖内由许多呈弥散分布的微孔（约即砖内由许多呈弥散分布的微孔（约100目左右）组目左右）组成。由于其气孔率高、砖的致密性差、气体绕行阻力大、成。由于其气孔率高、砖的致密性差、气体绕行阻力大、寿命低等缺点，因而又出现寿命低等缺点，因而又出现砖缝组合型供气元件砖缝组合型供气元件：它是由多块耐火砖拼凑成各种砖缝并外包不锈钢板而它是由多块耐火砖拼凑成各种砖缝并外包不锈钢板而组成的，气体经下部气室通过砖缝进入炉内。由于砖较致组成的，

25、气体经下部气室通过砖缝进入炉内。由于砖较致密，其寿命比弥散型高。但存在着钢壳开裂漏气，砖与钢密，其寿命比弥散型高。但存在着钢壳开裂漏气，砖与钢壳间缝隙不匀等缺陷，造成供气不均匀和不稳定。壳间缝隙不匀等缺陷，造成供气不均匀和不稳定。直孔型透气砖：直孔型透气砖：砖内很多直孔道，它是制砖时埋入的细易熔金属丝，砖内很多直孔道，它是制砖时埋入的细易熔金属丝，在焙烧时被熔出而形成的。致密度好，气流阻力小。在焙烧时被熔出而形成的。致密度好，气流阻力小。砖型供气元件，可调气量大，能允许气流间断。砖型供气元件，可调气量大，能允许气流间断。图图410 砖缝式供气元件砖缝式供气元件 图图411直孔型透气砖直孔型透气

26、砖(2)砖型供气元件：砖型供气元件：(3)细金属管多孔塞式：细金属管多孔塞式：最早由日本钢管公司研制成功的是多孔塞型最早由日本钢管公司研制成功的是多孔塞型供气元件（简称供气元件（简称MHP）。它是由埋设在母体耐火）。它是由埋设在母体耐火材料中的许多不锈钢管组成的，所埋设的金属管材料中的许多不锈钢管组成的，所埋设的金属管内径多为内径多为1.5mm左右。每块供气元件中埋设的左右。每块供气元件中埋设的细金属管数通常为细金属管数通常为10150根，各金属管焊装在根，各金属管焊装在一个集气箱内。此种供气元件调节气量幅度比较一个集气箱内。此种供气元件调节气量幅度比较大，不论在供气的均匀性、稳定性和寿命上都

27、比大，不论在供气的均匀性、稳定性和寿命上都比较好。经反复实践并不断改进，研制出的新型细较好。经反复实践并不断改进，研制出的新型细金属管砖式供气元件。金属管砖式供气元件。（4）新的类环缝管式细金属管型供气元件）新的类环缝管式细金属管型供气元件图412MHP供气元件 图413 MHPD型 图414 新的类环缝管式 1母体耐火材料；金属砖结构 细金属管型供气元件 2细金属管；3集气箱；4进气箱(3)细金属管多孔塞式：细金属管多孔塞式：9.2.5 底吹气体的种类底吹气体的种类目前底部气源主要有目前底部气源主要有N2、Ar、O2、CO2和和CO。A 氮气（氮气（N2）氮气是惰性气体，是制氧的副产品，价格

28、最低廉，无需氮气是惰性气体，是制氧的副产品，价格最低廉，无需冷却介质保护，结构简单，对炉底耐火材料蚀损影响也较冷却介质保护，结构简单，对炉底耐火材料蚀损影响也较小。小。但会使钢中增氮，但会使钢中增氮，0.00300.0050。只要在吹炼。只要在吹炼后期适当的时刻切换成后期适当的时刻切换成Ar气，钢的质量得到改善。气，钢的质量得到改善。B 氩气（氩气（Ar）氩气是最为理想的气体，对钢质无害。但来源有限，氩气是最为理想的气体，对钢质无害。但来源有限，1000（标态）（标态）m3h的制氧机仅能产生的制氧机仅能产生25（标态）（标态）m3氩氩气，同时制取氩气设备费用昂贵，所以一般只用于冶炼后气，同时制

29、取氩气设备费用昂贵，所以一般只用于冶炼后期搅拌熔池。期搅拌熔池。C 二氧化碳气体（二氧化碳气体（CO2）（1）物理热：）物理热：二氧化碳气体从室温升到二氧化碳气体从室温升到1600可可吸热吸热77.15kJmol；（；（1mol液态液态CO2可吸热可吸热90 kJmol）。）。（2）化学热）化学热：二氧化碳气体与钢中碳发生吸热反：二氧化碳气体与钢中碳发生吸热反应，同时产生两倍于原气体体积的一氧化碳，搅拌应，同时产生两倍于原气体体积的一氧化碳，搅拌效果和冷却效应都很好。效果和冷却效应都很好。CO2+C=2CO H=18564kJ（3）对碳砖的侵蚀：）对碳砖的侵蚀：上述反应使碳质元件脱碳。上述反应

30、使碳质元件脱碳。（4）对钢液的氧化：）对钢液的氧化：冶炼后期冶炼后期CO2还与还与Fe反应：反应：CO2+Fe=（FeO）+CO使用使用CO2为底吹气源虽然不会影响钢质量，但是对为底吹气源虽然不会影响钢质量，但是对冶炼低碳和超低碳钢种不如氩气。冶炼低碳和超低碳钢种不如氩气。底吹一氧化碳时，除搅拌熔池外，底吹一氧化碳时，除搅拌熔池外，还具有物理冷却作用，其供气元件不须还具有物理冷却作用，其供气元件不须专门保护而结构简单。专门保护而结构简单。可用转炉回收的煤气作底吹气体，可用转炉回收的煤气作底吹气体，CO含量含量65%左右，不过使用中应注意防爆左右，不过使用中应注意防爆和中毒。和中毒。D 一氧化碳

31、（一氧化碳（CO）E 氧气（氧气（O2）底吹氧气时，会在喷嘴附近发生底吹氧气时，会在喷嘴附近发生O2+C2CO的放热反应，因此需要冷却剂的放热反应，因此需要冷却剂（气态或固态碳氢化合物分解吸热）来保护（气态或固态碳氢化合物分解吸热）来保护供气元件及周围炉衬；同时，会产生相当于供气元件及周围炉衬；同时，会产生相当于底吹底吹N2、Ar时的二倍的搅拌力。时的二倍的搅拌力。冷冷却却介介质质分分解解吸吸热热可可对对供供气气元元件件及及其其四四周的耐火材料周的耐火材料进进行遮盖保行遮盖保护护，其反，其反应应如下：如下：C3H8=3C+4H2 (吸吸热热反反应应)F 空气空气 由于空气中含有氧气，供气元件也

32、需由于空气中含有氧气，供气元件也需惰性气体遮盖保惰性气体遮盖保护护，同，同样样有增氮的危有增氮的危险险。所以空气只作所以空气只作为为吹吹扫扫气体，保持供气元气体，保持供气元件件畅畅通。南京通。南京钢钢厂用此法效果很好。厂用此法效果很好。我国我国钢钢研研总总院曾在院曾在0.5t转转炉上，用空炉上，用空气做气做载载流，流，喷喷吹石灰石粉吹石灰石粉剂剂的复吹工的复吹工艺艺试验试验，发现喷发现喷吹固体的石灰石粉吹固体的石灰石粉剂剂有良有良好降氮作用；气粉比在好降氮作用；气粉比在6：2时时，终终点点钢钢中氮含量在中氮含量在0.006左右，并左右，并对对脱脱C、脱、脱P、S均有很好的促均有很好的促进进作用。作用。