2)炉渣成分和温度的变化规律

转炉吹炼过程中熔池内的炉渣成分和温度影响着元素的氧化和脱除规律，而元素的氧化和脱除又影响着炉渣成分和熔池温度的变化。

（1）炉渣中(feo)的变化规律

炉渣中（feo）的变化取决于它的来源和消耗两方面。

（feo）的来源主要与枪位、加矿量有关，（feo）的消耗主要与脱碳速度有关。

◆枪位：枪位低时，高压氧气流股冲击熔池，熔池搅拌剧烈，渣中金属液滴增多，形成渣、金乳浊液，脱碳速度加快，消耗渣中（feo）降低。

枪位高时，脱碳速度低，渣中（feo）增高。

◆矿石：渣料中加矿石多，则渣中（feo）增高。

◆脱碳速度：脱碳速度高，渣中（feo）低；脱碳速度低，渣中（feo）高。

氧气顶吹转炉通过改变枪位可达到化渣、降碳的不同目的，这是它与其他炼钢方法相比，具有操作灵活的特点。

（2）炉渣碱度的变化规律

炉渣碱度的变化规律取决于石灰的熔解、渣中(sio2)和熔池温度。

吹炼初期，熔池温度不高，渣料中石灰还未大量熔化。

吹炼一开始，[si]迅速氧化，渣中(sio2)很快提高，有时可达到30%。

因此，初期炉渣碱度不高，一般为1.8－2.3，平均为2.0左右。

吹炼中期，熔池的温度比初期提高，促进大量石灰熔化，熔池中[si]已氧化完了，sio2来源中断。

中期脱磷速度，熔池搅拌均比前期强，这些因素均有利于形成高碱度炉渣。

吹炼后期,熔池的温度比中期进一步提高,接近出钢温度,有利于石灰渣料熔化,在中期炉渣碱度较高的基础上,吹炼后期,仍能得到高碱度,流动性良好发炉渣。

（3）熔池温度的变化规律

熔池温度的变化与熔池的热量来源和热量消耗有关。

吹炼初期，兑入炉内的铁水温度一般为1300c左右，铁水温度越高，带入炉内的热量就越高，[si]、[mn]、[c]、[p]等元素氧化放热，但加入废钢可使兑入的铁水温度降低，加入的渣料在吹炼初期大量吸热。

综合作用的结果，吹炼前期终了，熔池温度可升高至1500c左右。

吹炼中期，熔池中[c]继续大量氧化放热，[p]也继续氧化放热，均使熔池温度提高，可达1500－1550c以上。

吹炼后期，熔池温度接近出钢温度，可达1650－1680c左右，具体因钢种、炉子大小而异。

在整个一炉钢的吹炼过程中，熔池温度约提高350c左右。

综上所述，顶吹氧气转炉开吹以后，熔池温度、炉渣成分、金属成分相继发生变化，它们各自的变化又彼此相互影响，形成高温下多相、多组元同时进行的极其复杂的物理化学变化。

冶炼过程概述：从装料到出钢，倒渣，转炉一炉钢的冶炼过程包括装料、吹炼、脱氧出钢、溅渣护炉和倒渣几个阶段。

炉钢的吹氧时间通常为12－18min，，如图7所示，冶炼周期为30min左右。

转炉一炉钢的基本冶炼过程。

顶吹转炉冶炼一炉钢的操作过程主要由以下六步组成：

（1）上炉出钢、倒渣，检查炉衬和倾动设备等并进行必要的修补和修理；

（2）倾炉，加废钢、兑铁水，摇正炉体（至垂直位置）；

（3）降枪开吹，同时加入第一批渣料（起初炉内噪声较大，从炉口冒出赤色烟雾，随后喷出暗红的火焰；3～5min后硅锰氧接近结束，碳氧反应逐渐激烈，炉口的火焰变大，亮度随之提高；同时渣料熔化，噪声减弱）；

（4）3～5min后加入第二批渣料继续吹炼（随吹炼进行钢中碳逐渐降低，约12min后火焰微弱，停吹）；

（5）倒炉，测温、取样，并确定补吹时间或出钢；

（6）出钢，同时（将计算好的合金加入钢包中）进行脱氧合金化。

上炉钢出完钢后，倒净炉渣，堵出钢口，兑铁水和加废钢，降枪供氧，开始吹炼。

在送氧开吹的同时，加入第一批渣料，加入量相当于全炉总渣量的三分之二，开吹3－5分钟后，第一批渣料化好，再加入第二批渣料。

如果炉内化渣不好，则许加入第三批萤石渣料。

吹炼过程中的供氧强度：

小型转炉为2.5－4.5m3/(t?min)；120t以上的转炉一般为2.8－3.6m3/(t?min)。

◆开吹时氧枪枪位采用高枪位，目前是为了早化渣，多去磷，保护炉衬；

◆在吹炼过程中适当降低枪位的保证炉渣不“返干”，不喷溅，快速脱碳与脱硫，熔池均匀升温为原则；

◆在吹炼末期要降枪，主要目的是熔池钢水成分和温度均匀，加强熔池搅拌，稳定火焰，便于判断终点，同时使降低渣中fe含量，减少铁损，达到溅渣的要求。

◆当吹炼到所炼钢种要求的终点碳范围时，即停吹，倒炉取样，测定钢水温度，取样快速分析[c]、[s]、[p]的含量，当温度和成分符合要求时，就出钢。

◆当钢水流出总量的四分之一时，向钢包中的脱氧合金化剂，进行脱氧，合金化，由此一炉钢冶炼完毕。

o转炉冶炼五大制度

装料制度

供氧制度

造渣制度

温度制度

终点控制及合金化制度

二、装料制度

（一）装料次序

◆对使用废钢的转炉，一般先装废钢后装铁水。

先加洁净的轻废钢，再加入中型和重型废钢，以保护炉衬不被大块废钢撞伤，而且过重的废钢最好在兑铁水后装入。

◆为了防止炉衬过分急冷，装完废钢后，应立即兑入铁水。

炉役末期,以及废钢装入量比较多的转炉也可以先兑铁水,后加废钢。

（二）装入量

装入量指炼一炉钢时铁水和废钢的装入数量，它是决定转炉产量、炉龄及其他技术经济指标的主要因素之一。

装入量中铁水和废钢配比是根据热平衡计算确定。

通常，铁水配比为70%－90%，其值取决于铁水温度和成分，炉容比、冶炼钢种、原材料质量和操作水平等。

确定装入量时，考虑的因素：

o炉容比：它是指转炉内自由空间的容积与金属装入量之比(m3/t)，通常在0.7－1.0波动，我国转炉炉容比一般0.75。

o熔池深度：合适的熔池深度应大于顶枪氧气射流对熔池的最大穿透深度，以保证生产安全，炉底寿命和冶炼效果。

o炉子附属设备：应与钢包容量、浇注吊车起重能力、转炉倾动力矩大小、连铸机的操作等相适应。

控制装入量的方法。

目前国内采用三种即定量装入量、定深装入量和分阶段定量装入法。

◆定量装入量指整个炉役期间，保证金属料装入量不变；

◆定深装入量指整个炉役期间，随着炉子容积的增大依次逐渐增大装入量，保证每炉的金属熔池深度不变；

◆分阶段定量装入法指将整个炉按炉膛的扩大程度划分为若干阶段，每个阶段实行定量装入法。

分阶段定量装入法兼有两者的优点，是生产中最常见的装入制度。

表2国内一些企业顶吹转炉的炉容比

厂名

宝钢

首钢

鞍钢

本钢

攀钢

首钢

太钢

吨位/t

300

210

180

120

120

80
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