第36卷增刊1 北京科技大学学报 Vol.36 Suppl.1 2014年4月 Journal of University of Science and Technology Beijing Apr.2014 LF炉底吹C0,气体对钢液质量影响及透气砖侵蚀的 研究 董凯区，朱荣”，刘润藻”，王欢2，周春芳引 1)北京科技大学机械工程学院，北京1000832)北京科技大学治金与生态工程学院，北京100083 3)北京中治设备研究设计总院有限公司，北京100029 ☒通信作者，E-mail:dongkaismanker(@l63.com 摘要为探索LF炉底吹C02气体的治金行为，将C0,气体用于LF炉精炼过程中，对LF炉底吹C02气体工艺进行热力学 分析，并利用75tLF炉进行底吹不同比例C02与Ar混合气体的实验.研究发现：底吹C02气体精炼过程中不会造成钢液大 量脱碳，平均每炉碳氧化量在0.3~0.8kg,钢液中夹杂物的种类、形貌和组成变化较小，夹杂物当量密度减小，提高了钢液洁 净度，底吹CO2气体不会加重钢包透气砖的侵蚀，实验表明LF炉可使用CO2气体进行精炼. 关键词LF:二氧化碳：洁净度：侵蚀 分类号TF769.2 Influence of bottom blowing CO,in LF on molten steel quality and erosion of ventilated bricks DONG Kai,ZHU Rong?,LIU Run-zao2,WANG Huan2),ZHOU Chun-fang 1)School of Mechanical Engineering.University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)School of Metallurgical and Ecological Engineering.University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 3)Beijing Metallurgical Equipment Research Design Corporation Ltd.,China Metallurgical Group Corporation,Beijing 100029,China Corresponding author,E-mail:dongkaismanker@163.com ABSTRACT In order to explore the metallurgical behavior of bottom blowing CO2 in ladle furnace,CO2 was used during the LF refining process,some thermodynamics calculation of bottom blowing CO,was studied,and some exploratory experiments were conduc- ted with different proportions of CO to Ar during the LF refining process in industry.The results show that it can cause the little oxida- tion of C in molten steel with the process of bottom blowing CO,,the average oxidation of C is from 0.3 to 0.8 kg.Compared with bottom blowing Ar,the types and composition of inclusions have less change and the equal yield density of inclusions decreases and the cleanness of steel is improved,it will not aggravate the erosion of ventilated bricks of LF.So it is possible to use CO in LF for refining. KEY WORDS ladle furnace:CO,:cleanness;erosion 钢铁工业是C02排放的大户，如何降低二氧化 效的替代品B.但有关二氧化碳在精炼过程的应 碳排放及将二氧化碳进行资源化利用己越来越引起 用研究较少.基于此，利用75tLF精炼炉探索底吹 钢铁工作者的重视-习.二氧化碳用于炼钢过程的 C02气体对钢液质量及耐火材料侵蚀的影响. 研究，主要集中在搅拌气及保护气方面，研究发现少 1热力学分析 部分C02气体能参与熔池反应，其底吹搅拌能力强 于Ar和N2,同时CO,不像底吹N2/Ar易使钢中 二氧化碳属于弱氧化性气体，与熔池中[C]、 N]增加，也不像底吹O2/C,H,易使钢中H]增加， Al]、Mn]和Fe等元素反应的标准吉布斯自由 CO2是费用较高的Ar和有潜在危害的N2的一种有 能m为： 收稿日期：2013-11一18 DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2014.s1.042:http://jourals.ustb.edu.cn第 36 卷 增刊 1 2014 年 4 月 北京科技大学学报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol． 36 Suppl． 1 Apr． 2014 LF 炉底吹 CO2 气体对钢液质量影响及透气砖侵蚀的 研究 董 凯1) ，朱 荣2) ，刘润藻2) ，王 欢2) ，周春芳3) 1) 北京科技大学机械工程学院，北京 100083 2) 北京科技大学冶金与生态工程学院，北京 100083 3) 北京中冶设备研究设计总院有限公司，北京 100029  通信作者，E-mail: dongkaismanker@ 163． com 摘 要 为探索 LF 炉底吹 CO2 气体的冶金行为，将 CO2 气体用于 LF 炉精炼过程中，对 LF 炉底吹 CO2 气体工艺进行热力学 分析，并利用 75 t LF 炉进行底吹不同比例 CO2 与 Ar 混合气体的实验． 研究发现: 底吹 CO2 气体精炼过程中不会造成钢液大 量脱碳，平均每炉碳氧化量在 0. 3 ～ 0. 8 kg，钢液中夹杂物的种类、形貌和组成变化较小，夹杂物当量密度减小，提高了钢液洁 净度，底吹 CO2 气体不会加重钢包透气砖的侵蚀，实验表明 LF 炉可使用 CO2 气体进行精炼． 关键词 LF; 二氧化碳; 洁净度; 侵蚀 分类号 TF769. 2 Influence of bottom blowing CO2 in LF on molten steel quality and erosion of ventilated bricks DONG Kai 1)  ，ZHU Ｒong2) ，LIU Ｒun-zao 2) ，WANG Huan2) ，ZHOU Chun-fang3) 1) School of Mechanical Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China 2) School of Metallurgical and Ecological Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China 3) Beijing Metallurgical Equipment Ｒesearch ＆ Design Corporation Ltd． ，China Metallurgical Group Corporation，Beijing 100029，China  Corresponding author，E-mail: dongkaismanker@ 163． com ABSTＲACT In order to explore the metallurgical behavior of bottom blowing CO2 in ladle furnace，CO2 was used during the LF refining process，some thermodynamics calculation of bottom blowing CO2 was studied，and some exploratory experiments were conduc￾ted with different proportions of CO2 to Ar during the LF refining process in industry． The results show that it can cause the little oxida￾tion of C in molten steel with the process of bottom blowing CO2，the average oxidation of C is from 0. 3 to 0. 8 kg． Compared with bottom blowing Ar，the types and composition of inclusions have less change and the equal yield density of inclusions decreases and the cleanness of steel is improved，it will not aggravate the erosion of ventilated bricks of LF． So it is possible to use CO2 in LF for refining． KEY WOＲDS ladle furnace; CO2 ; cleanness; erosion 收稿日期: 2013--11--18 DOI: 10． 13374 /j． issn1001--053x． 2014． s1． 042; http: / /journals． ustb． edu． cn 钢铁工业是 CO2 排放的大户，如何降低二氧化 碳排放及将二氧化碳进行资源化利用已越来越引起 钢铁工作者的重视［1--2］． 二氧化碳用于炼钢过程的 研究，主要集中在搅拌气及保护气方面，研究发现少 部分 CO2 气体能参与熔池反应，其底吹搅拌能力强 于 Ar 和 N2，同时 CO2 不 像 底 吹 N2 /Ar 易 使 钢 中 ［N］增加，也不像底吹 O2 /CxHy易使钢中［H］增加， CO2 是费用较高的 Ar 和有潜在危害的 N2 的一种有 效的替代品［3--6］． 但有关二氧化碳在精炼过程的应 用研究较少． 基于此，利用 75 t LF 精炼炉探索底吹 CO2 气体对钢液质量及耐火材料侵蚀的影响． 1 热力学分析 二氧化碳属于弱氧化性气体，与熔池中［C］、 ［Al］、［Mn］和 Fe 等元素反应的标准吉布斯自由 能［7］为: