增刊1 吕明等：二氧化碳在转炉炼钢中的应用研究 ·129· 18 耗从1700m3降低至1670m3,降低了30m3,吨钢氧 ·常规工艺 ▲复吹C0,工艺 耗降低1m3.主要是由于吹入C02可替代部分02 16A M ·常规工艺·一 参与反应，从而减少了氧气消耗 144 ▣ 3.2.5冶炼时间 4 。·复吹心0，工艺 30t转炉采用常规工艺进行冶炼时，平均每炉 124 吹炼时间为1213”，采用转炉复吹C02炼钢工艺平 均每炉吹炼时间为1215”，基本不影响转炉炼钢节 奏.主要是由于喷吹的CO2为氧化性气体，也可参 02 468101214161820 与熔池反应，同时促进渣一金反应的进行，提高反 治炼炉次 应速率.因此，C02作为炼钢过程的复吹气体完全 图4两种工艺条件下的烟尘量分布 Fig.4 Distribution of the amount of dust in two smelting processes 可满足正常转炉炼钢生产的需要. 12 4结论 ·常规工艺 4复吹C0,工艺 在炼钢转炉顶部喷吹CO,一0，、底部喷吹C0O, 常规工艺·： 气体，并进行了转炉炼钢工业试验研究，可得出以 8 。0。 下结论： ,复吹C0,1艺 (1)采用转炉顶底复吹C0,气体炼钢工艺能 6 有效减少炼钢过程烟尘量及烟尘铁损，冶炼前期和 后期烟尘降低较多，中期烟尘降低较少.试验炉次 平均每炉烟尘量降低了11.15%，烟尘T℉e降低了 6 81012 14161820 治炼炉次 12.98%. 图5两种工艺条件下的烟尘TFe分布 (2)采用C0,气体进行顶底复吹炼钢有利于 Fig.5 Distribution of the amount of TFe in two smelting processes 去除钢液中[N]、[P]含量，较常规工艺分别降低 50%和23.33%；且对减少炉渣铁损效果较好，炉渣 常规工艺相比，钢液[C]含量略有降低，[N]、[P] 中TFe含量平均每炉降低3.10%，(Fe0)含量降低 含量降低比例分别为50%和23.33%，炉渣T℉e和 了3.97%. (F0)含量分别降低了3.10%和3.97%.主要是由 (3)C02可代替部分02用于转炉炼钢，采用 于采用CO2代替了底吹N2/Ar,降低钢液[N]含量 转炉顶底复吹CO,气体炼钢工艺可降低炼钢氧耗， 的同时加强了熔池搅拌，促进了渣一金反应的进行， 同时不影响转炉冶炼节奏 使得转炉炼钢终点炉渣碳氧更趋于平衡，降低钢液 [P]含量及炉渣铁损，提高金属收得率. 参考文献 [1]Guo M X.Chen X W.Action mechanism of bottom-blowing CO2 ☑常规T艺 30 复吹C0,工艺 in the bath of combined-blowing converter.fron Steel Res,1993. 5(1):10 (郭木星，陈襄武.底吹C02气体在复吹转炉熔池中的作用机 20 理.钢铁研究学报，1993,5(1)：10) [2]Toshie T.Tatsuya H,Kawakami HA,et al.Exploration and re- search of removal of molten silicon and carbon by blowing weak ox- idation gas.Tetsuo-Hagane,2008,94:23 3]Nomura H,Mori K.Kinetics of decarburization of liquid iron by C(X10-W×1NX10-91)Fe0) Ar-CO2 gas mixture.Tetsu-to-Hagane,1972.12:1603 削液及炉渣成分 [4]Nomura H.Mori K.Shirota Y.Kinetics of decarburization of liq- 图6钢液及炉渣平均成分对比 uid iron in Ar-CO-C02 atmospheres.Tetsu-to-Hagane,1974,3: Fig.6 Comparison of components of liquid steel and slag 39 [5]Yi C.Zhu R,Chen B Y,et al.Experimental research on reduc- 3.2.4氧气消耗 ing the dust of BOF in COz and O2 mixed blowing steelmaking 转炉采用复吹C0,工艺进行冶炼，平均每炉氧 poce5s.1S1nl,2009,49(11):1694增刊 1 吕 明等: 二氧化碳在转炉炼钢中的应用研究 图 4 两种工艺条件下的烟尘量分布 Fig． 4 Distribution of the amount of dust in two smelting processes 图 5 两种工艺条件下的烟尘 TFe 分布 Fig． 5 Distribution of the amount of T-Fe in two smelting processes 常规工艺相比，钢液［C］含量略有降低，［N］、［P］ 含量降低比例分别为 50% 和 23. 33% ，炉渣 TFe 和 ( FeO) 含量分别降低了 3. 10% 和 3. 97% ． 主要是由 于采用 CO2 代替了底吹 N2 /Ar，降低钢液［N］含量 的同时加强了熔池搅拌，促进了渣--金反应的进行， 使得转炉炼钢终点炉渣碳氧更趋于平衡，降低钢液 ［P］含量及炉渣铁损，提高金属收得率． 图 6 钢液及炉渣平均成分对比 Fig． 6 Comparison of components of liquid steel and slag 3. 2. 4 氧气消耗 转炉采用复吹 CO2 工艺进行冶炼，平均每炉氧 耗从 1700 m3 降低至1670 m3 ，降低了30 m3 ，吨钢氧 耗降低 1 m3 ． 主要是由于吹入 CO2 可替代部分 O2 参与反应，从而减少了氧气消耗． 3. 2. 5 冶炼时间 30 t 转炉采用常规工艺进行冶炼时，平均每炉 吹炼时间为 12'13″，采用转炉复吹 CO2 炼钢工艺平 均每炉吹炼时间为 12'15″，基本不影响转炉炼钢节 奏． 主要是由于喷吹的 CO2 为氧化性气体，也可参 与熔池反应，同时促进渣--金反应的进行，提高反 应速率． 因此，CO2 作为炼钢过程的复吹气体完全 可满足正常转炉炼钢生产的需要． 4 结论 在炼钢转炉顶部喷吹 CO2 --O2、底部喷吹 CO2 气体，并进行了转炉炼钢工业试验研究，可得出以 下结论: ( 1) 采用转炉顶底复吹 CO2 气体炼钢工艺能 有效减少炼钢过程烟尘量及烟尘铁损，冶炼前期和 后期烟尘降低较多，中期烟尘降低较少． 试验炉次 平均每炉烟尘量降低了 11. 15% ，烟尘 TFe 降低了 12. 98% ． ( 2) 采用 CO2 气体进行顶底复吹炼钢有利于 去除钢液中［N］、［P］含量，较常规工艺分别降低 50% 和 23. 33% ; 且对减少炉渣铁损效果较好，炉渣 中 TFe 含量平均每炉降低 3. 10% ，( FeO) 含量降低 了 3. 97% ． ( 3) CO2 可代替部分 O2 用于转炉炼钢，采用 转炉顶底复吹 CO2 气体炼钢工艺可降低炼钢氧耗， 同时不影响转炉冶炼节奏． 参 考 文 献 ［1］ Guo M X，Chen X W． Action mechanism of bottom-blowing CO2 in the bath of combined-blowing converter． J Iron Steel Res，1993， 5( 1) : 10 ( 郭木星，陈襄武． 底吹 CO2 气体在复吹转炉熔池中的作用机 理． 钢铁研究学报，1993，5( 1) : 10) ［2］ Toshie T，Tatsuya H，Kawakami H A，et al． Exploration and re￾search of removal of molten silicon and carbon by blowing weak ox￾idation gas． Tetsu-to-Hagané，2008，94: 23 ［3］ Nomura H，Mori K． Kinetics of decarburization of liquid iron by Ar-CO2 gas mixture． Tetsu-to-Hagané，1972，12: 1603 ［4］ Nomura H，Mori K，Shirota Y． Kinetics of decarburization of liq￾uid iron in Ar-CO-CO2 atmospheres． Tetsu-to-Hagané，1974，3: 39 ［5］ Yi C，Zhu R，Chen B Y，et al． Experimental research on reduc￾ing the dust of BOF in CO2 and O2 mixed blowing steelmaking process． ISIJ Int，2009，49( 11) : 1694 ·129·