◆128 北京科技大学学报 第33卷 表2供气方案 Table 2 Gas supply scheme 供气流量代m3h) 喷吹模式 吹气位置 气体种类 0~3 min 3~6min 6~9 min 9~12 min 顶吹 02 8200 7600 7600 7800 常规工艺 底吹 N2/Ar 120 80 120 160 0 7900 7400 7400 7600 顶吹 复吹C02工艺 C02 500 500 500 500 底吹 C02 120 80 120 160 3.1.2取样方案 高温致使金属铁蒸发氧化，喷吹CO2降低了熔池火 试验所用炼钢转炉采用湿法除尘.试验时在转 点区温度，从而减少了烟尘的产生.冶炼中期，碳 炉一文重力脱水器小水封处，从开始吹炼到吹炼结 氧反应剧烈进行，产生大量的C0气泡可带走部分 束每隔1.5min取烟尘水样一次，每次取100mL装 金属液滴，带走的金属液滴在大气中被氧化生成烟 入锥形瓶中，利用烘箱进行烘干处理可得各冶炼阶 尘随烟气排放，由于产生C0气体增加而导致冶炼 段炼钢烟尘样品，每炉共取8个烟尘样；吹炼终点 中期烟尘降幅较小 倒炉取钢样和渣样.试验所取样品成分均采用化学 图3为两种工艺条件下平均烟尘总量及烟尘 分析法分析 TFe对比图. 3.2试验结果分析 6 %常规艺 本文主要通过对烟尘量、烟尘T℉e、钢液和炉渣 14 复吹C),上艺 成分、氧气消耗以及冶炼时间进行对比分析，探索 研究C02气体用于转炉炼钢过程的可行性 8 3.2.1烟尘量及TFe含量 6 图2所示为两种工艺条件下转炉冶炼过程中平 均烟尘量及烟尘T℉e随冶炼时间的变化情况.烟尘 2 量及烟尘TFe均随冶炼过程的进行呈下降趋势，冶 烟出 炯尘T下# 炼前期和后期，复吹C02工艺较常规炼钢工艺烟尘 图3平均烟尘总量及烟尘TFe对比 量及烟尘TFe均可降低10%以上，而冶炼中期烟尘 Fig.3 Comparison of the average total amounts of smoke dust and T-Fe 量及烟尘TFe降幅较小 与常规炼钢工艺相比，转炉顶底复吹C02炼钢 3.5 烟尘1一常规工艺 工艺平均每炉烟尘量降低1.6424(g/100mL),降 烟尘 烟尘2·-复吹C0,工艺 TFe1-常规工艺 幅为11.15%.烟尘TFe降低1.1621(g/100mL), TFe2一复吹C0,工艺 降幅为12.98%. 尘 3.2.2烟尘及TFe分布 20 图4和图5分别为两种工艺条件下各冶炼炉次 的烟尘量和烟尘T℉e分布图.图中曲线分别为常规 TFe2 工艺和复吹CO,工艺条件下的烟尘量及烟尘T℉e 05 分布趋势线 0 153.04.56.07.59.010.512.0 治炼时间/min 从图中可以看出，采用顶底复吹CO,工艺进行 炼钢的炉次，烟尘量及烟尘T℉e量均呈下降趋势. 图2平均烟尘量及烟尘TFe随治炼时间的变化 Fig.2 The amounts of dust and Tfe varying with blowing time 主要是由于喷吹C02降低了氧气射流火点区温度， 从而减少了烟尘量及烟尘铁损 烟尘量及烟尘T℉e量的变化趋势基本一致.冶 3.2.3钢液及炉渣成分 炼前期和后期，硅、锰元素大量氧化，碳氧反应受 图6所示为两种工艺条件下钢液及炉渣平均成 到抑制，因此产生的搅拌作用主要靠顶吹气体和底 分对比图.从图中可以看出，转炉复吹C02炼钢工 吹气体的射流作用，烟尘的产生主要是熔池火点区 艺有利于降低钢液中[N]、[P]含量和炉渣铁损.与北 京 科 技 大 学 学 报 第 33 卷 表 2 供气方案 Table 2 Gas supply scheme 喷吹模式 吹气位置 气体种类 供气流量/( m3 ·h － 1 ) 0 ～ 3 min 3 ～ 6 min 6 ～ 9 min 9 ～ 12 min 常规工艺 顶吹 O2 8 200 7 600 7 600 7 800 底吹 N2 /Ar 120 80 120 160 顶吹 O2 7 900 7 400 7 400 7 600 复吹 CO2 工艺 CO2 500 500 500 500 底吹 CO2 120 80 120 160 3. 1. 2 取样方案 试验所用炼钢转炉采用湿法除尘． 试验时在转 炉一文重力脱水器小水封处，从开始吹炼到吹炼结 束每隔 1. 5 min 取烟尘水样一次，每次取 100 mL 装 入锥形瓶中，利用烘箱进行烘干处理可得各冶炼阶 段炼钢烟尘样品，每炉共取 8 个烟尘样; 吹炼终点 倒炉取钢样和渣样． 试验所取样品成分均采用化学 分析法分析． 3. 2 试验结果分析 本文主要通过对烟尘量、烟尘 TFe、钢液和炉渣 成分、氧气消耗以及冶炼时间进行对比分析，探索 研究 CO2 气体用于转炉炼钢过程的可行性． 3. 2. 1 烟尘量及 TFe 含量 图 2 所示为两种工艺条件下转炉冶炼过程中平 均烟尘量及烟尘 TFe 随冶炼时间的变化情况． 烟尘 量及烟尘 TFe 均随冶炼过程的进行呈下降趋势，冶 炼前期和后期，复吹 CO2 工艺较常规炼钢工艺烟尘 量及烟尘 TFe 均可降低 10% 以上，而冶炼中期烟尘 量及烟尘 TFe 降幅较小． 图 2 平均烟尘量及烟尘 TFe 随冶炼时间的变化 Fig． 2 The amounts of dust and T-Fe varying with blowing time 烟尘量及烟尘 TFe 量的变化趋势基本一致． 冶 炼前期和后期，硅、锰元素大量氧化，碳氧反应受 到抑制，因此产生的搅拌作用主要靠顶吹气体和底 吹气体的射流作用，烟尘的产生主要是熔池火点区 高温致使金属铁蒸发氧化，喷吹 CO2 降低了熔池火 点区温度，从而减少了烟尘的产生． 冶炼中期，碳 氧反应剧烈进行，产生大量的 CO 气泡可带走部分 金属液滴，带走的金属液滴在大气中被氧化生成烟 尘随烟气排放，由于产生 CO 气体增加而导致冶炼 中期烟尘降幅较小． 图 3 为两种工艺条件下平均烟尘总量及烟尘 TFe 对比图． 图 3 平均烟尘总量及烟尘 TFe 对比 Fig． 3 Comparison of the average total amounts of smoke dust and T-Fe 与常规炼钢工艺相比，转炉顶底复吹 CO2 炼钢 工艺平均每炉烟尘量降低 1. 642 4 ( g /100 mL) ，降 幅为 11. 15% ． 烟尘 TFe 降低 1. 162 1 ( g /100 mL) ， 降幅为 12. 98% ． 3. 2. 2 烟尘及 TFe 分布 图 4 和图 5 分别为两种工艺条件下各冶炼炉次 的烟尘量和烟尘 TFe 分布图． 图中曲线分别为常规 工艺和复吹 CO2 工艺条件下的烟尘量及烟尘 TFe 分布趋势线． 从图中可以看出，采用顶底复吹 CO2 工艺进行 炼钢的炉次，烟尘量及烟尘 TFe 量均呈下降趋势． 主要是由于喷吹 CO2 降低了氧气射流火点区温度， 从而减少了烟尘量及烟尘铁损． 3. 2. 3 钢液及炉渣成分 图 6 所示为两种工艺条件下钢液及炉渣平均成 分对比图． 从图中可以看出，转炉复吹 CO2 炼钢工 艺有利于降低钢液中［N］、［P］含量和炉渣铁损． 与 ·128·