1. 鐵水預處理
鐵水在進入轉爐前,為去除鐵水中有害元素S、P等,或回收某些稀有元素鈮、釩等的處理過程稱為鐵水預處理。
(1)噴吹法(鐵水罐頂噴顆粒鎂)
使用惰性氣體氮氣將顆粒鎂吹入鐵水中,同時也攪動了鐵水,可以在混鐵車或鐵水包內處理,見下圖。

(2)KR法(機械攪拌法)
將十字形葉輪攪拌頭(見圖1)沉入鐵水內部旋轉,在鐵水中央部位形成錐形漩渦,使脫硫劑與鐵水充分混合、作用,(見圖2)。

圖1

圖2
2. 煉鋼
★轉爐煉鋼用原材料
【金屬料】
(1)鐵水: 轉爐煉鋼的主要金屬料,在轉爐煉鋼生產中鐵水的用量一般占金屬料裝入量的70~100%。
(2) 廢鋼:在轉爐煉鋼生產中廢鋼的用量一般占金屬料裝入量的0~30%。
(3)鐵合金:用于脫氧用的鐵合金稱為脫氧劑,常用的脫氧劑有錳鐵、硅鐵、鋁、硅錳、硅鈣、硅錳鋁等。用于調整鋼液成分的鐵合金稱為合金料,常用的合金料有錳鐵、硅鐵、釩鐵、鈦鐵、鉻鐵等。
【非金屬料】
1. 造渣材料
(1)石灰:石灰是轉爐煉鋼生產的基本造渣材料,通過向爐內加入石灰造渣,可以脫磷脫硫,保護爐襯,此外還可充當冷卻劑。
(2)螢石:螢石在轉爐煉鋼生產的主要作用是充當助熔劑。
(3)白云石:在轉爐煉鋼生產中加入白云石可以代替部分石灰,減少石灰用量,還可以促進前期渣早化,稠化終渣,延長爐襯壽命。
2. 氧化劑:轉爐煉鋼生產使用的氧化劑主要是氧氣,此外鐵礦石和氧化鐵皮也可以充當氧化劑。
3. 冷卻劑:轉爐煉鋼生產使用的冷卻劑有廢鋼、鐵礦石、氧化鐵皮、石灰、白云石等等
4. 增碳劑:轉爐煉鋼生產時增碳劑用來增加鋼中碳含量,如碳粉、碳線。
★氧氣頂吹轉爐主要設備
氧氣頂吹轉爐的設備包括爐子本體、傾動設備和供氧設備,如圖3所示。

(圖3)
1.爐體:爐體的最外層是爐殼,其作用是承受耐火材料、鋼液、爐渣的全部重量,并保持爐子的固定形狀,由普通鍋爐鋼板或合金鋼板焊接而成。爐殼內砌筑一定厚度的堿性耐火材料。
2.傾動設備:由電動機制動裝置、減速裝置和支座軸承等組成。傾動設備的作用是傾動爐體,以滿足兌鐵水、加廢鋼、取樣、出鋼和倒渣等工藝操作的要求,保證爐體正反轉360°。
3.供氧設備:供氧設備有氧槍及供氧系統(tǒng)。氧槍(又稱噴槍或噴氧管)擔負著向熔池內吹氧的任務。
★吹煉
【氧氣頂吹轉爐煉鋼法】是通過自爐口垂直伸入爐內的水冷氧槍,從頂部直接向熔池內吹入高壓氧氣,將鐵水中的碳、硅、錳、磷等元素氧化去除,并利用鐵水的物理熱和元素氧化放出的化學熱獲得熔煉所需的高溫,是無需外部熱源的一種煉鋼方法。
【頂?shù)讖秃洗禑挕烤褪窃陧敶档耐瑫r從底部吹入適量的氣體,以增加金屬熔池和爐渣的攪拌并控制熔池內氣相中CO的分壓,因而克服了頂吹氧氣流攪拌能力不足的弱點,使爐內反應接近平衡,鐵損失減少,同時又保留了頂吹法容易控制造渣過程的優(yōu)點。
★爐外精煉
爐外精煉就是把一般煉鋼爐內要完成的部分任務,移到鋼包或其他專用容器中進行。這樣就把傳統(tǒng)的煉鋼工藝分成初煉和精煉兩個步驟。因此,爐外精煉也稱為二次煉鋼。通過爐外精煉,可以在真空、惰性氣氛或可控氣氛的條件下對鋼水進行深脫碳、脫硫、脫氧、除氣、調整成分(微合金化)和調整溫度并使其均勻化,去除夾雜物,改變夾雜物形態(tài)和組成等。
常用方法:
【鋼包吹氬】通過鋼包底部的透氣磚向鋼液吹入一定數(shù)量與壓力的氬氣,來排除鋼液中的有害氣體及非金屬夾雜物,同時起到均勻鋼液溫度、成分,改善鋼液流動性的作用。
【RH法(真空循環(huán)脫氣法)】RH法處理鋼液時,先將真空室下端的上升管及下降管插入鋼包的鋼液中,通過抽真空使鋼液在真空室內上升到壓差高度(圖4)。
(圖4)
這時,向上升管吹入氬氣,則上升管中的鋼液由于含有氬氣泡而密度減小繼續(xù)上升。與此同時,真空室內液面升高,下降管內的鋼液由于密度相對較大,因此下降流回鋼包內。這樣通過連續(xù)反復地進行循環(huán),鋼液不斷進入真空室,在真空條件下進行充分的脫氣。真空處理還可以根據(jù)鋼種需要添加各種合金。
【LF法(埋弧加熱吹氬鋼包精煉法)】
LF法使用石墨電極加熱,操作時,電弧埋在鋼液面上的熔渣層中,使用合成造渣料造渣,在鋼包底部進行吹氬攪拌,并同時在保持鋼包內強還原氣氛的條件下精煉(圖5)。

(圖5)