貝氏麥發(fā)明底吹空氣煉鋼法迄今已經(jīng)150年。在他發(fā)明用冷風(fēng)吹煉溶解金屬的當(dāng)時(shí)就曾指出，使用氧氣是合理的。但由于當(dāng)時(shí)條件限制，未能兌現(xiàn)。在二次世界大戰(zhàn)期間Durrer與 Hullbruegge試驗(yàn)在熔池上設(shè)置水冷噴槍深吹熔池，由于深吹引起氧槍粘結(jié)而毀壞，這種試驗(yàn)后來(lái)被奧地利人實(shí)驗(yàn)用于他們的工廠，他們放棄深吹，把槍位抬高，在熔池表面進(jìn)行吹煉。于是，誕生了至今被廣泛應(yīng)用的LD法。同時(shí)氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼成為目前世界上最主要的煉鋼方法。
頂吹法問(wèn)世后，其發(fā)展速度很快。到1986年出現(xiàn)氧氣底吹法時(shí)為止，全世界的頂吹法產(chǎn)鋼能力已達(dá)到2.6億噸，成為世界主要煉鋼方法。自1970年后，新的氧氣底吹法得到了穩(wěn)步發(fā)展。它的出現(xiàn)是由于發(fā)明了用碳?xì)浠锉Ｗo(hù)的雙層套管式底吹氧槍的結(jié)果。各種類型氧氣底吹法（OBM，Q-BOP，LWS）在實(shí)際生產(chǎn)中所顯現(xiàn)出來(lái)的許多優(yōu)越于頂吹法之處，促使人們重新認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)“埋入深吹”法在冶金上的合理性。于是，使一直居于首位的頂吹法受到挑戰(zhàn)和沖擊。
用氧氣射流從熔池上部穿過(guò)渣層來(lái)攪拌熔池，即便是采用超音速，也很難滿足冶金動(dòng)力學(xué)方面的要求、這一點(diǎn)早在五十年代頂吹法出現(xiàn)的初期，人們就對(duì)之有所認(rèn)識(shí)。在當(dāng)時(shí)曾誕生過(guò)Kaldo法和Ro+or法，此兩種方法通過(guò)爐身轉(zhuǎn)動(dòng)能使渣-鋼得到良好混合，有許多頂吹法難比的優(yōu)點(diǎn)。后只是由于爐襯壽命太低以及設(shè)備復(fù)雜，維修費(fèi)用高，才于1980年以前逐步為頂吹法代替。
頂吹法的主要冶金特點(diǎn)在于：
?。?）純氧氣流股從上面向下吹入熔池而形成凹坑沖擊反應(yīng)區(qū)（又稱高溫區(qū)），是鐵液中各元素氧化反應(yīng)主要地點(diǎn)。
?。?）由于穿過(guò)渣層的氧氣射流能量損失很大，穿透深度有限，對(duì)熔池?cái)嚢枰彩怯邢薅?。因此，造成熔池在成分、溫度上的很大差異，并且影響化學(xué)反應(yīng)速度。
?。?）在氧氣流股作用下，金屬-渣-氣乳液渣或者泡沫渣，有利化渣和冶煉前期[Si][P][Mn]等元素氧化，但也會(huì)引發(fā)噴濺反應(yīng)。
（4）依據(jù)噴槍位置不同，能將爐內(nèi)部分CO燒成CO2，可適當(dāng)提高廢鋼比。
基于這些特點(diǎn)，于是有渣中含鐵高、鋼水含氧高、廢氣鐵塵損失大和冶煉超低碳困難的缺點(diǎn)。一般說(shuō)，應(yīng)用頂吹法可以成功的冶煉中碳鋼和低碳鋼，耗氧量為55m3/t，供氧強(qiáng)度可達(dá)3~3.5 m3/min/t。
底吹法的主要冶金特點(diǎn)在于：
?。?）純氧氣流股由爐底噴嘴向上吹入熔池，因此高溫反應(yīng)區(qū)是在熔池下半部靠近底槍噴嘴附近，它是鐵液中各元素氧化反應(yīng)的主要地方。
（2）由于從爐底噴吹氧氣，對(duì)于熔池?cái)嚢栊Ч糜贚D轉(zhuǎn)爐，因此元素氧化速度快，很快達(dá)到平衡。
?。?）缺少頂吹法在熔池上部形成的乳液渣或者泡沫渣，不易化渣，過(guò)程去磷困難不得不在前期進(jìn)行脫磷，并且底吹同時(shí)噴石灰粉，可以冶煉超低磷超低碳鋼種。
?。?）冶煉過(guò)程平穩(wěn)，無(wú)噴濺，氧氣利用高。
基于這些特點(diǎn)，使底吹法具有低的渣中含鐵，較好的鋼水收得率，低的鋼水氧化性，和高的殘錳回收率，有利于合金的節(jié)約，以及容易冶煉超低碳鋼，能煉含0.01~0.02%[C]鋼，并且不會(huì)出現(xiàn)渣、鋼氧化現(xiàn)象。但是由于用碳?xì)浠衔锢鋮s噴嘴，鋼水含[H]偏高，需要在停吹后吹惰性氣體清洗。一般說(shuō)，底吹法的供氧強(qiáng)度比較高，可以達(dá)到4.0-4.5 m3/min/t，吹煉時(shí)間比較短。
基于兩種方法在冶金上顯現(xiàn)出來(lái)的明顯差別，1970年后，西德、美國(guó)、法國(guó)、比利時(shí)、瑞典以及日本相續(xù)投產(chǎn)氧氣底吹轉(zhuǎn)爐給頂吹法以很大沖擊，促使人們?nèi)ブ盅芯柯?lián)合兩種方法優(yōu)點(diǎn)的頂?shù)讖?fù)合吹煉法。
——本文摘自論文文獻(xiàn)綜述
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