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摘要：炼钢转炉复吹是一种集各种吹练方法优势于一身的转炉炼钢技术。本文主要分析目前的炼钢转炉复吹系统存在的问题，探讨了相关的解决对策。
关键词：炼钢转炉 ；复吹；问题
炼钢转炉复吹，是指在炼钢转炉内，顶吹和底吹同时配合，可以吹氧也可吹入惰性气体，甚至是粉状熔剂，集各种吹炼方法优势于一体的转炉炼钢技术。炼钢转炉复吹技术在我国很早就已被使用了，如攀钢在1984年就已经开始进行转炉复吹技术的研究，1985年正式把这种技术应用于生产上，使我国的钢产量得到了大大的提高。但是，这种技术也存在着一定的缺陷，如透气砖的寿命过短，影响复吹冶炼的效果等。本文主要分析了炼钢转炉复吹技术存在的缺陷，探讨相关对策，希望我国的炼钢转炉复吹技术能得到提高。
一、炼钢转炉复吹问题
（1）透气砖存在的问题
首先，易腐蚀。目前，大多数的炼钢厂都是采用“增碳法”来进行冶炼，即用低碳钢冶炼的模式来冶炼所有的钢种。这种方法相比于之前的“拉碳法”，终点钢水中碳的含量减少了，但需要的平均出钢温度也高了，大约提高了20℃，由于炉渣和钢水的氧化性很强，因此就对炉底的透气砖造成了极严重的腐蚀。另外，在转炉进行底吹时，底吹产生的炉渣中TFe的含量非常高，而透气砖又没有得到恰当的维护，因此透气砖难以形成一个炉渣—金属蘑菇头覆盖层，其腐蚀程度就更加严重。
其次，结构设计不合理。一般来说，透气砖里面镶嵌了27根直径1mm的不锈钢毛细管。布置方式是中心1根，直径60mm的圆周上有9根，直径105mm的圆周上分布17根。这种布置方式，中心的毛细金属管与供气主管正对，导致了这条毛细管的气量分配高于其它的毛细管，从而减少其他毛细管的气量。再加上透气砖气室的内腔高度太低，只有16毫米，因此毛细管间的气流分配不合理，不能稳定地供气，最终一些毛细管因为气量偏小或波动而造成了堵塞。这对透气砖的损坏很大。最近，已有一些钢厂对这个问题进行研究了，升高了透气砖气室内腔的高度，例如武钢，其二炼钢炉中的80吨转炉的供气砖气室高度就升高到了60毫米，这样就很好地维护了透气砖。
（2）供气系统存在的问题
首先，供气模式需要优化。目前，大部分钢厂转炉的底吹主要使用的供气模式有两种：新开炉～100炉的底部供气模式以及100炉后的底部供气模式。见下图：
新开炉～100炉的底部供气模式
100炉后的底部供气模式
由上面两张图中，我们可以看出，在冶炼的过程中，补吹倒炉、拉碳倒炉和倒炉出钢都要将氩气转变成氮气，而补吹以及拉碳是通过计算机来控制的，计算机中呈现开关氧切断阀的工作状态，以此来做出逻辑判断，转炉倾动时发出的钢角信号会自动做出逻辑判断，以此来作为倒炉和出钢的依据。但是，不管是补吹倒炉、拉碳倒炉，还是最后的倒炉出钢，其透气砖都会有一部分被迫在钢水中浸泡。浸泡时间越长，钢水的增氮量就越高，这样钢的品质就会受到严重的影响。所以这两种模式都需要改进，这样才能提高钢的质量，从而提高钢厂的生产效益。
其次，供气系统不稳定。转炉复吹技术是由顶吹和底吹组成的。其中，底吹的控制系统是否可靠、稳定对透气砖寿命的长短有重要的影响。纵观目前国内的钢厂生产，大多在开炉后的短时间内都不能对底吹系统进行有效地控制，系统不稳定，如底吹供气不能提供稳定的气源，氩气和氮气在压力流动的时候会产生很大的波动，从而导致了钢水倒流，最终就流进了透气砖的毛细管内，形成了堵塞。另外，由于日常维护工作不到位，而复吹设备中的各种仪表、阀门以及输送管道又比较容易出现故障，因此系统就不能很好地进行控制，稳定性差。综合种种因素，就导致了供气系统不稳定，对透气砖造成了严重的影响，使透气砖过早地遭到损坏。
最后，供气管网设计不合理。现在大多数的钢厂的供气管网都是采用溅渣护炉与底吹共同使用一套氮气供应系统的设计结构。这种供气管网设计结构，其单座转炉的瞬间流量一般是超过20000m3/h的，这样就会使透气砖产生堵塞问题。所以要研究和改进现行的供气管网设计，使底吹的供气起源可以专用，不产生堵塞。另外，底吹供气管压力低，只有1.2MPa。这也是设计中存在的漏洞。
二、解决措施
针对炼钢转炉复吹存在的问题，要结合国内外的优秀先进技术，进行改革，采取相关措施，解决问题。
（1）对透气砖的改进
第一，把透气砖加长、加厚。针对透气砖易腐蚀的问题，把透气砖加长、加厚可以延长其寿命。例如透气砖原来的长度是82厘米，可以加长到100厘米；原透气砖是建在11.5厘米的厚镁碳质加厚层上，可以建在两层6.5厘米厚的永久层上，这样就可以延长透气砖的寿命了。同时也可以使整个气室内腔增高，使透气砖不易浸泡钢水而腐蚀。
第二，对透气砖内的毛细管的布置进行改变。可以不要透气砖中的中心毛细管，而调整其他的毛细管之间的距离，把原来分布在直径是60mm圆周上的九条毛细管改布置为在75mm直径的圆周上；而原分布在直径105圆周上的17根毛细管可以改布置在155mm直径的圆周上。这样管间的中心就形成一个空洞，气室的直径就加大了，增加了气体的流动空间，毛细管之间的气流分配也更加合理了，不容易堵塞。
（2）对底吹供气系统的改进
加强对底部供气系统中的管路、阀门以及仪表等设备的维护，及时升级和更新，保证底部供气总管压力稳定，小于1.6 MPa。另外，为防止堵塞，要适当加大底吹气体的压力和流量。
结束语：
总而言之，炼钢转炉复吹技术对钢的质量以及产量有非常重要的影响，钢厂要针对转炉复吹中存在的问题，召集技术人员进行探讨，并学习国内外其他钢厂的先进、优秀技术，对本厂复吹技术进行改进，这样才能生产出质量更好的钢，才能提高钢厂的生产效益，使钢厂得到长久发展。
参考文献：
[1]张槐.炼钢转炉复吹存在的问题及探讨[J].四川冶金， 2006，28（6） .
[2]贺智勇 李林 于力.复吹转炉用供气元件技术的发展[J].炼钢，2005，21（1）.
[3]郑力宁 佟溥翘 陈峰.宏发炼钢厂180 t转炉复吹技术优化改造[J].钢铁，2008，43（8）.
[4]徐静波 喻承欢 刘浏.武钢二炼钢复吹转炉溅渣护炉工艺技术[J].炼钢，2004，20（2）.
关键词：炼钢转炉 ；复吹；问题
炼钢转炉复吹，是指在炼钢转炉内，顶吹和底吹同时配合，可以吹氧也可吹入惰性气体，甚至是粉状熔剂，集各种吹炼方法优势于一体的转炉炼钢技术。炼钢转炉复吹技术在我国很早就已被使用了，如攀钢在1984年就已经开始进行转炉复吹技术的研究，1985年正式把这种技术应用于生产上，使我国的钢产量得到了大大的提高。但是，这种技术也存在着一定的缺陷，如透气砖的寿命过短，影响复吹冶炼的效果等。本文主要分析了炼钢转炉复吹技术存在的缺陷，探讨相关对策，希望我国的炼钢转炉复吹技术能得到提高。
一、炼钢转炉复吹问题
（1）透气砖存在的问题
首先，易腐蚀。目前，大多数的炼钢厂都是采用“增碳法”来进行冶炼，即用低碳钢冶炼的模式来冶炼所有的钢种。这种方法相比于之前的“拉碳法”，终点钢水中碳的含量减少了，但需要的平均出钢温度也高了，大约提高了20℃，由于炉渣和钢水的氧化性很强，因此就对炉底的透气砖造成了极严重的腐蚀。另外，在转炉进行底吹时，底吹产生的炉渣中TFe的含量非常高，而透气砖又没有得到恰当的维护，因此透气砖难以形成一个炉渣—金属蘑菇头覆盖层，其腐蚀程度就更加严重。
其次，结构设计不合理。一般来说，透气砖里面镶嵌了27根直径1mm的不锈钢毛细管。布置方式是中心1根，直径60mm的圆周上有9根，直径105mm的圆周上分布17根。这种布置方式，中心的毛细金属管与供气主管正对，导致了这条毛细管的气量分配高于其它的毛细管，从而减少其他毛细管的气量。再加上透气砖气室的内腔高度太低，只有16毫米，因此毛细管间的气流分配不合理，不能稳定地供气，最终一些毛细管因为气量偏小或波动而造成了堵塞。这对透气砖的损坏很大。最近，已有一些钢厂对这个问题进行研究了，升高了透气砖气室内腔的高度，例如武钢，其二炼钢炉中的80吨转炉的供气砖气室高度就升高到了60毫米，这样就很好地维护了透气砖。
（2）供气系统存在的问题
首先，供气模式需要优化。目前，大部分钢厂转炉的底吹主要使用的供气模式有两种：新开炉～100炉的底部供气模式以及100炉后的底部供气模式。见下图：
新开炉～100炉的底部供气模式
100炉后的底部供气模式
由上面两张图中，我们可以看出，在冶炼的过程中，补吹倒炉、拉碳倒炉和倒炉出钢都要将氩气转变成氮气，而补吹以及拉碳是通过计算机来控制的，计算机中呈现开关氧切断阀的工作状态，以此来做出逻辑判断，转炉倾动时发出的钢角信号会自动做出逻辑判断，以此来作为倒炉和出钢的依据。但是，不管是补吹倒炉、拉碳倒炉，还是最后的倒炉出钢，其透气砖都会有一部分被迫在钢水中浸泡。浸泡时间越长，钢水的增氮量就越高，这样钢的品质就会受到严重的影响。所以这两种模式都需要改进，这样才能提高钢的质量，从而提高钢厂的生产效益。
其次，供气系统不稳定。转炉复吹技术是由顶吹和底吹组成的。其中，底吹的控制系统是否可靠、稳定对透气砖寿命的长短有重要的影响。纵观目前国内的钢厂生产，大多在开炉后的短时间内都不能对底吹系统进行有效地控制，系统不稳定，如底吹供气不能提供稳定的气源，氩气和氮气在压力流动的时候会产生很大的波动，从而导致了钢水倒流，最终就流进了透气砖的毛细管内，形成了堵塞。另外，由于日常维护工作不到位，而复吹设备中的各种仪表、阀门以及输送管道又比较容易出现故障，因此系统就不能很好地进行控制，稳定性差。综合种种因素，就导致了供气系统不稳定，对透气砖造成了严重的影响，使透气砖过早地遭到损坏。
最后，供气管网设计不合理。现在大多数的钢厂的供气管网都是采用溅渣护炉与底吹共同使用一套氮气供应系统的设计结构。这种供气管网设计结构，其单座转炉的瞬间流量一般是超过20000m3/h的，这样就会使透气砖产生堵塞问题。所以要研究和改进现行的供气管网设计，使底吹的供气起源可以专用，不产生堵塞。另外，底吹供气管压力低，只有1.2MPa。这也是设计中存在的漏洞。
二、解决措施
针对炼钢转炉复吹存在的问题，要结合国内外的优秀先进技术，进行改革，采取相关措施，解决问题。
（1）对透气砖的改进
第一，把透气砖加长、加厚。针对透气砖易腐蚀的问题，把透气砖加长、加厚可以延长其寿命。例如透气砖原来的长度是82厘米，可以加长到100厘米；原透气砖是建在11.5厘米的厚镁碳质加厚层上，可以建在两层6.5厘米厚的永久层上，这样就可以延长透气砖的寿命了。同时也可以使整个气室内腔增高，使透气砖不易浸泡钢水而腐蚀。
第二，对透气砖内的毛细管的布置进行改变。可以不要透气砖中的中心毛细管，而调整其他的毛细管之间的距离，把原来分布在直径是60mm圆周上的九条毛细管改布置为在75mm直径的圆周上；而原分布在直径105圆周上的17根毛细管可以改布置在155mm直径的圆周上。这样管间的中心就形成一个空洞，气室的直径就加大了，增加了气体的流动空间，毛细管之间的气流分配也更加合理了，不容易堵塞。
（2）对底吹供气系统的改进
加强对底部供气系统中的管路、阀门以及仪表等设备的维护，及时升级和更新，保证底部供气总管压力稳定，小于1.6 MPa。另外，为防止堵塞，要适当加大底吹气体的压力和流量。
结束语：
总而言之，炼钢转炉复吹技术对钢的质量以及产量有非常重要的影响，钢厂要针对转炉复吹中存在的问题，召集技术人员进行探讨，并学习国内外其他钢厂的先进、优秀技术，对本厂复吹技术进行改进，这样才能生产出质量更好的钢，才能提高钢厂的生产效益，使钢厂得到长久发展。
参考文献：
[1]张槐.炼钢转炉复吹存在的问题及探讨[J].四川冶金， 2006，28（6） .
[2]贺智勇 李林 于力.复吹转炉用供气元件技术的发展[J].炼钢，2005，21（1）.
[3]郑力宁 佟溥翘 陈峰.宏发炼钢厂180 t转炉复吹技术优化改造[J].钢铁，2008，43（8）.
[4]徐静波 喻承欢 刘浏.武钢二炼钢复吹转炉溅渣护炉工艺技术[J].炼钢，2004，20（2）.