二十世紀(jì)七十年代誕生了頂?shù)讖?fù)合吹煉工藝，經(jīng)過幾十年的實驗及實踐，頂?shù)讖?fù)吹工藝已基本成熟，即轉(zhuǎn)爐在冶煉過程中爐頂頂吹O2配合爐底底吹惰性氣體，對熔池進(jìn)行均勻攪拌，可使熔池反應(yīng)接近平衡，不僅提高鋼水質(zhì)量，降低噸鋼成本，還可增加轉(zhuǎn)爐的靈活性和適應(yīng)性，提高轉(zhuǎn)爐熔化廢鋼的能力，從而可按市場廢鋼和鐵水******的變化靈活改變?nèi)霠t廢鋼量，從而獲得經(jīng)濟(jì)效益。
隨著轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐技術(shù)大大提高了轉(zhuǎn)爐爐齡，轉(zhuǎn)爐底吹供氣元件的布置形式、數(shù)量、結(jié)構(gòu)和材質(zhì)則成為影響轉(zhuǎn)爐全爐復(fù)吹的關(guān)鍵，底部供氣元件是底吹工藝的技術(shù)核心。
轉(zhuǎn)爐底吹氣體的選擇
轉(zhuǎn)爐底吹氣體的種類有很多，例如N2、Ar、O2、CO2、CO、混合氣CxHy（N2+ Ar、CO2+ N2等）、CaCO3粉和天然氣等。國內(nèi)煉鋼廠通常選擇惰性氣體氮氣和氬氣作為底吹氣體，例如武鋼、太鋼、首鋼等，也有部分煉鋼廠選擇二氧化碳作為底吹氣體，例如鞍鋼、寶鋼的某些轉(zhuǎn)爐鋼廠。我國部分煉鋼廠轉(zhuǎn)爐復(fù)吹類型和底吹氣體如圖1所示。
轉(zhuǎn)爐復(fù)吹系統(tǒng)如何選擇底吹氣體，應(yīng)綜合考慮底吹氣體對鋼水質(zhì)量、生產(chǎn)成本、耐材壽命的影響以及氣體來源等因素。不同底吹氣體的優(yōu)缺點如圖2所示。
轉(zhuǎn)爐底吹供氣元件的選擇
轉(zhuǎn)爐底吹技術(shù)的發(fā)展過程實質(zhì)上***是底吹供氣元件的改進(jìn)和*的過程。底吹供氣元件可分為噴嘴和磚型兩大類，其中噴嘴型分為： 單管型，套管型，環(huán)縫型（單環(huán)縫型、雙環(huán)縫型） ；磚型分為： 彌散型，縫隙式組合磚，直孔型，多孔型MHP，環(huán)縫管式直孔磚，類環(huán)縫式噴嘴。圖3對比了幾種典型的底吹供氣元件的特點。
轉(zhuǎn)爐底吹系統(tǒng)不僅選擇好底吹氣體，還應(yīng)根據(jù)底吹氣體選擇合適的底吹供氣元件、底吹閥門室的供氣流程布置和儀表閥門，這樣才能增強(qiáng)底吹熔池攪拌，提升底吹系統(tǒng)的使用壽命，也會對冶煉鋼種的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生一定的影響。
轉(zhuǎn)爐底吹工藝流程
轉(zhuǎn)爐底吹工藝流程為： 底吹氣體在底吹閥門站經(jīng)壓力和流量調(diào)節(jié)后通過轉(zhuǎn)爐托圈耳軸上的旋轉(zhuǎn)接頭供給轉(zhuǎn)爐爐底的各個透氣元件，在冶煉時，底吹氣體通過透氣元件吹入熔池。南鋼的轉(zhuǎn)爐底吹供氣系統(tǒng)，如圖所示。
底吹閥門站內(nèi)為底吹系統(tǒng)供氣管路、控制、檢測儀表用氣管和儀表閥門的組合?？刂崎y門的遠(yuǎn)傳信號輸入設(shè)在轉(zhuǎn)爐主控室，并在操作臺上進(jìn)行顯示。閥門站內(nèi)主氣源有壓力調(diào)節(jié)，快速切斷，壓力檢測等控制措施； 主氣源分配給若干支管，支管上均分別安裝有流量檢測、調(diào)節(jié)，壓力測量等控制措施。
轉(zhuǎn)爐底吹工藝優(yōu)化
1、底吹模式及供氣強(qiáng)度的優(yōu)化
轉(zhuǎn)爐底吹工藝優(yōu)化
1、底吹模式及供氣強(qiáng)度的優(yōu)化
頂?shù)讖?fù)吹條件下的均勻混合時間隨頂吹氣體的穿透深度和底氣比的增大而減小。底吹流量增大，熔池的攪拌能增加，均勻混合時間隨之減小。所以適量增大底吹供氣強(qiáng)度有利于提高轉(zhuǎn)爐的底吹攪拌效果。但如果底吹供氣強(qiáng)度過高，也會縮短底吹供氣元件壽命。綜合考慮多方面因素，針對目前品種結(jié)構(gòu)的變化，將原有的七種底吹供氣模式優(yōu)化減少至三種，見圖所示。
2、冶煉工藝優(yōu)化
1）供氧制度
吹煉中期，碳氧反應(yīng)劇烈，考慮到此時的底吹流量增加，渣中全鐵消耗速度變快，為避免“返干”的出現(xiàn)，將槍位上調(diào)10cm-20cm。吹煉后期，底吹流量已經(jīng)調(diào)整至0.12 Nm3/（t·min） ，考慮到熔池的攪拌已經(jīng)相當(dāng)充分，終點壓槍高度上調(diào)了10cm-20cm。
2）造渣制度
生燒白云石開吹后一次性投入，石灰分3－4次加入，******批加入的石灰不得低于計算量的50%，燒結(jié)礦及渣鋼則視情況多批少量加入，要求在吹煉8min前加完。
3、爐底的穩(wěn)定控制
“金屬－爐渣”復(fù)合蘑菇頭具有透氣性能良好、體積大、不漏氣以及抗沖刷能力強(qiáng)的特點。如何快速形成且有效維護(hù)“金屬－爐渣”復(fù)合蘑菇頭，對于保護(hù)底吹供氣元件，******底吹供氣元件與爐齡同步至關(guān)重要，而終渣成分及爐底高度直接影響蘑菇頭的大小和形狀。
轉(zhuǎn)爐耐火磚受高溫低碳鋼水沖刷侵蝕較為嚴(yán)重，特別是四鋼軋300 t轉(zhuǎn)爐高溫低碳鋼種生產(chǎn)比例大，且要求較好的底吹效果，爐役中后期爐底的侵蝕尤為嚴(yán)重。而頻繁的維護(hù)爐底，必然造成爐底上漲甚至堵塞底吹，因此必須對濺渣護(hù)爐及生產(chǎn)組織進(jìn)行優(yōu)化，***終的目的是有效控制爐底高度，進(jìn)而實現(xiàn)底吹與轉(zhuǎn)爐爐齡的同步。
濺渣工藝的優(yōu)化：
為規(guī)范濺渣操作，從而達(dá)到降低氮氣消耗，縮短濺渣時間，確保底吹效果良好的目的，對濺渣護(hù)爐工藝規(guī)定進(jìn)行優(yōu)化。
（a） 濺渣渣量： 目標(biāo)為15t－25t。
（b） 調(diào)渣：將生燒白云石作為調(diào)渣劑使用，加入量根據(jù)終點氧含量確定。
（c） 濺渣槍位、氮氣流量控制要求：根據(jù)轉(zhuǎn)爐部位的不同，使用的濺渣槍位與氮氣流量有所不同，如下表所示，留渣量大時，氮氣流量按上限控制； 留渣量小時，氮氣流量按下限控制，確保爐內(nèi)渣濺干。
（d） 爐底料加入量控制：根據(jù)液面高度情況
