转炉基础知识

转炉是指可以倾动的圆筒状吹氧炼钢容器，转炉按炉衬的耐火材料性质分为碱性和酸性转炉，那么你对转炉了解多少呢?以下是由小编整理关于转炉知识的内容，希望大家喜欢!

转炉基本介绍

炉体可转动，用于吹炼钢或吹炼锍的冶金炉。转炉炉体用钢板制成，呈圆筒形，内衬耐火材料，吹炼时靠化学反应热加热，不需外加热源，是最重要的炼钢设备，也可用于铜、镍冶炼。转炉按炉衬的耐火材料性质分为碱性(用镁砂或白云石为内衬)和酸性(用硅质材料为内衬)转炉;按气体吹入炉内的部位分为底吹、顶吹和侧吹转炉;按吹炼采用的气体，分为空气转炉和氧气转炉。转炉炼钢主要是以液态生铁为原料的炼钢方法。其主要特点是：靠转炉内液态生铁的物理热和生铁内各组分(如碳、锰、硅、磷等)与送入炉内的氧进行化学反应所产生的热量，使金属达到出钢要求的成分和温度。炉料主要为铁水和造渣料(如石灰、石英、萤石等)，为调整温度，可加入废钢及少量的冷生铁块和矿石等。在转炉炼钢过程中，铁水中的碳在高温下和吹入的氧生成一氧化碳和少量二氧化碳的混合气体，即转炉煤气。转炉煤气的发生量在一个冶炼过程中并不均衡，且成分也有变化，通常将转炉多次冶炼过程回收的煤气经降温、除尘，输入储气柜，混匀后再输送给用户。

转炉的结构

转炉炉体由炉壳和炉衬组成。炉壳由钢板焊成，而炉衬由工作层、永久层和充填层三部分组成。工作层直接与炉内液体金属、炉渣和炉气接触，易受浸蚀，国内通常用沥青镁砖砌筑。永久层紧贴炉壳，用以保护炉壳钢板，修炉时永久层可不拆除。在永久层和工作层之间设充填层，由焦油镁砂或焦油白云石组成，其作用是减轻工作层热膨胀对炉壳的压力，并便于拆炉。

1、炉帽

为了减少吹炼时的喷溅和热量损失以及炉气的排出，故炉帽的形状皆做成截圆锥形或球缺截圆锥形，其炉口均为正炉口，用来加料，插入吹氧管，排出炉气和倒渣。由于炉帽处于高温炉气区，直接受喷溅物烧损，并受烟罩辐射热的作用，其温度经常高达300*400+，在高温的作用下，炉帽和炉口极易产生变形。为了保护炉口，目前普遍采用通入循环水强制冷却的水冷炉口，这样既可减少炉口变形又便于炉口结渣的清除。为防止发生事故，水冷部分应加强维护。

水冷炉口有水箱式和埋管式两种结构。水箱式水冷炉口见图4-1-3，它采用钢板焊接结构，其水箱内焊有若干隔水板，使冷却水在水箱内形成一个回路，同时也起加强筋的作用。这种结构冷却强度较大，制造容易，但是由于焊口易开裂，因此安全性较差。

埋管式水冷炉口如图4-1-4所示，它是把通冷却水用的蛇形钢管埋铸于铸铁中，这种结构冷却强度不如水箱式，但安全性和寿命均比水箱式高。

水冷炉口可用楔与炉帽联结，但由于炉渣的粘结，往往在更换损坏了的炉口时不得不用火焰切割。因此，我国在中小型转炉较多采用卡板焊接的方法将炉口固接在炉帽上。

2、炉身

炉身是整个炉子承载部分，皆采用圆柱型。出钢口通常设置在炉帽和炉身耐火炉衬的交界处。其位置、角度和长度的设计，应考虑出钢过程中炉内钢水液面;炉口和盛钢桶间的相互位置及其移动关系;堵出钢口方便否;能否保证炉内钢水全部倒完;出钢时钢流对盛钢桶内的铁合金应有一定的冲击搅拌能力等。在生产过程中，由于出钢口烧损较严重，为便于修砌、维修和更换，出钢口可设计短些。

3、炉底

炉底有截锥型和球型两种。截锥型炉底制造和砌砖都较为简便，但其强度不如球型底好，故只适用于中小型转炉。球型炉底的优缺点与截锥型相反，故为大型转炉采用。

炉帽、炉身和炉底三段的联结有三种方式:死炉帽活炉底、活炉帽死炉底和整体炉壳。三种联结的型式与修炉方式有关，死炉底和整体炉壳都采取上修，而活炉底的则采取下修。

炼钢转炉

早期的贝塞麦转炉炼钢法和托马斯转炉炼钢法都用空气通过底部风嘴鼓入钢水进行吹炼。侧吹转炉容量一般较小，从炉墙侧面吹入空气。炼钢转炉按不同需要用酸性或碱性耐火材料作炉衬。直立式圆筒形的炉体，通过托圈、耳轴架置于支座轴承上，操作时用机械倾动装置使炉体围绕横轴转动(见图空气底吹转炉示意图)。

50年代发展起来的氧气转炉仍保持直立式圆筒形，随着技术改进，发展成顶吹喷氧枪供氧，因而得名氧气顶吹转炉，即L-D转炉(见氧气顶吹转炉炼钢);用带吹冷却剂的炉底喷嘴的，称为氧气底吹转炉(见氧气底吹转炉炼钢)。在应用氧气炼钢的初期还使用过卡尔多转炉和罗托转炉，通过炉体回转改善炉内反应，但由于设备复杂，炉衬寿命短未能获得推广。

炼铜转炉

一般为卧式转炉用于处理铜锍，通过鼓入空气把冰铜氧化吹炼成粗铜，也用于吹炼冰镍。(见铜、镍)(见彩图卧式炼铜转炉──把冰铜吹炼成粗铜的设备、150吨氧气顶吹转炉)