李长华

（唐钢中厚板材有限公司生产科，河北 唐山 063000）

在我国钢铁产量中，转炉炼钢产量占总比例85%以上。转炉炼钢过程中通常采用O2为顶吹气体、N2或Ar 或N2-Ar 切换作为底吹气体，但这样的工艺模式烟尘量大，并且钢铁料消耗高，脱磷效果也不理想。随着我国转炉炼钢工艺的不断改进，采用底吹二氧化碳气体进行转炉炼钢工艺。在生产过程中二氧化碳气体参与熔池反应，这样的工艺模式远优于传统炼钢方法。近年来伴随着炼钢工艺的逐步改进，通过大量的生产时间摸索。在底吹二氧化碳中掺入氧气射流，可有效控制炼钢过程中烟尘产生量，大幅提升转炉炼钢工艺，各种指标优化。基于目前我国转炉炼钢生产工艺现状本文，结合相关热力学和动力学理论知识，分析了在炼钢过程中二氧化碳与熔池元素反应机理，分析二氧化碳在转炉炼钢过程中，作为底顶复吹气体的可行性，从而为转炉炼钢工艺，节能降耗发展提供理论参考。

1 热力学和动力学原理

1.1 热力学分析

在 1300℃以上，CO2属于弱氧化性气体，与熔池中C、Si、Mn 和Fe 均能发生氧化反应，各种反应机理明细如表1 所示。

表1 CO2 与熔池元素的反应机理

在转炉炼钢过程初期，溶池中的硅锰元素含量较高，二氧化碳与Si、Mn 元素进行放热反应。将对传统工艺而言，放热量可节约70%左右，在吹炼中期Si、Mn 元素已被大量氧化，二氧化碳主要与铁水中的C 元素进行反应，此反应过程为吸热反应，在这一过程中，顶部吹入伴随氧气射流的二氧化碳气体可降低高温火点区温度。……