氧气炼钢工艺从最初的设想到首次实现工业化应用经历了150年,而对于整个钢铁工业的影响是革命性的,针对于氧气的吹入方式,氧气炼钢转炉工艺的发展历程可以用10个里程碑事件来描述:
(1) 一 封1855年的专利信中提到插入式顶吹方案,用一根耐火粘土吹管喷吹空气 。
(2) 埋入式侧吹,将空气吹入固定式转炉的炉底附近 。
(3) 底吹,将空气吹进一个可旋转的不对称转炉中。这就是贝塞麦工艺或碱性贝塞麦一托马斯工艺。当可获得大量氧气后,1930—1949年间进行了重要的开发工作。
(4)1936—1939年间 ,重点研究了底吹工艺,但这时增加了吹氧以保证 熔池充分搅拌。
(5 ) 随后,加强了顶吹,确保了氧气射流进入熔池深处进行搅拌 (施瓦茨专利 ,1939 年 )。
(6) 在此期间还试验了从转炉炉壁 下部 以一定角度顶吹氧气。试验是在加拉芬根一台由Durrer和Hellbrfigge提供的2t转炉上进行的。
但由于种种原因,比如耐材问题,风口损坏,喷溅严重、钢水质量等,上述 (4)~ (6)项研究没有得到工业化推广。
(7) 1949年6月,奥地利林茨的 钢联公司开始在一台改进的2t贝塞麦转炉上进行顶吹氧气试验。获得的最重要结果是,证实了深入熔池内部的氧气射流及其强大动能并不是搅动金属熔体和渣所必须的。
(8) 在 1936—1939年间进行的底吹氧气试验几乎3O年之 后,开发出用碳氢化合物保护底吹风口的方案 。
(9) 底 吹和复吹转炉技术的进一步改善,也促进了氧气顶吹结合惰性气体底吹搅拌工艺的改善 。
(10 ) 最新的发展很可能是在高碳范围内部分顶吹热空气结合底吹氧气。氧气顶吹时与CO反应生成CO2