自貝塞麥發(fā)明酸性空氣底吹轉爐煉鋼法起，開始了轉爐大量生產鋼水的歷史，如圖3所示。上世紀50年代用氧氣代替空氣煉鋼是煉鋼史上的一次重大變革，70年代出現(xiàn)的氧氣底吹轉爐和頂吹復合轉爐，是氧氣轉爐在發(fā)展和完善通路上取得的豐碩成果，如圖4所示。

    一、吹煉過程元素氧化規(guī)律

    （一）爐鋼吹煉過程和元素的氧化規(guī)律

    1）冶煉過程概述

    從裝料到出鋼，倒渣，轉爐一爐鋼的冶煉過程包括裝料、吹煉、脫氧出鋼、濺渣護爐和倒渣幾個階段，如圖5所示。一爐鋼的吹氧時間通常為12－18min，冶煉周期為30min左右。

    上爐鋼出完鋼后，倒凈爐渣，堵出鋼口，兌鐵水和加廢鋼，降槍供氧，開始吹煉。在送氧開吹的同時，加入第一批渣料，加入量相當于全爐總渣量的三分之二，開吹4－6分鐘后，第一批渣料化好，再加入第二批渣料。如果爐內化渣不好，則許加入第三批螢石渣料。吹煉過程中的供氧強度：

    小型轉爐為2.5－4.5m3/(t?min)；120t以上的轉爐一般為2.8－3.6m3/(t?min)。

    ◆開吹時氧槍槍位采用高槍位，目前是為了早化渣，多去磷，保護爐襯；

    ◆在吹煉過程中適當降低槍位的保證爐渣不“返干”，不噴濺，快速脫碳與脫硫，熔池均勻升溫為原則；

    ◆在吹煉末期要降槍，主要目的是熔池鋼水成分和溫度均勻，加強熔池攪拌，穩(wěn)定火焰，便于判斷終點，同時使降低渣中fe含量，減少鐵損，達到濺渣的要求。

    ◆當吹煉到所煉鋼種要求的終點碳范圍時，即停吹，倒爐取樣，測定鋼水溫度，取樣快速分析[c]、[s]、[p]的含量，當溫度和成分符合要求時，就出鋼。

    ◆當鋼水流出總量的四分之一時，向鋼包中的脫氧合金化劑，進行脫氧，合金化，由此一爐鋼冶煉完畢。

    （1）硅的氧化規(guī)律

    在吹煉初期，鐵水中的[si]和氧的親和力大，而且[si]氧化反應為放熱反應，低溫下有利于此反應的進行，因此，[si]在吹煉初期就大量氧化。

    [si]+o2=(sio2)(氧氣直接氧化)

    [si]+2[o]=(sio2)(熔池內反應)

    [si]+(feo)=(sio2)+2[fe](界面反應)

    2(feo)+(sio2)=(2feo?sio2)

    隨著吹煉的進行石灰逐漸溶解，2feo?sio2轉變?yōu)?cao?sio2，即sio2與cao牢固的結合為穩(wěn)定的化合物，sio2活度很低，在堿性渣中feo的活度較高，這樣不僅使[si]被氧化到很低程度，而且在碳劇烈氧化時，也不會被還原，即使溫度超過1530c，[c]與[o]的親和力也超過[si]與[o]的親和力，終因（cao）與（sio2）結合為穩(wěn)定的2cao?sio2，[c]也不能還原（sio2）。

    硅的氧化對熔池溫度，熔渣堿度和其他元素的氧化產生影響：

    ?[si]氧化可使熔池溫度升高；

    ?[si]氧化后生成（sio2），降低熔渣堿度，熔渣堿度影響脫磷，脫硫；

    ?熔池中[c]的氧化反應只有到[%si]