LWS法(LWS process)即氧氣底吹轉爐煉鋼，由轉爐頂部垂直插入的氧槍將工業純氧吹入熔池，以氧化鐵水中的碳、矽、錳、磷等元素，並發熱提高熔池溫度面冶煉成為鋼水的轉爐煉鋼方法。它所用的原料是鐵水加部分廢鋼，為了脫除磷和硫，要加入石灰和瑩石等造渣材料。
基本介紹
- 中文名：LWS法
- 外文名：LWS process
- 學科：冶金工程
- 領域：能源
- 範圍：冶煉
- 釋義：氧氣底吹轉爐煉鋼
簡介,底吹轉爐煉鋼法的發展,氧氣頂吹轉爐的特點,氧氣底吹轉爐爐底結構,氧氣底吹轉爐吹煉反應特點,Q—BOP(德國)前期脫磷,
簡介
LWS法(LWS process)。氧氣底吹轉爐煉鋼由轉爐頂部垂直插入的氧槍將工業純氧吹入熔池，以氧化鐵水中的碳、矽、錳、磷等元素，並發熱提高熔池溫度面冶煉成為鋼水的轉爐煉鋼方法。它所用的原料是鐵水加部分廢鋼，為了脫除磷和硫，要加入石灰和瑩石等造渣材料。爐襯用鎂砂或白雲石等鹼性耐火材料製作。所用氧氣純度在99%以上，壓力為0.81-1.22MPa(即8-12atm)。
底吹轉爐煉鋼法的發展
1. 酸性底吹空氣轉爐煉鋼法
貝塞麥發明的酸性底吹空氣轉爐煉鋼法只能脫碳，但不能脫磷、脫硫。
2. 鹼性底吹空氣轉爐
1878年，托馬斯發明了鹼性底吹空氣轉爐，用石灰造渣，能較好地進行脫磷，爐渣可做磷肥。
3.富氧鹼性底吹轉爐
1950年前後，制氧技術有了大的突破，但底吹轉爐富氧量只用到40%，如再提高，噴嘴壽命就會降低。（在噴嘴附近發生O2+[C]→2CO的放熱反應）。於是發明了頂吹氧氣轉爐煉鋼法.
4.頂吹氧氣轉爐煉鋼法
1952年奧地利開發，但不適於吹 煉高磷鐵水。
5.石灰粉法(LD—AC法)
為吹煉高磷鐵水，比利時和法國同時發明。
6.卡爾多(Kaldo)法（瑞典）
7.旋轉轉爐煉鋼法（德國）
氧氣頂吹轉爐的特點
1）優點
（1）熔煉速度快，生產率高（一爐鋼只需20分鐘）；
（2）熱效率高，冶煉中不需外來熱源，且可配用10%～30%的廢鋼；
（3）鋼的品種多，質量好（高低碳鋼都能煉Si，S、P、H、N、O及夾雜含量低）；
（4）便於開展綜合利用和實現生產過程計算機控制。
2）缺點
如吹損較高（10%）、所煉鋼種仍受一定限制（冶煉含大量難熔元素和易氧化元素的高合金鋼有一定的困難）。
噴濺和返乾時有發生，而且吹煉後期熔池的攪拌弱（主要靠脫碳反應攪拌），鋼渣間反應未達平衡，渣中的氧化亞鐵含量高而吹損高、脫氧劑消耗高。
氧氣底吹轉爐爐底結構
爐身和爐底可拆卸分開，在底吹上安裝吹氧噴嘴一般為6～22支。最常用的是爐底和噴嘴垂直。噴嘴冷卻劑可採用天然氣、丙烷、丁烷等碳氫化合物。為了提高脫磷、脫硫效率，由噴嘴內管吹氧的同時吹碳粉和螢石粉等造渣劑。根據不同的冶煉目的，內管除吹氧外，還可吹氬或氮氣。
底吹氧氣轉爐沒有頂吹氧氣轉爐那樣的氧槍，不需要高廠房。
氧氣底吹轉爐吹煉反應特點
在底吹轉爐冶煉中，氧氣由分散在爐底上的數支噴嘴由下而上吹入金屬熔池
(1)熔池攪拌強度劇烈，其攪動力要高於頂吹法10倍。即使在熔池含碳量降到很低時，由爐底吹入的氧流仍在劇烈地攪動熔池。
(2)由於氧流分散而均勻地吹入熔池，同時又無較強的反向氣流作用，因此，吹煉過程平穩，爐內反應迅速而均勻，渣-鋼間反應更趨於平衡，渣中氧化鐵含量低，不噴濺，氧的利用率高。
(3)由於氧氣噴嘴埋在鐵水下面，高溫和面積較大的反應區在爐底噴嘴出口處附近，反應產物需穿過金屬液後才能進入爐渣或爐氣中，因此，上部渣層對爐內反應的影響較小。
Q—BOP(德國)前期脫磷
在吹煉前期隨氧流一起向熔池噴入通過爐底噴入鐵礦石粉或返回渣和石灰粉的混合料，細粉狀的石灰具有極大的反應表面，進入反應區即與大量的氧化鐵迅速成渣。這種渣以非常細微的懸浮狀態緩慢地上升到熔池表面，在上升過程中與磷反應生成穩定的磷酸鈣，因而在吹煉前期即能迅速脫磷，使脫磷與脫碳同時進行。
