氧氣底吹轉爐鍊鋼

通過轉爐底部的氧氣噴嘴把氧氣吹入爐內熔池，使鐵水冶鍊成鋼的轉爐鍊鋼方法。幾個不同國家所發展的氧氣底吹轉爐鍊鋼法略有不同，名稱也異，德國稱 OBM，法國稱LWS，美國稱Q-BOP。1967年開始在聯邦德國用於工業生產。1978年，世界各國已投產的氧氣底吹轉爐(圖1)年產鋼總能力達到3548萬噸。

氧氣底吹轉爐由於吹煉平穩，噴濺少，所以爐體的高度與直徑之比小於氧氣頂吹轉爐。同樣的容積，氧氣底吹轉爐的裝入量也較大。帶氧氣噴嘴的爐底可以拆下更換。噴嘴由同心的雙層套管組成：內層通常用銅管，通氧氣；外層用碳素鋼無縫管，在兩層管之間有間隙，通冷卻劑。冷卻劑通常為氣態的或液態的碳氫化合物，如天然氣、丙烷、輕柴油等。依靠碳氫化合物的裂解吸熱、氣體的膨脹吸熱、以及氣體的高速流動帶走熱量，以降低氧氣噴嘴及其附近反應區的溫度，並可抑制氧化鐵的高溫蒸發，減少煙塵。30～230噸的轉爐一般裝有5～22支氧氣噴嘴。為了使熔池攪拌條件好，反應平穩，噴嘴的直徑一般不超過熔池深度的1/35。噴嘴之間以及噴嘴與爐壁之間都要有適當間距，使熔池攪動平穩，並減輕對爐襯耐火材料的侵蝕。噴嘴的布置要做到：在倒爐取樣和出鋼時，噴嘴能露出渣液面。

氧氣底吹轉爐由於自底部直接向熔池分散供氧，所以攪拌條件好，氧流和液態金屬的接觸面大，反應迅速，均勻,C-O接近平衡。與氧氣頂吹轉爐相比，吹煉平穩，噴濺少，煙塵量少，爐渣中氧化鐵含量低（圖2）。因此氧氣底吹轉爐的金屬收得率比氧氣頂吹轉爐高1～2％；氧氣和石灰消耗較低，終點的余錳較高，含氧量低，可節省錳鐵等脫氧劑的消耗。

氧氣底吹轉爐採用粉狀造渣料，顆粒細，比表面大，增大了反應界面，成渣快，有利於脫硫、脫磷。由於氧氣底吹轉爐鋼中氧含量低（圖3），特別適於用來冶鍊低碳鋼和超低碳鋼。氧氣底吹轉爐所需廠房比頂吹轉爐所需為低（圖4）；有的廠利用原有平爐廠房，將平爐改建為氧氣底吹轉爐，減少改建投資。

底吹氧的缺點，主要是爐底壽命較短（只有個別廠達到2000爐），設備較頂吹轉爐複雜（多了噴嘴、冷卻系統等）。由於用碳氫化合物作冷卻劑，使得吹煉終點熔池含氫量也較高。近年正在研究新的噴嘴冷卻劑，例如液態二氧化碳等。此外，為了節約能源，增加爐料中的廢鋼比重，有的廠在底吹轉爐上部吹少量氧氣，增加爐氣中一氧化碳燃燒成二氧化碳的部分。