在钢铁生产中，碳氧积是衡量转炉终点控制稳定性的重要指标。较低的碳氧积有助于提升钢水洁净度，减少合金消耗，对高质量钢材的生产和降低炼钢工序成本具有重要意义。然而，目前的转炉冶炼工艺在炉龄后期存在碳氧积上升、波动较大的问题，亟需通过工艺优化和材料改进来提升碳氧积的控制效果。
现有研究在转炉底吹元件的布局、补炉材料透气性以及底吹元件的热更换技术方面的优化尚不完善，特别是在炉龄后期，转炉底吹元件堵塞或损坏会导致碳氧积显著上升，影响钢水质量和生产稳定性。因此，需要系统研究并改进转炉底吹工艺及补炉材料，以保障全炉役期间的稳定性。
最近，首钢京唐钢铁联合有限责任公司的李勤工程师及其团队通过优化转炉底吹元件布局、开发新型透气性补炉材料、采用底吹在线热更换技术，显著提升了转炉冶炼过程的稳定性，并实现了全炉役期间碳氧积的有效控制。研究表明，采用这些优化措施后，终点碳氧积从0.00238降低至0.00178，冶炼过程的稳定性和钢水质量显著提升。
相关研究成果以“300t转炉终点碳氧积控制技术研究”为题目发表于《炼钢》期刊2019年第35卷第5期。论文作者为：李勤，王立永，丁立丰，刘延强，范立新。
该论文的主要研究结果与结论如下：
底吹元件布局优化：研究确定了底吹元件布置于炉底圆周的0.55D处可有效缩短钢水混匀时间，显著提高熔池搅拌效率。
新型透气性补炉料开发：新补炉料中小粒径（0-1mm）镁砂的占比为20%，高温抗折强度从4.2MPa提升至5.3MPa，透气度提升了227%，有效减少了炉底透气性降低的情况。
底吹在线热更换技术：通过采用底吹在线热更换技术，保证炉龄后期的底吹效果，终点氧质量分数从482×10⁻⁶降低至425×10⁻⁶，降幅达57×10⁻⁶。
碳氧积降低：通过优化底吹元件、补炉材料及更换技术，终点碳氧积从0.00238降低至0.00178，有效提升了全炉役冶炼的稳定性。
论文中的主要图片和表格如下：
图1. 2016年全炉役碳氧积分布情况
图2. 4孔底吹布置图
图3. 4孔底吹布置混匀时间随夹角的变化
图4. 6孔底吹布置图
图5. 6孔底吹布置混匀时间随夹角的变化
图6. 中粒径颗粒加入量与透气度和高温抗折强度的关系
图7. 底吹元件在线热更换流程图
图8. 热更换前后转炉终点C和终点O关系对比
图9. 优化后全炉役底吹可视化效果
图10. 原补炉料补炉底前后碳氧积对比
图11. 采用新型修补料补炉底前后碳氧积对比
图12. 优化后全炉役碳氧积情况
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