【正文】 以提高效率和降低能耗。? 要求對(duì)環(huán)境更加友好。除鋼產(chǎn)量外，中國鋼鐵工業(yè)在裝備、工藝技術(shù)水平和鋼材質(zhì)量方面也取得了顯著的進(jìn)步，已達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐在國外一般被稱為LD轉(zhuǎn)爐（LinzDonawit工廠的縮寫)，或稱為BOF轉(zhuǎn)爐（Basic Oxygen Furnace的縮寫）。由于所使用的鐵水成分和所煉鋼中的不同，吹煉工藝也有所區(qū)別。 ? Si、Mn被氧化的同時(shí)，C也被少量氧化。爐渣的堿度則隨石灰的溶解而迅速的提高。在冶煉的中后期若溫度過高或爐渣中FeO含量降低，又會(huì)發(fā)生回磷現(xiàn)象。吹煉中期脫碳反應(yīng)劇烈，鋼液中含氧量降低。脫碳速率越快，終點(diǎn)含氮量越低。裝料時(shí)，把爐體向前方傾斜，先裝入廢鋼，接著裝入鐵水，然后是爐體直立。采用富槍動(dòng)態(tài)控制的場合，在排氣量逐漸減少、到達(dá)預(yù)定吹煉終點(diǎn)的前幾分鐘之前，降下副槍，測定熔池中的含碳量和溫度，預(yù)測達(dá)到目標(biāo)含量和目標(biāo)溫度的時(shí)間，然后吹煉到終點(diǎn)出鋼。為了保護(hù)地球的生態(tài)平衡，需要減少煉鋼過程對(duì)資源的消耗，改善煉鋼的生產(chǎn)環(huán)境，同時(shí)還要對(duì)轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)過程的新資源和能源進(jìn)行有效利用，實(shí)現(xiàn)鋼鐵生產(chǎn)材料的再循環(huán)使用。下面介紹幾個(gè)能耗指標(biāo)：? 工序能耗 指工序中生產(chǎn)1T合格產(chǎn)品所直接消耗的能源量，它是衡量工序能耗水平的指標(biāo)，即工序能耗= ? 噸鋼綜合能耗它可以有以下計(jì)算式得出： 由于各企業(yè)的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)不同，該指標(biāo)有較大的差異和波動(dòng)，因此它不能被作為企業(yè)間能好比較的考核指標(biāo)。在實(shí)際生產(chǎn)過程中計(jì)算時(shí)使用“標(biāo)準(zhǔn)煤”作為能耗指標(biāo)的單位。 （3）回收生產(chǎn)過程中散失的載體和各種能量這是節(jié)能不可或缺的部分。 轉(zhuǎn)爐的煤氣回收循環(huán)利用轉(zhuǎn)爐在吹煉過程中，會(huì)從爐口排除大量總紅色的濃煙，這就是煙。 1 煙氣的收集很冷卻延期的收集是由煙罩來完成的。除塵的方法分為濕式和干式兩種：在濕法除塵中，主要用到的設(shè)備是文氏洗滌器。一級(jí)文氏管的作用是降溫和粗除塵以及滅火泄壓防爆和補(bǔ)償系統(tǒng)的熱膨脹。在該法中由于不產(chǎn)生濕的粉塵，因此免去了濕法處理系統(tǒng)中的廢水處理、污水沉淀和污泥處理過程。目前轉(zhuǎn)爐煙氣干法除塵技術(shù)在國際上已被公認(rèn)為今后的發(fā)展方向，它可以部分或全部補(bǔ)償轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中的能耗，有望實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐低能煉鋼和負(fù)能煉鋼的目標(biāo)。轉(zhuǎn)爐煤氣還可以用來合成化工原料。用甲酸鈉又可以進(jìn)一步合成草酸鈉，其化學(xué)反應(yīng)式： CO + Na = HCOONa 2 HCOONa = COONa COONa +H22） 制合成氮。煤氣中的CO在觸媒的作用下會(huì)使蒸汽轉(zhuǎn)換成氫氣氫氣由于煤氣中德氮在高壓下合稱為氨，其化學(xué)反應(yīng)式： CO + H2O = H2 + CO2 N2 + 3H2 = 2NH3 轉(zhuǎn)爐污水及污泥處理循環(huán)利用在煙氣凈化過程中，如果使用了濕法凈化，會(huì)形成大量污水、污泥。污水經(jīng)過明槽后首先進(jìn)入預(yù)沉池或水力旋流器，污水中粒徑大于60m的粗顆粒塵將被分離出來，這些粗塵占整個(gè)污水中的塵量的15%。池底也可建你泥漿管道直接送至系統(tǒng)，通過增壓泵將泥漿送至燒結(jié)廠直接利用。由于煉鋼是一個(gè)復(fù)雜的高溫物理化學(xué)變化過程，加上測試手段有限，目前還難做到精確取值計(jì)算。通過對(duì)物料平衡和熱平衡的計(jì)算可以全面的掌握轉(zhuǎn)爐煉鋼的能量和物料利用情況，了解轉(zhuǎn)爐的工作能力和熱效率，從而為改進(jìn)工藝和實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐最佳操作探索途徑，并為降低原材料的消耗、合理利用能源和節(jié)能指明反方向?；驹紨?shù)據(jù)有：冶煉鋼種及其成分、鐵水和廢鋼的成分、終點(diǎn)鋼水成分；造渣用溶劑及爐襯等原材料的成分；脫氧和合金化用鐵合金的成分及其回收率；其他工藝參數(shù)。( 2） 原材料成分見表22.成分（kg）CaOSi2OMgOAl2O3CaF2P2OS COH2OCFe2O3灰分揮發(fā)分石灰螢石生白云石爐襯焦炭 表22 原材料成分（單位：kg） （3）鐵合金成分及其回收率見表23。 表24其它參數(shù)設(shè)定值名稱參數(shù)名稱參數(shù)終渣堿度螢石加入量生白云石加入量爐襯蝕損量終渣∑(FeO)含量(按向鋼中傳氧量ω(Fe2O3）=(FeO)折算)煙塵量噴濺鐵損ω(CaO) ∕ω(SiO2)=%%%15%，而ω(Fe2O3）/∑ω(FeO)=1/3,即ω(Fe2O3）=5%，ω(FeO)=% %（其中ω(FeO)為75%，ω(Fe2O3）為20%)為鐵水量的1%渣中鐵損（鐵珠）氧氣純度爐氣中自由氧含量氣化去硫量金屬中[C]的氧化產(chǎn)物廢鋼量為渣量的6%99%，余者為N2%（體積比）占總?cè)チ蛄康?/390%的C氧化成CO，10%的C氧化成CO2由熱平衡計(jì)算確定，%，% 物料平衡基本項(xiàng)目 收入項(xiàng)有：鐵水、廢鋼、溶劑（石灰、螢石、輕燒白云石）、氧氣、爐襯蝕損、鐵合金。總渣量包括鐵水中元素的氧化，爐襯蝕損和加入溶劑的成渣量。因設(shè)定的終渣堿度R=；故石灰的加入量為：[RΣω(SiO2) Σω(CaO)]/ [ω(CaO石灰)Rω(SiO2石灰)]=(%%)=. 螢石的主要成分是CaF2,純CaF2熔點(diǎn)是14180C。 由于螢石含氟，這對(duì)環(huán)境的污染非常大，目前煉鋼也逐步控制其使用量，并積極尋求新的代替品。 ?W(FeO3)=5%=。其中 CO、 CO2 SO2 和H2O可有表25到27差得，O2和N2則右爐氣總體積來確定。?爐氣中N2的體積系爐氣總體積與其他成分的體積之差；28/=。第五步：計(jì)算加入廢鋼的物料平衡。將所有結(jié)果與表714歸類合并，即得冶煉一爐鋼的總物料平衡表。由上述計(jì)算可得冶煉過程(即脫氧和合金化后)。其他數(shù)據(jù)參照物料平衡選取。kg1218272209209209液態(tài)或氣態(tài)平均熱容/ kJkg1C[C]+1/2{O2}={CO} 氧化反應(yīng)13942011639C[C]+{O2}→{CO2} 氧化反應(yīng)41807234834Si[Si]+{O2}→{SiO2} 氧化反應(yīng)81768229202Mn[Mn]+1/2{O2}=(MnO2) 氧化反應(yīng)3617406594P2[P]+5/2{O2}=(P2O5) 氧化反應(yīng)117656318980Fe[Fe]+1/2{O2}=( FeO) 氧化反應(yīng)2382294250Fe2[Fe]+3/2{O2}=( Fe2O3) 氧化反應(yīng)7224326460SiO2(SiO2)+2(CaO)=(2CaO熱收入項(xiàng)包括：鐵水物理熱；元素氧化熱及成渣熱；煙塵氧化熱；爐襯中碳的氧化熱。P2O5 4880= Mn→MnO 6594= SiO2→2CaO (1) 廢鋼物理熱Qg：先按求鐵水熔點(diǎn)的方法確定鋼水熔點(diǎn)Tg；再根據(jù)出鋼和鎮(zhèn)靜時(shí)的實(shí)際溫降以及要求的過熱度確定出鋼溫度Tg。 Qg=[（）+272+（）] = (2) 爐渣的物理熱：令中渣溫度與鋼水溫度相同，則得：Qr=[（）+209]= KJ （3） 爐氣、煙塵、鐵珠和噴濺金屬的物理熱QX。 Qb=（%+%1405）= kg（5） 熱損失Qq：其他熱損失帶走的熱量一般約占總收入的3%－8%，本計(jì)算取5%，則得： Qq=5%= kg（6） 廢鋼吸熱Qf：用于加熱廢鋼的熱量系剩余熱量，即： Qf=QsQgQrQxQbQq= kg 故廢鋼加入量Wf為：Wf=247。據(jù)有關(guān)資料所說，%～%，%～%，二者基本持平。由于爐帽和爐身的形狀沒有變化，所以通常按熔池形狀將轉(zhuǎn)爐分為筒球型、錐球型和截錐型等三種。（1） 熔池直徑D。(2) 熔池深度h。取爐帽傾角θ＝59176。小爐子取上限，大爐子取下限。因此爐帽高度為： = 1∕2() tan59176。＋＋178。3. 爐容比的確定爐容比指轉(zhuǎn)爐有效容積V t與公稱容積G之比V t／G， 3／t，則V t=243m 3 。出鋼口的主要尺寸是中心線的水平傾角和直徑。出鋼口直徑d出。但是，合理選用爐襯的材質(zhì)是提高爐襯壽命的基礎(chǔ)。其主要作用是保護(hù)爐殼，該層常用鎂磚砌筑。目前，該層多用鎂碳磚和焦油白云石綜合砌筑。爐帽鋼板厚度，爐身鋼板厚度，爐底鋼板厚度。H總=++++=D殼=+2+2+=／＝,～，滿足要求。尾部結(jié)構(gòu)連接輸氧管和冷卻水進(jìn)出管。（1）計(jì)算氧流量。 （3）設(shè)計(jì)工況氧壓。噴頭每個(gè)噴孔氧氣流量為： 由式 取：,又代入上式： 得：=54mm。 （7）取，噴孔傾角，取。計(jì)算公稱容量270t轉(zhuǎn)爐使用槍身各層鋼管尺寸。取中心管直徑：. （2）中外層鋼管管徑。 同理，外層鋼管內(nèi)徑： 。氧槍尾部裝有氧槍把持器，冷卻水進(jìn)出管頭，氧氣管接頭和吊環(huán)等。再根據(jù)轉(zhuǎn)爐尺寸，可得出。在爐口可觀察到棕色的濃煙，這股高溫含塵沖出爐口進(jìn)入煙罩和凈化系統(tǒng)。任其放散會(huì)污染環(huán)境，因此煙氣必須凈化處理。其次是爐氣從爐口噴出吸入部分空氣所生成的廢氣，也有少量來自爐料和爐襯中的水分及生燒石灰中分解出來的氣體。冷卻水量，散熱面積和凈化設(shè)備容量等都與煙氣溫度有關(guān)。轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中，前后期的脫碳速率均小，吹煉中期最大，及此時(shí)的爐氣量因?yàn)檫_(dá)到最大。一二次煙氣必須經(jīng)過收集凈化，使其含量降至100mg/m3以下才能排入大氣。煙氣冷卻方式有兩種：一是往煙氣中摻入冷空氣或采用空冷熱交換器；另一種是噴水或采用水冷夾套的煙道。直接排煙系統(tǒng)，由爐蓋水冷彎管出來的高溫?zé)煔?，?jīng)燃燒室一段水準(zhǔn)管道，引入空氣冷卻器，再混入部分空氣，使其溫度降至低于120℃，就可以進(jìn)入布袋除塵器凈化，凈化后的廢氣，經(jīng)風(fēng)機(jī)與煙囪排入大氣。密閉罩除收集二次煙氣外，還有很好的降低噪聲污染的效果，電弧爐在熔化廢鋼期間，電弧噪聲高達(dá)120dB，造成嚴(yán)重的噪聲危害，加高密