【正文】 第 21 頁 221 溶入鐵中的元素對(duì)鐵熔點(diǎn)的降低值 元素 C Si Mn P S Al Cr N、H、O 在鐵中的極限溶解度 無限 無限 溶入 1％元素使鐵熔點(diǎn)的降低值（℃） 65 70 75 80 85 90 100 8 5 30 25 3 氮、氫、氧溶入鐵熔點(diǎn)的降低值（℃） ∑＝6 適用含量范圍（％） ＜ ≤ 3 ≤15 ≤ ≤ ≤ 1 ≤18 （ 2）計(jì)算步驟：以 100kg 鐵水為基礎(chǔ) 第一步：計(jì)算熱收入 sQ 。當(dāng)前世界各國多采用和發(fā)展這種煉鋼方法。 為了維護(hù)爐口的正常形狀，防止因磚襯蝕損而使其迅速擴(kuò)大，在爐口上部設(shè)有高度 300 400H m m?口 的直線段，所以爐帽高度 ? ?12H D d tg H?? ? ?口帽 ? ?1 5 . 7 7 6 2 . 8 8 8 5 72 otg H? ? ?口 = + = 爐帽總?cè)莘e V ??帽 24 ???33（D d ）t g 24 dH 口 ? ? ? ?? ? ? ?22 2 230 .2 6 20 .2 6 2 1 .1 0 0 0 .4 0 0 5 .7 7 6 5 .7 7 6 2 .8 8 8 2 .8 8 8 0 .7 8 52 .8 8 8 0 .4 0 08 .0 8 9D d d Hm? ? ?? ? ? ? ? ? ? ??22口口帽 H H D 0 . 7 8 5 d 爐容比的確定 第 27 頁 爐容比系指轉(zhuǎn)爐有效容積 tV 與公稱容量 T 之比值。尾部結(jié)構(gòu)是保證氧氣管路、進(jìn)水和出水軟管便于同氧槍相連接，同時(shí)保證三層管之間密封?！?15176。則擴(kuò)散段長(zhǎng)度 L為： 0 6 . 4 4 . 9 1 0 . 7 32 4 2 0 . 0 6 9 9 3ddL c mtg? ?? ? ??出喉 收縮段根據(jù)噴頭實(shí)際尺寸確定。若 δ 為間隙高度， A 為外冷卻水層環(huán)縫厚度，應(yīng)使 A＞ δ，或端頭處的流速取為 7～ 8m/s 三 、底部供氣構(gòu)件的設(shè)計(jì) 底氣種類 采用惰性氣體和中性氣體 底氣用量 常用的有兩種：一種是當(dāng)冶煉含碳低于 ％的鋼時(shí)，待碳降至 ～％左右時(shí)，切斷頂槍的氧氣，改為底吹 2N ，吹煉時(shí)間約為 5～10min， 另一種是在底部全程供氣，只是前期吹 2N ，末期 Ar，本設(shè)計(jì)采用后者。通過調(diào)整內(nèi)外管中氣流的壓力和面積，可以 改善氣流的性能。噴嘴數(shù)量為 4 個(gè)，如圖所示為環(huán)縫管式供氣構(gòu)件， 環(huán)縫噴嘴直徑的確定： 經(jīng)驗(yàn)公式： 1 2 1 5 ( ) ( )xf D D D D? ? ? 1 / 212123 ( ) 5DDDD???? 1D =70mm 2D =40mm 第 35 頁 第五章 車間生產(chǎn)工藝 一、 煉鋼原料 鐵水 鐵水是轉(zhuǎn)爐的主要金屬原料，占金屬料裝入量的 70%～ 100%，為了保證冶煉過程順利，鐵水必須滿足要求。對(duì)輕薄料應(yīng)打包或壓塊，以縮短裝料時(shí)間，塊度最長(zhǎng)≤ ，最大重量≤150kg,最大面積≤ 2m 。 二、 裝料制度 對(duì)于轉(zhuǎn)爐煉鋼，裝入量過大，會(huì)使噴濺增加，熔池?cái)嚢璨缓?，造渣困難，爐襯特別是爐帽壽命縮短，供氧強(qiáng)度也因噴濺大而被被迫降低，裝入量過小，則會(huì)使?fàn)t產(chǎn)量減少，所以確定裝入量時(shí)應(yīng)考慮以下因素： ○ 1 保證合適的爐容比：通常波動(dòng)在 ～ ，一般大于 。 ○ 5 氧槍出口處的氧氣射流，其密度顯著大于周圍氣相介質(zhì)的密度，這有利于射程增大。 石灰加入量主要根據(jù)鐵水中硅磷含量和爐渣堿度確定 在鐵含磷量較低，采用單渣法和廢鋼做冷卻劑時(shí)，石灰加入量可安下式計(jì)算： 石灰加入量 = ? ?? ?2 .1 4 % 1 0 0 0% S i RC a O??有 效 kg/t 金屬料 式中 R=(%CaO)/(% 2SiO )— 堿度 ? ?%CaO有 效— 石灰中的 有效 CaO 含量＝ ? ? ? ?2%%Ca O R S iO?? 石灰 當(dāng)鐵水中含磷較高并假定金屬料中含磷量的 90％氧化進(jìn)入爐渣，則石灰加入量按下式計(jì)算： 石灰加入量＝ ? ? ? ?? ?? ?1 0 0 0 2 . 1 4 % 1 . 3 1 %%R S i PCaO??有 效 式中 R＝ ? ?? ? ? ?2 2 5%% 0 .6 3 4 %C a OS iO P O? 。 ○ 3 氧氣射流在轉(zhuǎn)爐爐膛內(nèi)向下流動(dòng)的過程中，將從周圍抽吸煙塵、金屬滴和渣滴等比重很大的質(zhì)點(diǎn)，使射流的速度降低，擴(kuò)張角減小。其塊度一般為 5～ 40mm為宜。 廢鋼 氧氣轉(zhuǎn)爐用鐵水煉鋼因熱量富裕故可加入 10%～ 30%的廢鋼，作為調(diào)正吹煉溫度的冷卻劑，采用廢鋼冷卻可降低轉(zhuǎn)爐的鋼鐵料、造渣料和氧氣的消耗。它兼有透氣磚和噴嘴的優(yōu) 第 34 頁 點(diǎn)，適用于噴吹各種氣體，還簡(jiǎn)化了細(xì)金屬管磚的 制作工藝，是很有發(fā)展前途的一種供氣構(gòu)件。套管式噴嘴的內(nèi)管和環(huán)縫均供氣，所供氣體的壓力和流量各異。 根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐統(tǒng)計(jì)，冷卻水在氧槍中的溫升控制＜ 20℃，出水溫度＜ 50℃，氧槍受熱表面所受的平均最大負(fù)荷值 大約為（ ～ ） 6210 /kJ h m 左右，大型轉(zhuǎn)爐可略高一些，可據(jù)此計(jì)算中、外層鋼管直徑。噴孔為拉瓦爾型?！?13176。因此氧氣射流的特性及其對(duì)熔池作用對(duì)轉(zhuǎn)爐煉鋼過程產(chǎn)生重大影響，氧槍設(shè)計(jì)就是要保證提供適合于轉(zhuǎn)爐煉鋼過程得氧氣射流 。 （ 1）熔池直徑 GDKt? G— 新爐金屬裝入量，可近似取其公稱容量 T— 平均每爐純吹氧時(shí)間， min. 可參照表 11 K— 比例系數(shù)，可參照表 12 表 31 平均每爐鋼冶煉時(shí)間推薦值 轉(zhuǎn)爐容量（ t） 30 30～ 100 100 備 注 冶煉時(shí)間 28～ 32 32～ 38 38～ 45 結(jié)合供氧強(qiáng)度，鐵水成分和所煉鋼種具體確定 吹氧時(shí)間 12～ 16 14～ 18 16～ 20 表 32 系數(shù) K 的推薦值 轉(zhuǎn)爐容量 30 30～ 100 100 備注 K ～ ～ ～ 大容量取下限 第 26 頁 小容量取上限 結(jié)合爐子公稱容量 T 的大小 ,取 t=18min K= 故 GDKt?= 25018= （ 2）熔池的深度 h 對(duì)截錐型熔池 D? 其中 3250 3 2 .8 9 57 .6c GVm?? ? ? 故 23 2 .8 9 5 1 .7 1 80 .5 7 4 5 .7 7 6hm??? 爐帽尺寸的確定 頂吹轉(zhuǎn)爐一般都用正口爐帽，其主要尺寸有爐帽傾角，爐口直徑和爐帽高度。經(jīng)計(jì)算其熱收入部分占總熱收入的 ～ ％，熱支出部分約占 ～ ％，二者基本持平。 表 218 入爐物料及產(chǎn)物的溫度設(shè)定值 名稱 入爐物料 產(chǎn)物 鐵水 * 廢鋼 其它原料 爐渣 爐氣 煙塵 溫度（℃） 1250 25 25 與鋼水相同 1450 1450 *純鐵熔點(diǎn) 1536℃ 表 219 物料平均熱容 物料名稱 生鐵 鋼 爐渣 礦石 煙塵 爐氣 固態(tài)平均熱容（ kJ/kg 成 分 (%) 類 別 第 8 頁 表 25 鐵水中元素的氧化產(chǎn)物及其成渣量 元素 反應(yīng)產(chǎn)物 元素氧化量（ kg） 耗 氧 量（ kg） 產(chǎn)物量（ kg） 備注 C ? ? ? ?? ? ? ?2C COC CO?? 90%= 10%= Si ? ? ? ?2Si SiO? 入渣 Mn ? ? ? ?Mn MnO? 入渣 P ? ? ? ?25P PO? 入渣 S ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?2S S OS C a O C a S O?? ? ? 1/3= 2/3= * （ CaS） 入渣 Fe ? ? ? ?? ? ? ?23Fe FeOFe Fe O?? 56/72= 112/160= 入渣（見表 48） 入渣（見表 48） 合計(jì) 成渣量 入 渣組分之和 *CaO還原出來的氧量：消耗的 CaO量為： 56/32= 表 26 爐襯蝕損成渣量 第 9 頁 爐襯蝕損量（ kg） 成渣組分（ kg） 氣態(tài)產(chǎn)物 耗氧量 (kg) CaO 2SiO MgO 23AlO 23FeO C CO? 2C CO? C CO? ， 2CO (據(jù)表 24) 14％ 90％28/12= 14％ 10％44/12＝ 14％（ 90％16/12+10％ 32/12）＝ 合計(jì) 表 27 加入熔劑的成渣量 類別 加入量（ kg） 成渣組分（ kg） 氣態(tài)產(chǎn)物（ kg） CaO MgO SiO2 Al2O3 Fe2O3 P2O5 CaS CaF2 H2O CO2 O2 螢石 （據(jù)表 24） 8 8 5 1 生白云石 （據(jù)表 24） 0 5 5 石灰 * ** 7 0 7 9 9 *** 合計(jì) 5 3 2 0 4 成渣量 *石灰加入量計(jì)算如下： 渣中已含（ CaO ）＝ +++＝ 渣中已含（ 2SiO ）＝ +++＝ 設(shè)應(yīng) 加入石灰量為 X，則 8 8 % 0 .9 3 .52 .5 % 1 .7 1 6XX?? ?? X＝ **為（石灰中 CaO 含量） （石灰中 S→ CaS 自耗的 CaO 量） 566 . 6 7 8 8 % 6 . 6 7 0 . 0 6 % 5 . 8 6 332? ? ? ? ? 第 10 頁 ***為 CaO 還原出的氧量 ％ 32/56＝ 表 28 總渣量及其成分 爐渣成分 合計(jì) 元素氧化成渣量（ kg） ** *** 石灰成渣量（ kg