【正文】 生產(chǎn)中影響槍位控制的因素很多，如鐵水含硅量及含磷量的高低、鐵水溫度、渣料質(zhì)量及數(shù)量、冶煉鋼種等。待石灰化完后，應(yīng)適當(dāng)降低槍位，使渣中Σ（FeO）適當(dāng)降低，以免在熔池溫度上升后強(qiáng)烈脫碳時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重噴濺。但隨著爐齡增長(zhǎng)、熔池體積變大、裝入量增多，應(yīng)適當(dāng)提高供氧壓力，做到分期定壓操作，以便使不同裝入量時(shí)供氧強(qiáng)度大致相同，吹煉時(shí)間相差不大。當(dāng)噴頭距液面較近，則氧流對(duì)液面的沖擊力較大，氧氣射流穿入熔池較深，接觸面積較少，這種情況稱為“硬吹”。在供氧制度中正確確定氧壓是非常重要的。目前國(guó)內(nèi)一些小型轉(zhuǎn)爐工作氧壓約為（58）105帕，*105帕。每噸金屬所需氧量可以根據(jù)鐵水成分、廢鋼比、所煉鋼種、渣量、渣中Σ（FeO）含量、礦石或鐵皮加入量等已知條件由物料平衡計(jì)算得出。 ①氧氣流量：指單位時(shí)間內(nèi)向熔池供氧的數(shù)量。要加強(qiáng)原材料的管理，認(rèn)真做好爐襯維護(hù)工作。所以既能滿足吹煉工藝要求，也便于組織生產(chǎn)，為國(guó)內(nèi)各廠普遍使用。小爐子取上限，大爐子取下限。裝入量過大，則爐容比相對(duì)減小，吹煉過程中噴濺增加，因而迫使供氧強(qiáng)度降低，熔池?cái)嚢璨贿^早損壞，甚至造成漏鋼。裝料順序一般是先加廢鋼，后兌鐵水，由于頂?shù)讖?fù)吹氧氣轉(zhuǎn)爐一般不靠外來熱源，而是依靠鐵水的物理熱和鐵水中雜質(zhì)元素氧化反應(yīng)的生成熱，因此鐵水和廢鋼的合理配比須根據(jù)爐子的熱平衡計(jì)算確定。 在煉鋼過程中常用碳粉作冷卻劑，對(duì)其要求如下：元素固定碳水份S灰分塊度含量≥90%≤%≤%≤%20～40mm 所有原料在入爐前均應(yīng)干燥并標(biāo)明化學(xué)成分，不得混料。（2）鐵礦石礦石用來氧化鋼液中的磷和硅、錳等元素，穩(wěn)定渣中的磷化物。煉鋼用白云石成分要求如下表：元素MgOCaOSiO2雜質(zhì)塊度含量≥20%≥35%≤30%≤%10～40mm 要求干燥、清潔、無夾雜物。（2）螢石主要成分是CaF2,加入螢石能過幫助化渣，是良好的助熔劑。④鋁絲：煉鋼用鋁絲要求如下：一級(jí)：Al%,雜質(zhì)%,單重。②錳鐵：應(yīng)符合GB379587標(biāo)準(zhǔn)。 （3）鐵合金 鐵合金用于調(diào)整鋼液成分和脫除鋼中雜質(zhì)（氧、硫、氮等），主要使用硅鐵、錳鐵和硅錳合金。（2）廢鋼轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)廢鋼的要求如下：①使用時(shí)不應(yīng)混有合金返回鋼、生鐵和鐵合金。濕法凈化系統(tǒng)要消耗大量的水，本設(shè)計(jì)凈化系統(tǒng)內(nèi)采用循環(huán)水制度，冷卻水在凈環(huán)水系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)使用，除塵水在濁環(huán)水系統(tǒng)內(nèi)使用，并適當(dāng)補(bǔ)充新水。 脫水設(shè)備脫水設(shè)備基本作用指把已潤(rùn)濕的塵粒和已凝聚的含塵液滴從煙氣中分離出來。(2)溢流定徑文氏管（一文），主要用于冷卻煙氣，可使其溫度降到70～80oC，此外，它還起粗除塵作用，約可除去90%的煙塵。 煙氣凈化系統(tǒng)主要設(shè)備的選擇 煙氣收集設(shè)備煙罩轉(zhuǎn)爐煙罩主要作用是收集廢氣使之不外溢，且可控制吸入的空氣量。供水壓力為Pw=（送至用戶最高點(diǎn)） 最大爐氣量qv0按經(jīng)驗(yàn)公式（此公式是日本按OG法實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)整理的）式中： G —爐役后期最大鐵水裝入量，kg —單位氣體物質(zhì)的量的體積，m3/kmol 12 —C的相對(duì)原子質(zhì)量t —純吹氧時(shí)間，min —經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，假設(shè)爐氣量為1，考慮強(qiáng)化冶煉和加礦石時(shí)爐氣量 突然增大的因素。 5 轉(zhuǎn)爐車間煙氣凈化和回收 煙氣量的計(jì)算 設(shè)計(jì)爐容為150t，最大裝入量170t，冶煉周期為38min，吹氧時(shí)間為16min，%，%。選用類環(huán)縫式噴嘴， 噴嘴選2個(gè)，對(duì)稱分布與爐底。下給頭測(cè)試副槍是由三層同心圓管組成的水冷槍體，內(nèi)管中心裝有信號(hào)傳輸線，并通保護(hù)氣體氮?dú)猓欢优c外層分別為進(jìn)出冷卻水通道；在槍體的下部底端裝有導(dǎo)電環(huán)和探頭固定裝置。(2) 對(duì)副槍的要求a、探頭自動(dòng)裝卸，方便可靠；b、與計(jì)算機(jī)連接，具有實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)——副槍自動(dòng)化閉環(huán)控制的條件；c、既能自動(dòng)操作，也能手動(dòng)操作；既能集中操作，也能就地操作；既能弱電控制，又能強(qiáng)電控制；d、副槍升降速度應(yīng)能在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)（～90 mm/min），而且調(diào)速平穩(wěn)，能準(zhǔn)確定位；e、當(dāng)探頭未裝上，或未裝好；二次儀表未接通或不正常；槍管內(nèi)冷卻水?dāng)嗔骰蛄髁窟^低，水溫過高等的任一情況，副槍均不可運(yùn)行并報(bào)警；f、如遇突然停電或電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，或者斷繩、亂繩時(shí)，通過風(fēng)動(dòng)馬達(dá)能迅速提升副槍。它也是一支水冷槍。（2）應(yīng)保證氧槍升降平穩(wěn)、控制靈活、操作安全、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于維護(hù)；（3）能快速更換氧槍；（4）應(yīng)具有安全連鎖裝置；為了保證安全生產(chǎn)，氧槍升降機(jī)構(gòu)設(shè)有下列安全連鎖裝置：1）當(dāng)轉(zhuǎn)爐不在垂直位置（允許誤差3176。根據(jù)公式可確定氧槍總長(zhǎng)為：+++++++ =++++++2+==2055mm 式中: 氧槍最低位置至爐口距離，mm；爐口至煙罩下沿的距離，mm，一般取350～500mm，本設(shè)計(jì)中取450mm；煙罩下沿至煙道拐點(diǎn)的距離，mm，一般取3000～4000mm，本設(shè)計(jì)中取4000mm；煙罩下沿至氧槍插入孔的距離； 為清理結(jié)渣和換槍需要的距離，mm，一般取500～800mm,本設(shè)計(jì)中取800mm；根據(jù)把持器下段的要求決定的距離，800mm；把持器的兩個(gè)卡座中心線間的距離，2000mm；根據(jù)把持器上段要求決定的距離，500mm； 氧槍行程為： =++++= 對(duì)氧槍升降和更換機(jī)構(gòu)設(shè)備的要求 轉(zhuǎn)爐在吹煉過程中，氧槍需要多次升降以調(diào)整槍位。24510mm。 由于在吹煉過程中，氧槍受到爐內(nèi)和煙罩中高溫環(huán)境的不同作用，其受熱狀態(tài)是變化而十分復(fù)雜的。 為保證良好的冷卻效果，進(jìn)水流速取6m/s，出水流速取為7m/s。槍身設(shè)計(jì)內(nèi)容主要是各層套管的管徑和長(zhǎng)度。按照經(jīng)驗(yàn)傾角，本設(shè)計(jì)取10）噴頭五噴孔中心分布圓直徑。噴頭端面形狀為錐面，噴孔夾角取為15。耳軸的最佳位置應(yīng)兼顧安全性和經(jīng)濟(jì)性。傾動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要參數(shù)有傾動(dòng)速度、傾動(dòng)力矩和耳軸位置。360176。采用合金鋼材質(zhì)，其直徑取1000mm，其軸承采用重型雙列向心球面滾子軸承，與托圈的連接方式采用法蘭螺栓連接。布置，且與焊在托圈蓋板上的支座鉸接。托圈采用鋼板焊成呈矩形斷面的環(huán)形結(jié)構(gòu)，其尺寸如下：斷面高度2100mm，斷面寬度700mm，蓋板厚度120mm，腹板厚度70mm。本設(shè)計(jì)選用16Mn。爐身呈圓柱形，爐底采用截錐型。 轉(zhuǎn)爐爐體金屬構(gòu)件設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)爐爐體金屬構(gòu)件由爐殼、爐體支承裝置及傾動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。 爐底供氣構(gòu)件的設(shè)計(jì) 底部供氣裝置是頂?shù)讖?fù)吹技術(shù)關(guān)鍵之一。爐帽傾斜部，直筒部，爐底部的工作層均采用鎂碳磚。 = =式中： V帽、V身、V池——分別為爐帽、爐身和熔池的容積； Vt——轉(zhuǎn)入有效容積，轉(zhuǎn)入有效容積=爐容比公稱容量。 1）爐帽傾角θ：對(duì)于150t的轉(zhuǎn)爐，選取63o。從目前實(shí)際情況來看。就吹煉的平穩(wěn)和噴濺程度而言，它優(yōu)于頂吹轉(zhuǎn)爐，而不及頂吹轉(zhuǎn)爐，故爐子高寬比略小于頂吹轉(zhuǎn)爐，卻大于底吹轉(zhuǎn)爐，即略呈矮胖型。頂?shù)讖?fù)吹兼有頂吹易于控制成渣過程和底吹可以增大熔池?cái)嚢杵鲝?qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)，是節(jié)能降耗、擴(kuò)大品種、提高產(chǎn)品質(zhì)量的有效途徑；特別對(duì)于容量較大的轉(zhuǎn)爐，更具有其優(yōu)越性。二者基本持平。所用的鐵合金種類有限。100%=%若不計(jì)算爐渣帶走的熱量時(shí)：熱效率η=（鋼水物理熱+廢鋼吸熱）/熱收入總量100%=%表323 熱平衡表收入支出項(xiàng)目熱量%項(xiàng)目熱量%鐵水物理熱鋼水物理熱元素氧化熱和成渣熱爐渣物理熱其中C 氧化廢鋼物理熱Si 氧化爐氣物理熱Mn 氧化煙塵物理熱P 氧化渣中鐵珠物理熱Fe 氧化噴濺金屬物理熱SiO2成渣白云石分解熱P2O5成渣熱損失煙塵氧化熱爐襯中碳的氧化熱合計(jì)合計(jì)應(yīng)當(dāng)指出。詳見表321.表322某些物料的物理熱項(xiàng)目參數(shù)（kJ）備注[（1450－25）]=1450℃為爐氣和煙塵溫度煙塵物理熱[(145025)+209]=渣中鐵珠物理熱 [（152025）+272+(16901520)]=1520℃系鋼水熔點(diǎn)[（1520－25）+272+(1690－1520)]=合計(jì)Qx=(4) 生白云石分解熱Qb：根據(jù)其用量，成分和表322所示的熱效應(yīng)計(jì)算之。Tz＝1520+50+50+70=1690 （℃） 式中：50、50和70分別為出鋼過程中的溫降、鎮(zhèn)靜及爐后處理過程中的溫降和鋼水的過熱度，吹氬調(diào)溫過程溫降。熱支出項(xiàng)包括：鋼水物理熱；爐渣物理熱；煙塵物理熱；爐氣物理熱；渣中鐵珠物理熱；噴濺物理熱；輕燒白云石分解熱；熱損失；廢鋼吸熱。由表中給出的煙塵量參數(shù)和反應(yīng)熱效應(yīng)計(jì)算可得。然后由鐵水溫度和生鐵比熱（表17和18）確定Qw。18 以100Kg鐵水為基礎(chǔ)。15163。表316總物料平衡表收入支出項(xiàng)目質(zhì)量（kg）%項(xiàng)目質(zhì)量（kg） 鐵水廢鋼石灰螢石白云石爐襯氧氣錳鐵硅鐵焦粉鋼水爐渣爐氣噴濺煙塵渣中濺珠 合計(jì)注：計(jì)算誤差：（）/100%=%；①可近似認(rèn)為（+）的氧量系出鋼水二次氧化所帶入。%=合計(jì)總計(jì)脫氧和合金化后的鋼水成分如下： W(C)=(%+100%)=% W(Si)=(+)/100%=% W(Mn)=[%+(+)/100%]=% W (P)=(%+100%)=% W(S)=(%+100%)=%。%180。0..5%180。%180。將所有結(jié)果與表歸類合并，既得冶煉一爐鋼的總物料平衡表。據(jù)此可以編制脫氧和合金化前的物料平衡表（表312）表311 未加廢鋼的物料平衡表收入支出項(xiàng)目質(zhì)量（Kg）%項(xiàng)目質(zhì)量（Kg）%鐵水鋼水石灰爐渣螢石爐氣白云石噴濺爐襯煙塵氧氣渣中鐵珠總計(jì)合計(jì)第五步：計(jì)算加入廢鋼的物料平衡如同第一步中計(jì)算鐵水中元素氧化量一樣。計(jì)算結(jié)果列于表310。其中CO，CO2，SO2和H2O可表查得，O2和N2則有爐氣總體積來確定。② (Fe2O3)量=.5%﹣﹣﹣=。因設(shè)定的終渣堿度R=；故石灰加入量為[R∑w (SiO2)－∑w（CaO）]/[w（CaO石灰）－Rw (SiO2石灰)]=(%－%)=(石灰中CaO含量) －(石灰中S→CaS自耗的CaO含量)。氧氣實(shí)際消耗量為消耗項(xiàng)與攻入項(xiàng)之差，見表39?？傇堪ㄨF水中元素氧化，爐襯蝕損和加入熔劑的成渣量。 氧氣頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐的物料平衡和熱平衡 物料平衡計(jì)算 計(jì)算原始數(shù)據(jù)基本數(shù)據(jù)有：冶煉鋼種及其成分鐵水和廢鋼成分、終點(diǎn)鋼水成分（表31）；造渣用熔劑及爐襯等的原材料的成分（表32）；脫氧和合金化用鐵合金的成分及其回收率（表33）；其它工藝參數(shù)（表34）。3 轉(zhuǎn)爐物料平衡和熱平衡計(jì)算 煉鋼過程的物料平衡與熱平能量衡計(jì)算是建立在物質(zhì)和能量的基礎(chǔ)上的。爐外精煉收得率：取99%；連鑄收得率：取98%；代入數(shù)據(jù)得：；代入數(shù)據(jù)得：。爐于座數(shù)不宜太多，但必須保持年間內(nèi)始本設(shè)計(jì)是使用頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉，合考慮當(dāng)前轉(zhuǎn)爐煉鋼車間的生產(chǎn)情況，選用二吹二的方案，這樣同時(shí)也可以提高轉(zhuǎn)爐的利用效率，減少資金的投入。表11 冶煉的鋼種，代表鋼號(hào)及其化學(xué)成分鋼種鋼號(hào)化學(xué)成分（%）CSiMnPSCuAl普鋼Q235≤≤≤—鋼Q275≤≤≤—低合16Mn≤≤≤—合金鋼20MnSi≤≤≤—硅鋼熱軋硅鋼≤≤≤—冷軋硅鋼≤—二、產(chǎn)品方案本設(shè)計(jì)產(chǎn)品方案見表22所示鋼種代表型號(hào)年產(chǎn)鋼量所占比例鑄坯斷面長(zhǎng)寬定長(zhǎng)尺寸成品形式普碳鋼Q235A200萬噸57%180700mm9000mm鋼板低合金鋼Q345150萬噸43%150150mm9000mm鋼板表 12 產(chǎn) 品 方 案2 氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼車間 初始條件 擬建年產(chǎn)量為350萬噸連鑄坯的氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼車間，相關(guān)技術(shù)參數(shù)如下：1） 年產(chǎn)量：方坯150萬噸，板坯200萬噸；2） 產(chǎn)品方案：普碳鋼、低碳鋼； 公稱容量選擇[2]1)選取時(shí)爐子容量應(yīng)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)澆注起重機(jī)的起重能力相適應(yīng)。4）要按照國(guó)家有關(guān)勞動(dòng)安全、工業(yè)衛(wèi)生及消防的標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行