【正文】 廠房屋頂罩，是指在電弧爐上的廠房屋架下，設置一個面積足夠覆蓋整個電弧爐作業(yè)區(qū)的集氣罩，以收集該區(qū)域的二次煙氣，引往布袋除塵器進行凈化處理。爐前區(qū)的噪聲可90dB以下?？梢灾苯右氩即龎m器凈化，然后經風機與煙囪排入大氣。轉爐周圍密閉罩是用鋼結構將電弧爐周圍的空間完全封閉起來，這個封閉的鋼結構叫做密閉罩，可以較好地收集二次煙氣。從目前情況來看，前者應該用更為普遍，因為它的除塵效率高，設備不受腐蝕影響，灰塵處理和回收均較方便。對煙氣冷卻溫度的要求則決定于除塵方式。鑒于環(huán)境保護的要求日益嚴格，近幾年來，新建設工程中往往同時采用三種形式。與轉爐相似，轉爐煙氣凈化系統(tǒng)也包括爐氣排出，煙氣冷卻，除塵等幾個主要環(huán)節(jié)。氧氣頂吹轉爐是在氧化性氣氛下工作的，在冶煉期間產生大量煙塵其主要成分是鐵的氧化物，產量約為每噸15kg，煙氣的主要部分從爐蓋水冷彎管排出，叫一次煙氣；冶煉期間從爐門與電極孔逸出的和出鋼產生的煙氣叫二次煙氣。實際煙氣量與煙氣的凈化處理方式密切相關。（3）煙氣量。煙氣溫度隨吸入空氣量的多少而異。煙氣溫度是設計冷卻和凈化系統(tǒng)和基本數(shù)據(jù)之一。CO和的隨吸入空氣量多少而定，若吸入空氣量較少，煙氣主要成分是CO，含有少量和；若過?？諝饬亢艽螅獨鈺蔀橹饕煞?，其次是氧氣，二氧化碳，而一氧化碳含量很少。在吹煉鋼過程中，熔池內碳氧反應生成的CO和是煙氣的基本來源。煙氣凈化處理不僅僅是環(huán)保的要求，還可以回收大量的物理熱，化學熱，以及氧化鐵粉塵。煙氣的特點是高，氣體多，含塵量大，具有毒性和爆炸性。氣流出爐口進入煙罩的同時，吸入空氣 CO部分燃燒 ，其后的氣體成分和煙塵的性質均與爐內氣體有所不同。爐氣中還不可避免地夾帶著大量氧化鐵，金屬鐵，和其他細小顆粒的固體煙塵。從防止噴濺掛渣方面考慮，垂直段欲高，煙罩傾斜角度越大越好，但這樣會增加氧槍長度，還會增加廠房高度，因此必須綜合考慮。h1:氧槍在最低位置時噴頭端部至爐口的距離；h2:爐口至煙罩夏下沿的距離；h3:3000─4000mm；h4：煙道拐點至噴槍口的距離；h5:500─800mm；h6：根據(jù)把持器設備下端要求決定；h7氧槍把持器中心線距離；h8根據(jù)設備上端要求決定。故的尺寸取決于布置上述裝置所需要的尺寸。 氧槍長度的確定氧槍全長包括下部槍身長度和尾部長度。 選取外層鋼管為。 選取中心管為。根據(jù)生產實踐經驗，選取氧槍冷卻水耗量 ；冷卻水進水速度出水速度。 根據(jù)無縫鋼管直徑規(guī)格。 （1）中心氧管直徑。 槍身尺寸確定 氧槍槍身由三層無縫鋼管套裝而成，內層管是氧氣通道，內層管和中層管之間是冷卻水進水通道，中層管和外層管之間是冷卻水出水通道。 （8）噴頭五噴孔中心分布圓直徑。 （6）計算噴孔擴張段長度： 。（5）求噴孔直徑： 。 （4）計算喉口直徑。當時,。 參照同類氧氣轉爐使用情況，對于270T的轉爐噴孔數(shù)取5孔，能保證氧氣流股有一定的沖擊面積和沖擊深度，熔池內快形成乳化區(qū)，減少噴濺，提高成渣速度和改善熱效率。取每噸剛耗氧量為60（標態(tài)），每次吹氧時間為18，出鋼量按公稱容量270計算，則通過氧槍的流量： （2） 多用噴孔出口馬赫數(shù)與噴孔數(shù)。國內外轉爐煉鋼所用的噴頭類型很多，早期有單孔拉瓦爾型，此外還有三孔直通型噴頭，為處理高磷鐵水而采用的長喉氧氣噴頭等。 氧槍噴頭設計 噴頭是一個重要的構件。噴頭常用紫銅制成，強身由三層無縫鋼套裝而成。 第四章 氧氣頂吹轉爐氧槍設計 氧氣頂吹轉爐煉鋼的最大特點是爐內反應激烈，吹煉速度快，時間短，生產效率高，在生產過程中設置洋槍可以達到這一目的。 轉爐高寬比高寬比系指轉爐爐殼總高H總與爐殼外徑D殼之比值,實際上它只是作為爐型設計的校核數(shù)據(jù)。砌筑轉爐爐襯選擇磚型時應該考慮以下原則：（1）在可能條件下，盡量選用大磚，以減少磚縫，還可提高筑爐速度，減輕勞動強度；（2）力爭砌筑過程中不打或少打磚，以提高磚的利用率和保證磚的砌筑質量；（3）出鋼口用高壓整體成型專用磚，更換方便、快捷；爐底用帶弧形的異形磚；（4） 盡量減少磚型種類。永久層選用鎂磚砌筑，填充層選用焦油鎂砂搗打而成，工作層選用鎂碳磚和焦油白云石磚綜合砌筑。爐帽可用二步煅燒鎂磚，也可根據(jù)具體條件選用其他材質。工作層系指與金屬、熔渣和爐氣接觸的內層爐襯，工作條件極其苛刻。填充層介于永久層與工作層之間，一般用焦油鎂砂搗打而成。永久層緊貼爐殼，修爐時一般不予拆除。根據(jù)爐襯的工作特點，其材質選擇應遵循以下原則：（1） 耐火度（即在高溫條件下不熔化的性能）高；（2） 高溫下機械強度高，耐急冷急熱性能好；（3） 化學性能穩(wěn)定；（4） 資源廣泛，價格便宜。 出鋼口外徑一般為出鋼口的六倍左右：dst=6dt==1380mm 出鋼口長度一般為出鋼口的7到8 倍左右：lt=8dt==1840mm 轉爐爐襯壽命是一個重要的技術經濟指標，受許多因素的影響，特別是受冶煉操作工藝水平的影響比較大。出鋼口直徑決定著出鋼時間，因此隨著爐子容量而異。取θ1=15176。出鋼口中心線水平傾角和直徑θ1。出鋼口內口一般都設計在爐帽與交界處，以使轉爐出鋼時其位置最低，便于鋼水全部出凈。4. 爐身尺寸的確定 轉爐爐帽以下，熔池面以上的圓柱體部分稱為爐身，其直徑與熔池直徑是一致的故需確定的尺寸是爐身高度H身。=179。﹚＋π247。12﹙﹚﹙ 178。﹢＝。為了維護爐口的正常形狀，防止因磚襯蝕損而使其迅速擴大，在爐口上部設有高度H口=300mm的直線段。取d===。爐口直徑一般為熔池直徑的43%～53%。（2） 爐口直徑d。（1） 轉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。熔池深度是指轉爐熔池在平靜狀態(tài)時金屬液面到爐底的深度。 平均每爐鋼冶煉時間推薦表轉爐容量＜3030～100＞100備注冶金時間28～3232～3838～45結合具體條件確定吹氧時間12～1614～1816～20結合爐子公稱容量的大小,取t=18，K===。熔池直徑是指轉爐熔池在平靜狀態(tài)時金屬液面的直徑。 轉爐爐型各部分尺寸，主要是通過總結現(xiàn)有轉爐的實際情況，結合一些經驗公式并通過模型試驗來確定。爐型的選擇往往與轉爐的容量【4】有關。轉爐爐型是指由上述三部分組成的爐襯內部空間的幾何形狀。因此對于本設計中的兩種鋼種的熱平衡計算步驟和結果是基本相同的，即為上表所示。對轉爐用一般生鐵冶煉低碳鋼來說，所用鐵合金種類有限，加入數(shù)量也不多。{1[（）+272+（）]} = kg 即廢鋼比為： % 第三步：列出熱平衡表（表223）。 某些物料的物理熱項 目參數(shù)/kJ備 注爐氣物理熱[(145025)]= 1450℃系爐氣和煙塵的溫度煙塵物理熱[(145025)+209]=渣中鐵珠物理熱[(152425)+272+(16941520)]= 1524℃系鋼水熔點噴濺金屬物理熱1[(152425)+272+(16941524)]= 合 計Qx= （4）生白云石分解熱Qb：根據(jù)其用量、成分和表219所示的熱效應計算。根據(jù)其數(shù)量、相應的溫度和熱熔確定。 Tz=+50+50+70= 0C 式中，50、50和70分別為出鋼過程中的溫降、鎮(zhèn)靜和爐后處理過程中的溫降和過熱度。最后由鋼水量和熱熔算出物理熱。熱支出項包括：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。SiO2 1620= Fe→FeO 4250= 合 計Qy （3） 煙塵氧化熱Qc：由表24中給出的煙塵量參數(shù)和反應熱效應計算可得。 元素氧化熱和成渣熱反應產物氧化熱或成渣熱/kJ反應產物氧化熱或成渣熱/kJC→CO 11639= Fe→Fe2O3 6460= C→CO2 34834=P→P2O5 18980= Si→SiO2 29202=P2O5→4CaO（1） 鐵水物理熱QW：現(xiàn)根據(jù)純鐵熔點、鐵水成分以及融入元素對鐵熔點降低值表（212和表220）計算鐵水熔點Tt，然后鐵水溫度和生鐵熱容（表217和表218）確定Qw。第一步：計算熱收入Qg。SiO2) 成渣反應971331620P2O5(P2O5)+4(CaO)=(4CaOkmol1△H/kJ(kgK)1 熔化潛熱/ kJ 入爐料及產物的溫度設定值 名 稱入 爐 物 料產 物鐵水①廢鋼其他原料爐渣爐氣煙塵溫度/℃13202525與鋼水相同14501450① 純鐵熔點為1536℃ 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 2 . 2 熱平衡計算 計算所需原始數(shù)據(jù) 計算所需基本原始數(shù)據(jù)有：各種入爐料及產物的溫度（表217）；物料平均熱熔（表218）；反應熱效應（219）；溶入鐵水中的元素對鐵熔點的影響（表220）。 總物料平衡表收 入支 出項 目質量/kg%項 目質量/kg%鐵 水鋼 水廢 鋼爐 渣 石 灰爐 氣螢 石噴 濺輕燒生白云石煙 塵爐 襯渣中鐵珠氧 氣 錳 鐵硅 鐵焦粉合計合 計注：?計算誤差為 ()/ 100%=%。其加入量W1為: 焦粉生成的產物如下：炭燒損量/Kg耗氧量/Kg氣體量/Kg?成渣量/Kg碳入鋼量/Kg%25%= ?COH2O和揮發(fā)分總和（未計算揮發(fā)分燃燒的影響）。 錳鐵加入量Ww為： 硅鐵加入量為： 鐵合金中元素燒損量及其產物量類別元素燒損量/kg脫氧量/Kg成渣量/ Kg爐氣量/ Kg入鋼量/ Kg錳鐵C%10%=(CO2)%90%=Mn%20%=%80%=Si%25%=%75%=P%=S%=Fe%=合計硅鐵Al%100%=Mn%20%=①%80%=Si%25%=%75%=P%=①S%=①Fe%=合計總 計脫氧和合金化后的鋼水成分如下： 可見，含碳量尚未達到設定值。 先根據(jù)鋼種成分設定值（71）和鐵合金成分及其回收率（表73）算出錳鐵和硅鐵的加入量，再計算其元素的燒損量。確定廢鋼中元素的氧化量及其耗氧量和成渣量（表212），再將其余表211歸類合并，遂得加入廢鋼后的物料平衡表213和214。收入支出項目質量/ kg%項目質量/Kg%鐵水100．00鋼水石灰爐渣螢石爐氣生白云石噴濺爐襯煙塵氧氣渣中鐵珠合計合計 表211 未加廢鋼時的物料平衡表 注：計算誤差為（）/%=%。第四步：計算脫氧合金化前的鋼水質量。 計算結果列于表210. 表210 爐氣量及成分爐氣成分爐氣量/kg體積/M3體積分數(shù)/%COCO2SO2H2OO2N2合計 ?%= ；質量為：32/=。先計算如下：爐氣總體: 式中： Vg :CO、COSO2和H2O各組分體積，M3。爐氣中含有CO、 CO2 、N2 、SO2和 H2O 。實際氧化產物：（FeO)=, (Fe2O3)== 實際耗氧量耗氧項/Kg供氧項/Kg實際氧氣消耗量/Kg鐵水中元素氧化消耗量 爐襯中碳氧化消耗量 石灰中S與CaO反應還原出的氧化量（） 煙塵中鐵氧化消耗量 爐氣自由氧含量 +=合計 合計 注：① 爐氣N2(存在于氧氣中，)的質量。②ω(FeO)=%=。