【正文】 /h；冷卻水進(jìn)水速度V進(jìn)=6m/s，出水速度V出=7m/s。(1)槍身各層尺寸的確定① 中心氧管管徑的確定管內(nèi)氧氣工況流量Q0： （410） ==式中： P標(biāo)—標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，Pa；P0—管內(nèi)氧氣工況壓力，Pa；T標(biāo)—標(biāo)準(zhǔn)溫度，273K；T0—管內(nèi)氧氣實(shí)際溫度，一般取290K。本設(shè)計(jì)選取8㎜。綜合考慮選取β=15176。～176。取擴(kuò)張段的半錐角α為4度，則擴(kuò)張段長(zhǎng)度㎜ （49）⑦ 確定噴孔傾角β：多孔噴頭的各個(gè)流股是否發(fā)生交匯以效應(yīng)角θ為界，大于θ則各流股很少交匯，小于θ則必定交匯。噴頭每個(gè)噴孔氧氣流量q：m3/min(標(biāo)態(tài)） （46）噴管實(shí)際氧氣流量QV： (47)式中： 一般單孔CD=～；三孔噴頭CD=～。參照武鋼煉鋼三分廠150t轉(zhuǎn)爐氧氣使用情況，選取轉(zhuǎn)爐噴孔數(shù)為5孔，能保證氧氣流股有一定的沖擊面積與沖突深度，熔池內(nèi)盡快形成乳化區(qū)，減少噴濺，提高成渣速度和改善熱效率。 (2) 噴頭尺寸計(jì)算① 氧流量計(jì)算m3/min （45）式中：每噸鋼耗氧量為55～65m3/t，本設(shè)計(jì)選55m3/t；② 理論計(jì)算氧壓 由等熵流函數(shù)表可查得：當(dāng)馬赫數(shù)M=，P/P0=，將選取的 P=105Pa帶入，則可求得P0=105Pa其中： P—轉(zhuǎn)爐爐膛內(nèi)氣體壓力，即噴孔出口處氣流的壓力，Pa，選取范圍（～）105PaP0—使用氧壓，在設(shè)計(jì)噴頭時(shí)按理論計(jì)算氧壓選取，Pa；③ 選用噴孔出口馬赫數(shù)與噴孔數(shù)。 噴頭設(shè)計(jì)（1）噴頭類型與選擇本設(shè)計(jì)選用拉瓦爾型噴頭，孔數(shù)定為5孔，噴孔夾角為15176。 氧槍設(shè)計(jì)[13]氧槍由噴頭、槍身和尾部結(jié)構(gòu)三部分組成。② 車間高峰小時(shí)耗氧量Q4（m3/h）：Q4=n/NQ2=24750m3/h （44）根據(jù)轉(zhuǎn)爐車間的小時(shí)平均需氧量確定選取制氧機(jī)座數(shù)及能力。 ② 高峰小時(shí)耗氧量Q2（m3/h）：Nm3/h （42） 式中：T2—平均每爐純吹氧時(shí)間，min。本設(shè)計(jì)采用全懸掛式傾動(dòng)機(jī)構(gòu)，采用無級(jí)調(diào)速，～。 爐殼設(shè)計(jì)爐殼通常由爐帽、爐身和爐底三部分組成。分布即偏軸心布置。 底吹元件布置底吹噴嘴布置應(yīng)使底吹和頂吹產(chǎn)生的熔池環(huán)流運(yùn)動(dòng)同向，且是熔池?cái)嚢杈鶆驎r(shí)間最短，以此獲得最佳的攪拌效果。 供氣構(gòu)件本設(shè)計(jì)采用類環(huán)縫式噴嘴，在環(huán)縫中設(shè)有許多細(xì)金屬管，它兼有透氣磚和噴嘴的優(yōu)點(diǎn)，適用于噴吹各種氣體和粉劑，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。全程吹A(chǔ)r，成本太高；全程吹N2，又會(huì)增加鋼中的氮。（tmin）時(shí)，其冶金特征已接近頂吹法；～（t 爐襯材質(zhì)選擇表31 轉(zhuǎn)爐爐襯厚度選取值 名稱工作層/㎜填充層/㎜永久層/㎜絕熱層/㎜爐帽5509013020爐身（加料側(cè)）7509015020爐身（出鋼側(cè)）6509015020爐底6009040020[11,12] 底氣種類本設(shè)計(jì)確定采用加強(qiáng)攪拌型，所以頂槍吹氧，底部吹惰性氣體和中性氣體N2等。；② 出鋼口直徑d出： （310）（5）轉(zhuǎn)爐有效高度H內(nèi)：H內(nèi)= h+H身+H帽=++ =㎜ (311) （6）轉(zhuǎn)爐總高H總：H總=H內(nèi)+H襯+δ底+δ帽=+1040+=㎜ δ底——爐底鋼板厚度，δ帽—爐帽鋼板厚度，取54 mm （312） （7）爐殼直徑D殼： D殼=D+D襯+2δ身=4902+1920+127=6931㎜ (313) 式中：δ身—爐身鋼板厚度，㎜； D襯—爐身處兩側(cè)爐襯的厚度；(8) 高寬比核定：H總/D殼=(～）所以設(shè)計(jì)合格。=296噸 所以，取n= 2，則q=150t所以：本設(shè)計(jì)選兩座150噸的轉(zhuǎn)爐進(jìn)行煉鋼3轉(zhuǎn)爐設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)爐爐型選截錐型，其中球缺體半徑取R=。每一座吹煉轉(zhuǎn)爐的年出鋼爐數(shù)N為：（21）每天岀鋼爐數(shù) ／365＝30爐 式中： T1—每爐鋼的平均冶煉時(shí)間，min；T2—一年的有效作業(yè)天數(shù)，d；1440—一天的日歷時(shí)間，min；365—一年的日歷天數(shù)，d；η—轉(zhuǎn)爐的作業(yè)率，取84%；轉(zhuǎn)爐車間年產(chǎn)鋼水量：W=nNq （22）式中： W—轉(zhuǎn)爐車間年產(chǎn)鋼水量，t；n—轉(zhuǎn)爐車間經(jīng)常吹煉爐子座數(shù)；N—每一座吹煉爐的年出鋼爐數(shù)；q—轉(zhuǎn)爐公稱容量，t。(1) 轉(zhuǎn)爐座數(shù)和大小的確定設(shè)計(jì)年產(chǎn)300萬噸合格鑄坯的轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)。見下表。而根據(jù)目前許多大型鋼鐵企業(yè)的建設(shè)來看，年產(chǎn)300萬噸合格鑄坯轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)是必要的并且科學(xué)的。而重組后的鋼鐵企業(yè)，必將建設(shè)大型的鋼鐵生產(chǎn)設(shè)備，所以，擴(kuò)大鋼鐵生產(chǎn)規(guī)模是每個(gè)鋼鐵企業(yè)必行之路。轉(zhuǎn)爐本體設(shè)備安裝的新工藝，在技術(shù)改造工程中具有一定的優(yōu)勢(shì)，對(duì)該工藝的應(yīng)用進(jìn)行深入的研究，將對(duì)該工藝在今后進(jìn)一步的推廣實(shí)施提供更多的經(jīng)驗(yàn)和資料[6]。此外，第二座轉(zhuǎn)爐煉鋼爐渣還可以在第一座脫磷轉(zhuǎn)爐循環(huán)利用。國內(nèi)鋼鐵界許多著名院士和專家建議推廣采用該T藝技術(shù)：應(yīng)用該技術(shù)，鐵水在經(jīng)過脫硫預(yù)處理后，在第一座轉(zhuǎn)爐進(jìn)行脫磷處理，再在第二座轉(zhuǎn)爐進(jìn)行脫碳、升溫冶煉，煉鋼周期較傳統(tǒng)丁藝縮短近一半。轉(zhuǎn)爐煉鋼首先要優(yōu)化工藝流程，提高生產(chǎn)效率，減少轉(zhuǎn)爐煉鋼爐渣渣量，盡可能多地回收煤氣和利用余熱生成蒸汽，推廣采用干法除塵，實(shí)現(xiàn)“負(fù)能煉鋼”，并利用煉鋼過程循環(huán)返回利用爐渣。生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)板材對(duì)鐵水預(yù)處理、爐外精煉和連鑄工藝技術(shù)的要求也相應(yīng)提高，由長(zhǎng)材轉(zhuǎn)向板材的鋼鐵企業(yè)尤其應(yīng)注重轉(zhuǎn)爐煉鋼的頂?shù)讖?fù)吹、終點(diǎn)鋼水氧含量控制、出鋼擋渣，特別是與鐵水預(yù)處理、爐外精煉、連鑄等工藝環(huán)節(jié)的匹配。今后，轉(zhuǎn)爐煉鋼的發(fā)展將主要在一些重要技術(shù)方面取得進(jìn)展，概括起來有以下幾個(gè)方面：(1)轉(zhuǎn)爐煉鋼如何更好地與鐵水預(yù)處理、爐外精煉、連鑄等環(huán)節(jié)匹配。通過改造，大大降低了設(shè)備維修費(fèi)用，故障停機(jī)率為零，轉(zhuǎn)爐煤氣回收達(dá)到了130m3/t鋼，煤氣含塵量10mg/Nm3，比傳統(tǒng)的濕法除塵節(jié)約水耗0．09m3／t，也滿足了節(jié)能減排和環(huán)保要求。，降低煙塵含量，提高煤氣回收煉鋼廠新區(qū)生產(chǎn)線干法除塵系統(tǒng)存在的問題制約了120t轉(zhuǎn)爐的正常生產(chǎn)和轉(zhuǎn)爐煤氣回收利用，也影響了環(huán)保指標(biāo)達(dá)標(biāo)。萊鋼煉鋼廠針對(duì)生產(chǎn)實(shí)際，通過鐵水預(yù)處理一轉(zhuǎn)爐一精煉一連鑄等各工序的緊湊銜接，開發(fā)出全量鐵水預(yù)處理技術(shù)、轉(zhuǎn)爐錯(cuò)峰操作模式、精準(zhǔn)智能自動(dòng)吹氬模式、連鑄“三恒”穩(wěn)態(tài)控制工藝等，盡可能的實(shí)現(xiàn)能耗、物耗最低，促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)模式的有效運(yùn)行。轉(zhuǎn)爐煉鋼在當(dāng)代煉鋼生產(chǎn)中依然占據(jù)主導(dǎo)地位，在可預(yù)見的將來也不可能改變，轉(zhuǎn)爐煉鋼雖然是唯一可以實(shí)現(xiàn)總能耗為“負(fù)值”的工序，但需進(jìn)一步促進(jìn)各工序流程間技術(shù)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)更加緊湊、高效、近終型、自動(dòng)化，降低工序能耗、物耗，加大二次能源回收利用，實(shí)現(xiàn)更加潔凈、低碳的冶煉模式。 低碳經(jīng)濟(jì)與轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展[5]低碳經(jīng)濟(jì)是以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)模式，現(xiàn)全球進(jìn)入低碳經(jīng)濟(jì)時(shí)代，作為千萬噸以上的大型煉鋼廠應(yīng)理性發(fā)展轉(zhuǎn)爐煉鋼過程控制技術(shù)，為低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供更加完善的技術(shù)支撐。因此,改進(jìn)扒渣工藝,在保證扒渣效果的前提下,進(jìn)一步降低鐵損是至關(guān)重要的。(2)改進(jìn)扒渣工藝。今后幾年,國內(nèi)鐵水脫硫技術(shù)將會(huì)進(jìn)一步普及,主要的技術(shù)發(fā)展方向如下。,而復(fù)合噴吹法為10～12kg/t。℃,而復(fù)合噴吹法溫降約為8～14℃。純鎂噴吹純處理時(shí)間為5～8min,而復(fù)合噴吹法約為10min。純鎂噴吹法脫硫效率95%,而復(fù)合噴吹法約為80%,混合噴吹法脫硫效率不穩(wěn)定。在3種鎂脫硫工藝中,純鎂噴吹工藝略顯優(yōu)勢(shì),其主要優(yōu)點(diǎn)如下。最近幾年,國內(nèi)大力發(fā)展鎂脫硫鐵水預(yù)處理工藝,先后引進(jìn)了美國、歐洲和俄羅斯的鐵水脫硫工藝,比較了混合噴吹法、復(fù)合噴吹法和純鎂噴吹法3種工藝。經(jīng)過多年的實(shí)踐,在引進(jìn)國外先進(jìn)設(shè)備的基礎(chǔ)上,結(jié)合國內(nèi)特點(diǎn)不斷改進(jìn)、優(yōu)化和創(chuàng)新,使不少鋼廠鐵水脫硫工藝達(dá)到國際先進(jìn)水平。近幾年,國內(nèi)轉(zhuǎn)爐廠開始大量推廣采用鐵水預(yù)處理技術(shù),積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。本鋼煉鋼廠150t轉(zhuǎn)爐采用復(fù)吹轉(zhuǎn)爐強(qiáng)化冶煉工藝,(),冶煉周期平均縮短22min。采用復(fù)吹工藝提高吹煉前期熔池的攪拌強(qiáng)度,可以加快石灰的熔解,提高前期成渣速度,達(dá)到減少噴濺的目的,實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)吹煉。隨著轉(zhuǎn)爐供氧強(qiáng)度的提高,爐氣發(fā)生量大幅度增加,　提高供氧強(qiáng)度,使吹煉過程渣液面高度上漲,嚴(yán)重時(shí)溢出爐口,成為高效供氧的限制環(huán)節(jié)。借鑒小轉(zhuǎn)爐強(qiáng)化冶煉的成功經(jīng)驗(yàn),在大、中型轉(zhuǎn)爐上推廣轉(zhuǎn)爐高效冶煉技術(shù),可以獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。加快生產(chǎn)節(jié)奏,提高轉(zhuǎn)爐作業(yè)率。國內(nèi)轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐的基本經(jīng)驗(yàn)概括為:(1)根據(jù)冶煉鋼種和生產(chǎn)工藝的差別,選擇正確的濺渣工藝；(2)提高氮?dú)鈮毫?優(yōu)化濺渣工藝；(3)正確選擇開始濺渣的時(shí)機(jī),實(shí)現(xiàn)爐襯零侵蝕；(4)濺渣與補(bǔ)爐相結(jié)合,嚴(yán)格控制濺渣后的轉(zhuǎn)爐爐型；(5)加強(qiáng)煙罩水冷爐口等設(shè)備維護(hù),延長(zhǎng)其壽命。由于爐齡的提高,給工廠帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益?！￠L(zhǎng)壽轉(zhuǎn)爐技術(shù)自1997年以來,國內(nèi)大力開展濺渣護(hù)爐技術(shù)的研究開發(fā)和推廣應(yīng)用工作,使轉(zhuǎn)爐爐齡大幅度提高,。轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝流程的解析、重組和優(yōu)化大大提高了企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力[3]。 基本建立現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼流程隨著我國鋼鐵工業(yè)不斷提升產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、優(yōu)化工藝流程，我國轉(zhuǎn)爐鋼廠大都建設(shè)了鐵水預(yù)處理、二次精煉設(shè)備，基本形成了“鐵水預(yù)處理—轉(zhuǎn)爐一精煉一連鑄”的現(xiàn)代煉鋼工藝流程。(人這些措施對(duì)縮短轉(zhuǎn)爐冶煉周期起到了重要作用，2006年我國轉(zhuǎn)爐煉鋼平均冶煉周期已接近28min。t)，—(min近年，我國許多轉(zhuǎn)爐煉鋼廠新建設(shè)了鐵水預(yù)處理和二次精煉設(shè)備，分解了轉(zhuǎn)爐冶煉功能，簡(jiǎn)化了轉(zhuǎn)爐操作，同時(shí)我國轉(zhuǎn)爐復(fù)吹的比