【正文】 鎂砂磚、鎂砂、鎂磚。 爐襯材質(zhì)及爐襯厚度的確定 爐襯材質(zhì)一般分為工作層、填料層和永久層（有的沒有填料層）。角的出鋼口。國外不少轉(zhuǎn)爐采用 0176。 B 出鋼口角度 ? 出鋼口角度是指出鋼口中心線與水平線的夾角 ? ，其大小應(yīng)考慮縮短出鋼口長度，有利維修、減少鋼水二次氧化及熱損失，所以出鋼口的角度在 15176。 A 出鋼口位置 出鋼時出鋼口應(yīng)處于鋼液最深處，這樣鋼水容易出凈，又不易下渣。其計算公式如下： H 帽 ＝ H 斜 +H 直 ＝ 1/2（ Dd 口 ） +(300~400)＝ 1/2（ 57452585） tg60+350=3090mm (4－ 7) 爐身尺寸 轉(zhuǎn)爐在熔池面以上爐帽以下的圓筒柱體部分稱為爐身。 C 爐帽高度 H 帽 爐帽的總高度是截錐體高度與爐口直線 段高度之和。大轉(zhuǎn)爐取下限，小轉(zhuǎn)爐取上限。一般為60176。 A 爐口直徑 d 在滿足兌鐵水和加廢鋼的前提下，應(yīng)盡量減少爐口直徑，以降低熱損失，減少空氣吸入，避免影響爐襯壽命和改善爐前操作條件。根據(jù)下列公式計算可得： V 熔 =(100247。對于一定噸位的 轉(zhuǎn)爐，爐型和熔池直徑確定之后，可根據(jù)幾何公式計算熔池深度 H0。公式 4－ 3 適用于大型轉(zhuǎn)爐爐型的計算。 或 5 m D＝（ ? ） ＝ ＝ （ 4－ 3） 式中 G—轉(zhuǎn)爐公稱噸位， t。它主要與金屬裝入量和吹氧時間有關(guān)。 爐型主要尺寸的確定 新轉(zhuǎn)爐的爐型和各部位尺寸可根據(jù)經(jīng)驗公式計算 ,結(jié)合現(xiàn)有轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)實際，并通過模型試驗來確定 . 錐球型轉(zhuǎn)爐主要尺寸如圖 4－ 1 所示。 新設(shè)計轉(zhuǎn)爐的高寬比一般在 ～ 范圍內(nèi)選取，小轉(zhuǎn)爐取上限，大轉(zhuǎn)爐取下限。必須防止兩種傾向：轉(zhuǎn)爐爐體過于細長，必然導(dǎo)致廠房高度和相關(guān)設(shè)備的高度有所增加，使基建投資和設(shè)備費用增加；過于矮胖的爐型，爐內(nèi)噴濺物易于噴出爐外，熱量和金屬損失較 大。 24 高寬比 高寬比指轉(zhuǎn)爐總高與爐殼外徑之比，用 H 總 /D 殼 表示。最近我國設(shè)計部門推薦的轉(zhuǎn)爐新砌爐襯的爐容比為 ～ ，小轉(zhuǎn)爐取上限，大轉(zhuǎn)爐則取下限。采用鐵礦石或氧化鐵皮為主的冷卻劑，成渣量大，爐容比也需相應(yīng)增大 些；若采用廢鋼為主的冷卻劑，成渣量小，則爐容比可適當(dāng)選擇小些。若采用鐵水預(yù)處理工藝時，爐容比可以小些； （ 2） 供氧強度。 選擇爐容比時應(yīng)考慮以下因素： （ 1） 鐵水比、鐵水成分。 合適的爐容比，能夠滿足吹煉過程中爐內(nèi)激烈的物理化學(xué)反應(yīng)的需要，從而能獲得較好的技術(shù)經(jīng)濟效果和勞動條件。[Siw ＜ ＜ ＜ 鐵水 %/][Pw ＜ ＜ ＜ 金屬消耗系數(shù) 爐容比 轉(zhuǎn)爐的爐容比又稱為容積系數(shù)，以 V/T 表示，即轉(zhuǎn)爐的工作容積與公稱噸位之比。表 4－ 2 是金屬消耗系數(shù)與鐵水 Si、 P 含量的關(guān)系。 出鋼量＝裝入量 /金屬消耗系數(shù) 裝入量＝出鋼量 金屬消耗系數(shù) （ 4－ 1） 金屬消耗系數(shù)是指吹煉 1 噸鋼所消耗的金屬料數(shù)量。出鋼量介于裝 入量和良坯量之間，其數(shù)量不受裝料中鐵水比例的限制，也不受澆注方法的影響，所以大多數(shù)采用爐役平均出鋼量作為轉(zhuǎn)爐的公稱噸位。本設(shè)計中轉(zhuǎn)爐的公稱容量是 300 噸位，選用筒球型死爐底。它優(yōu)點是爐型簡單，砌筑方便，爐殼制造容易。 轉(zhuǎn)爐爐型按金屬熔池的形狀可以分為筒球型、錐球型和截錐型 三種。選擇爐型應(yīng)考慮因素如下： （ 1） 要求爐型有利于煉鋼物理化學(xué)反應(yīng)的順利進行，有利于金屬液、爐渣、爐氣的運動，有利于熔池的均勻攪拌； （ 2） 有較高的爐襯壽命； （ 3） 爐內(nèi)噴濺物要少，金屬消耗要低； （ 4） 爐襯砌筑和維護方便，爐殼容易加工制造； （ 5） 能夠改善勞動條件和提高作業(yè)率。 爐型的選擇和各部位尺寸確定得是否合理，直接影響著工藝操作、爐襯壽命、鋼的產(chǎn)量與質(zhì)量以及轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)率。 熱量平衡修正見表 3－ 19 表 3－ 19 熱量平衡修正表 熱收入變化項 熱量 /kJ 熱支出變化項 熱量 /kJ Fe 氧化 鋼 水 物 理 熱 石灰礦石成渣熱 爐 渣 物 理 熱 爐 氣 物 理 熱 渣中金屬鐵珠物理熱 礦石吸熱 其 他 熱 損 失 合 計 合 計 礦石吸收熱量 熱量平衡終算見表 3－ 20。 表 3－ 17 物料平衡修正表 收入項目 變化值 /kg 支出項目 變化值 /kg 礦石 鋼水 石灰 爐渣 氧氣 爐氣 渣中金屬鐵珠 合計 B 物料平衡終算 物料平衡終算見表 3－ 18。相當(dāng)于 28/＝ CaO 生成 CaS 放出氧量： 16/32＝ kg 這樣，氧氣消耗量為： ＝ kg 實際氧氣消耗量計算 實際氧耗量＝元素氧化氧耗量 +煙塵氧耗量 +爐氣自由氧 +氧氣中氮含量 ＝ +++= 每 100kg金屬料實際消耗氧氣體積（標(biāo)態(tài)）＝ (++)+＝ kgm 100/3 ＝ tm/3 爐渣帶金屬鐵珠量計算 鋼水量＝ 100（元素氧化量及脫硫量 +煙塵鐵損量 +爐渣中金屬鐵珠量 +噴濺金屬損失量）＝ 100（ +++）＝ kg 15 表 3－ 11 物料平衡初算表 收 入 支 出 項 目 重量 /kg 項 目 重量 /kg 鐵 水 鋼 水 廢 鋼 爐 渣 8． 015 石 灰 爐 氣 螢 石 煙 塵 生白云石 金屬鐵珠 爐 襯 噴 濺 氧 氣 合 計 合 計 1 3 3 2 2 0 1 3 3 2 2 3 0 0 3 61 3 3 2 2 0? ? ? ?? ? ? ? ??支 出 收 入誤 差 支 出％ 熱平衡初 熱收入項 A 鐵水物理熱 鐵水凝固點＝ 1535（ 100+8+5+30+25） 7＝ 1098℃ 鐵水 物理熱＝ 90[（ 109825） +218+（ 13001098） ]＝ 由表 3－ 6 和表 3－ 8 得金屬中各元素氧化熱及成渣熱數(shù)據(jù)，列于表 3－ 12： 表 3－ 12 金屬料中各元素氧化熱及成渣熱 元 素 氧化產(chǎn)物 氧化量 /kg 熱效應(yīng)值 /kJ Si 2SiO 29177＝ Mn MnO 6593＝ C CO 11637＝ 2CO 34824= P 524 OPCaO? 35874＝ 3156..912 Fe FeO 4249＝ 2243..701 合 計 32OFe 6459＝ 合 計 16 C 煙塵氧化熱 (見表 313) 表 3－ 13 煙塵氧化熱 元 素 氧化產(chǎn) 物 氧化量 /kg 熱效應(yīng)值 /kJ 煙塵 Fe FeO 70%56/72＝ 4249＝ 32OFe 20%112/160＝ 6459＝ 合 計 D 熱量總收入 熱量總收入＝ ++= 熱支出項 A 鋼水物理熱 ＝ 1535（ 65+08+5+30+25） 7＝ 1517 ℃ 出鋼溫度為 1680 ℃ ＝ [（ 151725） +272+（ 16801517） ]＝ B 爐渣物理熱 終點熔渣溫度比終點鋼水溫度低 20℃ 故終點熔渣溫度＝ 168020＝ 1660 ℃ 熔渣物理熱＝ [（ 166025） +209]＝ KJ C 爐氣物理熱 爐氣物理熱＝ （ 145025）＝ D 煙塵 物理熱 煙塵熱＝ [（ 145025） +209]＝ KJ E 渣中金屬鐵珠帶走熱 ＝ [（ 151725） +272+（ 16601517） ]＝ kJ F 噴濺金屬帶走熱 ＝ [（ 151725） +272+（ 16001517） ]＝ kJ G 生白云石分解熱 生白云石分解熱＝ 22742＝ kJ H 其他熱損失 其他熱損失包括爐身對流和輻射熱、傳導(dǎo)傳熱、冷卻水帶走熱 等，一般為熱量總收入的 4%～ 6%，大容量轉(zhuǎn)爐取下限，小容量轉(zhuǎn)爐取上限，本計算取 4%。 x ＝爐氣總量 %＝（ C 氧化產(chǎn)物量 +S 氧化產(chǎn)物量 +x +y ） % ＝（ +++x +y ） ％ y ＝供氧氣總量 （ %）＝ [（ +） +x+y] ％ 解方程組得自由氧體積（標(biāo)態(tài)） x ＝ 3m 。 自由氧和純氧體積由上述爐氣成分用以下步驟反算： 已知氧氣純度 %，爐氣中自由氧體積比為 %，求自由氧和純氧氣體積。 從表 3－ 9 可知除了 FeO 和 Fe2O3以外的溶渣量為 ： ???????? C a SOAlOPM g OM n OC a FC a OS i O WWWWWWWW 325222 +++++++= 又知終點渣成份中 ?? 32OFeFeO ?? 9%+3%=12% 則其他成分占百分比為： 100%12%=88% 則熔渣總量為 ＝ kg 其中： FeO 量＝ 9%= kg Fe 量＝ 56/72＝ 32OFe 量＝ 3%＝ kg Fe 量＝ 112/160＝ kg 13 表 3－ 9 爐渣的重量及成分 項 目 氧化 產(chǎn)物 石灰 生白云石 螢石 爐襯 合計 % 質(zhì)量 /kg CaO 0 86%＝ 228%＝ 0 2%＝ MgO 0 %＝ 225%＝ 0 85%＝ 2SiO %＝ 22%＝ 5%＝ 2%＝ 52OP 0 0 0 0 MnO 0 0 0 0 32OAl 0 0 0 2%＝ 2CaF 0 90%＝ 0 CaS 0 0 0 小 計 7 ． 073 FeO 0 0 0 0 32OFe 0 0 0 0 合 計 8． 015 按表 3－ 9 計算結(jié)果驗算，爐渣堿度 R ＝ ％ ， )(FeO? ＝ %， )( 32OFe? ＝%，與設(shè)定成分相符合。 表 3－ 7 金屬料氧化量 項 目 %/w C Si Mn P S 鐵水（ 90%） 90% 90% 90% 90% 90% 廢鋼（ 10%） 10% 10% 10% 10% 10% 金屬 料 平均 鋼水（終點） 0 氧化量（ %） B 各元素反應(yīng)產(chǎn)物及數(shù)量：表 3－ 8 為各元素反 應(yīng)產(chǎn)物及數(shù)量。 終點碳含量為 %。 11 廢鋼量為 10%，鐵水量為 90%。脫硫效率為 35%，其中氣化脫硫比為1/3。 爐渣量及成分計算 熔渣來自金屬中各元素的氧化產(chǎn)物，造渣劑和爐襯侵蝕。 10 項 目 固態(tài)平均質(zhì)量熱容 /kJ?（ kg?℃ ）1? 熔化潛熱 / kJ?kg1? 液態(tài)或氣態(tài)平均質(zhì)量熱容 /kJ?（ kg?℃ ）1? 鐵 水 218 鋼 水 272 爐 渣 － 209 爐 氣 － － 煙 氣 － 209 礦 石 209 － （ 6）冶煉鋼種的終點鋼水成分 項 目 C Si Mn S P 終點 鋼水 0 表 3－ 6 煉鋼溫度下的反應(yīng)熱效應(yīng) 反 應(yīng) 式 △ H/kJ?kg1? 氣）氣） ＝ ((221][ COOC ? 11637 氣）氣） ＝ (2(2][ COOC ? 34824 液）氣 ()(221][ Mn OOMn ?? 6593 液）氣） ＝ ((2][ SiOOSi ? 29177 52((2 4425][2 OPCaOCaOOP ??? ＝渣）氣） 35874 液）氣）液） ＝ (32(2( 232 OFeOFe ? 6459 液）氣）液） ＝ ((2( 21 FeOOFe ? 4249 固）固）固） ＝ (2((2 22 Si OC a OC a OSi O ?? 1620 注：生白云石分解熱為 2742kJ/kg白云石。 10） 廢鋼量為金屬料總裝入量的 10%。生白云石 2kg 。 8） 出鋼溫度為 1680℃ 。 6） 進入爐渣的耐火材料量為金屬料量的 %，其中爐襯侵蝕量為 %，補 爐料為 %。 3） 噴