【正文】 本結(jié)束后，爐溫達到14500C以上， C的氧化速率又有所降低。當(dāng) Si的氧化基本結(jié)束后，渣中 SiO2的含量又有所下降。 ④ 渣中的 FeO 含量在開吹后不久就可以達到 20%～ 30%。 ⑤ 由于堿性氧化性爐渣的迅速形成，大約在吹煉的前一半時間內(nèi)，含磷量以降低到%，脫磷反應(yīng)為放熱反應(yīng)。 ⑥ 渣中 MgO 含量的變化與是否采用白云石或磷鎂礦造 渣工藝有關(guān)，另外還受到加入量的影響。 ⑦ 吹煉初期，隨著鋼液中含硅量的降低，含氧量升高。吹煉末期，由于鋼中含碳量降低，鋼種含氧量顯著增加。 ⑧ 吹煉過程中金屬熔池含碳量的變化規(guī)律與脫碳反應(yīng)有密切的關(guān)系。一般轉(zhuǎn)爐終點含氮量可達到 20。吹來年時間與爐容量沒有直接關(guān)系，氧槍的吹煉時間通常為 11～ 20 分鐘，冶煉周期為 25～ 40分鐘。吹煉開始后，一遍吹氧一邊投入氧化鐵皮、礦石、石灰等輔助材料。吹煉時高亮度的濃煙火焰從爐口排除，吹煉中期脫碳反應(yīng)最強烈的時期，氧的脫碳效率接近 100%。當(dāng)采用人工經(jīng)驗判斷出鋼終點時，把爐體傾向爐料側(cè)，從爐口進行測溫和進行取樣，并確認含碳量和溫度是否合適，再將爐體倒向出鋼才出鋼。 轉(zhuǎn)爐節(jié)能環(huán)保和資源綜合利用 作為重工業(yè)之首等鋼鐵工業(yè)在生產(chǎn)過程中會消耗掉大量的資源，并且會給環(huán)境帶來嚴(yán) 5 重的污染。 轉(zhuǎn)爐的節(jié)能手段 在我國，每生產(chǎn)一噸鋼需要 20～ 30T 原材料，同時還要消耗大量的能源。由于我國鋼鐵企業(yè)的發(fā)展水平不一樣，七其節(jié)能手段也不一樣。對于一個企業(yè)，只有在近幾年內(nèi)產(chǎn)品構(gòu)成無顯著變化時 ，才能進行相互比較。按照規(guī)定，計算時只考慮焦化、燒結(jié)、煉鐵、煉鋼、開坯、軋材等配套生產(chǎn)所必需的能耗，還有內(nèi)部運輸和煤氣、燃料油等加工輸送的能耗及分攤的企業(yè)能源污染，其他如耐火材料、鐵合金、石灰等生產(chǎn)工序不考慮在內(nèi)。從大的方面考慮，節(jié)能可以從下面 3 個方面入手： （ 1）降低原材料和動力的單耗和載能量 這是節(jié)能的前提，具體的方法有：降低供電消耗，保證鐵水條件和減少鐵水損失，提 6 高轉(zhuǎn)爐廢鋼比，提高連鑄比，提高連軋的收得率，引入新設(shè)備和節(jié)能型設(shè)備，輔助設(shè)備應(yīng)該注意節(jié)電，合理化工藝操作和流程，注意延長轉(zhuǎn)爐壽命，降低耐火材料及部件的消耗等。具體方法有：解決鐵、鋼、材不配套的問題，合理布局，降低運輸燃耗，提高原燃 料的質(zhì)量，提高轉(zhuǎn)爐鋼和連鑄鋼比例，合理檢修，提高作業(yè)率，提高成品率、合格率、收得率，均衡各種產(chǎn)品比率等?；厥者@部分能量不僅能節(jié)能，而且還起到了保護環(huán)境的作用。 有人總結(jié)，對包括連鑄或鑄錠在內(nèi)的轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)來講，主要的節(jié)能技術(shù)應(yīng)包括以下內(nèi)容： ?提高轉(zhuǎn)爐的材料和質(zhì)量； ?提高轉(zhuǎn)爐的廢鋼比； ?提高轉(zhuǎn)爐的鋼水連鑄比； ④采用轉(zhuǎn)爐全工序負能 煉鋼技術(shù)：轉(zhuǎn)爐煉鋼是一個能量有富余的煉鋼方法，衡量轉(zhuǎn)爐煉鋼的重要指標(biāo)是轉(zhuǎn)爐工序能耗和煉鋼廠能耗，當(dāng)爐氣回收的總能量 轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)消耗的能量時，就實現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐工序的“負能煉鋼”，當(dāng)爐氣回收的總熱量 煉鋼廠生產(chǎn)小號的總熱量時，就實現(xiàn)了鋼廠的“負能煉鋼”； ⑤采用轉(zhuǎn)爐煤氣的高效率回收技術(shù)； ⑥提高主坯的一火成材率，提高連鑄坯的熱送溫度； ⑦采用煉鋼系統(tǒng)損失熱量和物質(zhì)的回收利用技術(shù)； ⑧開發(fā)煉鋼系統(tǒng)的新型節(jié)能技術(shù)； ⑨采用轉(zhuǎn)爐的廢渣的回收和綜合利用技術(shù)等。煙氣的溫度很高，含有大量 CO、少量 CO2，及微量的其他氣體成分，另外還 夾雜著大量氧化鐵，金屬鐵粒和其他細小顆粒的塵埃。轉(zhuǎn)爐煤氣正是煙氣中的氣體成分， 7 因此要回收煤氣，必須首先對煙氣進行凈化除塵。然燒法通常用固定煙罩，而未燃法使用的是活動煙罩，由于煙氣溫度 很高，收集完后要進行冷卻處理。 2 煙氣的凈化 煙氣凈化系統(tǒng)主要有三種：采用未然法回收煤氣的文氏管法凈化系統(tǒng)、采用燃燒法的文氏管濕法凈化系統(tǒng)以及采用靜電除塵的干式凈化系統(tǒng)。當(dāng)調(diào)整好噴水量和噴水壓力后，文氏管的壓力損失吼口氣流有關(guān)，即除塵效率只與喉速有關(guān)。二文喉口調(diào)節(jié) 機構(gòu)包括一級文氏管和二級文氏管。設(shè)計二級文氏管的目的是把氣體中的細塵除掉已達到排放的標(biāo)準(zhǔn)，按結(jié)構(gòu)可分為翼板式調(diào)徑文氏管、米粒型閥板調(diào)徑文氏管和錐形重鉈調(diào)徑文氏管。LT 法收集到的粉塵分為粗粒塵和細塵兩種，粗粒塵在蒸發(fā)冷卻塔中被吸收，細塵則由除塵其回收。目前這種方法因其具有節(jié)能節(jié)水的優(yōu) 點而被認為會逐步取代濕法出塵。轉(zhuǎn)爐煤氣燃燒后會產(chǎn)生大量的 CO2,它屬于無污染的燃料，這有利于環(huán)保。與濕法除塵系統(tǒng)相比，干式除塵系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：含塵量低；風(fēng)機壽命長；節(jié)電；節(jié)水；煤氣回收量大；粉塵利用率高；占地少的優(yōu)點。 轉(zhuǎn)爐煤氣的含氫量少，燃燒時不產(chǎn)生水汽，而且煤氣中不含硫 ，它可用于加熱混鐵爐、 8 烘烤鋼包及鐵合金以及用作均勻爐的燃料等，同時也可將其送入廠區(qū)的煤氣管作為生活煤氣使用。 1）制甲酸辣。合成甲酸鈉時，要求煤氣中的 CO 含量至少要達到 60%，含氮量小于 20%。合成 氮是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中普遍需要的一種化肥料。生產(chǎn)合成氮時要求煤氣渣中的（ CO+H2)/N2應(yīng)大于 ， CO 含量要大于 60%，氧氣含量小于 %，煤氣含量小于 10mg/m3。污泥的成分主要是氧化鐵、氧化鈣、二氧化硅和氧化鎂等，它是轉(zhuǎn)爐造渣的原料，經(jīng)造球后可返回使用。去污處理后的水還會有細小的懸浮物，需經(jīng)澄清后再循環(huán)使用。粗塵含水量 30%，可將其撞車運走，剩余的含細塵進入濃縮池。池底的泥漿含水 70%，用泥漿泵將其打入脫水設(shè)備進行脫水，脫水后污泥含水 30%，可被裝車運走繼續(xù)進行處理。含水 30%的污泥經(jīng)晾干、破碎后回?zé)Y(jié)，或加入粘結(jié)劑成球團經(jīng)烘干后回轉(zhuǎn)爐。其主要目的是比較整個冶煉過程中物料、能量的收入項和支出項，為改進操作工藝制度，確定合理的設(shè)計參數(shù)和提高煉鋼技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)提供定量依據(jù)。盡管如此，它對煉鋼生產(chǎn)和設(shè)計仍有重要的意義。例如轉(zhuǎn)爐 煉鋼過程中遵循物質(zhì)不滅何能量守恒定率，在這個基礎(chǔ)上可建立轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中的物料平衡和熱平衡計算，以此來研究轉(zhuǎn)爐收入、支出的物質(zhì)和能量在數(shù)量上的平衡關(guān)系，并可用平衡方程式、平衡表或者物流及熱流圖將其表示出來。 總的來說，對物料平衡和熱平衡的計算一方面可以指導(dǎo)對車間的設(shè)計，另一方面也可以改進和校核已投產(chǎn)轉(zhuǎn)爐的冶煉工藝參數(shù) 以及設(shè)備適應(yīng)性能，例如可以確定加入能卻劑的量和時間，或者采用新技術(shù)等根據(jù)實測數(shù)據(jù)來進行計算，例如設(shè)計一些自動控制模型時的計算。結(jié)合實例闡述了氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐氧化法煉鋼過程的物料平衡的基本計算步驟和方法，同時列出了一些計算用的原始數(shù)據(jù)。 （ 1）鐵水成分及溫度 鐵水成分及溫度見表 21 10 表 鋼種、鐵水、廢鋼和終點鋼水的成分設(shè)定值 成分含量 (kg) C Si Mn P S Cr Ni 鋼種 1Cr18Ni9鋼設(shè)定值 ≤ ≤ ≤ ≤ 17 ～ 18 8 ～ 10 鐵水設(shè)定值 廢鋼設(shè)定值 終點鋼水設(shè)定值 痕跡 17 10 注：① 本計算設(shè)定的鋼種為 1Cr18Ni9鋼。 ② [C]和 [Si]按實際生產(chǎn)情況選?。?[Mn]、 [P]、 [S]分別按鐵水中相應(yīng)成分含量的 30%、 10%、 60%留在鋼水中設(shè)定。 表 23 鐵合金成分（分子）及其回收率（分母） 注：上表中的 C 中 10%于氧生成 CO2。 表 24 列出了轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中其它參數(shù)，有助于在設(shè)計過程中進行選擇和參考以達到快速準(zhǔn)確的計算和設(shè)計目的。 支出項有：鋼水、爐渣、煙塵、渣中鐵珠、爐氣、噴濺。 第一步：計算脫氧和合金化錢的總渣量及其成分。其各項成渣量分別見 表 25～ 28. 第二步：計算氧氣消耗量。見表 29. 表 爐襯蝕損的成渣量 表 加入溶劑的成渣量 加入量 /kg CaO MgO SiO2 Al2O3 Fe2O3 P2O5 CaS CaF2 H2O CO2 O2 螢石 白云石 石灰 ② 合 計 成渣量 注 : ①石灰加入量計算如下：由表 25～ 27 可知，渣中已含 (CaO)=+++= ㎏ ；渣中已含(SiO2)=+++= ㎏ 。螢石中還有其他成分雜質(zhì)，他們的熔點要比螢石低，螢石能使 CaO 和阻礙石灰溶解的 ，因此造渣加入螢石可以加速石灰的溶解。 轉(zhuǎn)爐煉鋼用的螢石中，各成分的質(zhì)量百分數(shù)均有的一定的要求，其中 2CaF 的含量應(yīng) 85%， SiO2的含量應(yīng)≤ %，含硫量≤ %，塊度在 540mm，并要干燥清潔。 爐襯蝕損量 /㎏ 成渣組分 /kg 氣態(tài)產(chǎn)物 /kg 耗氧量 /㎏ CaO SiO2 MgO Al2O3 Fe2O3 C→CO C→CO 2 C→CO,CO 2 合計 13 表 總渣量及其成分 爐渣成分（ kg） CaO SiO2 MgO Al2O3 MnO FeO Fe2O3 CaF2 P2O5 CaS 合計 元素氧化成渣、 石灰成渣量 kg 爐襯蝕損成渣 生白云石成渣 螢石成渣量 總成渣量 質(zhì)量分數(shù) /% 注：① 總渣量計算如下：因為表 29 中除 (FeO)和 (Fe2O3)以外總渣量為：+++++++=，而終渣 Σω(FeO)=15%(表 24)，故總渣量為247。 ② ω(FeO)=%=。 實際氧化產(chǎn)物：（ FeO)=, (Fe2O3)== 表 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(yīng)還原出的氧化量 （表 ） 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，見表 )的質(zhì)量，詳見表 。 爐氣中含有 CO、 CO2 、 N2 、 SO2和 H2O 。先計算如下： 爐氣總體?V: )% (991% xsg VVGVV ????? ??? MV ???????? 式中： Vg :CO、 CO SO2和 H2O各組分體積， M3。 計算結(jié)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) /% CO CO2 SO2 H2O O2 N2 合計 ?爐氣中氧氣的體積為 %= ；質(zhì)量為： 32/=。 第四步：計算脫氧合金化前的鋼水質(zhì)量。 表 211 未加廢鋼時的物料平衡表 注：計算誤差為 （ ） /? 100%=%。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(zhì)量 /Kg % 項 目 質(zhì)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 合 計 合 計 收 入 支 出 項 目 質(zhì)量 /kg % 項 目 質(zhì)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 合 計 合 計 16 先根據(jù)鋼種成分設(shè)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。 錳鐵加入量 Ww為： ? ? ? ? 鋼水量回收率錳鐵含錳量 終點鋼種 ???? Mn MnMnW Mn ?? %80% %% k????? 硅鐵加入量 SiW 為： ? ? ? ? ? ?回收率含量硅 加錳鐵后的鋼水量鋼種 SiSi鐵 中 Si)SiSi( ne終 點Si ? ???? MFωωW ? %75% % ?? ???? ）（ 鐵合金中元素的燒損量和產(chǎn)物量列于表