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1、 顶吹转炉吹炼工艺1、 装入制度包括哪些内容?装入制度是确定转炉合理的装入量，合适的铁水废钢比。转炉的装入量是指主原料即铁水和废钢的装入数量.2、 什么是转炉的炉容比,影响转炉炉容比的因素有哪些？新转炉砌砖完成后的容积称为转炉的工作容积,也称有效容积，以“V”表示,公称吨位用“T”表示,两者之比值“V/”称之为炉容比,单位为（m3t).一定公称吨位的转炉,都有一个合适的炉容比，即保证炉内有足够的冶炼空间,从而能获得较好的技术经济指标和劳动条件.炉容比过大，会增加设备重量、厂房高度和耐火材料消耗量，因而使整个车间的费用增加,成本提高，对钢的质量也有不良影响；而炉容比过小,炉内没有足够的反应空间,
2、势必引起喷溅，对炉衬的冲刷加剧,操作恶化,导致金属消耗增高，炉衬寿命降低,不利于提高生产率.因此在生产过程中应保持设计时确定的炉容比。影响炉容比的因素有：（1）铁水比和铁水成分。随着铁水比和铁水中Si、P、S含量增加，炉容比应相应增大。若采用铁水预处理工艺时,可以小些。（2）供氧强度。供氧强度增大时，脱碳速度较快,为了不引起喷溅就要保证有足够的反应空间，炉容比应增大些。（3)冷却剂的种类。若使用以铁矿石或氧化铁皮为主的冷却剂，成渣量大，炉容比也需相应增大些;若使用以废钢为主的冷却剂，成渣量小，则炉容比可适当小些。炉容比还与氧枪喷嘴的结构有关。转炉的炉容比一般在0。851。0m3/t,为减少喷溅
3、,炉容比应不低于0.0m3t.3、确定装入量的原则是什么？在确定合理的装入量时，除了考虑转炉要有一个合适的炉容比外,还应保持合适的熔池深度。以保证炉底不受氧气射流的冲声,熔池深度必须超过氧流对熔池的最大穿透深度.对于模铸工艺，装入量还应与锭型相配合。装入量减去吹损及浇注必要损失后的钢水量，应是各种锭型的整数倍,尽量减少注余。对连铸车间,转炉装入量可根据实际情况在一定范围内波动.此外，确定装入量时，既要考虑发挥现有设备潜力，又要防止片面不顾实际的盲目超装,以免造成事故和浪费。、 生产中应用的装入制度有哪几种类型，各有什么特点？氧气顶吹转炉的装入制度有：定量装入制度、分阶段定量装入制度和定深装入制
4、度。其中定深装入制度是每炉装入量均使熔池深度保持不变,由于生产组织的制约，实际上难以实现。（1）定量装入制度.在整个炉役期间，每炉的装入量保持不变。这种装入制度的优点是：发挥了设备的最大潜力,生产组织、操作稳定，有利于实现过程自动控制。但炉役前期熔池深、后期熔池变浅，只适合大、中型转炉。国内外大型转炉已广泛采用定量装入制度。(2）分阶段定量装入制度。在一个炉役期间,按炉膛扩大的程度划分为几个阶段，每个阶段为定量装入。这样既大体上保持了整个炉役中具有比较合适的炉容比和熔池深度，又保持了各个阶段中装入量的相对稳定;既能增加装入量,又便于组织生产.这是适应性较强的一种装入制度。我国各中、小型转炉普遍
5、采用这种装入制度。5、 供氧制度包括哪些内容,它有什么重要性？供氧制度的主要内容包括确定合理的喷头结构、供氧强度、氧压和枪位控制。氧气顶吹转炉炼钢的供氧制度是使氧气射流最合理地供给熔池,创造良好的物理化学反应条件。它是控制整个吹炼过程的中心环节，直接影响吹炼效果和钢的质量.供氧是保证杂质去除速度、熔池升温速度、造渣速度、控制喷溅和去除钢中气体与夹杂物的关键操作。此外，它还关系终点碳和温度的控制以及炉衬寿命；对转炉强化冶炼、扩大钢的品种和提高质量也有重要影响.6、 什么是拉瓦尔型喷头,它有什么特点? 拉瓦尔喷头是收缩扩张型喷孔,当出口氧压与进口氧压之比p出/p0.58时才能够形成超音速射流.在拉
6、瓦尔喷头中,气流在喉口处速度等于音速，在出口处达到超音速。由于氧气是可压缩流体，当高压低速氧气流经拉瓦尔管收缩段时,氧流速度提高，在到达音速时若继续缩小管径，氧流速度并不再增高,只会造成氧气密度增大；此时要继续提高氧流速度，只能设法增大管径，使其产生绝热膨胀过程,氧压降低，密度减小、体积膨胀.当氧压与外界气压相等时,就可以获得超音速的氧射流，压力能转变为动能.扩大管径。拉瓦尔型喷头能够把压力能(势能）最大限度地转换成速度能(动能）,并能获得比较稳定的超音速射流，在相同射流穿透深度的情况下,它的枪位可以高些，这就有利于改善氧枪的工作条件和炼钢的技术经济指标,因此拉瓦尔型喷头被广泛应用。7、 氧气
7、自由射流的运动规律是怎样的?气体从喷孔向无限大的空间喷出后，喷出气体与空间气体的物理性质相同时,所形成的气流称为自由射流或自由流股.氧气从喷孔喷出后，形成超音速射流.从喷孔喷出的氧气射流,在一段长度内其流速不变为等速段。由于射流边缘与周围介质气体发生摩擦,卷入部分介质气体并与之混合而减速；随着射流向前运动，到达一定距离后，射流中心轴线上的某一点速度等于音速，即马赫数a=1，在这点以前的区域，包括等速段,称为射流的超音速核心段，又称为首段.首段长度大约是喷孔出口直径的倍。此点以后的区域，氧流的速度低于音速，称为亚音速射流段，又称为尾段。当射流截面上的速度与周围介质一样时,射流就沉没在周围介质之中
8、。在超音速区域内，等速段以后射流周围有亚音速气流,射流的扩张角较小，为1012；亚音速区域内无超音速气流，射流的扩张角较大,为222。超音速核心段的长度一般随出口马赫数成正比例增加.超音速核心段的长度是决定氧枪高度的基础,也关系到射流对熔池的冲击能量.高速氧气从喷孔喷出后,形成的射流与周围的气体相接触,由于射流内气体的静压低于外界静止气体的压强,周围的气体被卷入。距喷孔出口的距离越远,被卷入的气体数量越多.因此射流的流量不断增加,横截面不断扩大，同时流速不断降低，此现象称做射流的衰减。在同一横截面上速度的分布特点是射流中心轴线上的速度最大,离中心轴线越远，各点的速度逐渐降低一直到零。在速度等于
9、零的部位是射流的界面。射流中心速度的减小速率也称射流的衰减率,射流截面直径增大速率也称射流扩展率，这两个参数是自由射流的基本特征。8、多孔喷头氧气射流运动有什么特点?从多孔喷头喷出的氧气流是多股的，增加了与熔池的接触面积,使氧气逸出更均匀，吹炼过程更平稳。多孔喷头的每一股氧流在与其他各股氧流相汇交之前，保持着自由射流的特性。当各股氧流开始相交后，就有了动量的交换,相互混合,这种混合从射流的边缘逐渐向中心轴线发展，各单股氧流所具有的自由射流特性逐渐消失.如果多股氧流在汇合前就与熔池液面相接触，对熔池的冲击力减小，冲击面积增大，枪位操作稳定，利于吹炼。多股氧流是从其内侧开始混合的，混合后的射流内侧
10、边缘卷入周围介质气体的数量比外侧少,内侧氧流速度降低慢，外侧氧流速度降低快,于是每股氧流的最大速度点就偏离了氧流的几何中心轴线位置，偏向氧枪的轴线。这样就出现了各股氧流的轴线逐渐向氧枪中心线靠拢的趋势。若喷孔与中心线夹角过小，多股氧射流过早汇合，就与单个自由射流一样，减小了对熔池的冲击面积，对吹炼不利。因此在设计多孔喷头时,要合理选择每个拉瓦尔喷孔与氧枪中心轴线的夹角，保证各股氧流在到达熔池液面以前，基本上不汇合,这样就能充分发挥多孔喷头的优越性。多孔喷头有三孔、四孔、五孔、六孔、七孔、甚至八孔等类型。小型转炉使用三孔拉瓦尔喷头；而中型和大型转炉普遍采用四孔、五孔及五孔以上喷头。与单孔喷头相比
11、，多孔喷头有许多突出优点：如可以提高供氧强度和冶炼强度，可以增大冲击面积,利于成渣,操作平稳不易喷溅。但是，多孔喷头端面的中心区域（俗称鼻子尖部位）冷却效果较差，吹炼过程中该区域气压较低,钢液和熔渣易被吸入并黏附到喷头上而被烧坏。为了加强这个区域的冷却，采用中心水冷铸造喷头，可延长多孔喷头的使用寿命。锻压组合式氧枪喷头能有效地改善喷孔之间的冷却效果,提高喷头寿命。、 什么是氧气流量,确定氧气流量的依据是什么？氧气流量(Q）是指在单位时间（t)内向熔池供氧的数量（体积）,常用标准状态下体积（标态）量度，其单位是m3in或m3/h。氧气流量是根据吹炼每吨金属料所需要的氧气量、金属装入量、供氧时间等
12、因素确定的.式中：Q氧气流量（标态)，3/min或3h；V炉钢的氧气耗量（标态）,m3；-炉钢吹炼时间，min或h.氧流量过大，就会使化渣、脱碳失去平衡，造成喷溅。氧流量过小,会延长吹炼时间，降低生产率。对于一定的原料成分、造渣工艺及供氧制度，应根据冶炼实践总结出氧流量最佳控制范围。10、什么是供氧强度，确定供氧强度的依据是什么？供氧强度是单位时间内每吨钢的氧耗量，它的单位（标态)是Nm3/(tmn)，可由下式确定:式中 I供氧强度（标态),Nm/（t); Q氧气流量（标态），3/(min)； T出钢量,t。供氧强度的大小应根据转炉的公称吨位、炉容比来确定。供氧强度过大，会造成严重的喷溅,供氧
13、强度过小延长吹炼时间。通常在不产生喷溅的情况下，尽可能采用较大的供氧强度。目前国内中、小型转炉的供氧强度（标态）为2.5.Nm/（tm),大于10t转炉的供氧强度(标态）为2。.6 N3/(tmn）;国外转炉供氧强度（标态）波动在。54.0 N3/（mi)之间。1、 如何确定每吨金属料的氧气耗量?吹炼1t金属料所需要的氧气量可以通过计算求出来。其步骤是：首先计算出熔池各元素氧化所需氧气量和其他氧耗量，然后再减去铁矿石或氧化铁皮带给熔池的氧量。1、 如何确定氧压,氧压过高或过低对氧气射流有何影响？炼钢操作氧压是测定点的氧压，以p用表示;氧气经过管道、金属软管及氧枪中心管，才能到达喷头喷孔前沿,氧
14、气从测定点到喷头喷孔前这段距离，会有一定的氧压损失.其氧压损失数值是可以测定出来的.喷孔前的氧压用po表示，出口氧压用出表示。po和出都是喷头设计的重要参数.喷孔最佳操作氧压应等于或稍大于设计氧压,绝对不能在低于设计氧压下吹炼.在设计压力下操作时，喷孔出口的氧压p出等于炉内环境压力,可以获得稳定的射流，不会产生激波.如果操作氧压高于设计氧压过多,则气流在到达喷孔出口时,尚未完成膨胀过程，仍然具有一定的压力能没有转换，这时氧流离开喷孔出口后继续进行膨胀，形成膨胀波系，射流会产生激波，使得氧流很不稳定，射流的能量损失比较大,不利于吹炼。导致这种情况的喷头叫做“膨胀不足的喷头”.如果操作氧压低于设计
15、氧压,氧流未到达出口之前就完成膨胀，且气流离开喷孔管壁,这时出口氧压小于环境压力，射流能量在喷孔内部由于激波的产生而损失比较大，氧流出喷孔后形成收缩波系使射流轴心速度衰减加快,导致这种情况的喷头叫做“过度膨胀喷头”。喷孔前氧压p的值由出口马赫数确定。通常选取出口马赫数M=.2.，可以根据公式算出加值.出口氧压p出应稍高于或等于炉内环境压力。操作氧压最好是在等于或稍高于设计氧压下吹炼,当操作氧压过高时，造成化渣不好，喷溅增加；如果操作氧压超过设计氧压20%上时，能量损失增加，氧流也不稳定,所以不能用过高的氧压操作.操作氧压过低时，熔池搅拌减弱，渣中TFe含量过高，氧气利用率降低。13、 确定氧枪枪位应考虑哪些因素，枪高在多少合适？调整氧枪枪位可以调节氧射流与熔池的相互作用,从而控制吹炼进程.因此氧枪枪位是供氧制度的一个重要参数。确定合适的枪位主要考虑两个因素：一是要有一定的冲击面积;二是在保证炉底不被损坏的条件下,有一定的冲击深度。枪位过高射流的冲击面积大，但冲击深度减小，熔池搅拌减弱,渣中TFe含量增加，吹炼时间延长。枪位过低，冲击面积小,冲击深度加大，渣中TFe含量减少，不利化渣，易损坏炉底.因此应确定合适的枪位。氧枪枪位是以喷头端面与平静熔池面的距离来表示。氧枪枪位（Hm)与喷头喉口直径(d喉/mm)的经验关系式为:多
