《转炉炼钢设备与工艺课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《转炉炼钢设备与工艺课件（235页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、炼钢技术炼钢技术设备与工艺设备与工艺提提纲纲1.炼钢原理2.炼钢方法3.炼钢方法的发展演变4.转炉炼钢车间设备组成5.转炉炼钢工艺6.钢水炉外精炼技术炼钢原理v根据所根据所炼钢炼钢种的要求把种的要求把生铁生铁中的含碳量去除到规定范围，并使其中的含碳量去除到规定范围，并使其它元素的含量减少或增加到规定范围的过程。它元素的含量减少或增加到规定范围的过程。v简单地说，是对生简单地说，是对生铁铁降碳、去硫、降碳、去硫、磷磷、调、调硅、锰硅、锰含量的过程。这含量的过程。这一过程基本上是一个一过程基本上是一个氧化氧化过程，是用不同来源的氧过程，是用不同来源的氧(如如空气空气中的氧、中的氧、纯氧气、纯氧气、
2、铁矿石铁矿石中的氧中的氧)来来氧化铁氧化铁水水中的碳、中的碳、硅硅、锰锰等元素。等元素。v反应生成的一氧化碳很容易从铁水排至炉气中反应生成的一氧化碳很容易从铁水排至炉气中而被除掉。生成的而被除掉。生成的二氧化硅二氧化硅、氧化锰氧化锰、氧化亚、氧化亚铁互相作用成为炉渣浮在铁互相作用成为炉渣浮在钢钢水面上。水面上。v化学化学反应主要有：反应主要有：2FeO+Si2Fe+SiO2FeO+MnFe+MnOv生铁中硫、磷这两种元素在一般情况下对钢是有害的，在炼钢过生铁中硫、磷这两种元素在一般情况下对钢是有害的，在炼钢过程中必须尽可能除去。在炼钢炉中加入石灰程中必须尽可能除去。在炼钢炉中加入石灰(CaO)
3、，可以去除硫、，可以去除硫、磷：磷：2P+5FeO+3CaO5Fe+Ca2(PO4)2(入渣入渣)v在使碳等元素降到规定范围后，钢水中仍含有大量的氧，是有害在使碳等元素降到规定范围后，钢水中仍含有大量的氧，是有害的杂质，使钢塑性变坏，轧制时易产生裂纹。故炼钢的最后阶段的杂质，使钢塑性变坏，轧制时易产生裂纹。故炼钢的最后阶段必须加入脱氧剂必须加入脱氧剂(例如例如锰铁锰铁、硅铁硅铁和和铝铝等等)，以除去钢液中多余的，以除去钢液中多余的氧：氧：MnFeOMnOFeSi2FeOSiO22FeAl3FeOAl2O33Fev同时调整好钢液的成分和温度，达到要求可出钢，把钢水铸成连同时调整好钢液的成分和温度
4、，达到要求可出钢，把钢水铸成连铸坯或钢锭。铸坯或钢锭。炼钢方法炼钢方法v炼钢的方法主要有转炉、炼钢的方法主要有转炉、电电炉和平炉三种。炉和平炉三种。v平炉炼钢的主要特点是可搭用较多的平炉炼钢的主要特点是可搭用较多的废钢废钢(可搭用可搭用钢铁钢铁料的料的2050的废钢的废钢)，原料适应性强，所用的原料有废钢、废铁、铁矿石，原料适应性强，所用的原料有废钢、废铁、铁矿石和溶剂和溶剂（石灰石和生石灰）。反应所需的热量是由燃烧气体燃料（石灰石和生石灰）。反应所需的热量是由燃烧气体燃料（高炉煤气，发生炉煤气）或液体燃料（重油）所提供。（高炉煤气，发生炉煤气）或液体燃料（重油）所提供。但冶炼但冶炼时间长，已
5、被淘汰。时间长，已被淘汰。v转炉炼钢转炉炼钢广泛采用氧气顶吹转炉或顶底复吹转炉，生产速度快广泛采用氧气顶吹转炉或顶底复吹转炉，生产速度快(1座座300吨的转炉吹炼时间不到吨的转炉吹炼时间不到20分钟，包括辅助时间不超过分钟，包括辅助时间不超过1小小时，而时，而300吨平炉炼吨平炉炼1炉钢要炉钢要7个小时个小时)，品种多、质量好，可炼，品种多、质量好，可炼普普通钢通钢，也可炼合金钢。，也可炼合金钢。v电炉炼钢电炉炼钢是用是用电能电能作热源进行冶炼。原料可以是废钢、也可以是作热源进行冶炼。原料可以是废钢、也可以是海绵铁，现代电弧炉甚至可以用大量铁水。主要用于冶炼特殊合海绵铁，现代电弧炉甚至可以用大
6、量铁水。主要用于冶炼特殊合金钢。金钢。炼钢方法的发展演变炼钢方法的发展演变KMS转炉转炉1978西德西德 KS转炉转炉1981西德西德顶底复合吹氧+喷吹煤粉废钢预热喷石灰粉二次燃烧很高废钢比大量高热值废气顶底复合吹氧+石灰粉二次燃烧高废钢比生产率高N、P、S、C、O低渣内FeO低无喷溅污染低废钢比低全低吹O2+石灰粉 生产率高 含氮量低 污染低 喷溅 渣钢不平衡OBM/Q-BOP1968年年西德西德平平炉炉1865年年英英国国生产率低，能源和耐火材料消耗高电炉电炉1900年年生产率低，能源和耐火材料消耗高酸酸性性转转炉炉1860年年 碱碱性性转转炉炉1879年年英英国国炉底寿命短炉容小钢水含氮
7、高喷溅污染废钢比低LD转转炉炉1948年年奥奥地地利利复合吹炼，用各种成分的惰性气体OBM/Q-BOP复复 合合 吹吹 炼炼 1977氧枪或侧吹喷嘴全量废钢大量高热值废气全全量量铁铁水水预预处处理理 转转炉炉高高效效冶冶炼炼铁水Si0.3% 吹炼时间90% 无补炉作业，炉龄10000炉脱硫效率60% 一座转炉生产体制C3.5%转炉炼钢车间设备组成转炉炼钢车间设备组成氧气顶吹转炉总图氧气顶吹转炉总图转炉系统设备转炉系统设备v炉型炉型v炉壳炉壳v炉体支撑炉体支撑v转炉倾动机构转炉倾动机构转炉炉型转炉炉型v转炉炉型：转炉炉型：指用耐火材料砌成的炉衬内形。转炉的炉型是否合理直接影响指用耐火材料砌成的炉
8、衬内形。转炉的炉型是否合理直接影响着工艺操作、炉衬寿命、钢的产量与质量以及转炉的生产率着工艺操作、炉衬寿命、钢的产量与质量以及转炉的生产率.v合理炉型的要求：合理炉型的要求：(1）要满足炼钢的物理化学反应和流体力学的要求，使熔池）要满足炼钢的物理化学反应和流体力学的要求，使熔池有强烈而均匀的搅拌有强烈而均匀的搅拌(2）符合炉衬被侵蚀的形状以利干提高炉龄；）符合炉衬被侵蚀的形状以利干提高炉龄；(3）减轻喷溅和炉口结渣，改善劳动条件；）减轻喷溅和炉口结渣，改善劳动条件；(4）炉壳易于制造炉衬的砌筑和维修方便。）炉壳易于制造炉衬的砌筑和维修方便。转炉炉型转炉炉型v炉型类型：炉型类型：按金属熔池形状的
9、不同，转炉炉型可分为筒球型、锥球型和截锥按金属熔池形状的不同，转炉炉型可分为筒球型、锥球型和截锥型三种，型三种，转炉炉型转炉炉型A筒球型筒球型熔池形状由一个球缺体和一个圆筒体组成。它的优点是炉型形熔池形状由一个球缺体和一个圆筒体组成。它的优点是炉型形状简单，砌筑方便炉壳制造容易。熔池内型比较接近金属液循环流状简单，砌筑方便炉壳制造容易。熔池内型比较接近金属液循环流动的轨迹，在熔池直径足够大时，能保证在较大的供氧强度下吹炼动的轨迹，在熔池直径足够大时，能保证在较大的供氧强度下吹炼而喷溅最小，也能保证有足够的熔池深度，使炉衬有较高的寿命。而喷溅最小，也能保证有足够的熔池深度，使炉衬有较高的寿命。大
10、型转炉多采用这种炉型大型转炉多采用这种炉型转炉炉型转炉炉型B锥球型锥球型熔池由一个锥台体和一个球缺体组成。这种炉型与同容量的筒熔池由一个锥台体和一个球缺体组成。这种炉型与同容量的筒球型转炉相比若熔池深度相同则熔池面积比筒球型大，有利于冶金球型转炉相比若熔池深度相同则熔池面积比筒球型大，有利于冶金反应的进行，同时，随着炉衬的侵蚀熔池变化较小，对炼钢操作有反应的进行，同时，随着炉衬的侵蚀熔池变化较小，对炼钢操作有利。欧洲生铁含磷相对偏高的国家采用此种炉型的较多。我国利。欧洲生铁含磷相对偏高的国家采用此种炉型的较多。我国2080t的转炉多采用锥球型的转炉多采用锥球型对筒球型与锥球型的适用性，看法尚不
11、一致。有人认为锥球型适对筒球型与锥球型的适用性，看法尚不一致。有人认为锥球型适用于大转炉（奥地利），有人却认为适用于小转炉（前苏联）。但用于大转炉（奥地利），有人却认为适用于小转炉（前苏联）。但世界上已有的大型转炉多采用筒球型。世界上已有的大型转炉多采用筒球型。转炉炉型转炉炉型C截锥型截锥型截锥型熔池为上大下小的圆锥台。其特点是构造简单且平底熔池便截锥型熔池为上大下小的圆锥台。其特点是构造简单且平底熔池便于修砌这种炉型基本上能满足炼钢反应的要求适用于小型转炉。我国于修砌这种炉型基本上能满足炼钢反应的要求适用于小型转炉。我国30t以下的转炉多用这种炉型。国外转炉容量普遍较大故极少采用此以下的转炉
12、多用这种炉型。国外转炉容量普遍较大故极少采用此种形式。种形式。此外，有些国家（如法国、比利时、卢森堡等）的转炉，为了吹炼高此外，有些国家（如法国、比利时、卢森堡等）的转炉，为了吹炼高磷铁水，在吹炼过程中用氧气向炉内喷入石灰粉。为此他们采用了所谓磷铁水，在吹炼过程中用氧气向炉内喷入石灰粉。为此他们采用了所谓大炉膛炉型，这种炉型的特点是：炉膛内壁倾斜，上大下小，炉帽的倾大炉膛炉型，这种炉型的特点是：炉膛内壁倾斜，上大下小，炉帽的倾角较小（约角较小（约50）。因为炉膛上部的反应空间增大，故适应吹炼高磷）。因为炉膛上部的反应空间增大，故适应吹炼高磷铁水时渣量大和泡沫化严重的特点。这种炉型的砌砖工艺比较
13、复杂，炉铁水时渣量大和泡沫化严重的特点。这种炉型的砌砖工艺比较复杂，炉衬寿命也比其他炉型低，故一般很少采用。衬寿命也比其他炉型低，故一般很少采用。转炉炉型主要参数的确定转炉炉型主要参数的确定v转炉的公称容量转炉的公称容量v炉型主要参数炉型主要参数v炉容比炉容比v高宽比高宽比v炉型主要尺寸炉型主要尺寸v熔池部分尺寸熔池部分尺寸v炉身部分尺寸炉身部分尺寸v炉帽部分尺寸炉帽部分尺寸v出钢口部分尺寸出钢口部分尺寸v炉衬部分炉衬部分转炉的公称容量转炉的公称容量转炉的公称容量又称公称吨位，是炉型设计、计算的重要依据，但转炉的公称容量又称公称吨位，是炉型设计、计算的重要依据，但其含义目前尚未统一，有以下三种
14、表示方法：其含义目前尚未统一，有以下三种表示方法：（1）用转炉的平均铁水装入量表示公称容量；）用转炉的平均铁水装入量表示公称容量；（2）用转炉的平均出钢量表示公称容量；）用转炉的平均出钢量表示公称容量；（3）用转炉年平均炉产良坯（锭）量表示公称容量）用转炉年平均炉产良坯（锭）量表示公称容量转炉的公称容量转炉的公称容量由于出钢量介于装人量和良坯（锭）量之间，其数量不受装料中铁由于出钢量介于装人量和良坯（锭）量之间，其数量不受装料中铁水比例的限制，也不受浇铸方法的影响，所以大多数采用炉役平均出钢水比例的限制，也不受浇铸方法的影响，所以大多数采用炉役平均出钢量作为转炉的公称容量。根据出钢量可以计算出
15、装入量和良坯量作为转炉的公称容量。根据出钢量可以计算出装入量和良坯锭）锭）量量出钢量装人量出钢量装人量/金属消耗系数金属消耗系数装人量出钢量装人量出钢量*金属消耗系数金属消耗系数金属消耗系数：指吹炼金属消耗系数：指吹炼1t钢所消耗的金属料数量。视铁水含硅、含钢所消耗的金属料数量。视铁水含硅、含磷量的高或低，波动于磷量的高或低，波动于1.1一一1.2之间之间炉容比炉容比转炉的炉容比是转炉的有效容积与公称容量之比，其单位转炉的炉容比是转炉的有效容积与公称容量之比，其单位m3t。炉容比的大小决定了转炉吹炼容积的大小，它对转炉的吹炼操作、炉容比的大小决定了转炉吹炼容积的大小，它对转炉的吹炼操作、喷溅、
16、炉衬寿命、金属收得率等都有比较大的影响。如果炉容比过小，喷溅、炉衬寿命、金属收得率等都有比较大的影响。如果炉容比过小，即炉膛反应容积小，转炉就容易发生喷溅和溢渣，造成吹炼困难，降低即炉膛反应容积小，转炉就容易发生喷溅和溢渣，造成吹炼困难，降低金属收得率并且会加剧炉渣对炉衬的冲刷侵蚀，降低炉衬寿命；同时也金属收得率并且会加剧炉渣对炉衬的冲刷侵蚀，降低炉衬寿命；同时也限制了供氧量或供氧强度的增加，不利于转炉生产能力的提高。反之，限制了供氧量或供氧强度的增加，不利于转炉生产能力的提高。反之，如果炉容比过大，就会使设备重量、倾动功率、耐火材料的消耗和厂房如果炉容比过大，就会使设备重量、倾动功率、耐火材
17、料的消耗和厂房高度增加使整个车间的投资增大高度增加使整个车间的投资增大。炉容比炉容比选择选择炉容比时应考虑以下因素炉容比时应考虑以下因素：（1）铁水比、铁水成分。随着铁水比和铁水中硅磷、硫含量的增加）铁水比、铁水成分。随着铁水比和铁水中硅磷、硫含量的增加炉容比应相应增大。若采用铁水预处理工艺时，炉容比可以小些炉容比应相应增大。若采用铁水预处理工艺时，炉容比可以小些（2）供氧强度。供氧强度增大时，吹炼速度较快，为了不引起喷溅）供氧强度。供氧强度增大时，吹炼速度较快，为了不引起喷溅就要保证有足够的反应空间，炉容比相应增大些。就要保证有足够的反应空间，炉容比相应增大些。（3）冷却剂的种类。采用铁矿石
18、或氧化铁皮为主的冷却剂，成渣量）冷却剂的种类。采用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；若采用以废钢为主的冷却剂成渣量小，则炉大，炉容比也需相应增大；若采用以废钢为主的冷却剂成渣量小，则炉容比可适当选择小些容比可适当选择小些目前使用的转炉，炉容比波动目前使用的转炉，炉容比波动在在0.850.95之间之间（大容量转炉取（大容量转炉取下限）。近些年来为了在提高金属收得率的基础上提高供氧强度，新设下限）。近些年来为了在提高金属收得率的基础上提高供氧强度，新设计转炉的炉容比趋于增大，一般计转炉的炉容比趋于增大，一般为为0.91.05。高宽比高宽比高宽比是指转炉总高（高宽比是指转炉
19、总高（H总总）与炉壳外径（）与炉壳外径（D壳壳）之比是决定转炉形状）之比是决定转炉形状的另一主要参数。它直接影响转炉的操作和建设费用。因此高宽比的确的另一主要参数。它直接影响转炉的操作和建设费用。因此高宽比的确定既要满足工艺要求，又要考虑节省建设费用口在最初设计转炉时高宽定既要满足工艺要求，又要考虑节省建设费用口在最初设计转炉时高宽比选得较大。生产实践证明，增加转炉高度是防止喷溅，提高钢水收得比选得较大。生产实践证明，增加转炉高度是防止喷溅，提高钢水收得率的有效措施。但过大的高宽比不仅增加了转炉的倾动力矩，而且厂房率的有效措施。但过大的高宽比不仅增加了转炉的倾动力矩，而且厂房高度增高使建筑造价
20、也上升。所以，过大的高宽比没有必要。高度增高使建筑造价也上升。所以，过大的高宽比没有必要。在转炉大型化的过程中，在转炉大型化的过程中，H总总和和D壳壳随着炉容量的增大而增加，但其比值随着炉容量的增大而增加，但其比值是下降的。这说明直径的增加比高度的增加更决，炉子向矮胖型发展。是下降的。这说明直径的增加比高度的增加更决，炉子向矮胖型发展。但过于矮胖的炉型，易产生喷溅，会使热量和金属损失增大。但过于矮胖的炉型，易产生喷溅，会使热量和金属损失增大。目前，新设计转炉的高宽比一般在目前，新设计转炉的高宽比一般在1.351.65的范围内选取，小转的范围内选取，小转炉取上限，大转炉取下限炉取上限，大转炉取下
21、限炉型主要尺寸的确定炉型主要尺寸的确定h2一球缺高度；一球缺高度；H0一一熔池深度；熔池深度；H身身一炉身高度；一炉身高度；H帽帽一炉帽高度；一炉帽高度；H内内一转炉有效高度；一转炉有效高度；H总总一转炉总高一转炉总高D一熔池直径；一熔池直径；D壳壳一炉壳外径；一炉壳外径；d一炉口内径；一炉口内径；D出出一出钢日直径；一出钢日直径； 一炉帽倾角一炉帽倾角筒球型氧气顶吹转炉主要尺寸筒球型氧气顶吹转炉主要尺寸炉型主要尺寸的确定炉型主要尺寸的确定熔池直径（熔池直径（D）：）：转炉熔池在平静状态时金属液面的直径。转炉熔池在平静状态时金属液面的直径。计算方法：计算方法：推荐经验公式：推荐经验公式：D：熔
22、池直径，：熔池直径，mG：新炉金属装入量，：新炉金属装入量，tt:吹氧时间，吹氧时间，minK：比例系数，可参考下表：比例系数，可参考下表：50t以下：以下：1.852.1050120t:1.751.85200t: 1.551.60250t以上：以上：1.501.55炉型主要尺寸的确定炉型主要尺寸的确定转炉公称容量/t100吹炼周期/min283232383845吹氧时间/min121614181620转炉冶炼周期和吹氧时间推荐值转炉冶炼周期和吹氧时间推荐值结果还应与容量相近、生产条件相似、技术经济指标结果还应与容量相近、生产条件相似、技术经济指标较好的炉子进行对比并适当调整较好的炉子进行对比
23、并适当调整上述公式对中小炉子较为适用，对大型炉子有差距。上述公式对中小炉子较为适用，对大型炉子有差距。炉型主要尺寸的确定炉型主要尺寸的确定其他计算方法：其他计算方法：利用统计方法，找出现有炉子直径和容量之间的关系，利用统计方法，找出现有炉子直径和容量之间的关系，作为计算熔池直径的依据。武汉钢铁设计院推荐如下公式：作为计算熔池直径的依据。武汉钢铁设计院推荐如下公式：由国外一些由国外一些30一一300t转炉实际尺寸统计的结果得出转炉实际尺寸统计的结果得出下面计算公式：下面计算公式：T：炉子容量，：炉子容量，t炉型主要尺寸的确定炉型主要尺寸的确定熔池深度（熔池深度（H0）：）：熔池深度是指转炉熔池在
24、平静状态时，从金属液面到炉底的熔池深度是指转炉熔池在平静状态时，从金属液面到炉底的深度。深度。从吹氧动力学的角度出发，合适的熔池深度应既能保证转炉从吹氧动力学的角度出发，合适的熔池深度应既能保证转炉熔池有良好的搅拌效果，又不致使氧气射流穿透炉底，以达到保熔池有良好的搅拌效果，又不致使氧气射流穿透炉底，以达到保护炉底，提高炉龄和安全生产的目的。护炉底，提高炉龄和安全生产的目的。计算方法：计算方法：a）筒球形熔池）筒球形熔池b）锥球形熔池）锥球形熔池c）截锥形熔池）截锥形熔池炉型主要尺寸的确定炉型主要尺寸的确定b)筒球形熔池：筒球形熔池：圆柱体和球缺两部分组成。圆柱体和球缺两部分组成。考虑炉底稳定
25、性和熔池适当深度，一般球缺体的半径考虑炉底稳定性和熔池适当深度，一般球缺体的半径R为熔池为熔池直径的直径的1.11.25倍。国外大于倍。国外大于200t转炉为转炉为0.81.0倍。倍。当当R=1.1D时，金属熔池的体积为：时，金属熔池的体积为：因此：熔池深度为：因此：熔池深度为：炉型主要尺寸的确定炉型主要尺寸的确定b)锥球形熔池：锥球形熔池：由倒锥台和球缺体两部分组成。由倒锥台和球缺体两部分组成。据统计，球缺体曲率半径据统计，球缺体曲率半径R=1.1D，球缺体高，球缺体高h2=0.09D，倒锥台地面直径倒锥台地面直径d1=(0.8950.92）D。熔池体积为：熔池体积为：熔池深度为：熔池深度为
26、：炉型主要尺寸的确定炉型主要尺寸的确定c)截锥形熔池：截锥形熔池：熔池体积为：熔池体积为：熔池深度为：熔池深度为：炉型主要尺寸的确定炉型主要尺寸的确定炉帽倾角（炉帽倾角（ ）：）：一般取一般取60680，大炉子取下限，以减小炉帽高度。如，大炉子取下限，以减小炉帽高度。如 530，则炉帽砌砖有倒塌的危险；但倾角过大，将导致锥体部分，则炉帽砌砖有倒塌的危险；但倾角过大，将导致锥体部分过高，出钢时容易从炉口下渣。过高，出钢时容易从炉口下渣。炉口直径（炉口直径（d）：）：在满足兑铁水、加废钢出渣、修炉等操作要求的前提下，应尽在满足兑铁水、加废钢出渣、修炉等操作要求的前提下，应尽量缩小炉口直径，以减少喷
27、溅、热量损失和冷空气的吸入量。一量缩小炉口直径，以减少喷溅、热量损失和冷空气的吸入量。一般炉口直径为；般炉口直径为；大转炉取下限，小转炉取上限大转炉取下限，小转炉取上限炉型主要尺寸的确定炉型主要尺寸的确定炉帽高度（炉帽高度（H帽帽）：）：炉帽的总高度是截锥体高度（炉帽的总高度是截锥体高度（H锥锥与炉口直线段高度与炉口直线段高度H直直）之）之和。设置直线段的目的是为了保持炉口形状和保护水冷炉口，其和。设置直线段的目的是为了保持炉口形状和保护水冷炉口，其高度高度H直一般为直一般为300400mm。炉帽高度的计算公式如下：。炉帽高度的计算公式如下：炉帽容积为：炉帽容积为：炉型主要尺寸的确定炉型主要尺
28、寸的确定炉身高度（炉身高度（H身身）：）：转炉熔池面以上、炉帽以下的圆柱体部分称为炉身。炉身直转炉熔池面以上、炉帽以下的圆柱体部分称为炉身。炉身直径就是熔池直径径就是熔池直径计算方法：计算方法：V总总：转炉的有效容积，根据转炉：转炉的有效容积，根据转炉吨位和选定的炉容比确定，吨位和选定的炉容比确定，m3V帽帽，V身身，V熔熔：炉帽、炉身、金：炉帽、炉身、金属熔池的容积，属熔池的容积，m3H身身：炉身高度，：炉身高度，m炉型主要尺寸的确定炉型主要尺寸的确定出钢口尺寸：出钢口尺寸：设置出钢口的目的：为了便于渣钢分离，使炉内钢水以正常设置出钢口的目的：为了便于渣钢分离，使炉内钢水以正常的速度和角度流
29、入钢包中，以利于在钢包内进行脱氧合金化作业的速度和角度流入钢包中，以利于在钢包内进行脱氧合金化作业和提高钢的质量。和提高钢的质量。出钢口主要参数包括出钢口位置、出钢口角度及出钢口直径出钢口主要参数包括出钢口位置、出钢口角度及出钢口直径（1）出钢口位置。出钢口的内口应设在炉帽与炉身的连接处。）出钢口位置。出钢口的内口应设在炉帽与炉身的连接处。此处在倒炉出钢时位置最低，钢水容易出净，又不易下渣。此处在倒炉出钢时位置最低，钢水容易出净，又不易下渣。炉型主要尺寸的确定炉型主要尺寸的确定（2）出钢口角度。出钢口角度是指出钢口中心线与水平线的夹）出钢口角度。出钢口角度是指出钢口中心线与水平线的夹角。出钢口
30、角度越小，出钢口长度就越短，钢流长度也越短，可角。出钢口角度越小，出钢口长度就越短，钢流长度也越短，可以减少钢流的二次氧化和散热损失，并且易对准炉下钢包车；修以减少钢流的二次氧化和散热损失，并且易对准炉下钢包车；修砌和开启出钢口方便。出钢口角度一般为砌和开启出钢口方便。出钢口角度一般为15250，国外不少，国外不少转炉采用转炉采用O0（3）出钢口直径。出钢口直径可按下列经验公式计算：）出钢口直径。出钢口直径可按下列经验公式计算：d出出出钢口直径，出钢口直径，cm；T转炉的炉容量，转炉的炉容量，t。炉型主要尺寸的确定炉型主要尺寸的确定炉衬：炉衬：v组成：一般由工作层、填充层和永久层所构成组成：一
31、般由工作层、填充层和永久层所构成v工作层是指直接与液体金属、熔渣和炉气接触的内层炉衬，它工作层是指直接与液体金属、熔渣和炉气接触的内层炉衬，它要经受钢、渣的冲刷、熔渣的化学侵蚀、高温和温度急变、物料要经受钢、渣的冲刷、熔渣的化学侵蚀、高温和温度急变、物料冲击等一系列作用。同时工作层不断侵蚀，也将影响炉内化学反冲击等一系列作用。同时工作层不断侵蚀，也将影响炉内化学反应的进行。因此，要求工作层在高温下有足够的强度，一定的化应的进行。因此，要求工作层在高温下有足够的强度，一定的化学稳定性和耐急冷急热等性能学稳定性和耐急冷急热等性能炉型主要尺寸的确定炉型主要尺寸的确定v填充层介干工作层和永久层之间一般
32、用散状材料捣打而成填充层介干工作层和永久层之间一般用散状材料捣打而成.v其主要作用为：减轻内衬膨胀时对金属炉壳产生的挤其主要作用为：减轻内衬膨胀时对金属炉壳产生的挤压作用，拆炉时便于迅速拆除工作层，并避免永久层的压作用，拆炉时便于迅速拆除工作层，并避免永久层的损坏。也有一些转炉不设置填充层。损坏。也有一些转炉不设置填充层。v永久层紧贴炉壳钢板，修炉时一般不拆除，其主要作用是保护永久层紧贴炉壳钢板，修炉时一般不拆除，其主要作用是保护炉壳钢板。该层用镁砖砌成。炉壳钢板。该层用镁砖砌成。炉壳炉壳l一水冷炉口；一水冷炉口；2一锥形炉帽；一锥形炉帽；3一出钢口；一出钢口；4一护板；一护板；5,9一一上、
33、下卡板；上、下卡板；6,8一上、下卡板槽，一上、下卡板槽，7一斜块；一斜块；10一圆柱形一圆柱形炉身；炉身；11一销钉和斜楔；一销钉和斜楔；12一可拆卸活动炉底一可拆卸活动炉底炉壳炉壳v作用：承受耐火材料、钢液、渣液的全部重量，保持炉子有固定的作用：承受耐火材料、钢液、渣液的全部重量，保持炉子有固定的形状，倾动时承受扭转力矩。形状，倾动时承受扭转力矩。v组成：炉帽，组成：炉帽，炉身，炉身， 炉底炉底v制做及要求：制做及要求：v各部分用普通锅炉钢板或低合金钢板成形后，再焊成整体。各部分用普通锅炉钢板或低合金钢板成形后，再焊成整体。v三部分联接的转折处必须以不同曲率的圆滑曲线来联接，以减少三部分联
34、接的转折处必须以不同曲率的圆滑曲线来联接，以减少应力集中。应力集中。v为了适应转炉高温作业频繁的特点，要求转炉炉壳必须具有足够为了适应转炉高温作业频繁的特点，要求转炉炉壳必须具有足够的强度和刚度，在高温下不变形在热应力作用下不破裂。的强度和刚度，在高温下不变形在热应力作用下不破裂。v考虑到炉壳各部位受力的不均衡，炉帽、炉身、炉底应选用不同考虑到炉壳各部位受力的不均衡，炉帽、炉身、炉底应选用不同厚度钢板，特别是对大转炉来说更应如此。厚度钢板，特别是对大转炉来说更应如此。v炉壳各部位钢板的厚度可根据经验选定炉壳各部位钢板的厚度可根据经验选定炉帽炉帽炉帽部分的形状有截头圆锥体型和半球型两种。半球型的
35、刚度好炉帽部分的形状有截头圆锥体型和半球型两种。半球型的刚度好但制造时需要做胎模，加工困难。而截头圆锥体型制造简单，但但制造时需要做胎模，加工困难。而截头圆锥体型制造简单，但刚度稍差，一般用于刚度稍差，一般用于30t以下的转炉以下的转炉.炉帽上设有出钢口。因出钢口最易烧坏，为了便于修理更换，最炉帽上设有出钢口。因出钢口最易烧坏，为了便于修理更换，最好设计成可拆卸式的，但小转炉的出钢口还是直接焊接在炉帽上好设计成可拆卸式的，但小转炉的出钢口还是直接焊接在炉帽上为好为好.在炉帽的顶部，现在普遍装有水冷炉口，它的作用是：防止炉口在炉帽的顶部，现在普遍装有水冷炉口，它的作用是：防止炉口钢板在高温下变形
36、提高炉帽的寿命；另外它还可以减少炉口结清，钢板在高温下变形提高炉帽的寿命；另外它还可以减少炉口结清，而且即使结渣也较易清理而且即使结渣也较易清理.炉帽炉帽水冷炉口有水箱式和埋管式两种结构水冷炉口有水箱式和埋管式两种结构v水箱式水冷炉口用钢板焊成，如图所示在水箱内焊有若干块隔水箱式水冷炉口用钢板焊成，如图所示在水箱内焊有若干块隔水板，使进人的冷却水在水箱中形成一个回路。同时隔水板也起水板，使进人的冷却水在水箱中形成一个回路。同时隔水板也起撑筋作用以加强炉口水箱的强度。这种水冷炉口在高温下，钢板撑筋作用以加强炉口水箱的强度。这种水冷炉口在高温下，钢板易产生热变形而使焊缝开裂漏水。在向火焰的炉口内环
37、用厚壁无易产生热变形而使焊缝开裂漏水。在向火焰的炉口内环用厚壁无缝钢管，使焊缝减少对防止漏水是有效的缝钢管，使焊缝减少对防止漏水是有效的v埋管式水冷炉口是把通冷却水用的蛇形钢管埋铸于灰口铸铁、埋管式水冷炉口是把通冷却水用的蛇形钢管埋铸于灰口铸铁、球墨铸铁或耐热铸铁的炉口中，如图所示这种结构不易烧穿漏水，球墨铸铁或耐热铸铁的炉口中，如图所示这种结构不易烧穿漏水，使用寿命长；但存在漏水后不易修补，且制作过程复杂的缺点使用寿命长；但存在漏水后不易修补，且制作过程复杂的缺点v在锥形炉帽的下半段还焊有环形伞状挡渣护板（裙板），以防在锥形炉帽的下半段还焊有环形伞状挡渣护板（裙板），以防止喷溅出的渣、铁烧损
38、炉帽、托圈及支承装置等。止喷溅出的渣、铁烧损炉帽、托圈及支承装置等。炉帽炉帽水箱式水箱式埋管式埋管式炉身炉身v炉身一般为圆筒形。炉身一般为圆筒形。v是整个转炉炉壳受力最大的部分。是整个转炉炉壳受力最大的部分。v转炉的全部重量（包括钢水、炉渣、炉衬、炉壳及附件的重量）转炉的全部重量（包括钢水、炉渣、炉衬、炉壳及附件的重量）通过炉身和托圈的连接装置传递到支承系统上并且它还要承受倾通过炉身和托圈的连接装置传递到支承系统上并且它还要承受倾动力矩动力矩v用于炉身的钢板要比炉帽和炉底适当厚些用于炉身的钢板要比炉帽和炉底适当厚些v炉身被托圈包围部分的热量不易散发，在该处易造成局部热变炉身被托圈包围部分的热量
39、不易散发，在该处易造成局部热变形和破裂。因此，应在炉壳与托圈内表面之间留有适当的间隙，形和破裂。因此，应在炉壳与托圈内表面之间留有适当的间隙，以加强炉身与托圈之间的自然冷却，防止或减少炉壳中部产生变以加强炉身与托圈之间的自然冷却，防止或减少炉壳中部产生变形（椭圆和胀大）形（椭圆和胀大）炉身炉身v炉帽与炉身也可以通水冷却，以防止炉壳受热变形延长其使用炉帽与炉身也可以通水冷却，以防止炉壳受热变形延长其使用寿命。寿命。v例如有的厂家例如有的厂家100t转炉在其炉帽外壳上焊有盘旋的角钢，内转炉在其炉帽外壳上焊有盘旋的角钢，内通水冷却；炉身焊有盘旋的槽钢，内通水冷却。这套炉壳自通水冷却；炉身焊有盘旋的槽
40、钢，内通水冷却。这套炉壳自1976年投产至今，炉壳基本上没有较大的变形，仍在服役。年投产至今，炉壳基本上没有较大的变形，仍在服役。炉底炉底v炉底部分有截锥型和球缺型两种。炉底部分有截锥型和球缺型两种。v截锥型炉底制作和砌砖都较为简便，但其强度不如球缺型好，截锥型炉底制作和砌砖都较为简便，但其强度不如球缺型好，适用于小型转炉。适用于小型转炉。v炉底部分与炉身的联接分为固定式与可拆式两种。炉底部分与炉身的联接分为固定式与可拆式两种。v相应地，炉底结构也有死炉底和活炉底两类。相应地，炉底结构也有死炉底和活炉底两类。v死炉底的炉壳，结构简单、重量轻、造价低，使用可靠。但修死炉底的炉壳，结构简单、重量轻
41、、造价低，使用可靠。但修炉时，必须采用上修。修炉劳动条件差、时间长，多用于小型转炉时，必须采用上修。修炉劳动条件差、时间长，多用于小型转炉。炉。v活炉底采用下修炉方式，拆除炉底后炉衬冷却决，拆衬容易因活炉底采用下修炉方式，拆除炉底后炉衬冷却决，拆衬容易因此修炉方便，劳动条件较好可以缩短修炉时间，提高劳动生产率，此修炉方便，劳动条件较好可以缩短修炉时间，提高劳动生产率，适用于大型转炉。但活炉底装、卸都需专用机械或车辆（如炉底适用于大型转炉。但活炉底装、卸都需专用机械或车辆（如炉底车）车）炉体支撑系统炉体支撑系统v炉体支承系统包括：炉体支承系统包括：v支承炉体的托圈支承炉体的托圈v炉体和托圈的连接
42、装置炉体和托圈的连接装置v支承托圈的耳轴、耳轴轴承和轴承座等。支承托圈的耳轴、耳轴轴承和轴承座等。v托圈与耳轴联接并通过耳轴坐落在轴承座上托圈与耳轴联接并通过耳轴坐落在轴承座上v转炉则坐落在托圈上。转炉则坐落在托圈上。v转炉炉体的全部重量通过支承系统传递到基础上转炉炉体的全部重量通过支承系统传递到基础上v托圈又把倾动机构传来的倾动力矩传给炉体，并使其倾动。托圈又把倾动机构传来的倾动力矩传给炉体，并使其倾动。托圈与耳轴托圈与耳轴v托圈与耳轴的作用、结构托圈与耳轴的作用、结构托圈和耳轴是用以支承炉体并传递转矩的构件。托圈和耳轴是用以支承炉体并传递转矩的构件。托圈在工作中除承受炉壳、炉衬、钢水和自重
43、等全部静载荷托圈在工作中除承受炉壳、炉衬、钢水和自重等全部静载荷外，还要承受由于频繁启动、制动所产生的动载荷和操作过程所外，还要承受由于频繁启动、制动所产生的动载荷和操作过程所引起的冲击载荷，以及来自炉体、钢包等热辐射作用而引起的热引起的冲击载荷，以及来自炉体、钢包等热辐射作用而引起的热负荷。负荷。如果托圈采用水冷，则还要承受冷却水对托圈的压力。故托如果托圈采用水冷，则还要承受冷却水对托圈的压力。故托圈结构必须具有足够的强度、刚度和韧性才能满足转炉生产的要圈结构必须具有足够的强度、刚度和韧性才能满足转炉生产的要求求托圈与耳轴托圈与耳轴v托圈的结构如图所示。托圈的结构如图所示。它是断面为箱形或开
44、式形的环形结构，两侧有耳轴座耳轴装它是断面为箱形或开式形的环形结构，两侧有耳轴座耳轴装在耳轴座内。在耳轴座内。大、中型转炉的托圈多采用箱形的钢板焊接结构，为了增大大、中型转炉的托圈多采用箱形的钢板焊接结构，为了增大刚度，中间加焊一定数量的直立筋板。这种结构的托圈受力状况刚度，中间加焊一定数量的直立筋板。这种结构的托圈受力状况好，抗扭刚度大加工制造方便，还可通水冷却，使水冷托圈的热好，抗扭刚度大加工制造方便，还可通水冷却，使水冷托圈的热应力降低到非水冷托圈的应力降低到非水冷托圈的1/3左右，考虑到机械加工和运输的左右，考虑到机械加工和运输的方便，大、中型转炉的托圈通常做成两段或四段的剖分式结构方
45、便，大、中型转炉的托圈通常做成两段或四段的剖分式结构（图为剖分为四段加工制造的托圈），然后，在转炉现场再用螺（图为剖分为四段加工制造的托圈），然后，在转炉现场再用螺栓连接成整体。而小型转炉的托圈一般是做成整体的（钢板焊接栓连接成整体。而小型转炉的托圈一般是做成整体的（钢板焊接或铸件）或铸件）托圈与耳轴托圈与耳轴剖分式托圈示意图剖分式托圈示意图托圈与耳轴托圈与耳轴v转炉的耳轴支承着炉体和托圈的全部重量并通过轴承座传给地转炉的耳轴支承着炉体和托圈的全部重量并通过轴承座传给地基，同时倾动机构低转速的大扭矩又通过耳轴传给托圈和转炉耳基，同时倾动机构低转速的大扭矩又通过耳轴传给托圈和转炉耳轴要承受静、动
46、载荷产生的转矩、弯曲和剪切的综合负荷，因此，轴要承受静、动载荷产生的转矩、弯曲和剪切的综合负荷，因此，耳轴应有足够的强度和刚度耳轴应有足够的强度和刚度v转炉两侧的耳轴都是阶梯形圆柱体金属部件。由于转炉有时要转炉两侧的耳轴都是阶梯形圆柱体金属部件。由于转炉有时要转动转动 3600，而水冷炉口、炉帽和托圈等需要的冷却水也必须连，而水冷炉口、炉帽和托圈等需要的冷却水也必须连续地通过耳轴同时耳轴本身也需要水冷，这样，耳轴要做成空心续地通过耳轴同时耳轴本身也需要水冷，这样，耳轴要做成空心的。的。托圈与耳轴托圈与耳轴v托圈与耳抽的连接托圈与耳抽的连接托圈与耳轴的连接：托圈与耳轴的连接：法兰螺栓连接、静配合
47、连接、焊接连接等三种方式，如图所法兰螺栓连接、静配合连接、焊接连接等三种方式，如图所示。示。法兰螺栓连接如图法兰螺栓连接如图a。耳轴用过渡配合装人托圈的耳轴座中，。耳轴用过渡配合装人托圈的耳轴座中，再用螺栓和圆销连接、固定，以防止耳轴与孔发生相对转动和轴再用螺栓和圆销连接、固定，以防止耳轴与孔发生相对转动和轴向移动。这种连接方式连接件较多，而且耳轴需要一个法兰，从向移动。这种连接方式连接件较多，而且耳轴需要一个法兰，从而增加了耳轴的制造难度。而增加了耳轴的制造难度。静配合连接如图静配合连接如图b。耳轴有过盈尺寸，装配时用液体氮将耳。耳轴有过盈尺寸，装配时用液体氮将耳轴冷缩后插人耳轴座中，或把耳
48、轴孔加热膨胀，将耳轴在常温下轴冷缩后插人耳轴座中，或把耳轴孔加热膨胀，将耳轴在常温下装人耳轴孔中。为了防止耳轴与耳轴孔产生转动和轴向移动，传装人耳轴孔中。为了防止耳轴与耳轴孔产生转动和轴向移动，传动侧耳轴的配合面应拧人精制螺钉，游动侧采用带小台肩的耳轴。动侧耳轴的配合面应拧人精制螺钉，游动侧采用带小台肩的耳轴。托圈与耳轴托圈与耳轴v耳轴与托圈直接焊接连接如图耳轴与托圈直接焊接连接如图c。这种结构没有耳轴座和连接。这种结构没有耳轴座和连接件，结构简单，重量轻，加工量少。制造时先将耳轴与耳轴板用件，结构简单，重量轻，加工量少。制造时先将耳轴与耳轴板用双面环形焊缝焊接，然后将耳轴板与托圈腹板用单面焊
49、缝焊接。双面环形焊缝焊接，然后将耳轴板与托圈腹板用单面焊缝焊接。但制造时要特别注意保证两耳轴的平行度和同心度。但制造时要特别注意保证两耳轴的平行度和同心度。托圈与耳轴托圈与耳轴托圈与耳轴托圈与耳轴v炉体与托圈的连接装置炉体与托圈的连接装置炉体与托圈之间的连接装置应能满足下述要求：炉体与托圈之间的连接装置应能满足下述要求：（1）保证转炉在所有的位置时，都能安全地支承全部工）保证转炉在所有的位置时，都能安全地支承全部工作负荷；作负荷；（2）为转炉炉体传递足够的转矩；）为转炉炉体传递足够的转矩；（3）能够调节由于温度变化而产生的轴向和径向的位移，）能够调节由于温度变化而产生的轴向和径向的位移，使其对
50、炉壳产生的限制力最小导使其对炉壳产生的限制力最小导（4）能使载荷在支承系统中均匀分布；）能使载荷在支承系统中均匀分布；（5）能吸收或消除冲击载荷，并能防止炉壳过度变形）能吸收或消除冲击载荷，并能防止炉壳过度变形（6）结构简单，工作安全可靠易于安装、调整和维护，）结构简单，工作安全可靠易于安装、调整和维护，而且经济。而且经济。托圈与耳轴托圈与耳轴托圈与耳轴托圈与耳轴目前已在转炉上应用的支承系统大致有以下几类。目前已在转炉上应用的支承系统大致有以下几类。a悬挂支承盘连接装置，如图属三支点连接结构，位于两个耳轴悬挂支承盘连接装置，如图属三支点连接结构，位于两个耳轴位置的支点是基本承重支点，而在出钢口
51、对侧，位于托圈下部与位置的支点是基本承重支点，而在出钢口对侧，位于托圈下部与炉壳相连接的支点是一个倾动支承点炉壳相连接的支点是一个倾动支承点两个承重支点主要由支承盘两个承重支点主要由支承盘5和托环和托环6构成，托环构成，托环6通过星通过星形筋板形筋板2焊接在炉壳上，支承盘焊接在炉壳上，支承盘5装在托环内，它们不同心，有装在托环内，它们不同心，有约约10mm的间隙。的间隙。在倾动支承点装有倾动支承器在倾动支承点装有倾动支承器8，在与倾动支承器同一水平，在与倾动支承器同一水平轴线的炉体另一侧装有导向装置轴线的炉体另一侧装有导向装置7，与倾动支承器构成了防止炉，与倾动支承器构成了防止炉体沿耳轴方向窜
52、动的定位装置体沿耳轴方向窜动的定位装置悬挂支承盘连接装置的主要特征是炉体处于任何倾动位置，悬挂支承盘连接装置的主要特征是炉体处于任何倾动位置，都始终保持托环与支承盘顶部的线接触支承。同时在倾动过程中都始终保持托环与支承盘顶部的线接触支承。同时在倾动过程中炉壳上的托环始终沿托圈上的支承盘滚动。所以这种连接装置倾炉壳上的托环始终沿托圈上的支承盘滚动。所以这种连接装置倾动过程平稳没有冲击。此外，结构也比较简单，便于决速拆换炉动过程平稳没有冲击。此外，结构也比较简单，便于决速拆换炉体。体。托圈与耳轴托圈与耳轴托圈与耳轴托圈与耳轴b夹持器连接装置夹持器连接装置夹持器连接装置的基本结构是沿炉壳圆周装有若干
53、组上、下夹持器连接装置的基本结构是沿炉壳圆周装有若干组上、下托架，并用它们夹住托圈的顶面和底部，通过接触面把炉体的负托架，并用它们夹住托圈的顶面和底部，通过接触面把炉体的负荷传给托圈。当炉壳和托圈因温差而出现热变形时，可自由地沿荷传给托圈。当炉壳和托圈因温差而出现热变形时，可自由地沿其接触面相对位移。其接触面相对位移。图为双面斜垫板托架夹持器的典型结构。它由四组夹持器组图为双面斜垫板托架夹持器的典型结构。它由四组夹持器组成。两耳轴部位的两组夹持器成。两耳轴部位的两组夹持器R1、R2为支承夹持器，用于支为支承夹持器，用于支承炉体和炉内液体等的全部重量位于装料侧托圈中部的夹持器承炉体和炉内液体等的
54、全部重量位于装料侧托圈中部的夹持器R3为倾动夹持器，转炉倾动时主要通过它来传递倾动力矩。靠为倾动夹持器，转炉倾动时主要通过它来传递倾动力矩。靠出钢口的一组夹持器出钢口的一组夹持器R4为导向夹持器，它不传递力只起导向作为导向夹持器，它不传递力只起导向作用每组夹持器均有上、下托架，托架与托圈之间有一组支承斜垫用每组夹持器均有上、下托架，托架与托圈之间有一组支承斜垫板。炉体通过上、下托架和斜垫板夹住托圈，借以支承其重量。板。炉体通过上、下托架和斜垫板夹住托圈，借以支承其重量。暑这种双面斜垫板托架夹持器的连接装置基本满足了转炉的工作暑这种双面斜垫板托架夹持器的连接装置基本满足了转炉的工作要求，但其结构
55、复杂，加工量大安装调整比较困难要求，但其结构复杂，加工量大安装调整比较困难托圈与耳轴托圈与耳轴托圈与耳轴托圈与耳轴图为图为平面卡板夹持器。它一般由平面卡板夹持器。它一般由410组夹持器将炉壳固定在组夹持器将炉壳固定在托圈上，其中有一对布置在耳轴轴线上以便炉体倾转到水平位置托圈上，其中有一对布置在耳轴轴线上以便炉体倾转到水平位置时承受载荷。每组夹持器的上、下卡板用螺栓成对地固定在炉壳时承受载荷。每组夹持器的上、下卡板用螺栓成对地固定在炉壳上，利用焊在托圈上的卡座将上、下长板伸出的底板卡在托圈的上，利用焊在托圈上的卡座将上、下长板伸出的底板卡在托圈的上、下盖板上。底板和卡座的两平面间和侧面均有垫板
56、上、下盖板上。底板和卡座的两平面间和侧面均有垫板3，垫板垫板磨损可以更换。托圈下盖板与下卡板的底板之间留有一定的间隙磨损可以更换。托圈下盖板与下卡板的底板之间留有一定的间隙这样夹持器本体可以在两卡座间滑动使炉壳在径向和轴向的胀这样夹持器本体可以在两卡座间滑动使炉壳在径向和轴向的胀缩均不受限制缩均不受限制。托圈与耳轴托圈与耳轴托圈与耳轴托圈与耳轴C薄带连接装置（如图所示）：薄带连接装置（如图所示）：采用多层挠性薄钢带作为炉体与托圈的连接件。采用多层挠性薄钢带作为炉体与托圈的连接件。组成及其原理：两侧耳轴的下方沿炉壳圆周各装有五组多层薄钢带，钢带的下组成及其原理：两侧耳轴的下方沿炉壳圆周各装有五组
57、多层薄钢带，钢带的下端借螺钉固定在炉壳的下部，钢带的上端固定在托圈的下部。托圈上部耳轴处端借螺钉固定在炉壳的下部，钢带的上端固定在托圈的下部。托圈上部耳轴处装有辅助支承装置。装有辅助支承装置。v炉体直立时，炉体被托在多层薄钢带组成的托笼中；炉体直立时，炉体被托在多层薄钢带组成的托笼中；v炉体倾动时，主要靠距耳轴轴线最远位置的钢带组来传递扭矩炉体倾动时，主要靠距耳轴轴线最远位置的钢带组来传递扭矩v炉体倒置时，炉体重量由钢带和托圈上部的辅助支承装置来平衡。炉体倒置时，炉体重量由钢带和托圈上部的辅助支承装置来平衡。托圈上部在两耳轴位置的辅助支承除了在倾动和炉体倒置时承受一定力外，托圈上部在两耳轴位置
58、的辅助支承除了在倾动和炉体倒置时承受一定力外，主要用于炉体对托圈的定位。主要用于炉体对托圈的定位。特点：将炉壳上的主要承重点放在了托圈下部炉壳温度较低的部位，以消除炉特点：将炉壳上的主要承重点放在了托圈下部炉壳温度较低的部位，以消除炉壳与托圈间热膨胀的影响，减少炉壳连接处的热应力。同时由于采用了多层挠壳与托圈间热膨胀的影响，减少炉壳连接处的热应力。同时由于采用了多层挠性薄钢带做连接件，它能适应炉壳与托圈受热变形所产生的相对位移，还可以性薄钢带做连接件，它能适应炉壳与托圈受热变形所产生的相对位移，还可以减缓连接件在炉壳、托圈连接处引起的局部应力减缓连接件在炉壳、托圈连接处引起的局部应力耳轴轴承座
59、耳轴轴承座转炉耳轴轴承转炉耳轴轴承：支承炉壳、炉衬、金属液和炉渣全部重量的：支承炉壳、炉衬、金属液和炉渣全部重量的部件。负荷大、转速慢、温度高、工作条件十分恶劣。部件。负荷大、转速慢、温度高、工作条件十分恶劣。分类：滑动轴承，球面调心滑动轴承、滚动轴承三种类型分类：滑动轴承，球面调心滑动轴承、滚动轴承三种类型v滑动轴承便于制造、安装，所以小型转炉上用得较多。滑动轴承便于制造、安装，所以小型转炉上用得较多。但这种轴承无自动调心作用，托圈变形后磨损很快。但这种轴承无自动调心作用，托圈变形后磨损很快。v球面调心滑动轴承是滑动轴承改进后的结构，磨损有球面调心滑动轴承是滑动轴承改进后的结构，磨损有所减少
60、。所减少。v为有效地克服滑动轴承磨损快、磨损大的缺点，在大为有效地克服滑动轴承磨损快、磨损大的缺点，在大中型转炉上普偏采用了滚动轴承采用自动调心双列圆柱中型转炉上普偏采用了滚动轴承采用自动调心双列圆柱滚子轴承，能补偿耳轴由于托圈翘曲和制造安装不准确滚子轴承，能补偿耳轴由于托圈翘曲和制造安装不准确而引起的不同心度和不平行度。该轴承结构如图所示而引起的不同心度和不平行度。该轴承结构如图所示耳轴轴承座耳轴轴承座为了适应托圈为了适应托圈的膨胀，驱动端的膨胀，驱动端的耳轴轴承设计的耳轴轴承设计为固定的，而另为固定的，而另一端则设计成为一端则设计成为可沿轴向移动的可沿轴向移动的自由端自由端为了防止脏物进为
61、了防止脏物进人轴承内部，轴人轴承内部，轴承外壳采取双层承外壳采取双层或多层密封装置，或多层密封装置，这对于滚动轴承这对于滚动轴承尤其重要尤其重要转炉倾动机构转炉倾动机构工作特点工作特点：（l）减速比大。转炉的工作对象是高温的液体金属，在兑铁水、）减速比大。转炉的工作对象是高温的液体金属，在兑铁水、出钢等项操作时要求炉体能平稳地倾动和准确地停位。因此，炉出钢等项操作时要求炉体能平稳地倾动和准确地停位。因此，炉子采取很低的倾动速度，一般为子采取很低的倾动速度，一般为0.11.5r/min。为此倾。为此倾动机构必须具有很高的减速比，通常为动机构必须具有很高的减速比，通常为7001000，甚至数千甚至
62、数千。（2）倾动力矩大。转炉炉体的自重很大，再加装料重量等整个）倾动力矩大。转炉炉体的自重很大，再加装料重量等整个被倾转部分的重量达到上百吨或上千吨。如炉容量为被倾转部分的重量达到上百吨或上千吨。如炉容量为350t的转的转炉，其总重达炉，其总重达1450多吨多吨。使这样大重量的转炉倾转，需要很大。使这样大重量的转炉倾转，需要很大的倾动力矩。的倾动力矩。转炉倾动机构转炉倾动机构（3）启动、制动颇繁，承受的动载荷较大。转炉的冶炼周期最）启动、制动颇繁，承受的动载荷较大。转炉的冶炼周期最长为长为40min左右左右。在整个冶炼周期中，要完成加废钢、兑铁水。在整个冶炼周期中，要完成加废钢、兑铁水、取样、
63、测温、出钢、出渣、补炉等一系列操作，这些都涉及到、取样、测温、出钢、出渣、补炉等一系列操作，这些都涉及到转炉的启、制动如原料中硅、磷含量高，吹炼过程中倒渣次数增转炉的启、制动如原料中硅、磷含量高，吹炼过程中倒渣次数增加，则启、制动操作就更加频繁。另外，倾动机构除承受基本静加，则启、制动操作就更加频繁。另外，倾动机构除承受基本静载荷的作用外，还要承受由于启动、制动等引起的动载荷。这种载荷的作用外，还要承受由于启动、制动等引起的动载荷。这种动载荷在炉口刮渣操作时其数值甚至达到静载荷的两倍以上。动载荷在炉口刮渣操作时其数值甚至达到静载荷的两倍以上。（4）倾动机构工作在高温、多渣尘的环境中，工作条件十
64、分恶）倾动机构工作在高温、多渣尘的环境中，工作条件十分恶劣劣转炉倾动机构转炉倾动机构对倾动机构的要求：对倾动机构的要求：根据转炉倾动机构的工作特点和操作工艺的需要，倾动机构应满足根据转炉倾动机构的工作特点和操作工艺的需要，倾动机构应满足以下要求：以下要求：（1）在整个生产过程中，必须满足工艺的需要。应能使炉体正反转动）在整个生产过程中，必须满足工艺的需要。应能使炉体正反转动3600，并能平稳而又准确地停在任一倾角位置上，以满足兑铁水、加，并能平稳而又准确地停在任一倾角位置上，以满足兑铁水、加废钢、取样、测温、出钢、倒渣、补炉等各项工艺操作的要求。并且要废钢、取样、测温、出钢、倒渣、补炉等各项工
65、艺操作的要求。并且要与氧枪、副枪、炉下钢包车、烟罩等设备联锁。与氧枪、副枪、炉下钢包车、烟罩等设备联锁。（2）根据吹炼工艺的要求，转炉应具有两种以上的倾动速度。转炉在）根据吹炼工艺的要求，转炉应具有两种以上的倾动速度。转炉在出钢、倒渣、人工测温取样时，要平稳缓慢地倾动以避免钢、渣猛烈晃出钢、倒渣、人工测温取样时，要平稳缓慢地倾动以避免钢、渣猛烈晃动甚至溅出炉口。当转炉空炉，或从水平位置摇直，或刚从垂直位置摇动甚至溅出炉口。当转炉空炉，或从水平位置摇直，或刚从垂直位置摇下时，均可用较高的倾动速度，以减少辅助时间。在接近预定位置时，下时，均可用较高的倾动速度，以减少辅助时间。在接近预定位置时，采用
66、低速倾动，以便停位准确并使炉液平稳。采用低速倾动，以便停位准确并使炉液平稳。一般小于一般小于3Ot的转炉可以不调速，倾动转速为的转炉可以不调速，倾动转速为07r/min:50一一100t转炉可采用两级转速，转炉可采用两级转速，转炉倾动机构转炉倾动机构低速为低速为0.2r/min，高速为，高速为0.8r/min；大于；大于150t的转炉可的转炉可无级调速，转速在无级调速，转速在0.151.5r/min。（3）在生产过程中，倾动机构必须能安全可靠地运转。不应发）在生产过程中，倾动机构必须能安全可靠地运转。不应发生电动机、齿轮及轴、制动器等设备事故，即使部分设备发生故生电动机、齿轮及轴、制动器等设备
67、事故，即使部分设备发生故障，也应有备用能力继续工作，直到本炉钢冶炼结束障，也应有备用能力继续工作，直到本炉钢冶炼结束（4）倾动机构对载荷的变化和结构的变形应有较好的适应性。）倾动机构对载荷的变化和结构的变形应有较好的适应性。当托圈产生挠曲变形而引起耳轴轴线出现一定程度的偏斜时仍能当托圈产生挠曲变形而引起耳轴轴线出现一定程度的偏斜时仍能保持各传动齿轮的正常啮合，同时，还应具有减缓动载荷和冲击保持各传动齿轮的正常啮合，同时，还应具有减缓动载荷和冲击载荷的性能载荷的性能（5）结构紧凑，重量轻，机械效率高，安装、维修方便）结构紧凑，重量轻，机械效率高，安装、维修方便转炉倾动机构转炉倾动机构转炉倾动机构
68、的奥型转炉倾动机构的奥型转炉倾动机构随着氧气转炉炼钢生产的发展也在不断地发展转炉倾动机构随着氧气转炉炼钢生产的发展也在不断地发展和完善，出现了各种形式的倾动机构。和完善，出现了各种形式的倾动机构。倾动机构一般由电动机、制动器、一级减速器和末级减速器倾动机构一般由电动机、制动器、一级减速器和末级减速器组成。就其传动设备安装位置或驱动方式的不同，可分为如下种组成。就其传动设备安装位置或驱动方式的不同，可分为如下种类：类：A落地式倾动机构落地式倾动机构B半悬挂式倾动机构半悬挂式倾动机构C全悬挂式倾动机构全悬挂式倾动机构D液压传动的倾动机构液压传动的倾动机构转炉倾动机构转炉倾动机构A落地式倾动机构落地
69、式倾动机构落地式倾动机构是指转炉耳轴上落地式倾动机构是指转炉耳轴上装有大齿轮，而所有其他传装有大齿轮，而所有其他传动件都装在另外的基础上，或所有的传动件（包括大齿轮在内）动件都装在另外的基础上，或所有的传动件（包括大齿轮在内）都安装在另外的基础上。这种倾动机械结构简单，便于加工制造都安装在另外的基础上。这种倾动机械结构简单，便于加工制造和装配维修。和装配维修。转炉倾动机构转炉倾动机构下图是我国小型转炉采用的落地式倾动机构。这种传动型式，当耳轴轴承磨下图是我国小型转炉采用的落地式倾动机构。这种传动型式，当耳轴轴承磨损后大齿轮下沉，或是托圈变形耳轴向上翘曲时，都会影响大、小齿轮的正常损后大齿轮下沉
70、，或是托圈变形耳轴向上翘曲时，都会影响大、小齿轮的正常啮合传动。此外，大齿轮系开式齿轮，易落入灰砂磨损严重，寿命短。啮合传动。此外，大齿轮系开式齿轮，易落入灰砂磨损严重，寿命短。小型转炉的倾动机构多采用蜗轮蜗杆传动，其优点是速比大、体积小、设备小型转炉的倾动机构多采用蜗轮蜗杆传动，其优点是速比大、体积小、设备轻、有反向自锁作用，可以避免在倾动过程中因电动机失灵而发生转炉自动翻轻、有反向自锁作用，可以避免在倾动过程中因电动机失灵而发生转炉自动翻转的危险，同时可以使用比较便宜的高速电动机；缺点是功率损失大效率低。转的危险，同时可以使用比较便宜的高速电动机；缺点是功率损失大效率低。转炉倾动机构转炉倾
71、动机构大型转炉则采用全齿轮减速机，以减少功率损失。下图为我大型转炉则采用全齿轮减速机，以减少功率损失。下图为我国某厂国某厂150t转炉采用全齿轮传动的落地式倾动机构为了克服低转炉采用全齿轮传动的落地式倾动机构为了克服低速级开式齿轮磨损较快的缺点，将开式齿轮放人箱体中，成为主速级开式齿轮磨损较快的缺点，将开式齿轮放人箱体中，成为主减速器。该减速器安装在基础上。大齿轮轴与耳轴之间用齿形联减速器。该减速器安装在基础上。大齿轮轴与耳轴之间用齿形联轴器连接因为齿形联轴器允许两轴之间有一定的角度偏差和位轴器连接因为齿形联轴器允许两轴之间有一定的角度偏差和位移偏差，因此可以部分克服因耳轴下沉和翘曲而引起的齿
72、轮啮合移偏差，因此可以部分克服因耳轴下沉和翘曲而引起的齿轮啮合不良。不良。转炉倾动机构转炉倾动机构为了使转炉获得多级转速，采用了直流电动机，此外考虑倾动力为了使转炉获得多级转速，采用了直流电动机，此外考虑倾动力矩较大，采用了两台分减速器和两台电动机。下图为多级行星齿矩较大，采用了两台分减速器和两台电动机。下图为多级行星齿轮落地式倾动机构，它具有传动速比大结构尺寸小传动效率较高轮落地式倾动机构，它具有传动速比大结构尺寸小传动效率较高的特点的特点转炉倾动机构转炉倾动机构B半悬挂式倾动机构半悬挂式倾动机构半悬挂式倾动机构是在转炉耳轴上装有一个悬挂减速器而其半悬挂式倾动机构是在转炉耳轴上装有一个悬挂减
73、速器而其余的电动机、减速器等都安装在另外的基础上悬挂减速器的小齿余的电动机、减速器等都安装在另外的基础上悬挂减速器的小齿轮通过万向联轴器或齿形联轴器与落地减速器相连接。轮通过万向联轴器或齿形联轴器与落地减速器相连接。下图为某厂下图为某厂30t转炉半悬挂式倾动机构这种结构，当托圈和转炉半悬挂式倾动机构这种结构，当托圈和耳轴受热、受载而变形翘曲时，悬挂减速器随之位移，其中的大耳轴受热、受载而变形翘曲时，悬挂减速器随之位移，其中的大小人字齿轮仍能正常啮合传动，消除了落地式倾动机构的弱点小人字齿轮仍能正常啮合传动，消除了落地式倾动机构的弱点转炉倾动机构转炉倾动机构C全悬挂式倾动机构全悬挂式倾动机构全悬
74、挂式倾动机构，如下图所示，是把转炉传动的二次减速器的大齿轮悬全悬挂式倾动机构，如下图所示，是把转炉传动的二次减速器的大齿轮悬挂在转炉耳轴上，而电动机、制动器一级减速器都装在悬挂大齿轮的箱体上。挂在转炉耳轴上，而电动机、制动器一级减速器都装在悬挂大齿轮的箱体上。这种机构一般都采用多电动机、多初级减速器的多点啮合传动消除了以往倾这种机构一般都采用多电动机、多初级减速器的多点啮合传动消除了以往倾动设备中齿轮位移啮合不良的现象。此外它还装有防止箱体旋转并起缓振作动设备中齿轮位移啮合不良的现象。此外它还装有防止箱体旋转并起缓振作用的抗扭装置，可使转炉平稳地启动、制动和变速而且这种抗扭装置能够决用的抗扭装
75、置，可使转炉平稳地启动、制动和变速而且这种抗扭装置能够决速装卸以适应检修的需要。速装卸以适应检修的需要。转炉倾动机构转炉倾动机构全悬挂式倾动机构具有结构紧凑、重量轻、占地面积小、运转安全悬挂式倾动机构具有结构紧凑、重量轻、占地面积小、运转安全可靠、工作性能好的特点。但由于增加了啮合点，加工调整和全可靠、工作性能好的特点。但由于增加了啮合点，加工调整和对轴承质量的要求都较高。这种倾动机构多为大型转炉所采用。对轴承质量的要求都较高。这种倾动机构多为大型转炉所采用。我国上海宝钢的我国上海宝钢的300t、首钢的、首钢的210t转炉均采用了全悬挂式倾转炉均采用了全悬挂式倾动机构动机构转炉倾动机构转炉倾动
76、机构D液压传动的倾动机构液压传动的倾动机构目前一些先进的转炉已采用液压传动的倾动机构目前一些先进的转炉已采用液压传动的倾动机构液压传动的突出特点是：适于低速、重载的场合不泊过载和液压传动的突出特点是：适于低速、重载的场合不泊过载和阻塞；可以无级调速，结构简单、重量轻、体积小。因此液压阻塞；可以无级调速，结构简单、重量轻、体积小。因此液压传动对转炉的倾动机构有很强的适用性。但液压传动也存在加传动对转炉的倾动机构有很强的适用性。但液压传动也存在加工精度要求高，加工木精确时容易引起漏油的缺陷。工精度要求高，加工木精确时容易引起漏油的缺陷。下图是一种液压倾动转炉的工作原理图。变量油泵下图是一种液压倾动
77、转炉的工作原理图。变量油泵1经滤油经滤油器器2将油液从油箱将油液从油箱3中泵出，经单向阀中泵出，经单向阀4、电液换向阀、电液换向阀5、油、油管管6送入工作油缸送入工作油缸8，使活塞杆，使活塞杆9上升，推动齿条上升，推动齿条10、耳轴、耳轴上的齿轮上的齿轮11，使转炉炉体，使转炉炉体12倾动。工作油缸倾动。工作油缸8与回程油缸与回程油缸13固定在横梁固定在横梁14上，当换向阀上，当换向阀5换向后油液经油管换向后油液经油管7进人回进人回程油箱程油箱13（此时，工作缸中的油液经换向阀流回油箱），通（此时，工作缸中的油液经换向阀流回油箱），通过活塞杆过活塞杆15，活动横梁，活动横梁16将齿条将齿条10
78、下拉，使转炉恢复原位下拉，使转炉恢复原位除了上述具有齿条传动的液压倾动机构外，也可用液压马达完除了上述具有齿条传动的液压倾动机构外，也可用液压马达完成转炉的倾动成转炉的倾动转炉倾动机构转炉倾动机构原材料供应系统设备原材料供应系统设备v铁水供应铁水供应v废钢供应废钢供应v散装料供应散装料供应v铁合金供应铁合金供应铁水供应铁水供应v供应方式：供应方式：v混铁炉混铁炉v混铁车混铁车v铁水罐直接热装铁水罐直接热装混铁炉供应方式混铁炉供应方式v早期的供应方式，早期的供应方式，主要是缓冲高炉转炉之间成分、温度、主要是缓冲高炉转炉之间成分、温度、物流量的不平衡物流量的不平衡v一般容量：一般容量：300t、6
79、00t、1300t相当转炉容量的相当转炉容量的1520倍倍v贮存时间：贮存时间：810小时小时v缺点：缺点：v倒铁次数多倒铁次数多v能量损失大能量损失大v影响环境影响环境v铁损大铁损大v流程操作复杂流程操作复杂v现代钢铁生产流程不提倡。现代钢铁生产流程不提倡。混铁车供应方式混铁车供应方式v取代混铁炉取代混铁炉v一般容量为转炉的整数倍，我国最大一般容量为转炉的整数倍，我国最大260t、300t。国外。国外最大最大600tv组成：罐体、罐体支撑机构、倾翻机构、车体组成：罐体、罐体支撑机构、倾翻机构、车体v缺点：缺点：v倒铁次数多倒铁次数多v能量损失大能量损失大v影响环境影响环境v铁损大铁损大v流程
80、操作复杂流程操作复杂但相对混铁炉要好得多但相对混铁炉要好得多v现代钢铁生产流程常用。现代钢铁生产流程常用。铁水罐车供应方式铁水罐车供应方式v取代混铁车取代混铁车v一般容量与转炉容量相等一般容量与转炉容量相等v流程：流程：v优点：优点：v设备简单设备简单v投资少投资少v温降小温降小v铁损小铁损小但对铁水成分、温度和前后物流匹配要求高但对铁水成分、温度和前后物流匹配要求高v提倡现代钢铁生产流程使用。提倡现代钢铁生产流程使用。1 中、小高炉铁水经由受铁罐中、小高炉铁水经由受铁罐混铁炉混铁炉兑铁包后兑入中小转炉兑铁包后兑入中小转炉 的过程示意图的过程示意图 T铁水温度的升降铁水温度的升降()； 铁水输
81、送、储存、转兑等过程的时间铁水输送、储存、转兑等过程的时间(min)； E外加能源外加能源(GJ) 铁水供应铁水供应“界面技术界面技术”分类分类2 中、小高炉铁水经由受铁罐兑入中小转炉的不同过程示意图中、小高炉铁水经由受铁罐兑入中小转炉的不同过程示意图T铁水温度的降低铁水温度的降低()； 铁水输送、储存、转兑等过程的时间铁水输送、储存、转兑等过程的时间(min)铁水供应铁水供应“界面技术界面技术”分类分类3 中、小高炉中、小高炉中、小转炉间经过铁水脱硫处理的过程示意图中、小转炉间经过铁水脱硫处理的过程示意图TT铁水温度降低铁水温度降低()()；铁水输送、储存、预处理、转兑等过程的时间铁水输送、
82、储存、预处理、转兑等过程的时间(min)(min)铁水供应铁水供应“界面技术界面技术”分类分类4大高炉大高炉大转炉间铁水经鱼雷罐车转运过程的示意图大转炉间铁水经鱼雷罐车转运过程的示意图TT铁水温度降低铁水温度降低()()； 铁水输送、储存、预处理、扒渣、转兑等过程时间（铁水输送、储存、预处理、扒渣、转兑等过程时间（minmin）铁水供应铁水供应“界面技术界面技术”分类分类5大高炉大高炉- -大转炉间铁水在鱼雷罐内进行大转炉间铁水在鱼雷罐内进行“三脱三脱”处理的转运过程示意图处理的转运过程示意图TT铁水温度降低铁水温度降低()()； 铁水输送、储存、预处理、扒渣、转兑等过程时间铁水输送、储存、预
83、处理、扒渣、转兑等过程时间(min)(min)铁水供应铁水供应“界面技术界面技术”分类分类6大高炉大高炉大转炉之间铁水分步大转炉之间铁水分步 “ “三脱三脱”处理的转运过程示意图处理的转运过程示意图TT铁水温度降低铁水温度降低()()； 铁水输送、储存、预处理、扒渣、转兑等过程时间铁水输送、储存、预处理、扒渣、转兑等过程时间(min)(min)铁水供应铁水供应“界面技术界面技术”分类分类7大高炉大高炉大转炉之间不经鱼雷罐车的分步、分工序铁水大转炉之间不经鱼雷罐车的分步、分工序铁水“三脱三脱”处理转运过程处理转运过程示意图示意图TT铁水温度降低铁水温度降低()()； 铁水输送、储存、预处理、扒渣
84、、转兑等过程时间铁水输送、储存、预处理、扒渣、转兑等过程时间(min)(min) 铁水供应铁水供应“界面技术界面技术”分类分类大高炉大高炉大转炉之间不经鱼雷罐车快捷的铁水分步、大转炉之间不经鱼雷罐车快捷的铁水分步、分工序分工序“三脱三脱”处理转运过程示意图处理转运过程示意图TT铁水温度的降低铁水温度的降低()()； 铁水输送、储存、预处理、扒渣、转兑等过程时铁水输送、储存、预处理、扒渣、转兑等过程时间间(min)(min)8铁水供应铁水供应“界面技术界面技术”分类分类废钢供应废钢供应v作用：冷却剂作用：冷却剂v加入量：加入量：1030%v加入块度：最长不大于炉口直径的加入块度：最长不大于炉口直
85、径的1/3。最大截面积小。最大截面积小于炉口面积的于炉口面积的1/7。单块重量。单块重量1502000kgv加入方式：加入方式：v直接用桥吊吊运废钢槽倒入转炉直接用桥吊吊运废钢槽倒入转炉v用废钢加料车装入转炉用废钢加料车装入转炉v加入设备：加入设备：v废钢料槽废钢料槽v废钢加料车废钢加料车直接用桥吊吊运废钢槽倒入转炉直接用桥吊吊运废钢槽倒入转炉v用普通吊车的主钩和副钩吊起废钢料槽，靠主、副钩的用普通吊车的主钩和副钩吊起废钢料槽，靠主、副钩的联合动作把废钢加入转炉。这种方式的平台结构和设备都联合动作把废钢加入转炉。这种方式的平台结构和设备都比较简单，废钢吊车与兑铁水吊车可以共用，但一次只能比较简
86、单，废钢吊车与兑铁水吊车可以共用，但一次只能吊起一槽废钢，并且废钢吊车与兑铁水吊车之间的干扰较吊起一槽废钢，并且废钢吊车与兑铁水吊车之间的干扰较大。大。v废钢料槽：废钢料槽是钢板焊接的一端开口、底部呈平废钢料槽：废钢料槽是钢板焊接的一端开口、底部呈平面的长簸箕状槽。在料槽前部和后部的两侧有两对吊挂轴，面的长簸箕状槽。在料槽前部和后部的两侧有两对吊挂轴，供吊车的主、副钩吊挂料槽。供吊车的主、副钩吊挂料槽。用废钢加料车装入转炉用废钢加料车装入转炉v在炉前平台上专设一条加料线，使加料车可以在炉前平台上在炉前平台上专设一条加料线，使加料车可以在炉前平台上来回运动。废钢料槽用吊车事先吊放到废钢加料车上，
87、然后将废来回运动。废钢料槽用吊车事先吊放到废钢加料车上，然后将废钢加料车开到转炉前并倾动转炉，废钢加料车将废钢料槽举起把钢加料车开到转炉前并倾动转炉，废钢加料车将废钢料槽举起把废钢加人转炉内。这种方式废钢的装入速度较快，并可以避免装废钢加人转炉内。这种方式废钢的装入速度较快，并可以避免装废钢与兑铁水吊车之间的干扰但平台结构复杂废钢与兑铁水吊车之间的干扰但平台结构复杂v废钢加料车在国内曾出现两种类型。一种是单斗废钢料槽地上废钢加料车在国内曾出现两种类型。一种是单斗废钢料槽地上加料机，废钢料槽的托架被支承在两对平行的铰链机构的轴上，加料机，废钢料槽的托架被支承在两对平行的铰链机构的轴上，用千斤顶的
88、机械运动，使料槽倾翻并退至原位，另一种是双斗废用千斤顶的机械运动，使料槽倾翻并退至原位，另一种是双斗废钢料槽加料车是用液压操纵倾翻机构动作的钢料槽加料车是用液压操纵倾翻机构动作的用废钢加料车装入转炉用废钢加料车装入转炉散装料供应散装料供应v散装料种类：造渣材料、补炉材料、冷却剂，包括石灰、散装料种类：造渣材料、补炉材料、冷却剂，包括石灰、萤石、白云石、铁矿石、氧化铁皮、焦炭等。萤石、白云石、铁矿石、氧化铁皮、焦炭等。v供应特点：种类多、批量小、批数多供应特点：种类多、批量小、批数多v供应要求：迅速、准确、及时、设备可靠供应要求：迅速、准确、及时、设备可靠v组成：组成：v车间外部供应：外部运输工
89、具运输至原料间车间外部供应：外部运输工具运输至原料间v车间内部供应：各种提升运输装置运输至主厂房内车间内部供应：各种提升运输装置运输至主厂房内的供料系统设备中的供料系统设备中散装料供应散装料供应v散装料供应系统组成：贮存、运送、称量、加料。散装料供应系统组成：贮存、运送、称量、加料。v散装料供应方式：散装料供应方式：v全胶带上料系统全胶带上料系统v固定胶带和管式振动输送机上料系统固定胶带和管式振动输送机上料系统v斗式提升机配合胶带或管式输送机上料系统斗式提升机配合胶带或管式输送机上料系统v散装料供应系统设备：散装料供应系统设备：v地下料仓地下料仓v高位料仓高位料仓v给料、称量和加料设备给料、称
90、量和加料设备v运输机械设备运输机械设备全胶带上料系统全胶带上料系统全胶带上料系统全胶带上料系统v作业流程：作业流程：地下（或地面）料仓一固定胶带运输机一转运漏斗可逆地下（或地面）料仓一固定胶带运输机一转运漏斗可逆式胶带运输机一高位料仓一分散称量漏斗一电磁振动给料式胶带运输机一高位料仓一分散称量漏斗一电磁振动给料器一汇集胶带运输机一汇集料斗一转炉。器一汇集胶带运输机一汇集料斗一转炉。v系统特点：运输能力大上料速度决而民可靠，能够进行系统特点：运输能力大上料速度决而民可靠，能够进行连续作业，有利于自动化；但它的占地面积大投资多上料连续作业，有利于自动化；但它的占地面积大投资多上料和配料时有粉尘外逸
91、现象。适用于和配料时有粉尘外逸现象。适用于30t以上的转炉车间。以上的转炉车间。固定胶带和管式振动输送机上料系统固定胶带和管式振动输送机上料系统v与全胶带上料与全胶带上料方式基本相同。不方式基本相同。不同的是以管式振动同的是以管式振动输送机代替可逆胶输送机代替可逆胶带运输机，配料时带运输机，配料时灰尘外逸情况大大灰尘外逸情况大大改善，车间劳动条改善，车间劳动条件好。适用于大、件好。适用于大、中型氧气转炉车间。中型氧气转炉车间。斗式提升机配合胶带或管式输送机上料系统斗式提升机配合胶带或管式输送机上料系统v这种上料方式是将垂直提升与胶带运输结合起来，用翻这种上料方式是将垂直提升与胶带运输结合起来，
92、用翻斗车将散状材料运输到主厂房外侧，通过斗式提升机（有斗车将散状材料运输到主厂房外侧，通过斗式提升机（有单斗和多斗两种）将料从地面提升到高位料仓以上，再用单斗和多斗两种）将料从地面提升到高位料仓以上，再用胶带运输、布料小车、可逆胶带或管式振动输送机把料卸胶带运输、布料小车、可逆胶带或管式振动输送机把料卸入高位料仓。入高位料仓。v这种上料方式减少了占地面积和设备投资，简化了供料这种上料方式减少了占地面积和设备投资，简化了供料流程，但是供料能力比固定胶带运输机小，且不连续，可流程，但是供料能力比固定胶带运输机小，且不连续，可靠性差。一般用于中小型氧气转炉车间靠性差。一般用于中小型氧气转炉车间地下料
93、仓地下料仓v作用：贮存和转运散装料作用：贮存和转运散装料v设置形式：靠近主厂房，分地上式、地下式和半地下式设置形式：靠近主厂房，分地上式、地下式和半地下式三种。采用地下式较多，便于采用底开车或翻斗汽车卸料三种。采用地下式较多，便于采用底开车或翻斗汽车卸料v贮存量：取决于吨钢消耗量、日产量、贮存天数。贮存量：取决于吨钢消耗量、日产量、贮存天数。v贮存天数：依据材料性质、产地远近、购买方便程度等贮存天数：依据材料性质、产地远近、购买方便程度等去提起情况定。矿石、萤石一般去提起情况定。矿石、萤石一般1030天。石灰一般为天。石灰一般为23天天高位料仓高位料仓v作用：临时贮料，以满足转炉随时用料的需要
94、作用：临时贮料，以满足转炉随时用料的需要v种类：种类：v按散装料种类分：石灰、白云石、萤石、氧化铁皮、铁矿石、按散装料种类分：石灰、白云石、萤石、氧化铁皮、铁矿石、焦炭，贮存量要求能供应焦炭，贮存量要求能供应24小时用量。石灰用量大，所以一般小时用量。石灰用量大，所以一般大中型转炉设置两个以上石灰料仓。用量少的料仓设置一个或大中型转炉设置两个以上石灰料仓。用量少的料仓设置一个或两个转炉共用一个。这样，高位料仓的个数一般为两个转炉共用一个。这样，高位料仓的个数一般为510个。个。v按布置方式分：按布置方式分：v共用料仓共用料仓v单独用料仓单独用料仓v部分共用料仓部分共用料仓共用料仓共用料仓v两座
95、转炉共用一组料仓，如图所示。其优点是料仓数目少，停两座转炉共用一组料仓，如图所示。其优点是料仓数目少，停炉后料仓中剩余石灰的处理方便。缺点是称量及下部给料器的作炉后料仓中剩余石灰的处理方便。缺点是称量及下部给料器的作业频率太高出现临时故障时会影响生产业频率太高出现临时故障时会影响生产单独用料仓单独用料仓v每个转炉各有自己的专用料仓，如图所示。主要优点是使用的每个转炉各有自己的专用料仓，如图所示。主要优点是使用的可靠性比较高。但料仓数目增加较多停炉后料仓中剩余石灰的处可靠性比较高。但料仓数目增加较多停炉后料仓中剩余石灰的处理问题尚未合理解决理问题尚未合理解决部分共用料仓部分共用料仓v某些散料的料
96、仓两座转炉共用，某些散料的料仓则单独使用如图所示。这种布置某些散料的料仓两座转炉共用，某些散料的料仓则单独使用如图所示。这种布置克服了前两种形式的缺点基本上消除高位料仓下部给料器作业负荷过高的缺点，停克服了前两种形式的缺点基本上消除高位料仓下部给料器作业负荷过高的缺点，停炉后也便于处理料仓中的剩余石灰。转炉双侧加料能保证成渣决改善了对炉衬侵蚀炉后也便于处理料仓中的剩余石灰。转炉双侧加料能保证成渣决改善了对炉衬侵蚀的不均匀性，但应力求做到炉料下落点在转炉中心部位的不均匀性，但应力求做到炉料下落点在转炉中心部位给料、称量及加料设备给料、称量及加料设备v组成：给料器、称量料斗、汇集料斗、水冷溜槽组成
97、：给料器、称量料斗、汇集料斗、水冷溜槽v在高位料仓出料口处，安装有电磁振动给料器，用以控制给料。电在高位料仓出料口处，安装有电磁振动给料器，用以控制给料。电磁振动给料器由电磁振动器和给料槽两部分组成，通过振动使散状料沿磁振动给料器由电磁振动器和给料槽两部分组成，通过振动使散状料沿给料槽连续而均匀地流向称量料斗给料槽连续而均匀地流向称量料斗v称量料斗是用钢板焊接而成的容器，下面安装有电子秤，对流进称称量料斗是用钢板焊接而成的容器，下面安装有电子秤，对流进称量料斗的散状料进行自动称量。当达到要求的翅罐时，电磁振动给料器量料斗的散状料进行自动称量。当达到要求的翅罐时，电磁振动给料器便停止振动而停止给
98、料。称量好的散状冲淞鳗人汇集料斗。便停止振动而停止给料。称量好的散状冲淞鳗人汇集料斗。给料、称量及加料设备给料、称量及加料设备v散状料的称量有分散称量和集中称量两种方式。分散称量是在每个散状料的称量有分散称量和集中称量两种方式。分散称量是在每个高位料仓下部分别配置一个专用的称量料斗。称量后的各种散状料用胶高位料仓下部分别配置一个专用的称量料斗。称量后的各种散状料用胶带运输机或溜槽送人汇总漏斗。集中称量则是在每座转炉的所有高位料带运输机或溜槽送人汇总漏斗。集中称量则是在每座转炉的所有高位料仓下面集中设置一个共用的称量料斗各种料依次叠加称量。分散称量的仓下面集中设置一个共用的称量料斗各种料依次叠加
99、称量。分散称量的特点是称量灵活，准确性高，便于操作和控制，特别是对临时补加料较特点是称量灵活，准确性高，便于操作和控制，特别是对临时补加料较为方便。而集中称量则称量设备少布置紧凑。一般大中型转炉多采用分为方便。而集中称量则称量设备少布置紧凑。一般大中型转炉多采用分散称量，小型转炉则采用集中称量散称量，小型转炉则采用集中称量给料、称量及加料设备给料、称量及加料设备v汇集料斗又称中间密封料仓，它的中间部分常为方形上下部分是截头四棱汇集料斗又称中间密封料仓，它的中间部分常为方形上下部分是截头四棱锥形容器，如图所示。锥形容器，如图所示。v为了防止烟气逸出，在料仓人口和出口分别装有气动插板阀，并向料仓内
100、通为了防止烟气逸出，在料仓人口和出口分别装有气动插板阀，并向料仓内通人氮气进行密封。加料时先将上插板阀打开，装人散状料后，关闭上插板阀，人氮气进行密封。加料时先将上插板阀打开，装人散状料后，关闭上插板阀，然后打开下插板阀炉料即沿溜槽加人炉内。中间密封料仓顶部设有两块防爆片，然后打开下插板阀炉料即沿溜槽加人炉内。中间密封料仓顶部设有两块防爆片，万一发生爆炸可用以泄压保护供料系统设备。在中间密封料仓出料口外面设有万一发生爆炸可用以泄压保护供料系统设备。在中间密封料仓出料口外面设有料位检测装置，可检测料仓内炉料是否卸完并将讯号传至主控室内，便于炉前料位检测装置，可检测料仓内炉料是否卸完并将讯号传至主
101、控室内，便于炉前控制。控制。v加料溜槽与转炉烟罩相连，为防止烧坏溜槽需通水冷却为依靠重力加料，其加料溜槽与转炉烟罩相连，为防止烧坏溜槽需通水冷却为依靠重力加料，其倾斜角度不宜小于倾斜角度不宜小于45。当采用未燃烧法除尘时，溜槽必须用氮气或蒸汽。当采用未燃烧法除尘时，溜槽必须用氮气或蒸汽v为了保证及时而准确地加人各种散状料给料、称量和加料都在转炉的主控室为了保证及时而准确地加人各种散状料给料、称量和加料都在转炉的主控室内由操作人员或电子计算机进行控制内由操作人员或电子计算机进行控制给料、称量及加料设备给料、称量及加料设备运输机械设备运输机械设备v散状材料供应系统中常用的运输设备有胶带运输机和振动
102、输送机。散状材料供应系统中常用的运输设备有胶带运输机和振动输送机。v胶带运输机是大、中型转炉散状材料的基本供料设备。它具有运输能力大，胶带运输机是大、中型转炉散状材料的基本供料设备。它具有运输能力大，功率消耗少，结构简单，工作平稳可靠装卸料方便，维修简便又无噪音等优点。功率消耗少，结构简单，工作平稳可靠装卸料方便，维修简便又无噪音等优点。缺点是占地面积大橡胶材料及钢材需要量大，不易在较短距离内爬升较大的高缺点是占地面积大橡胶材料及钢材需要量大，不易在较短距离内爬升较大的高度，密封比较困难。度，密封比较困难。v振动输送机是通过输送机上的振动器使承载构件按一定方向振动，当其振动振动输送机是通过输送
103、机上的振动器使承载构件按一定方向振动，当其振动的加速度达到某一定值时，使物料在承载构件内沿运输方向实现连续微小的抛的加速度达到某一定值时，使物料在承载构件内沿运输方向实现连续微小的抛掷，使物料向前移动而实现运输的机械设备。振动输送机的特点是：密封好，掷，使物料向前移动而实现运输的机械设备。振动输送机的特点是：密封好，便于运输粉尘较大的物料；由于运输物料的构件是钢制的可运送温度高达便于运输粉尘较大的物料；由于运输物料的构件是钢制的可运送温度高达500的高温物料，并且物料运输构件的磨损较小；它的机械传动件少润滑点少，的高温物料，并且物料运输构件的磨损较小；它的机械传动件少润滑点少，便于维护和检修；
104、设备的功率消耗小；易于实现自动化。它向上输送物料时，便于维护和检修；设备的功率消耗小；易于实现自动化。它向上输送物料时，效率显著降低，不宜运输酬生物料，而且设备基础要承受较大的动负荷效率显著降低，不宜运输酬生物料，而且设备基础要承受较大的动负荷铁合金供应铁合金供应v组成：铁合金料间、铁合金料仓、称量、输送、向钢包组成：铁合金料间、铁合金料仓、称量、输送、向钢包加料加料v铁合金料间：将铁合金加工成合适块度，按品种和牌号铁合金料间：将铁合金加工成合适块度，按品种和牌号分类存放，保存好出厂化验单。贮存面积主要取决于铁合分类存放，保存好出厂化验单。贮存面积主要取决于铁合金的日消耗量、堆积密度和贮存天数
105、金的日消耗量、堆积密度和贮存天数v两种运输和加料方式：两种运输和加料方式：v铁合金用量不大的炼钢车间铁合金用量不大的炼钢车间v铁合金品种多、用量大的炼钢车间铁合金品种多、用量大的炼钢车间铁合金供应铁合金供应v组成：铁合金料间、铁合金料仓、称量、输送、向钢包加料组成：铁合金料间、铁合金料仓、称量、输送、向钢包加料v铁合金料间：将铁合金加工成合适块度，按品种和牌号分类存铁合金料间：将铁合金加工成合适块度，按品种和牌号分类存放，保存好出厂化验单。贮存面积主要取决于铁合金的日消耗量、放，保存好出厂化验单。贮存面积主要取决于铁合金的日消耗量、堆积密度和贮存天数堆积密度和贮存天数v两种运输和加料方式：两种
106、运输和加料方式：v铁合金用量不大的炼钢车间铁合金用量不大的炼钢车间v先装入自卸罐，汽车运输至转炉车间，吊车卸入转炉炉先装入自卸罐，汽车运输至转炉车间，吊车卸入转炉炉前铁合金料仓。需要时，经称量后用铁合金加料车经溜槽或前铁合金料仓。需要时，经称量后用铁合金加料车经溜槽或铁合金加料漏斗加入钢包。铁合金加料漏斗加入钢包。v铁合金品种多、用量大的炼钢车间铁合金品种多、用量大的炼钢车间铁合金供应铁合金供应v铁合金品种多、用量大的炼钢车间铁合金品种多、用量大的炼钢车间铁合金加料系统有两种型式：铁合金加料系统有两种型式：v第一种：铁合金与散状料共用一套上料系统，然后从炉顶料第一种：铁合金与散状料共用一套上料
107、系统，然后从炉顶料仓下料，经旋转溜槽加人钢包。这种方式不另增设铁合金上料仓下料，经旋转溜槽加人钢包。这种方式不另增设铁合金上料设备，而且操作可靠但稍增加了散状材料上料胶带运输机的运设备，而且操作可靠但稍增加了散状材料上料胶带运输机的运输量输量v第二种：铁合金自成系统。用胶带运输机上料，有较大的运第二种：铁合金自成系统。用胶带运输机上料，有较大的运输能力使铁合金上料不受散状原料的干扰，还可使车间内铁合输能力使铁合金上料不受散状原料的干扰，还可使车间内铁合金料仓的贮量适当减少。对于规模很大的转炉车间这种流程更金料仓的贮量适当减少。对于规模很大的转炉车间这种流程更可确保铁合金的供应。但增加了一套胶带
108、运输机上料系统，设可确保铁合金的供应。但增加了一套胶带运输机上料系统，设备重量与投资有所增加备重量与投资有所增加供氧系统设备供氧系统设备v供氧系统供氧系统v车间需氧量计算车间需氧量计算v制氧机能力的选择配置制氧机能力的选择配置v氧枪氧枪v氧枪升降和更换机构氧枪升降和更换机构v氧枪各操作点的控制位置氧枪各操作点的控制位置v刮渣技术刮渣技术供氧系统供氧系统供氧系统供氧系统v低压储气柜低压储气柜v储存从制氧机分馏塔出来的压力为储存从制氧机分馏塔出来的压力为0.0392MPa的低压氧气的低压氧气v压氧机压氧机v将低压氧气加压到将低压氧气加压到2.452.94MPav中压储气罐中压储气罐v将压力为将压力
109、为2.452.94MPa的氧气储存起来，供氧气转炉炼钢的氧气储存起来，供氧气转炉炼钢v供氧管道供氧管道v包括总管和支管包括总管和支管v阀门和仪表：减压阀，流量调节阀，快速切断阀，手动切断阀阀门和仪表：减压阀，流量调节阀，快速切断阀，手动切断阀v减压阀把氧气压力从减压阀把氧气压力从2.452.94MPa减到减到0.91.5MPa，同时起到稳压作用同时起到稳压作用v使用前必须用专用溶剂清洗使用前必须用专用溶剂清洗车间需氧量计算车间需氧量计算v车间小时耗氧量取决于转炉座数、炉容量大小、每吨良坯耗氧定额车间小时耗氧量取决于转炉座数、炉容量大小、每吨良坯耗氧定额和吹炼周期和吹炼周期v一座转炉吹炼时的平均
110、耗氧量一座转炉吹炼时的平均耗氧量60*炉产良坯量炉产良坯量*每吨良坯耗氧量定额每吨良坯耗氧量定额/平均吹炼周期平均吹炼周期v一座转炉高峰耗氧量一座转炉高峰耗氧量60*炉产良坯量炉产良坯量*每吨良坯耗氧量定额每吨良坯耗氧量定额/平均每炉吹炼时间平均每炉吹炼时间v车间平均耗氧量车间平均耗氧量60*经常吹炼炉数经常吹炼炉数*炉产良坯量炉产良坯量*每吨良坯耗氧量定额每吨良坯耗氧量定额/平均吹炼周期平均吹炼周期v车间高峰耗氧量一般为一座转炉高峰耗氧量的车间高峰耗氧量一般为一座转炉高峰耗氧量的1.5倍倍v每吨良坯耗氧定额一般为每吨良坯耗氧定额一般为5060m3/t良坯良坯v炉产良坯一般为炉产钢水的炉产良坯
111、一般为炉产钢水的98%制氧机能力的选择配置制氧机能力的选择配置v根据转炉车间的需氧量选择根据转炉车间的需氧量选择v参考制氧机国家标准系列参考制氧机国家标准系列v考虑出转炉之外的其他工序小额用氧考虑出转炉之外的其他工序小额用氧转炉吨位5080120300制氧机座数和能力经常吹炼1座1*60001*1000020003*60002*26000全厂经常吹炼2座2*60002*100002*200004*26000全厂氧枪氧枪v组成：喷头、枪身和枪尾组成：喷头、枪身和枪尾v喷头和枪身内层采用焊接或螺纹，外层喷头和枪身内层采用焊接或螺纹，外层采用焊接采用焊接v枪身采用三层同心圆管，每层之间采用枪身采用三
112、层同心圆管，每层之间采用定位块保证同心度定位块保证同心度v允许内外温差带来的膨胀和收缩允许内外温差带来的膨胀和收缩v喷头类型：喷头类型：v形状分：拉瓦尔形状分：拉瓦尔v孔数分：单孔、多孔孔数分：单孔、多孔v吹入介质分：氧气、氧燃吹入介质分：氧气、氧燃氧枪氧枪（Lavalnozzle一种先收缩后扩张用以产生高一种先收缩后扩张用以产生高音速气流的管道）音速气流的管道）氧枪氧枪氧枪氧枪v对氧枪喷头的要求：对氧枪喷头的要求：( l ( l ）提供冶炼所需要的供氧强度；）提供冶炼所需要的供氧强度；( 2 ( 2 ）在足够高的枪位下，氧气射流对金属熔池的）在足够高的枪位下，氧气射流对金属熔池的冲击能量应能
113、满足获得良好冶炼效果所要求的穿透冲击能量应能满足获得良好冶炼效果所要求的穿透深度和冲击面积；深度和冲击面积；( 3 ( 3 ）喷溅小，金属收得率高；）喷溅小，金属收得率高；( 4 ( 4 ）喷头寿命长，炉龄高；）喷头寿命长，炉龄高；( 5 ( 5 ）喷头工作可靠、加工制造容易而且经济）喷头工作可靠、加工制造容易而且经济氧枪氧枪v对氧气射流的要求：对氧气射流的要求：( 1 ( 1 ）氧气射流的速度应尽可能大，并沿轴线的衰减尽可能漫；）氧气射流的速度应尽可能大，并沿轴线的衰减尽可能漫；( 2 ( 2 ）多孔喷头的诸股射流在与熔池金属表面接触之前，应不）多孔喷头的诸股射流在与熔池金属表面接触之前，应
114、不相汇合，以保证射流适当分散反应区不过分集中；相汇合，以保证射流适当分散反应区不过分集中；( 3 ( 3 ）在喷头前沿不出现严重的负压区和强烈的湍流流动以减）在喷头前沿不出现严重的负压区和强烈的湍流流动以减少喷头鼻子区粘结飞溅的金属和熔融质点的机会；少喷头鼻子区粘结飞溅的金属和熔融质点的机会；( 4 ( 4 ）氧气射流从喷头喷出时，应具有适当的过剩压力，避免）氧气射流从喷头喷出时，应具有适当的过剩压力，避免产生严重的膨胀和压缩波，使吹炼平稳产生严重的膨胀和压缩波，使吹炼平稳氧枪氧枪对喷头的设计最终归结为确定合理的喷头喷孔数目对喷头的设计最终归结为确定合理的喷头喷孔数目n、喷、喷出孔截面上的马赫
115、数出孔截面上的马赫数M、喷孔喉口直径、喷孔喉口直径d喉喉和扩张段出口直径和扩张段出口直径d出出、喷孔轴线与氧枪轴线之间的夹角、喷孔轴线与氧枪轴线之间的夹角 等几个主要参数同时等几个主要参数同时还应仔细地设计喷孔形状、喷头端面形状特别是冷却水道还应仔细地设计喷孔形状、喷头端面形状特别是冷却水道氧枪氧枪v喷头参数选择原则：喷头参数选择原则：v供氧量供氧量v理论计算氧压理论计算氧压v喷头出口马赫数喷头出口马赫数v喷孔夹角和喷孔间距喷孔夹角和喷孔间距v扩张角和扩张长度扩张角和扩张长度v喉口氧流量喉口氧流量v收缩段尺寸收缩段尺寸供氧量供氧量v精确计算应根据物料平衡求得精确计算应根据物料平衡求得v简单计算
116、：简单计算：供氧量供氧量=每吨钢耗氧量每吨钢耗氧量*出钢量出钢量/吹氧时间吹氧时间v出钢量：参考公称容量出钢量：参考公称容量v每吨钢耗氧量参考数值：每吨钢耗氧量参考数值：v一般铁水：一般铁水：5060m3/hv高磷铁水：高磷铁水：6070m3/h理论计算氧压理论计算氧压v喷头进口处的氧压（设计氧压）喷头进口处的氧压（设计氧压）v不同于使用氧压，一般是使用氧压范围中的最低氧压不同于使用氧压，一般是使用氧压范围中的最低氧压v使用氧压允许超过理论计算氧压的使用氧压允许超过理论计算氧压的50%v使用氧压不希望低于理论计算氧压使用氧压不希望低于理论计算氧压v确定理论计算氧压应考虑的因素：确定理论计算氧压
117、应考虑的因素：v炉膛压力炉膛压力v炉膛压力是变化的炉膛压力是变化的喷头出口马赫数（喷头出口马赫数（Machnumber)v马赫数马赫数（速度与音速之比）大小决定喷头氧气出口速度，大小决定喷头氧气出口速度，即氧气射流对熔池的冲击力即氧气射流对熔池的冲击力v选用过大：喷溅严重，清渣费时，热损失增加，渣料消耗选用过大：喷溅严重，清渣费时，热损失增加，渣料消耗及金属损失增大而且转炉内衬及炉底易损坏及金属损失增大而且转炉内衬及炉底易损坏v选用过小：由于搅拌作用减弱氧的利用率低，渣中选用过小：由于搅拌作用减弱氧的利用率低，渣中FeO含含量高也会引起喷溅。如使用低枪位操作，则会影响枪龄量高也会引起喷溅。如使
118、用低枪位操作，则会影响枪龄v相关因素：相关因素：v喉口面积喉口面积/出口面积出口面积v使用压力使用压力/出口压力出口压力喷头出口马赫数喷头出口马赫数v使用压力使用压力P0随马赫数的增大而增大，特别是当马赫数大于随马赫数的增大而增大，特别是当马赫数大于2.5时，使用压力时，使用压力P0随马赫数的增大而急剧增大，往往会造随马赫数的增大而急剧增大，往往会造成特别有害的过膨胀气流。成特别有害的过膨胀气流。v国内推荐马赫数：国内推荐马赫数：v50100t转炉：转炉：1.952.0v大于大于120t转炉：转炉：2.02.1v不大于不大于2.5喷孔夹角和喷孔间距喷孔夹角和喷孔间距v喷头夹角：喷头夹角：v喷孔
119、间距：喷孔间距：v过小，射流相互吸引，向中心偏移，衰减加快过小，射流相互吸引，向中心偏移，衰减加快v喷头端面，喷孔中心与氧枪中心线距离喷头端面，喷孔中心与氧枪中心线距离=（0.81.0)*喷孔出口直径喷孔出口直径孔数3455夹角911101313151517扩张角和扩张长度扩张角和扩张长度v扩张角：扩张角：v一般取一般取8120(半锥角半锥角 =460）v扩张段长度：扩张段长度：v计算公式：计算公式：喷孔出口直径喷孔出口直径-喉口直径喉口直径/2tan v经验数值：扩张段长度经验数值：扩张段长度/出口直径出口直径=1.21.5喉口氧流量喉口氧流量v氧流量公式：氧流量公式：vW：氧气质量流量，：
120、氧气质量流量，kg/svK：常数，双原子气体为：常数，双原子气体为1.4vR：气体常数，：气体常数，259.83m2/(s2.K)vT0:氧气滞止温度，氧气滞止温度，KvA喉喉：喉口总断面积，：喉口总断面积，m3vp0：理论计算氧压，：理论计算氧压，MPav体积流量：体积流量：vQ实实：喉口实际氧流量，：喉口实际氧流量，m3/minvp0：使用氧压，设计时按理论计算氧压选取，：使用氧压，设计时按理论计算氧压选取，PavT0：氧气滞止温度，：氧气滞止温度，KvCD：喷孔流量系数，单孔：喷孔流量系数，单孔0.950.96；三孔；三孔0.900.96收缩段尺寸收缩段尺寸v对三孔喷头而言，对供氧制度基
121、本参数不起决定作用，但对三孔喷头而言，对供氧制度基本参数不起决定作用，但影响合理形状和尺寸影响合理形状和尺寸v半锥角一般为：半锥角一般为：180230，不超过，不超过300v收缩段长度为：喉口直径的（收缩段长度为：喉口直径的（0.81.5)倍倍v收缩段入口处直径：喉口直径的收缩段入口处直径：喉口直径的2倍倍喉口段长度喉口段长度v作用：作用：v稳定气流稳定气流v收缩段和扩张段加工方便收缩段和扩张段加工方便v过长：阻损增大过长：阻损增大v推荐长度：推荐长度：510mm氧枪升降机构氧枪升降机构v要求：要求：1）应具有合适的升降速度并可以变速。冶炼过程中，氧枪在）应具有合适的升降速度并可以变速。冶炼过
122、程中，氧枪在炉口以上应决速升降以缩短冶炼周期。当氧枪进入炉口以下时，炉口以上应决速升降以缩短冶炼周期。当氧枪进入炉口以下时，则应漫速升降，以便控制熔池反应和保证氧枪安全。目前国内则应漫速升降，以便控制熔池反应和保证氧枪安全。目前国内大中型转炉氧枪升降速度，快速高达大中型转炉氧枪升降速度，快速高达50m/min，慢速为，慢速为510m/min，小型转炉一般为，小型转炉一般为815m/min2）应保证氧枪升降平稳、控制灵活、操作安全）应保证氧枪升降平稳、控制灵活、操作安全3）结构简单、便于维护）结构简单、便于维护4）能决速更换氧枪）能决速更换氧枪5）应具有安全联锁装置为了保证安全生产）应具有安全联
123、锁装置为了保证安全生产氧枪升降机构氧枪升降机构v安全连锁：安全连锁：1）当转炉不在垂直位置（允许误差士）当转炉不在垂直位置（允许误差士3）时氧枪不能下降。）时氧枪不能下降。当氧枪进入炉口后转炉不能作任何方向的倾动；当氧枪进入炉口后转炉不能作任何方向的倾动；2）当氧枪下降到炉内经过氧气开、闭点时氧气切断阀自动打）当氧枪下降到炉内经过氧气开、闭点时氧气切断阀自动打开，当氧枪提升通过此点时，氧气切断阀自动关闭；开，当氧枪提升通过此点时，氧气切断阀自动关闭；3）当氧气压力或冷却水压力低于给定值，或冷却水升温高于）当氧气压力或冷却水压力低于给定值，或冷却水升温高于给定值时，氧枪能自动提升并报警；给定值时
124、，氧枪能自动提升并报警；4）副枪与氧枪也应有相应的联锁装置；）副枪与氧枪也应有相应的联锁装置；5）车间临时停电时可利用手动装置使氧枪自动提升。）车间临时停电时可利用手动装置使氧枪自动提升。氧枪升降机构氧枪升降机构v升降装置升降装置v基本都采用起重卷扬机构基本都采用起重卷扬机构v国内两种类型国内两种类型v垂直布置，适用于大中型转炉垂直布置，适用于大中型转炉v旋转塔形布置，适用于小型转炉旋转塔形布置，适用于小型转炉氧枪升降机构氧枪升降机构v垂直布置升降机构垂直布置升降机构v所有传动和更换装所有传动和更换装置都在转炉上方置都在转炉上方v分单卷扬和双卷扬分单卷扬和双卷扬两种形式两种形式v优点：优点：v
125、结构简单，运结构简单，运行可靠，换枪迅速行可靠，换枪迅速v缺点：缺点：v厂房高度要求厂房高度要求较高较高氧枪升降机构氧枪升降机构v单卷扬机构单卷扬机构v借助平衡锤升降氧枪借助平衡锤升降氧枪v工作过程和组成见右图工作过程和组成见右图v优点：优点：v利用率高利用率高v电机负荷低电机负荷低v费用低费用低v缺点：缺点：v需要一套氧枪吊具需要一套氧枪吊具v安全性不够安全性不够氧枪升降机构氧枪升降机构v双卷扬机构双卷扬机构v两套升降机构两套升降机构v不采用平衡锤不采用平衡锤v断电事故时，用风断电事故时，用风动马达提枪动马达提枪v优点：优点：v安全性好安全性好v缺点：缺点：v多一套设备多一套设备v横移驱动负
126、荷横移驱动负荷大大v增加气动设备增加气动设备氧枪更换机构氧枪更换机构v作用：作用：v氧枪损坏时，最短时氧枪损坏时，最短时间将备用氧枪投入使用间将备用氧枪投入使用v组成：组成：v更换小车、小车座架更换小车、小车座架和小车驱动和小车驱动v单卷扬：单卷扬：v卷扬和升降分开卷扬和升降分开v双卷扬：双卷扬：v升降机构设在横移小升降机构设在横移小车上车上氧枪各操作点控制位置氧枪各操作点控制位置v最低点最低点v高于转炉内熔池液面高于转炉内熔池液面250400mmv吹氧点吹氧点v取决于转炉容量、喷头类型和供氧压取决于转炉容量、喷头类型和供氧压力力v一般由生产实际经验确定一般由生产实际经验确定v变速点变速点v保
127、证安全，缩短辅助作业时间保证安全，缩短辅助作业时间v开闭氧气点开闭氧气点v设在靠近自动变速点设在靠近自动变速点v等候点等候点v以不影响转炉倾动为准以不影响转炉倾动为准v减少辅助作业时间减少辅助作业时间v最高点最高点v氧枪操作时的最高位置氧枪操作时的最高位置v高于烟罩氧枪插入孔的上缘高于烟罩氧枪插入孔的上缘v检修烟罩和处理粘钢时使用该位置检修烟罩和处理粘钢时使用该位置副枪系统设备副枪系统设备v副枪的作用和功能副枪的作用和功能v操作副枪操作副枪，向炉内吹石灰粉、附加燃料或气体，向炉内吹石灰粉、附加燃料或气体v测试副枪测试副枪，在不倒炉的情况下快速检测熔池内的钢水温度、，在不倒炉的情况下快速检测熔池
128、内的钢水温度、碳含量、氧含量和液面高度，获取钢样渣样，广泛用于转炉吹碳含量、氧含量和液面高度，获取钢样渣样，广泛用于转炉吹炼的计算机动态控制系统炼的计算机动态控制系统v测试副枪要求水冷测试副枪要求水冷v副枪探头的类型副枪探头的类型v测温测温v测温测温+定碳定碳+取样取样v定氧定氧v液面测定液面测定v要求转炉炉口直径不小于要求转炉炉口直径不小于2m，适合，适合100吨以上转炉吨以上转炉副枪系统设备副枪系统设备v对副枪的要求对副枪的要求v必须在吹炼过程和终点均能进行工作必须在吹炼过程和终点均能进行工作v自动装卸探头，方便可靠自动装卸探头，方便可靠v与计算机相连，具有闭环控制条件与计算机相连，具有闭
129、环控制条件v自动手动兼顾，集中单体兼顾，弱点强电兼顾自动手动兼顾，集中单体兼顾，弱点强电兼顾v升降反应速度能大范围内调节（升降反应速度能大范围内调节（0.590m/min），调速平稳，定位准确），调速平稳，定位准确（10mm)v任意状态下具有联动或非正常状态报警：任意状态下具有联动或非正常状态报警：v转炉处于非直立状态转炉处于非直立状态v副枪探头没装好副枪探头没装好v二次仪表未接通或不正常二次仪表未接通或不正常v冷却效果不好冷却效果不好v遇到意外情况（如停电、拖动系统故障、断绳），风动马达能迅速提升副枪遇到意外情况（如停电、拖动系统故障、断绳），风动马达能迅速提升副枪副枪系统设备副枪系统设备v
130、副枪的结构副枪的结构v组成：副枪枪身、导轨小车、卷扬传动装置、换枪组成：副枪枪身、导轨小车、卷扬传动装置、换枪机构、探头进给装置机构、探头进给装置v按探头供给方式分为：上给头、下给头，前者已经按探头供给方式分为：上给头、下给头，前者已经很少用很少用v就枪身由三层同心钢管组成，水冷，下部有导电环和探头就枪身由三层同心钢管组成，水冷，下部有导电环和探头固定装置固定装置v探头插入熔池时，所测信息反馈给二次仪表或计算机探头插入熔池时，所测信息反馈给二次仪表或计算机v测过后，副枪提到炉口以上，锯掉样杯，钢样通过溜槽，测过后，副枪提到炉口以上，锯掉样杯，钢样通过溜槽，风动送至化验室风动送至化验室v扒头装置
131、拔掉探头保护纸管，换上新探头扒头装置拔掉探头保护纸管，换上新探头副枪系统设备副枪系统设备副枪系统设备副枪系统设备v测试探头测试探头v分单功能和复合探头分单功能和复合探头v目前采用测温和定碳复合探头目前采用测温和定碳复合探头v复合探头分为：上注、侧注和下注，常用侧注复合探头分为：上注、侧注和下注，常用侧注v副枪的传动及控制系统副枪的传动及控制系统v电气控制包括高度位置控制和探头装卸程序控制，电气控制包括高度位置控制和探头装卸程序控制，前者和氧枪相似，后者见图前者和氧枪相似，后者见图副枪系统设备副枪系统设备副枪系统设备副枪系统设备v副枪测温、定碳副枪测温、定碳烟气净化与回收设备烟气净化与回收设备v
132、转炉烟气处理的必要性转炉烟气处理的必要性v转炉烟气的特征转炉烟气的特征v转炉烟尘的特征转炉烟尘的特征v烟气、烟尘净化回收系统主要设备烟气、烟尘净化回收系统主要设备v烟气回收系统主要设备烟气回收系统主要设备v风机和烟囱风机和烟囱v烟气和烟尘的综合利用烟气和烟尘的综合利用烟气净化与回收设备烟气净化与回收设备v转炉烟气处理的必要性转炉烟气处理的必要性v处理方法：处理方法：v按处理方式分：按处理方式分：v燃烧法：炉气从炉口进入烟罩，令其与空气成分混合，使可燃烧法：炉气从炉口进入烟罩，令其与空气成分混合，使可燃成分完全燃烧形成高温废气，经过冷却、净化后，通过风机燃成分完全燃烧形成高温废气，经过冷却、净化
133、后，通过风机抽引放散抽引放散v未燃法：炉气从炉口进入烟罩，通过某种方法，使空气尽量未燃法：炉气从炉口进入烟罩，通过某种方法，使空气尽量少进入炉气，少进入炉气，CO少量燃烧，经过冷却、净化后，通过风机抽少量燃烧，经过冷却、净化后，通过风机抽入回收系统贮存利用。入回收系统贮存利用。v按净化方式分：按净化方式分：v湿法：通过水冲洗炉气中的烟尘湿法：通过水冲洗炉气中的烟尘v干法干法：通过重力沉降、离心、过滤等是烟气和烟尘分离：通过重力沉降、离心、过滤等是烟气和烟尘分离v烟气净化与回收设备烟气净化与回收设备v转炉烟气的特征转炉烟气的特征v熔池碳氧反应生成熔池碳氧反应生成CO、CO2v部分部分CO和吸入空
134、气反应生成和吸入空气反应生成CO2v吹炼过程成分发生变化吹炼过程成分发生变化v处理方法不同，成分不同处理方法不同，成分不同v处理方法不同，温度不同。未燃法处理方法不同，温度不同。未燃法14000C16000C；燃；燃烧法烧法18000C24000Cv处理方法不同，烟气量不同；未燃法处理方法不同，烟气量不同；未燃法6080m3/t；燃烧法；燃烧法为未燃法的为未燃法的46倍倍v处理方法不同，发热值不同；未燃法处理方法不同，发热值不同；未燃法7745.9510048.8kJ/m3；燃烧法只有物理热；燃烧法只有物理热烟气净化与回收设备烟气净化与回收设备v转炉烟尘的特征转炉烟尘的特征v来源：火点高温下铁
135、、铁氧化物的蒸发；散装料粉尘、喷溅渣粒来源：火点高温下铁、铁氧化物的蒸发；散装料粉尘、喷溅渣粒等等v未燃法烟尘为黑色，未燃法烟尘为黑色，FeO含量含量60%以上；燃烧法烟尘为红棕色，以上；燃烧法烟尘为红棕色，Fe2O3量量90%以上以上v510 m的尘粒为灰尘；的尘粒为灰尘；0.33 m的固体微粒为烟，液体的固体微粒为烟，液体微粒为雾微粒为雾v燃烧法尘粒接近雾，较难清除；未燃法烟尘接近灰尘，容易清除燃烧法尘粒接近雾，较难清除；未燃法烟尘接近灰尘，容易清除v烟尘量约为金属装入量的烟尘量约为金属装入量的0.81.3%，标态含尘量为，标态含尘量为80120g/m3v烟气净化与回收设备烟气净化与回收设
136、备v烟气、烟尘净化回收系统主要设备烟气、烟尘净化回收系统主要设备v烟气收集与输导：活动烟罩和固定烟罩；烟道烟气收集与输导：活动烟罩和固定烟罩；烟道v降温与净化：烟道和溢流文氏管；文氏管脱水器、布降温与净化：烟道和溢流文氏管；文氏管脱水器、布袋除尘器和电除尘器袋除尘器和电除尘器v抽引与放散：煤气柜和回火防止器抽引与放散：煤气柜和回火防止器v烟气净化方式：烟气净化方式：v全湿法全湿法v干湿结合法干湿结合法v全干法全干法烟气净化与回收设备烟气净化与回收设备v烟气回收系统主要设备烟气回收系统主要设备v烟罩烟罩v烟气冷却设备烟气冷却设备v文氏管净化器文氏管净化器v溢流文氏管溢流文氏管v调径文氏管调径文氏
137、管v重力脱水器重力脱水器v弯头脱水器弯头脱水器v丝网脱水器丝网脱水器v静电除尘器静电除尘器v煤气柜煤气柜v水封器水封器转炉炼钢工艺转炉炼钢工艺v工艺操作过程工艺操作过程v装入制度装入制度v造渣制度造渣制度v供氧制度供氧制度v温度制度温度制度v终点控制制度终点控制制度v脱氧和合金化制度脱氧和合金化制度v溅渣护炉溅渣护炉v吹损和喷溅吹损和喷溅工艺操作过程工艺操作过程vl）上炉钢出完并倒完炉渣后，迅速检查炉体，必要时进行补炉，然）上炉钢出完并倒完炉渣后，迅速检查炉体，必要时进行补炉，然后堵好出钢口及时加料。后堵好出钢口及时加料。v2）在兑入铁水和装人废钢后，摇正炉体。在下降氧枪的同时，由炉）在兑入铁
138、水和装人废钢后，摇正炉体。在下降氧枪的同时，由炉口上方的辅助材料溜槽向炉中加人第一批渣料（石灰、萤石、氧化铁皮、口上方的辅助材料溜槽向炉中加人第一批渣料（石灰、萤石、氧化铁皮、铁矿石），其量约为总量的铁矿石），其量约为总量的2/3一一l/2左右。当氧枪降至规定的枪位时左右。当氧枪降至规定的枪位时吹炼过程正式开始。吹炼过程正式开始。v3）吹炼中期脱碳反应剧烈，渣中氧化铁降低，致使炉渣的熔点增高）吹炼中期脱碳反应剧烈，渣中氧化铁降低，致使炉渣的熔点增高和翁度增大，并可能出现稠渣（即返干）现象。此时，应适当提高氧枪和翁度增大，并可能出现稠渣（即返干）现象。此时，应适当提高氧枪枪位，井可分批加人铁矿石
139、和第二批造渣材料，以提高炉渣中的氧化铁枪位，井可分批加人铁矿石和第二批造渣材料，以提高炉渣中的氧化铁含量及调整炉渣。第三批造渣料为萤石，用以调整炉渣的流动性但是否含量及调整炉渣。第三批造渣料为萤石，用以调整炉渣的流动性但是否加第三批造渣材料，其加人量如何，要视各厂生产的情况而定。加第三批造渣材料，其加人量如何，要视各厂生产的情况而定。工艺操作过程工艺操作过程v4）吹炼末期，由于熔池金属中含碳最大大降低，则使脱碳反应减弱，）吹炼末期，由于熔池金属中含碳最大大降低，则使脱碳反应减弱，炉内火焰变得短而透明，最后根据火焰状况、供氧数量和吹炼时间等因炉内火焰变得短而透明，最后根据火焰状况、供氧数量和吹炼
140、时间等因素，按所炼钢种的成分和温度要求，确定吹炼终点并且提高氧枪停止供素，按所炼钢种的成分和温度要求，确定吹炼终点并且提高氧枪停止供氧（称之为拉碳）、倒炉、测温、取样根据分析结果，决定出钢或补吹氧（称之为拉碳）、倒炉、测温、取样根据分析结果，决定出钢或补吹时间。时间。v5）当钢水成分和温度均已合格，打开出钢口，即可倒炉出钢。在出）当钢水成分和温度均已合格，打开出钢口，即可倒炉出钢。在出钢过程中，向钢包内加人铁合金，进行脱氧和合金化（有时可在打开出钢过程中，向钢包内加人铁合金，进行脱氧和合金化（有时可在打开出钢口前向炉内投人部分铁合金）。出钢完毕将炉子摇正，降枪溅渣护炉，钢口前向炉内投人部分铁合
141、金）。出钢完毕将炉子摇正，降枪溅渣护炉，余渣倒入渣罐。余渣倒入渣罐。装入制度装入制度v装入制度内容及依据装入制度内容及依据v装入制度类型装入制度类型v装入操作装入操作装入制度内容及依据装入制度内容及依据装入制度装入制度装入制度就是确定转炉合理的装人量，合适的铁水废钢比。转炉的装装入制度就是确定转炉合理的装人量，合适的铁水废钢比。转炉的装入量是指主原料的装人数量，它包括铁水和废钢。入量是指主原料的装人数量，它包括铁水和废钢。实践证明每座转炉都必须有合适的装入量，装入量过大或过小都不能实践证明每座转炉都必须有合适的装入量，装入量过大或过小都不能得到好的技术经济指标。在确定合理的装人量时必须考虑以下
142、因素：得到好的技术经济指标。在确定合理的装人量时必须考虑以下因素：（1）要有合适的）要有合适的炉容比炉容比炉容比一般是指转炉新砌砖后炉内自由空间的容积炉容比一般是指转炉新砌砖后炉内自由空间的容积V与金属装人量与金属装人量T之比，以之比，以V/T表示单位为表示单位为m3t。转炉生产中炉渣喷溅和生产率与炉。转炉生产中炉渣喷溅和生产率与炉容比密切相关。容比密切相关。下表分别是国内外转炉炉容比的统计情况：下表分别是国内外转炉炉容比的统计情况：装入制度内容及依据装入制度内容及依据装入制度内容及依据装入制度内容及依据（2）合适的熔池深度）合适的熔池深度为了保证生产安全和延长炉底寿命，要保证熔池具有一定的深
143、度。不同公称为了保证生产安全和延长炉底寿命，要保证熔池具有一定的深度。不同公称吨位转炉的熔池深度如下表所示。吨位转炉的熔池深度如下表所示。（3）对于模铸车间，装入量应与锭型配合好）对于模铸车间，装入量应与锭型配合好装入量可按下列公式进行计算：装入量可按下列公式进行计算：装入量装入量=（钢锭单重（钢锭单重钢锭支数十浇注必要损失）钢锭支数十浇注必要损失）钢水收得率（钢水收得率（%)合金用量合金用量合金吸收率（合金吸收率（%)此外，确定装入量时，还要受到钢包的容积、转炉的倾动机构能力、浇注吊此外，确定装入量时，还要受到钢包的容积、转炉的倾动机构能力、浇注吊车的起重能力等因素的制约。车的起重能力等因素
144、的制约。装入制度类型装入制度类型v定量装入制度定量装入制度就是在整个炉役期间，每炉的装入量保持不变。就是在整个炉役期间，每炉的装入量保持不变。v定深装入制度定深装入制度是指在整个炉役期间，保持每炉的金属熔池深度不变。是指在整个炉役期间，保持每炉的金属熔池深度不变。v分阶段定量装入制度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定量装入。定量装入。装入操作装入操作 v铁水、废钢的装入顺序铁水、废钢的装入顺序a先兑铁水后装废钢先兑铁水后装废钢这种装人顺序可以避免废钢直接撞击炉衬，但炉内留有液态这种装人顺序可以避免废钢
145、直接撞击炉衬，但炉内留有液态残渣时，兑铁水易发生喷溅。残渣时，兑铁水易发生喷溅。b先装废钢后兑铁水先装废钢后兑铁水这种装人顺序废钢直接撞击炉衬，但目前国内各钢厂普遍采这种装人顺序废钢直接撞击炉衬，但目前国内各钢厂普遍采用溅渣护炉技术，运用此法可防止兑铁水喷溅。用溅渣护炉技术，运用此法可防止兑铁水喷溅。v兑铁水兑铁水炉前指挥人员站于转炉和转炉操作室中间近转炉的侧旁，如炉前指挥人员站于转炉和转炉操作室中间近转炉的侧旁，如下页图所示。下页图所示。装入操作装入操作（l）指挥摇炉工将炉子倾动向前至兑铁）指挥摇炉工将炉子倾动向前至兑铁水开始位置。水开始位置。（2）指挥吊车驾驶员开动大车和主副钩）指挥吊车驾
146、驶员开动大车和主副钩将铁水包运至炉口正中和高度洽当将铁水包运至炉口正中和高度洽当的位置。的位置。（3）指挥吊车驾驶员开小车将铁水包移）指挥吊车驾驶员开小车将铁水包移近炉口位置必要时指挥吊车对铁水近炉口位置必要时指挥吊车对铁水包位置进行微调。包位置进行微调。（4）指挥吊车上升副钩开始兑铁水。）指挥吊车上升副钩开始兑铁水。（5）随着铁水不断兑人炉内，要同时指）随着铁水不断兑人炉内，要同时指挥炉口不断下降和吊车副钩的不断挥炉口不断下降和吊车副钩的不断上升，使铁水流逐步加大，并使铁水流全部进人炉内，而铁水包和炉口上升，使铁水流逐步加大，并使铁水流全部进人炉内，而铁水包和炉口互不相碰，铁水不溅在炉外。互
147、不相碰，铁水不溅在炉外。（6）兑完铁水指挥吊车离开，至此兑铁水完毕）兑完铁水指挥吊车离开，至此兑铁水完毕装入操作装入操作v加废钢加废钢a准备工作准备工作废钢在废钢跨装入废钢斗，由吊车吊起送至炉前平台，由炉前进料废钢在废钢跨装入废钢斗，由吊车吊起送至炉前平台，由炉前进料工将废钢斗尾部钢丝绳从吊车主钩上松下，换钩在吊车副钩上待用。工将废钢斗尾部钢丝绳从吊车主钩上松下，换钩在吊车副钩上待用。b加入作业加入作业（1）指挥摇炉工将炉子倾动向前（正方向）至进废钢位置）指挥摇炉工将炉子倾动向前（正方向）至进废钢位置（2）指挥吊废钢的吊车工开吊车至炉口正中位置）指挥吊废钢的吊车工开吊车至炉口正中位置（3）指挥
148、吊车移动大、小车将废钢斗口伸进转炉炉口）指挥吊车移动大、小车将废钢斗口伸进转炉炉口（4）指挥吊车提升副钩，将废钢倒人炉内。如有废钢搭桥，卡死）指挥吊车提升副钩，将废钢倒人炉内。如有废钢搭桥，卡死等，可指挥吊车将副钩稍稍下降，再提起，让废钢松动一下，等，可指挥吊车将副钩稍稍下降，再提起，让废钢松动一下，再倒人炉内再倒人炉内（5）加完废钢即指挥吊车离开，指挥转炉摇正，至此加废钢完毕）加完废钢即指挥吊车离开，指挥转炉摇正，至此加废钢完毕装入操作装入操作v注意事项注意事项（1）指挥人员必须注意站立的位置，以确保安全，决不能站在）指挥人员必须注意站立的位置，以确保安全，决不能站在正对炉口的前方正对炉口的
149、前方（2）站位附近要有安全退路，无杂物以防铁水溅出，或进炉大）站位附近要有安全退路，无杂物以防铁水溅出，或进炉大喷时可以撤到安全地区。喷时可以撤到安全地区。（3）站位应能让摇炉工、吊车工都能清楚地看清指挥人员的指）站位应能让摇炉工、吊车工都能清楚地看清指挥人员的指挥手势。挥手势。（4）指挥人员指挥进炉时要眼观物料进炉口的情况和炉口喷出）指挥人员指挥进炉时要眼观物料进炉口的情况和炉口喷出的火焰清况，如有异常现象发生，要及时采取有效措施防的火焰清况，如有异常现象发生，要及时采取有效措施防止出现意外事故。止出现意外事故。装入操作装入操作v指挥手势简介指挥手势简介（1）进炉时指挥者眼观炉口）进炉时指挥
150、者眼观炉口（2）指挥者右手在上指挥吊车工，左手臂弯至右边，在右手下面指挥摇炉工）指挥者右手在上指挥吊车工，左手臂弯至右边，在右手下面指挥摇炉工（3）右手拇指指挥主钩，手势如图）右手拇指指挥主钩，手势如图a所示。所示。拇指向上要求主钩上升；拇指向下要求主钩下降拇指向上要求主钩上升；拇指向下要求主钩下降（4）右手小指指挥副钩手势如图）右手小指指挥副钩手势如图b所示。所示。（5）右手五指并拢，用手掌指挥整个吊车移动或指挥吊车的小车向炉口靠近）右手五指并拢，用手掌指挥整个吊车移动或指挥吊车的小车向炉口靠近或离开。此时掌心表示要求运动的方向。或离开。此时掌心表示要求运动的方向。（6）左手五指并拢，用手掌
151、的摆动来指挥炉子摇动，用掌心的方向表示要求）左手五指并拢，用手掌的摆动来指挥炉子摇动，用掌心的方向表示要求炉口转动的方向。炉口转动的方向。左右手五指并拢指挥示意图左右手五指并拢指挥示意图装入操作装入操作v准确控制铁水废钢比准确控制铁水废钢比铁水、废钢装入比例的确定，从理论上讲应根据热平衡计算铁水、废钢装入比例的确定，从理论上讲应根据热平衡计算而定。但在生产条件下一般是根据铁水成分、温度、炉龄期长短、而定。但在生产条件下一般是根据铁水成分、温度、炉龄期长短、废钢预热等情况按经验确定铁水配入的下限值和废钢加人的上限废钢预热等情况按经验确定铁水配入的下限值和废钢加人的上限值。在正常生产条件下，废钢加
152、入量变化不大，各炉次废钢加入值。在正常生产条件下，废钢加入量变化不大，各炉次废钢加入量的变化受上下炉次间隔时间、铁水成分、温度等的影响。目前量的变化受上下炉次间隔时间、铁水成分、温度等的影响。目前我国大多数转炉生产中铁水比一般波动在我国大多数转炉生产中铁水比一般波动在7490之间之间近几年我国转炉废钢加人量平均为近几年我国转炉废钢加人量平均为100140kgt。造渣制度造渣制度 v造渣方法造渣方法v渣料加入量确定渣料加入量确定v渣料加入时间确定渣料加入时间确定v泡沫渣泡沫渣造渣方法造渣方法v造渣制度就是要确定合适的造渣方法、渣料的加人数量和时间，造渣制度就是要确定合适的造渣方法、渣料的加人数量
153、和时间，以及如何加速成渣。以及如何加速成渣。v转炉炼钢造渣的目的是：去除磷硫、减少喷溅、保护炉衬、减转炉炼钢造渣的目的是：去除磷硫、减少喷溅、保护炉衬、减少终点氧少终点氧v常用的造渣方法：常用的造渣方法：单渣操作单渣操作双渣操作双渣操作留渣操作留渣操作根据分析比较，单渣操作是简单稳定的，有利于自动控制。因根据分析比较，单渣操作是简单稳定的，有利于自动控制。因此对于硅、硫、磷含量较高的铁水，最好经过铁水预处理，使其此对于硅、硫、磷含量较高的铁水，最好经过铁水预处理，使其进人转炉之前就符合炼钢要求。进人转炉之前就符合炼钢要求。渣料加入量确定渣料加入量确定v石灰加入量确定（碱度、石灰加入量确定（碱度
154、、Si、P、S）A炉渣碱度确定炉渣碱度确定碱度高低主要根据铁水成分而定碱度高低主要根据铁水成分而定B铁水吹炼铁水吹炼（1）铁水含）铁水含wP 0.30%. R=w(CaO)/w(SiO2)（2）铁水含）铁水含wP 0.30%. R=w(CaO)/w(SiO2)+w(P2O5)渣料加入量确定渣料加入量确定v白云石加入量确定（一般炉渣中含量白云石加入量确定（一般炉渣中含量68%）A白云石应加入量白云石应加入量W白（kg/t）B白云石实际加入量白云石实际加入量W白白云石实际加人量中，应减去石灰中带入的白云石实际加人量中，应减去石灰中带入的MgO量折算的白量折算的白云石数量云石数量W 灰灰和炉衬侵蚀进
155、人渣中的和炉衬侵蚀进人渣中的w（MgO）量折算的白云石量折算的白云石数量数量W衬衬。即即W白白=W白白-W灰灰-W衬衬渣料加入量确定渣料加入量确定v助熔剂加入量助熔剂加入量转炉造渣中常用的助熔剂是氧化铁皮和萤石。萤石化渣决，转炉造渣中常用的助熔剂是氧化铁皮和萤石。萤石化渣决，效果明显。但用量过多对炉衬有侵蚀作用；另外我国萤石资源短效果明显。但用量过多对炉衬有侵蚀作用；另外我国萤石资源短缺，价格较高，所以应尽量少用或不用。冶金部转炉操作规程中缺，价格较高，所以应尽量少用或不用。冶金部转炉操作规程中规定，萤石用量应小于规定，萤石用量应小于4kg/t。氧化铁皮或铁矿石也能调节渣。氧化铁皮或铁矿石也能
156、调节渣中中FeO含量，起到化渣作用。但它对熔池有较大的冷却效应，应含量，起到化渣作用。但它对熔池有较大的冷却效应，应视炉内温度高低确定加人量视炉内温度高低确定加人量.一般铁矿或氧化铁皮加人量为装人一般铁矿或氧化铁皮加人量为装人量的量的2一一4。渣料加入时间的确定渣料加入时间的确定渣料的加人数量和加人时间对化渣速度有直接的影响，因而应根据各渣料的加人数量和加人时间对化渣速度有直接的影响，因而应根据各厂原料条件来确定。厂原料条件来确定。通常情况下，渣料分两批或三批加人。第一批渣料在兑铁水前或开吹通常情况下，渣料分两批或三批加人。第一批渣料在兑铁水前或开吹时加入加入量为总渣量的时加入加入量为总渣量的
157、l/2一一2/3，并将白云石全部加入炉内。第，并将白云石全部加入炉内。第二批渣料加入时间是在第一批渣料化好后铁水中硅、锰氧化基本结束后二批渣料加入时间是在第一批渣料化好后铁水中硅、锰氧化基本结束后分小批加入，其加人量为急渣量的分小批加入，其加人量为急渣量的l/2一一1/3。若是双渣操作，则是。若是双渣操作，则是倒渣后加入第二批渣料。第二批渣料通常是分小批多次加入，多次加入倒渣后加入第二批渣料。第二批渣料通常是分小批多次加入，多次加入对石灰溶解有利，也可用小批渣料来控制炉内泡沫渣的溢出。第三批渣对石灰溶解有利，也可用小批渣料来控制炉内泡沫渣的溢出。第三批渣料视炉内磷、硫去除情况而决定是否加入，其
158、加入数量和时间均应根据料视炉内磷、硫去除情况而决定是否加入，其加入数量和时间均应根据吹炼实际隋况而定。无论加几批渣最后小批渣料必须在拉碳倒炉前吹炼实际隋况而定。无论加几批渣最后小批渣料必须在拉碳倒炉前3min加完，否则来不及化渣。加完，否则来不及化渣。泡沫渣泡沫渣v影响泡沫渣形成的基本因素影响泡沫渣形成的基本因素氧气顶吹转炉吹炼过程中，泡沫渣中气体来源于供给炉内氧气顶吹转炉吹炼过程中，泡沫渣中气体来源于供给炉内的氧气和碳氧化生成的的氧气和碳氧化生成的CO气体，而且主要是气体，而且主要是CO气体。气体。SiO2或或P2O5都是表面活性物质，能够降低熔渣的表面张都是表面活性物质，能够降低熔渣的表面
159、张力，它们生成的吸附薄膜常常成为稳定泡沫的重要因素。力，它们生成的吸附薄膜常常成为稳定泡沫的重要因素。另外，熔渣中固体悬浮物对稳定气泡也有一定作用。低温另外，熔渣中固体悬浮物对稳定气泡也有一定作用。低温有利于熔渣泡沫的稳定。总之，影响熔渣泡沫化的因素是有利于熔渣泡沫的稳定。总之，影响熔渣泡沫化的因素是多方面的，不能单独强调某一方面，而应综合各方面因素多方面的，不能单独强调某一方面，而应综合各方面因素加以分析。加以分析。泡沫渣泡沫渣v吹炼过程中泡沫渣的形成及控制吹炼过程中泡沫渣的形成及控制吹炼初期熔渣碱度低并含有一定数量的吹炼初期熔渣碱度低并含有一定数量的FeO、SiO2等，主要是这些物质的等，
160、主要是这些物质的吸附作用稳定了气泡。吸附作用稳定了气泡。吹炼中期碳激烈氧化，产生大量的吹炼中期碳激烈氧化，产生大量的CO气体，由于熔渣碱度提高，形成了硅气体，由于熔渣碱度提高，形成了硅酸盐及磷酸盐等化合物，稳定气泡主要靠固体悬浮微粒。酸盐及磷酸盐等化合物，稳定气泡主要靠固体悬浮微粒。炼后期脱碳速度降低，只要熔渣碱度不过高，稳定泡沫的因素就大大减弱了炼后期脱碳速度降低，只要熔渣碱度不过高，稳定泡沫的因素就大大减弱了一般不会产生严重的泡沫渣。一般不会产生严重的泡沫渣。吹炼过程中氧压低，枪位过高，渣中吹炼过程中氧压低，枪位过高，渣中w(TFe)的含量大量增加，使泡沫渣发的含量大量增加，使泡沫渣发展，
161、严重的还会产生泡沫性喷溅或溢渣。相反枪位过低，尤其是在碳氧化激烈展，严重的还会产生泡沫性喷溅或溢渣。相反枪位过低，尤其是在碳氧化激烈的中期，的中期，w(TFe）含量低，又会导致熔渣的返干而造成金属喷溅。所以，只）含量低，又会导致熔渣的返干而造成金属喷溅。所以，只有控制得当，才能够保持正常的泡沫渣。有控制得当，才能够保持正常的泡沫渣。供氧制度供氧制度供氧制度是在供氧喷头结构一定的条件下使氧气流股最合理供氧制度是在供氧喷头结构一定的条件下使氧气流股最合理的供给熔池，创造炉内良好的物理化学条件。因此，制订供氧制的供给熔池，创造炉内良好的物理化学条件。因此，制订供氧制度时应考虑喷头结构、供氧压力、供氧
162、强度和氧枪高度控制等因度时应考虑喷头结构、供氧压力、供氧强度和氧枪高度控制等因素。素。转炉供氧的射流特征是通过氧枪喷头来实现的，因此，喷头结转炉供氧的射流特征是通过氧枪喷头来实现的，因此，喷头结构的合理选择是转炉供氧的关键。构的合理选择是转炉供氧的关键。v氧枪的选取与使用氧枪的选取与使用v供氧制度中的几个工艺参数供氧制度中的几个工艺参数氧枪的选取与使用氧枪的选取与使用v氧枪的最佳参数的选取氧枪的最佳参数的选取（1）氧枪喷头的选取与设计，应以准确的氧流量、氧气管压力和装入）氧枪喷头的选取与设计，应以准确的氧流量、氧气管压力和装入量为依据，合理确定喷孔倾角、冶炼周期，还应考虑与精炼、连铸等工量为依
163、据，合理确定喷孔倾角、冶炼周期，还应考虑与精炼、连铸等工序的配合；序的配合；（2）喷头制造要严格控制电解铜的含氧量，保待铸件内表面光滑，严）喷头制造要严格控制电解铜的含氧量，保待铸件内表面光滑，严格控制铜一钢焊接质量；格控制铜一钢焊接质量；（3）使用喷头要求生产过程计量化、工艺操作规范化，炼钢车间应在）使用喷头要求生产过程计量化、工艺操作规范化，炼钢车间应在冶炼时间、钢水收得率、渣中冶炼时间、钢水收得率、渣中w(FeO）含量、操作稳定性及炉龄、枪含量、操作稳定性及炉龄、枪龄等诸技术指标之间取得最佳平衡，来确定最佳的吹炼操作工艺；龄等诸技术指标之间取得最佳平衡，来确定最佳的吹炼操作工艺；（4）炼
164、钢厂应根据实际情况，制订本单位的喷头更换标准。）炼钢厂应根据实际情况，制订本单位的喷头更换标准。氧枪的选取与使用氧枪的选取与使用v最佳氧枪的选择与设计最佳氧枪的选择与设计主要应根据转炉生产能力的大小、原料条件和炉气净化设备的主要应根据转炉生产能力的大小、原料条件和炉气净化设备的能力来决定其管径大小。氧枪喷头的设计还应考虑到转炉的炉膛能力来决定其管径大小。氧枪喷头的设计还应考虑到转炉的炉膛高度、直径大小、熔池深度等参数及氧气供应晴况、前后工序的高度、直径大小、熔池深度等参数及氧气供应晴况、前后工序的衔接等因素来确定其孔数、喷头出口的马赫数和氧流股直径。衔接等因素来确定其孔数、喷头出口的马赫数和氧
165、流股直径。氧枪的选取与使用氧枪的选取与使用v氧枪喷头的设计氧枪喷头的设计（1）氧流量的确定氧流量的确定（2）输氧管压力范围的确认输氧管压力范围的确认（3）确定）确定枪位高度范围枪位高度范围（4）喷头水道与内表面喷头水道与内表面（5）焊缝质量控制焊缝质量控制氧枪的选取与使用氧枪的选取与使用v氧枪的使用与喷头更换标准氧枪的使用与喷头更换标准（1）吹炼时氧流量的控制吹炼时氧流量的控制（2）吹炼氧压与出口马赫数吹炼氧压与出口马赫数Ma（3）喷头更换标准喷头更换标准供氧制度中的几个工艺参数供氧制度中的几个工艺参数v氧气流量与供氧强度氧气流量与供氧强度A氧气流量氧气流量氧气流量氧气流量Q是指在单位时间内向
166、熔池供氧的数量（常用标准状态下的体积是指在单位时间内向熔池供氧的数量（常用标准状态下的体积量度）。量度）。即即 Q=V/t式中式中Q：氧气流量（标态），：氧气流量（标态），m3/minV：1炉钢的氧耗量（标态），炉钢的氧耗量（标态），m3t：1炉钢吹炼时间，炉钢吹炼时间，minB供氧强度供氧强度供氧强度供氧强度I是指单位时间内每吨金属氧耗量。是指单位时间内每吨金属氧耗量。式中式中I：供氧强度（标态），：供氧强度（标态），m3/(t.min);Q：氧气流量（标态），：氧气流量（标态），m3min;T：1炉钢的金属装人量，炉钢的金属装人量，t。氧气流量与供氧强度氧气流量与供氧强度C吨金属氧耗量吨金
167、属氧耗量其步骤是：首先计算出熔池各元素氧化所需氧气量和其他氧耗量，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。然后再减去铁矿石或氧化铁皮带给熔池的氧量。D供氧时间供氧时间供氧时间是根据经验确定的。主要考虑转炉吨位大小、原料条件、供氧时间是根据经验确定的。主要考虑转炉吨位大小、原料条件、造渣制度、吹炼钢种等清况来综合确定。小型转炉单渣操作一般供氧时造渣制度、吹炼钢种等清况来综合确定。小型转炉单渣操作一般供氧时间为间为12一一14min；中、大型转炉单渣操作供氧时间一般为；中、大型转炉单渣操作供氧时间一般为18一一22min.供氧制度中的几个
168、工艺参数供氧制度中的几个工艺参数v氧压氧压供氧制度中规定的工作氧压是测定点的供氧制度中规定的工作氧压是测定点的氧压，以氧压，以p用用表示，它不是喷嘴前的氧压，表示，它不是喷嘴前的氧压，更不是出口氧压，测定点到喷嘴前还有一更不是出口氧压，测定点到喷嘴前还有一段距离，有一定的氧压损失。段距离，有一定的氧压损失。喷嘴前的氧压用喷嘴前的氧压用p0表示，出口氧压用表示，出口氧压用p表表示。示。p0和和p都是喷嘴设计的重要参数。都是喷嘴设计的重要参数。如如图所示图所示供氧制度中的几个工艺参数供氧制度中的几个工艺参数v氧枪高度调节氧枪高度调节A目前氧枪操作有两种类型：目前氧枪操作有两种类型：一种类型是恒压变
169、枪操作，就一炉钢的吹炼过程，其供氧压力基本保持不一种类型是恒压变枪操作，就一炉钢的吹炼过程，其供氧压力基本保持不变，通过氧枪位高低变化来改变氧气流股与熔池的相互作用以控制吹炼过程。变，通过氧枪位高低变化来改变氧气流股与熔池的相互作用以控制吹炼过程。另一种类型是恒枪变压，即在一炉钢吹炼过程中，氧枪枪位基本不动，通另一种类型是恒枪变压，即在一炉钢吹炼过程中，氧枪枪位基本不动，通过调节供氧压力来控制吹炼过程。过调节供氧压力来控制吹炼过程。B枪位高低与炉内反应：枪位高低与炉内反应：根据氧气射流特性可知枪位越低，氧气射流对熔池的冲击动能越大，熔池根据氧气射流特性可知枪位越低，氧气射流对熔池的冲击动能越大
170、，熔池搅拌加强，氧气利用率越高，其结果是加速了炉内脱硅、脱碳反应，使渣中搅拌加强，氧气利用率越高，其结果是加速了炉内脱硅、脱碳反应，使渣中w(FeO)含量降低，。同时由于脱碳速度决，缩短了反应时间，热损失相对含量降低，。同时由于脱碳速度决，缩短了反应时间，热损失相对减少，使熔温升温迅速。但枪位过低，则不利于成渣，也可能冲击炉底。而枪减少，使熔温升温迅速。但枪位过低，则不利于成渣，也可能冲击炉底。而枪位过高，将使熔池的搅拌能力减弱，造成表面铁的氧化，使渣中位过高，将使熔池的搅拌能力减弱，造成表面铁的氧化，使渣中w(FeO)含量含量增加，导致炉渣严重泡沫化而引起喷溅。由此可见，只有合适的枪位才能获
171、得增加，导致炉渣严重泡沫化而引起喷溅。由此可见，只有合适的枪位才能获得良好的吹炼效果良好的吹炼效果氧枪高度调节氧枪高度调节C喷枪高度范围的经验公式：喷枪高度范围的经验公式：H=(24一一44)d喉喉喷枪高度范围确定后，常用喷枪高度范围确定后，常用流股的穿透深度流股的穿透深度来核算一下所确定的喷来核算一下所确定的喷枪高度：枪高度：对单孔喷枪对单孔喷枪h穿穿h溶溶0.70对多孔喷枪对多孔喷枪h穿穿h熔熔0.24一一0.40通常枪位根据如下因素确定：通常枪位根据如下因素确定：（1）吹炼的不同时期）吹炼的不同时期（2）熔池深度）熔池深度（3）造渣材料加人量及其质量）造渣材料加人量及其质量（4）铁水温度
172、和成分）铁水温度和成分（5）喷头结构）喷头结构供氧制度中的几个工艺参数供氧制度中的几个工艺参数v恒压变枪操作的几种模式恒压变枪操作的几种模式A高一低一高的六段式操作（见下图高一低一高的六段式操作（见下图a）B高一低一高的五段式操作（见下图高一低一高的五段式操作（见下图b）C高一低一高一低的四段式操作高一低一高一低的四段式操作a.六段式操枪示意图六段式操枪示意图b.五段式操枪示意图五段式操枪示意图温度制度温度制度v热量来源与热量支出热量来源与热量支出v出钢温度确定出钢温度确定v各种冷却剂的冷却效应各种冷却剂的冷却效应v生产实际中的温度控制生产实际中的温度控制温度控制主要指吹炼的过程温度和终点温度
173、的控制。温度对于温度控制主要指吹炼的过程温度和终点温度的控制。温度对于转炉吹炼过程既是重要的热力学参数，又是重要的动力学参数。转炉吹炼过程既是重要的热力学参数，又是重要的动力学参数。它既对各个化学反应的反应方向、反应程度和各元素之间的相对它既对各个化学反应的反应方向、反应程度和各元素之间的相对反应速度有重大影响、又对熔池的传质和传热速度有重大影响。反应速度有重大影响、又对熔池的传质和传热速度有重大影响。热量来源与热量支出热量来源与热量支出v热量来源热量来源主要是铁水的：主要是铁水的：物理热物理热指铁水带人的热量，它与铁水温度有直接关系；指铁水带人的热量，它与铁水温度有直接关系；化学热化学热铁水
174、中各元素氧化后放出的热量，它与铁水化学铁水中各元素氧化后放出的热量，它与铁水化学成分直接相关。成分直接相关。在炼钢温度下，各元素氧化放出的热量各异，它可以通过各元在炼钢温度下，各元素氧化放出的热量各异，它可以通过各元素氧化放出的热效应来计算确定。素氧化放出的热效应来计算确定。v转炉炼钢的热平衡转炉炼钢的热平衡为了准确的控制转炉的吹炼温度，需要知道铁水中各成分氧化反应放为了准确的控制转炉的吹炼温度，需要知道铁水中各成分氧化反应放出的总热量；这些热量除了把熔池加热到出钢温度外，富余多少热出的总热量；这些热量除了把熔池加热到出钢温度外，富余多少热量？需要加多少冷却剂，这要经过热平衡计算才能得出。量？
175、需要加多少冷却剂，这要经过热平衡计算才能得出。出钢温度确定出钢温度确定v出钢温度的高低受钢种、锭型和浇注方法的影响，其依据原则是：出钢温度的高低受钢种、锭型和浇注方法的影响，其依据原则是：（1）保证浇注温度高于所炼钢种凝固温度）保证浇注温度高于所炼钢种凝固温度40一一100（小炉子偏（小炉子偏上限，大炉子偏下限）。上限，大炉子偏下限）。（2）考虑出钢过程和钢水运输、镇静时间、钢液吹缸时的降温，一般）考虑出钢过程和钢水运输、镇静时间、钢液吹缸时的降温，一般为为40一一80。（3）考虑浇注方法和浇注锭型大小所用时间的降温。）考虑浇注方法和浇注锭型大小所用时间的降温。v出钢温度可用下式计算：出钢温度
176、可用下式计算：T=Tf十十T1十十T2T3式中式中Tf钢水凝固温度钢水凝固温度可用式可用式37）计算；）计算；T1钢水过热度，钢水过热度，；T2出钢、吹氢、运输、镇静过程降温，出钢、吹氢、运输、镇静过程降温，；T3浇注过程降温浇注过程降温出钢温度确定出钢温度确定式中式中wi钢水中某元素的质量分数，钢水中某元素的质量分数，%;Ti1的的i元素使纯铁凝固温度的降低值，其数据见下表元素使纯铁凝固温度的降低值，其数据见下表钢包周转与钢水温度制度确定的关系出钢温度确定出钢温度确定 不同的温度操作策略的对比不同的温度操作策略的对比出钢温度确定出钢温度确定钢包传热反问题应用出钢温度确定出钢温度确定各种冷却剂
177、的冷却效应各种冷却剂的冷却效应温度控制包括吹炼过程温度控制和终点温度控制两个方面。温温度控制包括吹炼过程温度控制和终点温度控制两个方面。温度控制的办法主要是适时加人需要数量的冷却剂，其关键是准确度控制的办法主要是适时加人需要数量的冷却剂，其关键是准确确定冷却剂用量和最适当的加人时间。确定冷却剂用量和最适当的加人时间。v各种冷却剂的比较各种冷却剂的比较冷却剂废钢铁矿石氧化铁皮优点杂质少，渣量少喷溅小，冷却效应稳定，因而便于控制熔池温度 不需占用装料时间，能够增加渣中w(TFe) ，有利于化渣，同时还能降低氧气和钢铁料的消耗，吹炼过程调整方便 成分稳定，杂质少，因而冷却效果也比较稳定 缺点必须用专
178、门设备，占用装料时间，不便于过程温度的调整 使渣量增大，操作不当时易喷溅，同时由于铁矿石的成分波动会引起冷却效应的波动 但氧化铁皮的密度小，在吹炼过程中容易被气流带走 结论要准确控制熔池温度，用废钢作为冷却剂效果最好，但为了促进化渣，提高脱磷效率，可以搭配一部分铁矿石或氧化铁皮。 各种冷却剂的冷却效应各种冷却剂的冷却效应v各种冷却剂的冷却效应各种冷却剂的冷却效应在一定条件下，加人在一定条件下，加人1kg冷却剂所消耗的热量就是冷却剂的冷却剂所消耗的热量就是冷却剂的冷却效应。冷却剂吸收的热量包括，将冷却剂提高温度所消耗的冷却效应。冷却剂吸收的热量包括，将冷却剂提高温度所消耗的物理热，和冷却剂参加化
179、学反应消耗的化学热两个部分：物理热，和冷却剂参加化学反应消耗的化学热两个部分：Q冷冷Q物物Q化化而而Q物物取决于冷却剂的性质以及熔池的温度；取决于冷却剂的性质以及熔池的温度；Q化化不仅与冷却剂本身的成分和性质有关，而且与冷却剂在熔不仅与冷却剂本身的成分和性质有关，而且与冷却剂在熔池内参加的化学反应有关。不同条件下，同一冷却剂可以有不同池内参加的化学反应有关。不同条件下，同一冷却剂可以有不同的冷却效应。的冷却效应。各种冷却剂的冷却效应各种冷却剂的冷却效应（1）铁矿石的冷却效应）铁矿石的冷却效应计算公式：计算公式：Fe2O3的分解热所占比重很大，铁矿石冷却效应随的分解热所占比重很大，铁矿石冷却效应
180、随Fe2O3含量而变化含量而变化.（2）废钢的冷却效应）废钢的冷却效应计算公式：计算公式：（2）氧化铁皮的冷却效应）氧化铁皮的冷却效应氧化铁皮的冷却效应与矿石的计算方法基本上一样。氧化铁皮的冷却效氧化铁皮的冷却效应与矿石的计算方法基本上一样。氧化铁皮的冷却效应与矿石相近。应与矿石相近。各种冷却剂的冷却效应各种冷却剂的冷却效应v冷却剂的加入时间冷却剂的加入时间冷却剂的加冷却剂的加入入时间因吹炼条件不同而略有差别。由于废钢在吹时间因吹炼条件不同而略有差别。由于废钢在吹炼过程中加炼过程中加入入不方便，影响吹炼时间，通常是在开吹前加不方便，影响吹炼时间，通常是在开吹前加入入。利。利用矿石或者铁皮作冷却
181、剂时，由于它们同时又是化渣剂，加入时用矿石或者铁皮作冷却剂时，由于它们同时又是化渣剂，加入时间往往与造渣同时考虑，多采用分批加间往往与造渣同时考虑，多采用分批加入入的方式。其中，关键是的方式。其中，关键是选好二批料加选好二批料加入入时间，即必须在初期渣已化好温度适当时加时间，即必须在初期渣已化好温度适当时加入。入。生产实际中的温度控制生产实际中的温度控制v影响终点温度的因素影响终点温度的因素（1）铁水成分）铁水成分（2）铁水温度）铁水温度（3）铁水装入量）铁水装入量（4）炉龄）炉龄（5）终点碳含量）终点碳含量（6）炉与炉的间隔时间）炉与炉的间隔时间（7）枪位）枪位（8）喷溅）喷溅（9）石灰用量
182、）石灰用量（10）出钢温度）出钢温度生产实际中的温度控制生产实际中的温度控制v确定冷却剂用量的经验数据确定冷却剂用量的经验数据知道了各种冷却剂的冷却效应和影响冷却剂用量的主要因素，就可以根据上知道了各种冷却剂的冷却效应和影响冷却剂用量的主要因素，就可以根据上炉情况和对本炉温度有影响的各个因素的变动情况综合考虑，进行调整，确定炉情况和对本炉温度有影响的各个因素的变动情况综合考虑，进行调整，确定本炉冷却剂的加人量。下表为转炉温度控制经验数据：本炉冷却剂的加人量。下表为转炉温度控制经验数据：终点控制和出钢终点控制和出钢v终点的标志终点的标志v终点控制方法终点控制方法v挡渣出钢挡渣出钢终点的标志终点的
183、标志v终点终点转炉兑入铁水后，通过供氧、造渣操作，经过一系列转炉兑入铁水后，通过供氧、造渣操作，经过一系列物理化学反应，钢水达到了所炼钢种成分和温度要求的时刻，称物理化学反应，钢水达到了所炼钢种成分和温度要求的时刻，称为为“终点。终点。v到达终点的具体标志是：到达终点的具体标志是：（1）钢中碳含量达到所炼钢种的控制范围；）钢中碳含量达到所炼钢种的控制范围；（2）钢中磷、硫含量低于规格下限以下的一定范围；）钢中磷、硫含量低于规格下限以下的一定范围；（3）出钢温度能保证顺利进行精炼、浇注；）出钢温度能保证顺利进行精炼、浇注；根据到达终点的三个基本条件可以知道，终点控制实际上是指根据到达终点的三个基
184、本条件可以知道，终点控制实际上是指终点含碳量和终点钢水温度的控制。终点停止吹氧也俗称终点含碳量和终点钢水温度的控制。终点停止吹氧也俗称拉碳，拉碳，终点控制不当会造成一系列危害。终点控制不当会造成一系列危害。终点控制方法终点控制方法 v一次拉碳法一次拉碳法按出钢要求的终点碳和终点温度进行吹炼，当达到要求时提按出钢要求的终点碳和终点温度进行吹炼，当达到要求时提枪。枪。v增碳法增碳法是指吹炼平均含碳量是指吹炼平均含碳量wC0.08的钢种，均吹炼到的钢种，均吹炼到wC=0.040.06提枪，按钢种规范要求加人增提枪，按钢种规范要求加人增碳剂。碳剂。v高位补吹法高位补吹法当冶炼中、高碳钢钢种时，终点按钢
185、种规格稍高一些进行拉当冶炼中、高碳钢钢种时，终点按钢种规格稍高一些进行拉碳，待测温、取样后按分析结果与规格的差值决定补吹时间碳，待测温、取样后按分析结果与规格的差值决定补吹时间挡渣出钢挡渣出钢 挡渣出钢是在转炉冶炼终点要求少渣或无渣出钢，其目的是有挡渣出钢是在转炉冶炼终点要求少渣或无渣出钢，其目的是有利于准确控制钢水成分，有效地减少回磷，提高合金元素吸收率，利于准确控制钢水成分，有效地减少回磷，提高合金元素吸收率，减少合金消耗；对于采用钢包作为炉外精炼容器来说，利于降低减少合金消耗；对于采用钢包作为炉外精炼容器来说，利于降低钢包耐火材料侵蚀明显地提高钢包寿命；也提高了转炉出钢口耐钢包耐火材料侵
186、蚀明显地提高钢包寿命；也提高了转炉出钢口耐火材料的寿命。火材料的寿命。国外正在逐步从有形挡渣法向无形挡渣法方向发展。由于用挡国外正在逐步从有形挡渣法向无形挡渣法方向发展。由于用挡渣球等有形挡渣物挡渣，材料消耗高，挡渣效果不理想。国外不渣球等有形挡渣物挡渣，材料消耗高，挡渣效果不理想。国外不少钢厂已采用了无形挡渣法，并配有炉渣检测装置实行自动控制少钢厂已采用了无形挡渣法，并配有炉渣检测装置实行自动控制挡渣。如气动挡渣法、电磁干扰法等。这些方法除挡渣效果较好挡渣。如气动挡渣法、电磁干扰法等。这些方法除挡渣效果较好外，还提高了钢水收得率，挡渣的费用也降低了。外，还提高了钢水收得率，挡渣的费用也降低了
187、。气动挡渣气动挡渣v气动挡渣原理气动挡渣原理气动挡渣是一个不依靠密封面的挡渣方法，它从炉体外面将强气气动挡渣是一个不依靠密封面的挡渣方法，它从炉体外面将强气流吹人出钢口，从而堵住渣流。流吹人出钢口，从而堵住渣流。v气动挡渣效果（下表为国外某钢厂气动挡渣试验效果）气动挡渣效果（下表为国外某钢厂气动挡渣试验效果）v气动挡渣的操作步骤气动挡渣的操作步骤（1）在砌筑转炉炉衬时，将感应线圈安装在出钢口处的炉壳钢板和耐火砖之）在砌筑转炉炉衬时，将感应线圈安装在出钢口处的炉壳钢板和耐火砖之间。间。气动挡渣气动挡渣v气动挡渣的操作步骤气动挡渣的操作步骤（2）出钢时，气动阀（气塞）自动移到离出钢口一定距离处，当
188、感应线圈感）出钢时，气动阀（气塞）自动移到离出钢口一定距离处，当感应线圈感应到炉渣时，气动阀自动打开高压气流喷向出钢口，挡住炉渣继续流出应到炉渣时，气动阀自动打开高压气流喷向出钢口，挡住炉渣继续流出（3）当感应线圈因故不起作用时，用肉眼判断。当见到下渣时，人工按下气）当感应线圈因故不起作用时，用肉眼判断。当见到下渣时，人工按下气动阀按钮，打开气动阀，同样喷出强气流起到挡渣效果动阀按钮，打开气动阀，同样喷出强气流起到挡渣效果（4）在强气流堵住钢流的同时迅速摇起炉子，完成出钢任务）在强气流堵住钢流的同时迅速摇起炉子，完成出钢任务v注意事项注意事项气动挡渣，要求出钢口较圆整、光滑，否则会影响强气流挡
189、渣气动挡渣，要求出钢口较圆整、光滑，否则会影响强气流挡渣的效果；气动挡渣时，当强气流堵住钢流时，会有少量钢、渣飞的效果；气动挡渣时，当强气流堵住钢流时，会有少量钢、渣飞溅出来，所以在出钢口周围的操作人员要注煮安全以免烫伤。溅出来，所以在出钢口周围的操作人员要注煮安全以免烫伤。挡渣球挡渣球 挡渣球是挡渣球是1970年日本新日铁年日本新日铁公司研制成功的挡渣方法。挡渣公司研制成功的挡渣方法。挡渣球加人方式如球加人方式如“典型挡渣方法示典型挡渣方法示意图意图”所示，挡渣球的构造如图所示，挡渣球的构造如图右图所示，球的密度介于钢水与右图所示，球的密度介于钢水与熔渣的密度之间，临近出钢结束熔渣的密度之间
190、，临近出钢结束时，投到炉内出钢口附近，随钢时，投到炉内出钢口附近，随钢水液面的降低挡渣球下沉而堵住水液面的降低挡渣球下沉而堵住出钢口避，免了随之而出的熔渣出钢口避，免了随之而出的熔渣进人钢包。进人钢包。挡渣塞挡法挡渣塞挡法 v1987年年MichaelD.Labate总结了德国（当时西德）挡渣棒在总结了德国（当时西德）挡渣棒在美国使用的经验，发明了具有挡涟和抑制涡流双重功能的挡渣塞见图美国使用的经验，发明了具有挡涟和抑制涡流双重功能的挡渣塞见图a。v武钢武钢1996年开发设计了类似的陀螺形挡渣塞，见图年开发设计了类似的陀螺形挡渣塞，见图b。图图a图图b挡渣塞挡法挡渣塞挡法挡渣出钢挡渣出钢其他挡
191、渣出钢方法：其他挡渣出钢方法：v挡渣料法挡渣挡渣料法挡渣v避渣罩法挡渣避渣罩法挡渣v滑板法挡渣滑板法挡渣v电磁挡渣法挡渣电磁挡渣法挡渣v出钢口吹气干扰涡流法挡渣出钢口吹气干扰涡流法挡渣v转动悬臂法挡渣转动悬臂法挡渣v挡渣罐法挡渣挡渣罐法挡渣v均流出钢口挡渣法挡渣均流出钢口挡渣法挡渣另外，还有一些挡渣方法，如：三孔出钢法、真空吸渣法、气动另外，还有一些挡渣方法，如：三孔出钢法、真空吸渣法、气动撇渣法、扒渣法等，未能广泛应用。撇渣法、扒渣法等，未能广泛应用。挡渣出钢挡渣出钢v挡渣效果非常明显：挡渣效果非常明显：（1）减少了钢包中的炉渣量和钢水回磷量。）减少了钢包中的炉渣量和钢水回磷量。（2）提高了
192、合金收得率。）提高了合金收得率。（3）降低了钠水中的夹杂物含量。）降低了钠水中的夹杂物含量。（4）提高钢包使用寿命。）提高钢包使用寿命。脱氧及合金化制度脱氧及合金化制度v脱氧原则脱氧原则v脱氧方法脱氧方法v合金化的一般原理合金化的一般原理v合金加入量的确定合金加入量的确定脱氧原则脱氧原则v脱氧剂的选择应满足下列原则：脱氧剂的选择应满足下列原则：（1）具有一定的脱氧能力；）具有一定的脱氧能力；（2）脱氧产物不溶于钢水中，并易于上浮排出）脱氧产物不溶于钢水中，并易于上浮排出（3）来源广，价格低。）来源广，价格低。v根据以上原则，在生产实际中常用的脱氧剂为铝、硅、锰及它根据以上原则，在生产实际中常用
193、的脱氧剂为铝、硅、锰及它们组合的硅锰、硅铝合金等，其脱氧能力次序是们组合的硅锰、硅铝合金等，其脱氧能力次序是AlSiMnv根据钢水脱氧程度的不同可以把钢分为：根据钢水脱氧程度的不同可以把钢分为：镇静钢镇静钢沸腾钢沸腾钢半镇静钢半镇静钢镇静钢脱氧镇静钢脱氧镇静钢为脱氧完全的钢，即镇静钢为脱氧完全的钢，即O0，因而使钢水在凝，因而使钢水在凝固过程中析出大量气体而造成钢水沸腾。固过程中析出大量气体而造成钢水沸腾。沸腾钢主要用脱氧能力较弱的锰铁脱氧，当钢水氧化性较高时，沸腾钢主要用脱氧能力较弱的锰铁脱氧，当钢水氧化性较高时，可加少量铝调节钢水的氧化性。由于沸腾钢硅含量要求可加少量铝调节钢水的氧化性。由
194、于沸腾钢硅含量要求wSi0.03%，故不用硅铁脱氧。，故不用硅铁脱氧。半镇静钢脱氧半镇静钢脱氧半镇静钢的脱氧程度比镇静钢弱，比沸腾钢强，钢水含氧量接半镇静钢的脱氧程度比镇静钢弱，比沸腾钢强，钢水含氧量接近于与碳平衡时的含量，即近于与碳平衡时的含量，即O=0。这种钢在凝固时析出。这种钢在凝固时析出少量的气体使其产生的气泡体积与钢水冷凝收缩的体积大致相等，少量的气体使其产生的气泡体积与钢水冷凝收缩的体积大致相等，因而对脱氧控制严格。半镇静钢一般用少量的硅铁和铝脱氧，而因而对脱氧控制严格。半镇静钢一般用少量的硅铁和铝脱氧，而用锰铁合金化，钢中含硅量用锰铁合金化，钢中含硅量wSi0.14%。脱氧方法脱
195、氧方法v元素单独脱氧：是指脱氧过程向钢水中只加单一脱氧元素元素单独脱氧：是指脱氧过程向钢水中只加单一脱氧元素复合脱氧：指向钢水中同时加人两种或两种以上的脱氧元素复合脱氧：指向钢水中同时加人两种或两种以上的脱氧元素v常用的脱氧方法有：沉淀脱氧、扩散脱氧和真空脱氧等。常用的脱氧方法有：沉淀脱氧、扩散脱氧和真空脱氧等。方法特点沉淀脱氧铁合金直接加人到钢水中，脱除钢水中的氧。这种方法脱氧效率比较高，耗时短，合金消耗较少，但脱氧产物容易残留在钢中会造成内生夹杂物。 扩散脱氧脱氧剂加到熔渣中通过降低熔渣中的w（TFe）含量，使钢水中氧向熔渣中转移扩散，达到降低钢水中氧含量的目的。其脱氧效率较高，但必须有足
196、够时间使夹杂上浮。 真空脱氧是将钢水置于真空条件下，通过降低外界以CO分压打破钢水中碳氧平衡，使钢中残余的碳和氧继续反应，达到脱氧的目的。这种方法不消耗合金，脱氧效率也较高，钢水比较洁净但需要专门的真空设备。合金化的一般原理合金化的一般原理v冶炼一般合金钢或低合金钢时，合金加人量的计算方法与脱氧冶炼一般合金钢或低合金钢时，合金加人量的计算方法与脱氧剂基本相同。但由于加人的合金种类较多，必须考虑各种合金带剂基本相同。但由于加人的合金种类较多，必须考虑各种合金带入的合金元素量，计算公式为：入的合金元素量，计算公式为：v各种合金元素应根据它们与氧的亲和力大小、熔点高低、密度各种合金元素应根据它们与氧
197、的亲和力大小、熔点高低、密度以及热物理性能等，决定其合理的加入时间、地点和必须采取的以及热物理性能等，决定其合理的加入时间、地点和必须采取的助熔或防氧化措施。助熔或防氧化措施。v转炉加入铁合金的常见方法有：转炉加入铁合金的常见方法有：（1）加人炉内）加人炉内（2）加人钢包内）加人钢包内（3）加人钢锭模内）加人钢锭模内合金加入量的确定合金加入量的确定v各种铁合金的加入量可按下列公式计算：各种铁合金的加入量可按下列公式计算：合金加入量的确定合金加入量的确定v合金元素吸收率合金元素吸收率钢水量和合金元素的吸收率必须估算准确，才能确保钢水成分稳定。钢水量和合金元素的吸收率必须估算准确，才能确保钢水成分
198、稳定。合金元素合金元素吸收率又称为收得率或回收率吸收率又称为收得率或回收率（）；所炼钢种、合金加人种）；所炼钢种、合金加人种类、数量和顺序、终点碳以及操作因素均对合金元素吸收率有影响。先类、数量和顺序、终点碳以及操作因素均对合金元素吸收率有影响。先加人的合金，吸收率低；脱氧能力强的合金元素吸收率低；合金粉末多，加人的合金，吸收率低；脱氧能力强的合金元素吸收率低；合金粉末多，密度小，吸收率低。密度小，吸收率低。合金加入量的确定合金加入量的确定v余锰量余锰量终点钢水余锰量也是确定合金加人量的另一个经验数据，余锰量占铁终点钢水余锰量也是确定合金加人量的另一个经验数据，余锰量占铁水锰的百分比一般根据钢
199、水终点碳含量确定，见下表。凡影响终点渣水锰的百分比一般根据钢水终点碳含量确定，见下表。凡影响终点渣w（TFe）增高的因素，钢中余锰量都降低，反之余锰量会增高。目前）增高的因素，钢中余锰量都降低，反之余锰量会增高。目前转炉用铁水均为低锰铁水，终点钢中余锰量很低。转炉用铁水均为低锰铁水，终点钢中余锰量很低。合金加入量的确定合金加入量的确定v沸腾钢合金加入量确定沸腾钢合金加入量确定沸腾钢只加沸腾钢只加Fe-Mn，并用铝调整钢水氧化性。，并用铝调整钢水氧化性。由于合金的加入，增加钢水碳含量，为此终点拉碳应考虑增碳量或者用中碳由于合金的加入，增加钢水碳含量，为此终点拉碳应考虑增碳量或者用中碳Fe-Mn代
200、替部分高碳代替部分高碳Fe-Mn脱氧合金化。脱氧合金化。v镇静钢合金加入量确定镇静钢合金加入量确定（1）若用单一合金）若用单一合金Fe-Mn和和Fe-Si脱氧时，分别计算脱氧时，分别计算Fe-Mn和和Fe-Si加人量加人量（2）若用）若用Mn-Si合金、合金、Fe-Si、Al-Ba-Si等复合合金脱氧合金化时，先按等复合合金脱氧合金化时，先按钢中锰含量中限计算钢中锰含量中限计算Mn-Si加人量，再计算各合金增硅量；最后把增硅量作残余加人量，再计算各合金增硅量；最后把增硅量作残余成分，计算硅铁补加数量；成分，计算硅铁补加数量；（3）当钢中）当钢中比值低于硅锰合金中比值低于硅锰合金中比值时，比值时
201、，根据硅含根据硅含量计算量计算Mn-Si合金加人量及补加合金加人量及补加Fe-Mn量。量。吹损及喷溅吹损及喷溅v吹损的组成及分析吹损的组成及分析v喷溅原因，控制与预防喷溅原因，控制与预防吹损的组成及分析吹损的组成及分析吹损吹损顶吹转炉的出钢量比装入量少，这说明在吹炼过程中有顶吹转炉的出钢量比装入量少，这说明在吹炼过程中有一部分金属损耗，这部分损耗的数量就是吹损。一部分金属损耗，这部分损耗的数量就是吹损。一般用其占装一般用其占装入入量的百分比来表示量的百分比来表示：吹损的组成：吹损的组成：v化学烧损化学烧损v烟尘损失烟尘损失v渣中金属铁损失渣中金属铁损失v渣中渣中FeO和和Fe2O3的损失的损失
202、v机械喷溅损失机械喷溅损失喷溅原理，控制与预防喷溅原理，控制与预防v喷溅是氧气顶吹转炉吹炼过程中经常发生的一种现象，通常人喷溅是氧气顶吹转炉吹炼过程中经常发生的一种现象，通常人们把随炉气携走、从炉口滋出或喷出炉渣与金属的现象称为喷溅。们把随炉气携走、从炉口滋出或喷出炉渣与金属的现象称为喷溅。喷溅的产生，造成大量的金属和热量损失，引起对炉衬的冲刷加喷溅的产生，造成大量的金属和热量损失，引起对炉衬的冲刷加剧，甚至造成粘枪、烧枪炉口和烟罩挂渣，增大清渣处理的繁重剧，甚至造成粘枪、烧枪炉口和烟罩挂渣，增大清渣处理的繁重劳动。劳动。v喷溅的类型喷溅的类型A金属喷溅金属喷溅B泡沫渣喷溅泡沫渣喷溅C爆发性喷
203、溅爆发性喷溅D其他喷溅其他喷溅喷溅原理，控制与预防喷溅原理，控制与预防v产生喷溅的原因产生喷溅的原因喷溅是两种力作用的结果：喷溅是两种力作用的结果：v一种是脱碳反应生成的一种是脱碳反应生成的CO气泡在熔池内的上浮力和气气泡在熔池内的上浮力和气泡到达熔池表面时的喷性力，它们造成熔池面的上涨及对泡到达熔池表面时的喷性力，它们造成熔池面的上涨及对熔池上层的挤压熔池上层的挤压v一种是重力和摩擦力，它们阻碍熔池向上运动。一种是重力和摩擦力，它们阻碍熔池向上运动。(在熔在熔池内部，摩擦力并不起主要作用，主要是重力的作用池内部，摩擦力并不起主要作用，主要是重力的作用)在熔池面上涨的情况下，熔池中局部的飞溅、
204、气体的冲出、在熔池面上涨的情况下，熔池中局部的飞溅、气体的冲出、波浪的生成等都容易造成钢一渣乳状液从炉口溢出或喷溅。波浪的生成等都容易造成钢一渣乳状液从炉口溢出或喷溅。喷溅原理，控制与预防喷溅原理，控制与预防v喷溅的控制与预防喷溅的控制与预防为了防止喷溅，总的方向是要采取措施促使脱碳反应在吹炼时为了防止喷溅，总的方向是要采取措施促使脱碳反应在吹炼时间内均匀地进行，减轻熔池的泡沫化，降低吹炼过程中的液面高间内均匀地进行，减轻熔池的泡沫化，降低吹炼过程中的液面高度及其波动。具体措施如下：度及其波动。具体措施如下：（1）采用合理的炉型）采用合理的炉型（2）限制液面高度）限制液面高度（3）加人散状材料
205、要增多批数，减少批量）加人散状材料要增多批数，减少批量（4）正确地控制前期温度）正确地控制前期温度（5）减小炉渣的泡沫化程度，将泡沫化的高峰前移，尽量移至吹炼前期）减小炉渣的泡沫化程度，将泡沫化的高峰前移，尽量移至吹炼前期（6）在发生喷溅时加人散状材料（如石灰石）可以抑制喷溅）在发生喷溅时加人散状材料（如石灰石）可以抑制喷溅（7）在炉渣严重泡沫化时短时间提高枪位，使氧枪超过泡沫化的熔池面，）在炉渣严重泡沫化时短时间提高枪位，使氧枪超过泡沫化的熔池面，借氧气射流的冲击破坏泡沫渣，减少喷溅借氧气射流的冲击破坏泡沫渣，减少喷溅钢水炉外精炼技术v将转炉、平炉或电炉中初炼过的钢液移到另一个容器中将转炉、
206、平炉或电炉中初炼过的钢液移到另一个容器中进行精炼的炼钢过程，也叫进行精炼的炼钢过程，也叫“二次炼钢二次炼钢”。炼钢过程因。炼钢过程因此分为初炼和精炼两步进行。此分为初炼和精炼两步进行。v初炼（转炉或电炉炼钢）：炉料在氧化性气氛的炉内进初炼（转炉或电炉炼钢）：炉料在氧化性气氛的炉内进行熔化、脱磷、脱碳和主合金化。行熔化、脱磷、脱碳和主合金化。v精炼：将初炼的钢液在真空、惰性气体或还原性气氛的精炼：将初炼的钢液在真空、惰性气体或还原性气氛的容器中进行脱气、脱氧、脱硫，去除夹杂物和进行成分容器中进行脱气、脱氧、脱硫，去除夹杂物和进行成分微调等。这样将炼钢分两步进行，可提高钢的质量，缩微调等。这样将炼
207、钢分两步进行，可提高钢的质量，缩短冶炼时间，简化工艺过程并降低生产成本。短冶炼时间，简化工艺过程并降低生产成本。v1933年法国佩兰（年法国佩兰（R.Perrin）应用专门配制的高碱度）应用专门配制的高碱度合成渣，在出钢的过程中，对钢液进行合成渣，在出钢的过程中，对钢液进行“渣洗脱硫渣洗脱硫”，这是炉外精炼技术的萌芽。这是炉外精炼技术的萌芽。v1950年在联邦德国用钢液真空处理法脱除钢中的氢以年在联邦德国用钢液真空处理法脱除钢中的氢以防止防止“白点白点”。v60年代末期以来，炉外精炼技术经过不断地发展，目年代末期以来，炉外精炼技术经过不断地发展，目前已有几十种方法应用于工业生产，逐步形成了炼钢
208、工前已有几十种方法应用于工业生产，逐步形成了炼钢工艺中的一个新分支。中国于艺中的一个新分支。中国于1957年开始研究钢液真空年开始研究钢液真空处理法。建立了钢液脱气、处理法。建立了钢液脱气、真空铸锭真空铸锭装置，装置，70年代建年代建立了氩氧炉、钢包精炼炉和钢包喷粉装置等炉外精炼设立了氩氧炉、钢包精炼炉和钢包喷粉装置等炉外精炼设备。备。炉外精炼原理炉外精炼原理v真空脱气真空脱气钢液中钢液中气体的溶解度服从平方根定律气体的溶解度服从平方根定律，即气体的溶解度与钢液上方，即气体的溶解度与钢液上方该气体的分压力的平方根成正比。该气体的分压力的平方根成正比。钢液真空处理时钢液真空处理时,降低精炼容器中
209、氢的分压降低精炼容器中氢的分压p,即可达到钢液脱氢的即可达到钢液脱氢的目的。氢的溶解反应平衡常数目的。氢的溶解反应平衡常数KH是温度的函数，在是温度的函数，在1600时，时，KH0.0027。氢在钢液中溶解平衡常数低。氢在钢液中溶解平衡常数低,扩散速度快扩散速度快,所以所以钢液脱氢速度很快，可使钢中氢含量接近平衡值。钢液脱氢速度很快，可使钢中氢含量接近平衡值。同理，也可进行脱氮同理，也可进行脱氮,但氮在钢液中的溶解平衡常数较高但氮在钢液中的溶解平衡常数较高,KN0.040，扩散速度慢，扩散速度慢,因此钢液真空处理时，氮的脱出率仅为因此钢液真空处理时，氮的脱出率仅为1025。v真空脱氧真空脱氧炉
210、外精炼通常用两种脱氧方法。真空下碳脱氧和加入合炉外精炼通常用两种脱氧方法。真空下碳脱氧和加入合金元素硅、锰、铝等进行沉淀脱氧。金元素硅、锰、铝等进行沉淀脱氧。真空下碳氧反应为真空下碳氧反应为:【C】+【O】CO,则则【C】【O】ppCO/KmppCO,平衡常数平衡常数K为温为温度的函数，在度的函数，在1600和和ppCO1大气压时大气压时,值为值为0.00200.0025,因此因此真空下碳的脱氧能力很强真空下碳的脱氧能力很强，可超过脱氧元素硅、锰和铝。反应产物可超过脱氧元素硅、锰和铝。反应产物CO是气态而不是气态而不是呈夹杂物形态是呈夹杂物形态,在真空下极易排除。在真空下极易排除。v惰性气体处
211、理惰性气体处理向钢水中吹入惰性气体，这种气体本身不参与冶金反应，向钢水中吹入惰性气体，这种气体本身不参与冶金反应，但从钢水中上升的每个小气泡都相当于一个但从钢水中上升的每个小气泡都相当于一个“小真空室小真空室”(气泡中气泡中H2、N2、CO的分压接近于零的分压接近于零)具有具有“气气洗洗”的作用。的作用。炉外精炼生产不锈钢的原理，就是应用不同的炉外精炼生产不锈钢的原理，就是应用不同的CO分压分压下碳、铬和温度之间的平衡关系。用惰性气体加氧进行下碳、铬和温度之间的平衡关系。用惰性气体加氧进行精炼脱碳（工艺过程中不断变换氩氧的比例），可以精炼脱碳（工艺过程中不断变换氩氧的比例），可以降低碳氧反应中
212、降低碳氧反应中CO的分压，在较低温度的条件下，降的分压，在较低温度的条件下，降低碳含量而铬不被氧化。低碳含量而铬不被氧化。v钢液搅拌钢液搅拌炉外精炼过程中对钢液进行搅拌，使钢液成分和温度炉外精炼过程中对钢液进行搅拌，使钢液成分和温度均匀化，并能促进冶金反应。多数冶金反应过程是相界均匀化，并能促进冶金反应。多数冶金反应过程是相界面反应，反应物和生成物的扩散速度是这些反应限制性面反应，反应物和生成物的扩散速度是这些反应限制性环节。钢液在静止状态下，冶金反应速度很慢，如电炉环节。钢液在静止状态下，冶金反应速度很慢，如电炉中静止的钢液脱硫需要中静止的钢液脱硫需要3060分钟；炉外精炼中搅动分钟；炉外精
213、炼中搅动钢液进行脱硫只需钢液进行脱硫只需35分钟，即可达到同样的效果。分钟，即可达到同样的效果。钢液在静止状态下，夹杂物靠上浮除去，服从于斯托钢液在静止状态下，夹杂物靠上浮除去，服从于斯托克斯克斯(Stokes)定律，排除速度较慢；搅拌钢液时，夹杂定律，排除速度较慢；搅拌钢液时，夹杂物的除去服从于指数规律。物的除去服从于指数规律。炉外精炼处理方式炉外精炼处理方式v钢包处理型炉外精炼钢包处理型炉外精炼特点是精炼时间短（特点是精炼时间短（1030分钟），精分钟），精炼任务单一，没有补偿钢水温度降低的加热装置，工艺操作简单，炼任务单一，没有补偿钢水温度降低的加热装置，工艺操作简单，设备投资少。有钢水
214、脱气、脱硫，成分控制和改变夹杂物形态等设备投资少。有钢水脱气、脱硫，成分控制和改变夹杂物形态等装置。装置。v真空循环脱气法真空循环脱气法(RH、DH)钢包真空吹氩法钢包真空吹氩法,钢包喷粉（钢包喷粉（CaSi或其他粉剂）处理法或其他粉剂）处理法(IJ、TN、SL)等均属此类。等均属此类。v钢包精炼型炉外精炼钢包精炼型炉外精炼特点是精炼时间长特点是精炼时间长(60180分钟分钟)，具，具有多种精炼功能有多种精炼功能,有补偿钢水温度降低的加热装置，适于各类高有补偿钢水温度降低的加热装置，适于各类高合金钢和特殊性能钢种合金钢和特殊性能钢种(如超纯钢种如超纯钢种)的精炼生产。真空吹氧脱碳的精炼生产。真空吹氧脱碳法法(VOD)、真空电弧加热脱气法、真空电弧加热脱气法(VAD)和钢包精炼炉法和钢包精炼炉法(ASEA-SKF)等等,均属此类。与此类似的还有氩氧脱碳法均属此类。与此类似的还有氩氧脱碳法(AOD)。结束结束
