轉(zhuǎn)爐煉鋼問(wèn)答.doc

轉(zhuǎn)爐煉鋼問(wèn)答1轉(zhuǎn)爐煉鋼的原材料1-1轉(zhuǎn)爐煉鋼用原材料有哪些，為什么要用精料?煉鋼用原材料分為主原料、輔原料和各種鐵合金。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼用主原料為鐵水和廢鋼(生鐵塊)。煉鋼用輔原料通常指造渣劑(石灰、螢石、白云石、合成造渣劑)、冷卻劑(鐵礦石、氧化鐵皮、燒結(jié)礦、球團(tuán)礦)、增碳劑以及氧氣、氮?dú)?、氬氣等。煉鋼常用鐵合金有錳鐵、硅鐵、硅錳合金、硅鈣合金、金屬鋁等。原材料是煉鋼的物質(zhì)基礎(chǔ)，原材料質(zhì)量的好壞對(duì)煉鋼工藝和鋼的質(zhì)量有直接影響。國(guó)內(nèi)外大量生產(chǎn)實(shí)踐證明，采用精料以及原料標(biāo)準(zhǔn)化，是實(shí)現(xiàn)冶煉過(guò)程自動(dòng)化、改善各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、提高經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑。根據(jù)所煉鋼種、操作工藝及裝備水平合理地選用和搭配原材料可達(dá)到低費(fèi)用投入，高質(zhì)量產(chǎn)出的目的。轉(zhuǎn)爐入爐原料結(jié)構(gòu)是煉鋼工藝制度的基礎(chǔ)，主要包括三方面內(nèi)容：一是鋼鐵料結(jié)構(gòu)，即鐵水和廢鋼及廢鋼種類的合理配比；二是造渣料結(jié)構(gòu)，即石灰、白云石、螢石、鐵礦石等的配比制度；三是充分發(fā)揮各種煉鋼原料的功能使用效果，即鋼鐵料和造渣料的科學(xué)利用。爐料結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，代表了煉鋼生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)方向，是最大程度穩(wěn)定工序質(zhì)量，降低各種物料消耗，增加生產(chǎn)能力的基本保證。1-2轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)鐵水成分和溫度有什么要求?鐵水是煉鋼的主要原材料，一般占裝入量的70100。鐵水的化學(xué)熱與物理熱是氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要熱源。因此，對(duì)入爐鐵水化學(xué)成分和溫度必須有一定的要求。A鐵水的化學(xué)成分氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼要求鐵水中各元素的含量適當(dāng)并穩(wěn)定，這樣才能保證轉(zhuǎn)爐冶煉操作穩(wěn)定并獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。(1)硅(Si)。硅是轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程中發(fā)熱元素之一。硅含量高，會(huì)增加轉(zhuǎn)爐熱源，能提高廢鋼比。有關(guān)資料表明，鐵水中WSi每增加0.1，廢鋼比可提高約1.3。鐵水硅含量高，渣量增加，有利于去除磷、硫。但是硅含量過(guò)高將會(huì)使渣料和消耗增加，易引起噴濺，金屬的收得率降低。Si含量高使渣中SiO2含量過(guò)高，也會(huì)加劇對(duì)爐襯的沖蝕，并影響石灰渣化速度，延長(zhǎng)吹煉時(shí)間。通常鐵水Si=0.300.60為宜。大中型轉(zhuǎn)爐用鐵水硅含量可以偏下限，而對(duì)于熱量不富余的小型轉(zhuǎn)爐用鐵水硅含量可偏上限。轉(zhuǎn)爐吹煉高硅鐵水可采用雙渣操作。(2)錳(Mn)。鐵水錳含量高對(duì)冶煉有利，在吹煉初期形成MnO，能加速石灰的溶解，促進(jìn)初期渣及早形成，改善熔渣流動(dòng)性，利于脫硫和提高爐襯壽命。鐵水錳含量高.終點(diǎn)鋼中余錳高，可以減少錳鐵加入量，利于提高鋼水純凈度等。轉(zhuǎn)爐用鐵水對(duì)Mn/Si比值的要求為0.81.0，目前使用較多的為低錳鐵水，Mn=0.200.80o、(3)磷(P)。磷是高發(fā)熱元素，對(duì)大多數(shù)鋼種是要去除的有害元素。因此，要求鐵水磷含量越低越好，一般要求鐵水p0.20哼鐵水中磷含量越低，轉(zhuǎn)爐工藝操作越簡(jiǎn)化，并有利于提高各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。鐵水磷含量高時(shí)，可采用雙渣或雙渣留渣操作，現(xiàn)代煉鋼采用爐外鐵水脫磷處理，或轉(zhuǎn)爐內(nèi)預(yù)脫磷工藝，以滿足低磷純凈鋼的生產(chǎn)需要。(4)硫(S)。除了含硫易切削鋼以外，絕大多數(shù)鋼種硫也是要去除的有害元素。氧氣轉(zhuǎn)爐單渣操作的脫硫效率只有3040。我國(guó)煉鋼技術(shù)規(guī)范要求入爐鐵水S0.05。冶煉優(yōu)質(zhì)低硫鋼的鐵水硫含量則要求更低，純凈鋼甚至要求鐵水S0.005。因此，必須進(jìn)行鐵水預(yù)處理降低入爐鐵水硫含量。(5)碳(C)。鐵水中C=3.54.5，碳是轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要反熱元素。B鐵水的溫度鐵水溫度的高低是帶入轉(zhuǎn)爐物理熱多少的標(biāo)志，鐵水物理熱約占爐熱收入的50%。鐵水溫度高有利于穩(wěn)定操作和轉(zhuǎn)爐的自動(dòng)控制。鐵水的溫度過(guò)低，影響元素氧化過(guò)程和熔池的溫升速度，不利于成渣和去除雜質(zhì)，容易發(fā)生噴濺。因此，我國(guó)煉鋼規(guī)定入爐鐵水溫度應(yīng)大子1250，并且要相對(duì)穩(wěn)定。通常，高爐的出鐵溫度在13501450，由于鐵水在運(yùn)輸待裝過(guò)程中散失熱量，所以最好采用混鐵車或混鐵爐的方式供應(yīng)鐵水，在運(yùn)輸過(guò)程應(yīng)加覆蓋劑保溫，以減少鐵水降溫。1-3 對(duì)鐵水帶渣量有什么要求，為什么?鐵水帶來(lái)的高爐渣中SiO2、S等含量較高，若隨鐵水進(jìn)入轉(zhuǎn)爐會(huì)導(dǎo)致石灰消耗量增多，渣量增大，容易造成噴濺，增加金屬消耗，影響磷、硫的去除，并損壞爐襯等。因此，要求入爐鐵水帶渣量比不超過(guò)0.50。鐵水帶渣量大時(shí)，在鐵水兌入轉(zhuǎn)爐之前應(yīng)盡進(jìn)行扒渣。1-4轉(zhuǎn)爐煉鋼用廢鋼的來(lái)源有哪些，對(duì)廢鋼的要求是什么?廢鋼的來(lái)源有自產(chǎn)廢鋼和外購(gòu)廢鋼，自產(chǎn)廢鋼是指企業(yè)口生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢鋼或回收的廢舊設(shè)備、鑄件等，外購(gòu)廢鋼勇從國(guó)內(nèi)或國(guó)外購(gòu)買的廢鋼。轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)廢鋼的要求有：(1)廢鋼的外形尺寸和塊度應(yīng)保證能從爐口順利加入轉(zhuǎn)爐。廢鋼單重不能過(guò)重，以便減輕對(duì)爐襯的沖擊，同時(shí)在吹煉期必須全部熔化。輕型廢鋼和重型廢鋼合理搭配。廢鋼的長(zhǎng)度應(yīng)小于轉(zhuǎn)爐口直徑的1/2，廢鋼的塊度一般不應(yīng)超過(guò)300kg，國(guó)標(biāo)要求廢鋼長(zhǎng)度不大于1000mm，最大單件重量不大于800kg。(2)廢鋼中不得混有鐵合金。嚴(yán)禁混入銅、鋅、鉛、錫等有色金屬和橡膠，不得混有封閉器皿、爆炸物和易燃易爆品以及有毒物品。廢鋼的硫、磷含量均不得大于0.050。廢鋼中殘余元素含量應(yīng)符合以下要求：Ni0.30、Cr0.30、Cu0.30、As0.80。除錳、硅外，其他合金元素殘余含量的總和不超過(guò)0.60。(3)廢鋼應(yīng)清潔干燥，不得混有泥砂、水泥、耐火材料、油物、琺瑯等，不能帶水。(4)廢鋼中不能夾帶放射性廢物，嚴(yán)禁混有醫(yī)療臨床廢物。(5)廢鋼中禁止混有其浸出液中pH值大于等于12.5或小于等于2.0的危險(xiǎn)廢物。進(jìn)口廢鋼容器、管道及其碎片必須向檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)申報(bào)曾經(jīng)盛裝或輸送過(guò)的化學(xué)物質(zhì)的主要成分以及放射性檢驗(yàn)證明書，經(jīng)檢驗(yàn)合格后方能使用。(6)不同性質(zhì)的廢鋼分類存放，以免混雜，如低硫廢鋼、超低硫廢鋼、普通類廢鋼等。另外，應(yīng)根據(jù)廢鋼外形尺寸將廢鋼分為輕料型廢鋼、統(tǒng)料型廢鋼、小型廢鋼、中型廢鋼、重型廢鋼等。非合金鋼、低合金鋼廢鋼可混放在一起，不得混有合金廢鋼和生鐵。合金廢鋼要單獨(dú)存放，以免造成冶煉困難，產(chǎn)生熔煉廢品或造成貴重合金元素的浪費(fèi)。1-5轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)入爐生鐵塊的要求是什么?生鐵塊也叫冷鐵，是鐵錠、廢鑄鐵件、包底鐵和出鐵溝鐵的總稱，其成分與鐵水相近，但不含顯熱。它的冷卻效應(yīng)比廢鋼低，通常與廢鋼搭配使用。入爐生鐵塊成分要穩(wěn)定，硫、磷等雜質(zhì)含量愈低愈好，最好S0.050，P0.10。硅的含量不能太高，否則，增加石灰消耗量，對(duì)爐襯也不利，要求鐵塊凹S20，CaO29，SiO22.0，燒減47，塊度為530mm。由于生白云石在爐內(nèi)分解吸熱，所以用輕燒白云石效果最為理想。對(duì)輕燒白云石的要求是MgO35，CaO50，SiO23.0，燒減10，塊度為540mm。(2)菱鎂礦也是調(diào)渣劑，菱鎂礦是天然礦物，主要成分是MgCO3，焙燒后用做耐火材料。對(duì)菱鎂礦的要求是MgO45，CaO 70，SiO2、S、P等其他雜質(zhì)含量均低于3.0。粒度應(yīng)不大于10mm，使用前烘烤干燥，去除油污。1-15轉(zhuǎn)爐煉鋼用合成造渣劑的作用是什么?合成造渣劑是用石灰加入適量的氧化鐵皮、螢石、氧化錳或其他氧化物等溶劑，在低溫下預(yù)制成型。這種合成渣劑的熔點(diǎn)低，堿度高，成分均勻，粒度小，在高溫下易碎裂，成渣速度快，因而減輕了轉(zhuǎn)爐造渣的負(fù)擔(dān)。1-16氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)氧氣有什么要求?氧氣是頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要氧化劑。煉鋼用工業(yè)純氧是由空氣分離制取的。對(duì)煉鋼用氧氣的要求是純度要高，O299.6，氧壓應(yīng)穩(wěn)定，并要脫除水分。1-17轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)氮?dú)獾囊笫鞘裁?氮?dú)馐寝D(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐和復(fù)吹工藝的主要?dú)庠?。?duì)氮?dú)獾囊笫菨M足濺渣和復(fù)吹需用的供氣流量，氣壓要穩(wěn)定。氮?dú)獾募兌却笥?9.95，氮?dú)庠诔叵赂稍?、無(wú)油。1-18轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)氬氣的要求是什么?氬氣是轉(zhuǎn)爐煉鋼復(fù)吹和鋼包吹氬精煉工藝的主要?dú)庠础?duì)氬氣的要求是：滿足吹氬和復(fù)吹用供氣量，氣壓穩(wěn)定，氬氣純度大于99.95，無(wú)油、無(wú)水。1-19轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)焦炭的要求是什么？轉(zhuǎn)爐煉鋼用焦炭烘烤爐襯。對(duì)焦炭要求是：固定碳高（一般要求大于80%），發(fā)熱值高，灰分和有害雜質(zhì)含量低（水分小于2%，S0.7%），塊度應(yīng)為1040mm。1-20 什么是鐵水預(yù)處理?鐵水預(yù)處理是指鐵水兌入煉鋼爐之前，為脫硫或脫硅、脫磷而進(jìn)行的處理過(guò)程。除上述普通鐵水預(yù)處理外還有特殊鐵水預(yù)處理，如針對(duì)鐵水含有特殊元素提純精煉或資源綜合利用而進(jìn)行的提釩、提鈮、提鎢等預(yù)處理技術(shù)。1-21在煉鋼生產(chǎn)中采用鐵水預(yù)脫硫技術(shù)的必要性是什么?(1)用戶對(duì)鋼的品種和質(zhì)量要求提高，連鑄技術(shù)的發(fā)展也要求鋼中硫含量低(硫含量高容易使連鑄坯產(chǎn)生裂紋)。鐵水脫硫可滿足冶煉低硫鋼和超低硫鋼種的要求。(2)轉(zhuǎn)爐煉鋼整個(gè)過(guò)程是氧化氣氛，脫硫效率僅為3040；而鐵水中的碳硅等元素氧含量低，提高了鐵水中硫的活度系數(shù)，故鐵水脫硫效率高；鐵水脫硫費(fèi)用低于高爐、轉(zhuǎn)爐和爐外精煉的脫硫費(fèi)用。(3)減輕高爐脫硫負(fù)擔(dān)后，能實(shí)現(xiàn)低堿度、小渣量操作，有利于冶煉低硅生鐵，使高爐穩(wěn)定、順行，可保證向煉鋼供應(yīng)精料。(4)有效地提高鋼鐵企業(yè)鐵、鋼、材的綜合經(jīng)濟(jì)效益。1-22鐵水脫硫常用的脫硫劑有幾類，各有何特點(diǎn)?生產(chǎn)中，常用的脫硫劑有蘇打灰(Na2CO3)、石灰粉(CaO)、電石粉和金屬鎂。(1)蘇打灰。其主要成分為Na2CO3，鐵水中加入蘇打灰后與硫作用發(fā)生以下3個(gè)化學(xué)反應(yīng)：Na2CO3(1)+S+2C=Na2S(1)+3CONa2CO3 (1)+S+S=Na2S(1)+SiO2(1)+CONa2O(1)+S=Na2S(1)+O用蘇打灰脫硫，工藝和設(shè)備簡(jiǎn)單，其缺點(diǎn)是脫硫過(guò)程中產(chǎn)生的渣會(huì)腐蝕處理罐的內(nèi)襯，產(chǎn)生的煙塵污染環(huán)境，對(duì)入有害。目前很少使用。(2)石灰粉。其主要成分為CaO，用石灰粉脫硫的反應(yīng)式如下：2CaO(S)+S+1/2Si=(CaS)(S)+1/2(Ca2SiO4)石灰價(jià)格便宜、使用安全，但在石灰粉顆粒表面易形成2CaOSiO2致密層，限制了脫硫反應(yīng)進(jìn)行，因此，石灰耗用量大，致使生成的渣量大和鐵損大，鐵水溫降也較多。另外，石灰還有易吸潮變質(zhì)的缺點(diǎn)。(3)電石粉。其主要成分為CaC2，電石粉脫硫的反應(yīng)式如下：CaC2+S=(CaS)(S)+2C用電石粉脫硫，鐵水溫度高時(shí)脫硫效率高，鐵水溫度低于1300時(shí)脫硫效率很低。另外，處理后的渣量大，且渣中含有未反應(yīng)盡的電石顆粒，遇水易產(chǎn)生乙炔(qH2)氣體，故對(duì)脫硫渣的處理要求嚴(yán)格。在脫硫過(guò)程中也容易析出石墨碳污染環(huán)境。電石粉易吸潮生成乙炔(乙炔是可燃?xì)怏w且易發(fā)生爆炸)，故電石粉需要以惰性氣體密封保存和運(yùn)輸。(4)金屬鎂。鎂噴入鐵水后發(fā)生如下反應(yīng)：Mg+S=MgS(S)鎂在鐵水的溫度下與硫有極強(qiáng)的親和力，特別是在低溫下鎂脫硫效率極高，脫硫過(guò)程可預(yù)測(cè)，硫含量可控制在0.001的精度。這是其他脫硫劑所不能比擬的。金屬鎂活性很高，極易氧化，是易燃易爆晶，鎂粒必須經(jīng)表面鈍化處理后才能安全地運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用。鈍化處理后，使其鎂粒表面形成一層非活性的保護(hù)膜。用鎂脫硫，鐵水的溫降小，渣量及鐵損均少且不損壞處理罐的內(nèi)襯，也不影響環(huán)境。因而鐵水包噴鎂脫硫工藝獲得了迅猛的發(fā)展。鎂的價(jià)格較高，保存時(shí)須防止吸潮。1-23鐵水脫硫的主要方法有哪些，鐵水脫硫技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是怎樣的?迄今為止，入們已開(kāi)發(fā)出多種鐵水脫硫的方法，其中主要方法有：投入脫硫法、鐵水容器轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌脫硫法、攪拌器轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌脫硫法和噴吹脫硫法等。(1)投入法。該法不需要特殊設(shè)備，操作簡(jiǎn)單，但脫硫效果不穩(wěn)定，產(chǎn)生的煙氣污染環(huán)境。(2)鐵水容器攪拌脫硫法。該法主要包括轉(zhuǎn)鼓法和搖包法，均有好的脫硫效果，該法容器轉(zhuǎn)動(dòng)笨重，動(dòng)力消耗高，包襯壽命低，使用較少。(3)采用攪拌器的機(jī)械攪拌法。如KR法即屬于此類。KR攪拌法由于攪拌能力強(qiáng)和脫硫前后能充分的扒渣，可將硫含量脫至很低，其缺點(diǎn)是設(shè)備復(fù)雜，鐵水溫降大。(4)噴吹法。此法是用噴槍以惰性氣體為載體，將脫硫劑與氣體混合吹入鐵水深部，以攪動(dòng)鐵水與脫硫劑充分混合的脫硫方法。該法可以在魚雷罐車(混鐵車)或鐵水包內(nèi)處理鐵水。鐵水包噴吹法目前已被廣泛應(yīng)用。噴吹脫硫法具有脫硫反應(yīng)速度快、效率高、操作靈活方便，處理鐵水量大，設(shè)備投資少等優(yōu)點(diǎn)。因而，它已成為鐵水脫硫的主要方法。鐵水脫硫技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)如下：(1)采用全量鐵水脫硫工藝；(2)趨向在鐵水包內(nèi)預(yù)脫硫；(3)脫硫方法以噴吹法為主；(4)用金屬鎂做脫硫劑的趨勢(shì)不斷擴(kuò)大。1-24用金屬鎂進(jìn)行鐵水脫硫的機(jī)理是什么?鎂其熔點(diǎn)為651，密度為2.8g/cm3，如與氧結(jié)合生成MgO后，其熔點(diǎn)為2800，密度為3.073.20gcm3，二者均為高熔點(diǎn)、低密度穩(wěn)定化合物。鎂通過(guò)噴槍噴入鐵水中，鎂在高溫下發(fā)生液化、氣化并溶于鐵水：Mg(S)Mg(1)MgMgMs與S的相互反應(yīng)存在兩種情況：第一種情況： Mg+S二MgS(S)第二種情況：MgMgMg+S=MgS(S)在高溫下，鎂和硫有很強(qiáng)的親和力，溶于鐵水中的Mg和Mg都能與鐵水中的S迅速反應(yīng)生成固態(tài)的MgS，上浮進(jìn)入渣中。在第一種情況下，在金屬鎂蒸氣泡界面，鎂蒸氣與鐵水中的硫反應(yīng)生成固態(tài)MgS，這只能去除鐵水中38的硫。在第二種情況下，溶解于鐵水中的鎂與硫反應(yīng)生成固態(tài)MgS，這是主要的脫硫反應(yīng)，最為合理。在這種情況下，保證了鎂與硫的反應(yīng)不僅僅局限在鎂劑導(dǎo)入?yún)^(qū)域或噴吹區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，而是在鐵水包整個(gè)范圍內(nèi)進(jìn)行，這對(duì)鐵水脫硫是十分有利的。鎂在鐵水中的溶解度取決于鐵水溫度和鎂的蒸氣壓。鎂的溶解度隨著壓力的增加而增大，隨鐵水溫度的上升而大幅度降低。為了獲得高脫硫效率，必須保證鎂蒸氣泡在鐵水中完全溶解，避免未溶解完的鎂蒸氣逸入大氣造成損失。促進(jìn)鎂蒸氣大量溶解于鐵水中的措施是：鐵水溫度低；加大噴槍插入鐵水液面以下的深度，提高鎂蒸氣壓力，延長(zhǎng)鎂蒸氣泡與鐵水接觸時(shí)間。1-25采用金屬鎂脫硫?yàn)槭裁匆獙?duì)鎂粒進(jìn)行表面鈍化處理，對(duì)顆粒鎂有什么要求?金屬鎂活性很高，極易氧化，是易燃易爆晶。鎂粒只有經(jīng)表面鈍化處理后才能安全地運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用。經(jīng)鈍化處理后，鎂粒表面形成一層非活性的保護(hù)膜，如鹽鈍化的涂層顆粒鎂，制備時(shí)采用熔融液態(tài)鎂離心重復(fù)分散技術(shù)，利用空氣動(dòng)力逆向冷卻原理將鹽液包敷在鎂顆粒外層，形成銀灰色均勻的球狀顆粒。單吹鎂脫硫用的涂層顆粒鎂要求：Mg92；粒度為0.51.6mm，其中粒度大于3mm以上的針狀不規(guī)則顆粒少于8。1-26鐵水脫硫容器為什么趨向采用鐵水包?在魚雷罐內(nèi)進(jìn)行脫硫，動(dòng)力學(xué)條件較差，脫硫劑噴入后，由于魚雷罐形狀影響攪拌的均勻性，反應(yīng)重現(xiàn)性差，脫硫劑消耗量大。采用鐵水包噴吹脫硫，由于鐵水包的幾何形狀，使脫硫反應(yīng)具有更好的動(dòng)力學(xué)條件和反應(yīng)空間，可根據(jù)冶煉具體要求更準(zhǔn)確地控制鐵水的硫含量。一般容量大于80t的鐵水包鐵液深度都比魚雷罐深，噴入鐵水的脫硫劑與鐵水進(jìn)行反應(yīng)更加充分，因此在鐵水包內(nèi)噴吹脫硫可以有效利用脫硫劑。同時(shí)鐵水包內(nèi)的鐵水溫度比魚雷罐內(nèi)低一些，更促進(jìn)鎂脫硫獲得理想的脫硫效果，降低了鐵水處理成本。由于鐵水包內(nèi)噴吹脫硫有較高的效率，與在魚雷罐脫硫相比，如果將硫含量從0.045降到0.010，可節(jié)省脫硫劑15；如果將硫含量從0.045降到0.005，可節(jié)省脫硫劑24。顯然，硫含量的目標(biāo)值越低，在鐵水包噴吹脫硫劑的優(yōu)勢(shì)越大。20世紀(jì)80年代已開(kāi)始發(fā)展到在鐵水包內(nèi)處理鐵水。目前新建鐵水脫硫裝置大多采用鐵水包單獨(dú)噴吹鎂或復(fù)合噴吹鎂的技術(shù)和設(shè)備。1-27噴鎂脫硫要求鐵水包凈空是多少?當(dāng)鐵水包噴鎂脫硫時(shí)，鎂通過(guò)噴槍噴入鐵水，載氣對(duì)鐵水有攪拌作用，可以促進(jìn)反應(yīng)物的傳質(zhì)和產(chǎn)物的排出。由于鎂在高溫下液化、氣化和溶于鐵水，氣化時(shí)產(chǎn)生的鎂氣體對(duì)鐵水的攪拌作用強(qiáng)烈，頂吹時(shí)常發(fā)生噴濺。因此，鐵水包應(yīng)有不小于400mm高度的凈空，同時(shí)設(shè)置防濺包蓋是必要的。1-28鐵水包噴吹鎂脫硫與其他脫硫工藝比較具有哪些優(yōu)點(diǎn)?鐵水包噴鎂脫硫工藝與其他脫硫工藝相比，具有以下顯著的優(yōu)點(diǎn)：(1)脫硫效率高?？筛鶕?jù)冶煉品種要求，鐵水硫含量可脫至任意水平，深度脫硫時(shí)達(dá)到S=0.005以下，甚至S=0.002以下；(2)脫硫劑單耗低，處理時(shí)間短(3)形成渣量少，扒渣鐵損低；(4)對(duì)環(huán)境污染小；(5)溫度損失少；(6)易于進(jìn)行過(guò)程自動(dòng)控制；(7)綜合成本低。1-29鐵水包噴吹顆粒鎂脫硫，鎂的單位消耗主要取決于哪些因素?用鎂脫硫的單耗主要取決于鐵水初始硫含量、終點(diǎn)硫含量、鐵水溫度、鐵水重量(鐵水包內(nèi)鐵水深度)。在理論上1kg金屬鎂能脫除1.32kg的硫；實(shí)際上，由于鐵水中還有殘余的鎂、用于脫氧的鎂、少量的鎂蒸氣逸出及與載氣、頂渣反應(yīng)損失的鎂等原因，鎂的利用率不可能達(dá)到100。與初始硫含量低時(shí)相比，初始硫含量高時(shí)鎂的利用率高。鎂脫硫與CaO、CaC2脫硫不同，鎂脫硫反應(yīng)為放熱反應(yīng)，低溫對(duì)反應(yīng)有利，在低溫下鎂在鐵水中的溶解度大，有利于鎂參與反應(yīng)而提高利用率；但溫度高時(shí)有利于反應(yīng)產(chǎn)物上浮進(jìn)入頂渣提高反應(yīng)速度，但總的來(lái)說(shuō)溫度低對(duì)鎂脫硫更有利。鐵水量多，鐵水包內(nèi)鐵水深度大，噴槍插入深，鎂的利用率高。鐵水包內(nèi)鐵水深度淺，噴槍插入淺，鎂氣泡來(lái)不及完全溶解就從鐵水液面逸出。因此，噴吹深度大可以減少鎂的逸出損失。1-30鐵水脫硫后兌入轉(zhuǎn)爐前為什么必須扒渣?經(jīng)過(guò)脫硫處理后的鐵水，須將浮于鐵水表面上的脫硫渣除去，以免煉鋼時(shí)造成回硫，因?yàn)樵蠱gS或CaS會(huì)被氧還原，即發(fā)生如下反應(yīng)：(MgS)+O=(MgO)+S(CaS)+O=(CaO)+S因此，只有經(jīng)過(guò)扒渣的鐵水才能兌入轉(zhuǎn)爐。鋼水硫含量要求越低，相應(yīng)要求扒渣時(shí)扒凈率越高，盡量減少鐵水的帶渣量。1-31脫硫后的低硫鐵水兌入轉(zhuǎn)爐煉鋼，為什么吹煉終點(diǎn)常常出現(xiàn)增硫現(xiàn)象?經(jīng)脫硫處理后的低硫鐵水(S=0.0020.009)，兌入轉(zhuǎn)爐煉鋼，有時(shí)出現(xiàn)不能進(jìn)一步脫硫，吹煉終點(diǎn)的鋼水還常常有增硫現(xiàn)象，這是因?yàn)闊掍撨^(guò)程中鐵水渣、鐵塊、廢鋼、石灰中的硫進(jìn)入鋼水，而吹煉過(guò)程脫硫量低于增硫量所致，吹煉終點(diǎn)增硫量可達(dá)0.0020.005，甚至0.005以上。增硫主要發(fā)生在吹煉的前期和中期，一般鐵塊、廢鋼和鐵水渣帶入硫占爐料總硫量的60以上，所以增硫成為生產(chǎn)超低硫鋼種的重大障礙。因此，生產(chǎn)S0.005的超低硫鋼種時(shí)，可采用鐵水脫硫處理加上較高的鐵水裝入比，并盡量減少鐵水的帶渣量，同時(shí)出鋼加合成渣、二次精煉脫硫，特別是用LF爐造高堿度還原渣，進(jìn)一步深脫硫。1-32脫硫后扒渣時(shí)的鐵損大小與哪些因素有關(guān)?脫硫后扒渣時(shí)的鐵損大小與以下因素相關(guān)。(1)渣量越大，扒凈率越高，鐵損越大。(2)渣偏干，渣鐵易分離，易于扒除，鐵損低；渣越稀，渣鐵分離困難，鐵損大。扒渣時(shí)，可加入適量稠渣劑。(3)扒渣機(jī)工作性能好，扒渣效率高，鐵損低。(4)鐵水包包嘴形狀和傾角應(yīng)有利于扒渣需要，減少扒渣“死區(qū)”。(5)操作入員的技能十分重要，操作熟練、準(zhǔn)確和靈敏，同樣條件下能明顯提高扒渣效率和降低鐵水損失。1-33鐵水采用三脫(脫硅、脫磷、脫硫)預(yù)處理有何優(yōu)缺點(diǎn)?鐵水采用三脫預(yù)處理的優(yōu)缺點(diǎn)如下：(1)可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐少渣冶煉(渣量小于30kgt)。(2)鐵水脫硫有利于冶煉高碳鋼、高錳鋼、低磷鋼、特殊鋼(如軸承鋼)、不銹鋼等。(3)可提高脫碳速度，有利于轉(zhuǎn)爐高速冶煉。(4)轉(zhuǎn)爐吹煉終點(diǎn)時(shí)鋼水錳含量高，可用錳礦直接完成鋼水合金化。(5)鐵水采用三脫預(yù)處理的缺點(diǎn)是鐵水中發(fā)熱元素減少，轉(zhuǎn)爐的廢鋼加入量減少。1-34為何鐵水脫磷必須先脫硅?鐵水預(yù)脫硅技術(shù)是基于鐵水預(yù)脫磷技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的。由于鐵水中氧與硅的親和力比磷大，當(dāng)加入氧化劑脫磷時(shí)，硅比磷優(yōu)先氧化，形成的Siq大大降低渣的堿度。為此脫磷前必須將硅含量降至0.15以下，這個(gè)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于高爐鐵水的硅含量，也就是說(shuō)，只有當(dāng)鐵水中的硅大部分氧化后，磷才能被迅速氧化去除。所以脫轔前必須先脫硅。1-35鐵水脫硅有哪些方法，采用何種脫硅劑?鐵水脫硅方法有下列幾種：(1)在高爐出鐵溝脫硅。(2)在高爐出鐵溝擺槽上方噴射脫硅劑脫硅。(3)在魚雷罐車中噴射脫硅劑脫硅。(4)在鐵水罐中加入脫硅劑和吹氧脫硅。脫硅劑均為氧化劑，常用高堿度燒結(jié)礦粒、氧化鐵皮、鐵礦石鐵錳礦、燒結(jié)粉塵、氧氣等。1-36鐵水脫磷有哪些方法，采用何種脫磷劑?鐵水脫磷方法主要包括如下幾種：(1)在鐵水罐中噴射脫磷劑并吹氧脫磷。(2)在魚雷罐中噴射脫磷劑并吹氧脫磷。(3)在轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行鐵水脫磷。目前最廣泛使用的脫磷劑為蘇打系脫磷劑或石灰系脫磷劑。石灰系脫磷劑主要成分為CaO并配加一定量的燒結(jié)礦粉和螢石粉。若鐵水同時(shí)脫磷和脫硫，則先用石灰劑脫磷后，再噴吹蘇打粉(Na2CO3)進(jìn)一步脫磷和脫硫。1-37鐵水三脫預(yù)處理，硅、磷、硫含量一般脫到什么水平?一般來(lái)說(shuō)，煉鋼用鐵水預(yù)處理前后的硅、磷、硫含量變化如下：鐵水Si P S預(yù)處理前0.301.250.080.200.020.07預(yù)處理后0.100.150.012.0時(shí)，隨馬赫數(shù)的增長(zhǎng)氧氣的出口速度增加變慢，要求更高理論設(shè)計(jì)氧壓，這樣，無(wú)疑在技術(shù)上不夠合理，經(jīng)濟(jì)上也不劃算。目前國(guó)內(nèi)推薦Ma=1.92.1。2-2氧氣射流與熔池的相互作用的規(guī)律是怎樣的?超音速氧流其動(dòng)能與速度的平方成正比，具有很高的動(dòng)能。當(dāng)氧流與熔池相互作用時(shí)，產(chǎn)生如下效果：(1)形成沖擊區(qū)。氧流對(duì)熔池液面有很高的沖擊能量，在金屬液面形成一個(gè)凹坑，即具有一定沖擊深度和沖擊面積的沖擊區(qū)。(2)形成三相乳化液。氧流與沖擊爐液面相互破碎并乳化，形成氣、渣、金屬三相乳化液。(3)部分氧流形成反射流股。2-3氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的傳氧載體有哪些?氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐內(nèi)存在著直接傳氧與間接傳氧兩種途徑。直接傳氧是氧氣被鋼液直接吸收，其反應(yīng)過(guò)程是：Pe+1/2O2=FeO，F(xiàn)eO=Fe+O；間接傳氧是氧氣通過(guò)熔渣傳人金屬液中，其反應(yīng)式為(FeO)=FeO、FeO=Pe十O。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐傳氧以間接傳氧為主。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的傳氧載體有以下幾種。(1)金屬液滴傳氧。氧流與金屬熔池相互作用，形成許多金屬小液滴。被氧化形成帶有富氧薄膜的金屬液滴，大部分又返回熔池成為氧的主要傳遞者；熔池中的金屬幾乎都經(jīng)歷液滴形式，有的甚至多次經(jīng)歷液滴形式，金屬液滴比表面積大，反應(yīng)速度很快。(2)乳化液傳氧。氧流與熔池相互作用，形成氣渣金屬的三相乳化液，極大地增加了接觸界面，加快了傳氧過(guò)程。(3)熔渣傳氧。熔池表面的金屬液被大量氧化，而形成高氧化鐵熔渣，這樣的熔渣是傳氧的良好載體。(4)鐵礦石傳氧。鐵礦石的主要成分是Fe2O3、Fe3O4，在爐內(nèi)分解并吸收熱量，也是熔池氧的傳遞者。頂吹轉(zhuǎn)爐的傳氧主要靠金屬液滴和乳化液進(jìn)行，所以冶煉速度快，周期短。2-4什么是硬吹，什么是軟吹?硬吹是指槍位低或氧壓高的吹煉模式。當(dāng)采用硬吹時(shí)，氧氣流股對(duì)熔池的沖擊力大，形成的沖擊深度較深，沖擊面積相對(duì)較小，因而產(chǎn)生的金屬液滴和氧氣泡的數(shù)量也多，氣熔渣金屬乳化充分，爐內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速度快，特別是脫碳速度加快，大量的CO氣泡排出，熔池?cái)噭?dòng)強(qiáng)烈，熔渣的TFe含量較低。軟吹是指槍位較高或氧壓較低的吹煉模式。在軟吹時(shí)，氧氣流股對(duì)熔池的沖擊力減小，沖擊深度變淺，沖擊面積加大，反射流股的數(shù)量增多，對(duì)于熔池液面攪動(dòng)有所增強(qiáng)，脫碳速度緩慢，因而對(duì)熔池內(nèi)部的攪動(dòng)相應(yīng)減弱，熔渣中的TFe含量有所增加。軟吹和硬吹都是相對(duì)的。2-5轉(zhuǎn)爐內(nèi)金屬液中各元素氧化的順序是怎樣的?氧化物分解壓越小，元素越易氧化。在煉鋼溫度下，常見(jiàn)氧化物的分解壓排列順序如下：PO2(Fe2O3)PO2(FeO) PO2(CO2) PO2(MnO) PO2(P2O5)PO2(SiO2)PO2(Al2O3)PO2(MgO) PO2(CaO)因?yàn)檗D(zhuǎn)爐內(nèi)是多相反應(yīng)，因此鐵水中元素的氧化順序還與其濃度有關(guān)，所以吹煉開(kāi)始元素氧化順序?yàn)镕e、Si、Mn、P、C等。2-6在堿性操作條件下，為什么吹煉終點(diǎn)鋼液中硅含量為痕量?吹煉開(kāi)始首先是Fe、Si被大量氧化，并放出熱量，反應(yīng)式為：Fe+1/2O2=(FeO) (放熱)Si+O2=(SO2)(放熱)Si+2(FeO)=(SiO2)+2Fe (放熱)在以堿性渣操作時(shí)，熔渣R3.0，渣中存在著大量自由狀態(tài)的(CaO)，SiO2是酸性氧化物，全部與CaO等堿性氧化物形成類似(2CaOSiO2)的復(fù)雜氧化物，渣中SiO2呈結(jié)合狀態(tài)。熔渣分子理論認(rèn)為，只有自由氧化物才有反應(yīng)能力，因此在吹煉后期溫度升高SiO2也不會(huì)被還原，鋼中硅含量為“痕量”?？梢?jiàn)在以堿性渣操作條件下，硅的氧化反應(yīng)非常徹底。2-7在堿性操作條件下吹煉終了時(shí)，鋼液中為什么會(huì)有“余錳”(含量)，余錳(含量)高低受哪些因素影響?與硅相似，錳也很容易被氧化，反應(yīng)式為：Mn+1/2O2=(MnO)(放熱)Mn十(FeO)=(MnO)+Fe(放熱)Mn+O二(MnO)(放熱)錳的氧化產(chǎn)物是堿性氧化物，在吹煉前期所形成的(MnOSiO2)，隨著渣中CaO含量的增加，會(huì)發(fā)生(MnOSiO2)+2(CaO)=(2CaOSiO2)+(MnO)反應(yīng)，(MnO)呈自由狀態(tài)，吹煉后期爐溫升高后，(MnO)被還原，即：(MnO)+C=Mn+CO或(MnO)+Fe=(FeO)十Mn吹煉終了時(shí)，鋼中的錳含量也稱余錳或殘錳。余錳高，可以降低鋼中硫的危害。但在冶煉工業(yè)純鐵時(shí)，要求錳含量越低越好，應(yīng)采取措施降低終點(diǎn)錳含量。根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)的原理，影響余錳量的因素有：(1)爐溫高利于(MnO)的還原，余錳含量高。(2)堿度升高，可提高自由(MnO)濃度，余錳量增高。(3)降低熔渣中(FeO)含量，可提高余錳含量。因此鋼中碳含量高、減少補(bǔ)吹、降低平均槍位、有復(fù)吹，余錳含量都會(huì)增高。(4)鐵水中錳含量高，單渣操作，鋼中余錳也會(huì)高些。2-8在煉鋼過(guò)程中碳氧反應(yīng)的作用是什么?煉鋼過(guò)程中碳氧反應(yīng)不僅完成脫碳任務(wù)，還有以下作用：(1)加大鋼渣界面，加速物理化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。(2)攪動(dòng)熔池，均勻成分和溫度。(3)有利于非金屬夾雜的上浮和有害氣體的排出。(4)有利于熔渣的形成。(5)放熱升溫。(6)爆發(fā)性的碳氧反應(yīng)會(huì)造成噴濺。2-9碳和氧反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)碳和氧的關(guān)系是怎樣的，如何表示，轉(zhuǎn)爐熔池內(nèi)實(shí)際碳氧含量的關(guān)系是怎樣的?轉(zhuǎn)爐中的碳氧反應(yīng)產(chǎn)物主要是CO，也有少量的CO2。轉(zhuǎn)爐內(nèi)碳氧反應(yīng)式如下：C+1/2O2=CO (放熱)C+ (FeO)=CO+Fe(吸熱)C+O=CO(放熱)上述第3個(gè)碳氧反應(yīng)式的平衡常數(shù)：取pCO=1atm代入后得：溫度一定，Kp是定值，若令,則得出：CO=m在1600下，Kp400，m0.0025。當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，鋼中碳氧濃度的乘積陰為一個(gè)常數(shù)。在坐標(biāo)系中它表現(xiàn)為雙曲線的一支。由于上述碳氧反應(yīng)是放熱反應(yīng)，隨溫度升高，Kp值降低，m值升高，曲線向坐標(biāo)系右上角移動(dòng)。鋼中實(shí)際氧含量比碳氧平衡氧含量高，這是由于在鋼中還存在著Fe+O=(FeO)反應(yīng)，與(FeO)平衡的氧含量為O渣，(FeO)，平，鋼中實(shí)際含氧量為O渣，(FeO)，平O實(shí)際O鋼，CO平2-10熔池中脫碳速度的變化是怎樣的，它與哪些因素有關(guān)?煉鋼碳氧反應(yīng)主要以C十O=CO方式進(jìn)行，其正反應(yīng)速度表達(dá)式是C=k正CO，反應(yīng)速度受C和O兩個(gè)濃度的影響，但鋼液中O濃度隨渣中TFe升高而增加。轉(zhuǎn)爐內(nèi)碳氧反應(yīng)在吹煉初期雖然渣中TFe高，但由于爐溫較低，影響傳氧，碳氧反應(yīng)速度較慢；在吹煉后期由于金屬中C低，碳氧反應(yīng)速度也降低；只有吹煉中期能夠保證碳氧反應(yīng)以較快速度進(jìn)行，最高脫碳速度在(0.40.6)min。2-11影響脫磷的因素有哪些?根據(jù)平衡移動(dòng)的原理，從脫磷反應(yīng)式可以看出，只有提高(FeO)和(CaO)的濃度，降低(4CaOP2O5)濃度，反應(yīng)才向正反應(yīng)方向進(jìn)行，終點(diǎn)P含量才會(huì)降低。因此，高堿度、高氧化鐵含量的熔渣，有利于脫磷，這兩者缺一不可。增加渣中FeO含量，可加速石灰的渣化和改善熔渣的流動(dòng)性，有利于脫磷反應(yīng)。提高堿度可增加(CaO)的有效濃度，有利于提高脫磷效率；但堿度并非越高越好，加入過(guò)多的石灰，渣化不好，影響熔渣的流動(dòng)性，對(duì)脫磷反而不利。脫磷反應(yīng)是強(qiáng)放熱反應(yīng)，因而爐溫過(guò)高，反應(yīng)則向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，鋼中磷含量不僅不能降低，反而會(huì)產(chǎn)生回磷；爐溫過(guò)低，不利于石灰的渣化，并影響熔渣流動(dòng)性，也阻礙脫磷反應(yīng)的進(jìn)行。若原料中磷含量高，最好是采用爐外脫磷處理；也可采用雙渣操作，或適當(dāng)?shù)募哟笤?，這樣就相對(duì)降低了4(CaOP2O5)濃度，利于反應(yīng)繼續(xù)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，對(duì)脫磷有利。脫磷是鋼渣界面反應(yīng)，因此具有良好流動(dòng)性的熔渣，進(jìn)行充分的熔池?cái)噭?dòng)，會(huì)加速脫磷反應(yīng)，提高脫磷效率。當(dāng)前采用濺渣護(hù)爐技術(shù)，渣中MgO含量較高，要注意調(diào)整好熔渣流動(dòng)性，否則對(duì)脫磷也有影響。總之，脫磷的條件是：高堿度、高氧化鐵含量、良好流動(dòng)性的熔渣；充分的熔池?cái)噭?dòng)；適當(dāng)?shù)臏囟群痛笤俊?頂吹轉(zhuǎn)爐吹煉工藝3-1裝入制度包括哪些內(nèi)容?裝入制度是確定轉(zhuǎn)爐合理的裝入量，合適的鐵水廢鋼比。轉(zhuǎn)爐的裝入量是指主原料即鐵水和廢鋼的裝入數(shù)量。3-2什么是轉(zhuǎn)爐的爐容比，影響轉(zhuǎn)爐爐容比的因素有哪些?新轉(zhuǎn)爐砌磚完成后的容積稱為轉(zhuǎn)爐的工作容積，也稱有效容積，以“V”表示，公稱噸位用“T”表示，兩者之比值“VT”稱之為爐容比，單位為(m3t)。一定公稱噸位的轉(zhuǎn)爐，都有一個(gè)合適的爐容比，即保證爐內(nèi)有足夠的冶煉空間，從而能獲得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和勞動(dòng)條件。爐容比過(guò)大，會(huì)增加設(shè)備重量、廠房高度和耐火材料消耗量，因而使整個(gè)車間的費(fèi)用增加，成本提高，對(duì)鋼的質(zhì)量也有不良影響；而爐容比過(guò)小，爐內(nèi)沒(méi)有足夠的反應(yīng)空間，勢(shì)必引起噴濺，對(duì)爐襯的沖刷加劇，操作惡化，導(dǎo)致金屬消耗增高，爐襯壽命降低，不利于提高生產(chǎn)率。因此在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)保持設(shè)計(jì)時(shí)確定的爐容比。影響爐容比的因素有：(1)鐵水比和鐵水成分。隨著鐵水比和鐵水中Si、P、S含量增加，爐容比應(yīng)相應(yīng)增大。若采用鐵水預(yù)處理工藝時(shí)，可以小些。(2)供氧強(qiáng)度。供氧強(qiáng)度增大時(shí)，脫碳速度較快，為了不引起噴濺就要保證有足夠的反應(yīng)空間，爐容比應(yīng)增大些。(3)冷卻劑的種類。若使用以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；若使用以廢鋼為主的冷卻劑，成渣量小，則爐容比可適當(dāng)小些。爐容比還與氧槍噴嘴的結(jié)構(gòu)有關(guān)。轉(zhuǎn)爐的爐容比一般在0.851.0m3t，為減少噴濺，爐容比應(yīng)不低于0.90m3t。3-3確定裝入量的原則是什么?在確定合理的裝入量時(shí)，除了考慮轉(zhuǎn)爐要有一個(gè)合適的爐容比外，還應(yīng)保持合適的熔池深度。以保證爐底不受氧氣射流的沖聲，熔池深度必須超過(guò)氧流對(duì)熔池的最大穿透深度。對(duì)于模鑄工藝，裝入量還應(yīng)與錠型相配合。裝入量減去吹損及澆注必要損失后的鋼水量，應(yīng)是各種錠型的整數(shù)倍，盡量減少注余。對(duì)連鑄車間，轉(zhuǎn)爐裝入量可根據(jù)實(shí)際情況在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。此外，確定裝入量時(shí)，既要考慮發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備潛力，又要防止片面不顧實(shí)際的盲目超裝，以免造成事故和浪費(fèi)。3-4生產(chǎn)中應(yīng)用的裝入制度有哪幾種類型，各有什么特點(diǎn)？氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的裝入制度有：定量裝入制度、分階段定量裝入制度和定深裝入制度。其中定深裝入制度是每爐裝入量均使熔池深度保持不變，由于生產(chǎn)組織的制約，實(shí)際上難以實(shí)現(xiàn)。(1)定量裝入制度。在整個(gè)爐役期間，每爐的裝入量保持不變。這種裝入制度的優(yōu)點(diǎn)是：發(fā)揮了設(shè)備的最大潛力，生產(chǎn)組織、操作穩(wěn)定，有利于實(shí)現(xiàn)過(guò)程自動(dòng)控制。但爐役前期熔池深、后期熔池變淺，只適合大、中型轉(zhuǎn)爐。國(guó)內(nèi)外大型轉(zhuǎn)爐已廣泛采用定量裝入制度。(2)分階段定量裝入制度。在一個(gè)爐役期間，按爐膛擴(kuò)大的程度劃分為幾個(gè)階段，每個(gè)階段為定量裝入。這樣既大體上保持了整個(gè)爐役中具有比較合適的爐容比和熔池深度，又保持了各個(gè)階段中裝入量的相對(duì)穩(wěn)定；既能增加裝入量，又便于組織生產(chǎn)。這是適應(yīng)性較強(qiáng)的一種裝入制度。我國(guó)各中、小型轉(zhuǎn)爐普遍采用這種裝入制度。3-5供氧制度包括哪些內(nèi)容，它有什么重要性?供氧制度的主要內(nèi)容包括確定合理的噴頭結(jié)構(gòu)、供氧強(qiáng)度、氧壓和槍位控制。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼的供氧制度是使氧氣射流最合理地供給熔池，創(chuàng)造良好的物理化學(xué)反應(yīng)條件。它是控制整個(gè)吹煉過(guò)程的中心環(huán)節(jié)，直接影響吹煉效果和鋼的質(zhì)量。供氧是保證雜質(zhì)去除速度、熔池升溫速度、造渣速度、控制噴濺和去除鋼中氣體與夾雜物的關(guān)鍵操作。此外，它還關(guān)系終點(diǎn)碳和溫度的控制以及爐襯壽命；對(duì)轉(zhuǎn)爐強(qiáng)化冶煉、擴(kuò)大鋼的品種和提高質(zhì)量也有重要影響。3-6什么是拉瓦爾型噴頭，它有什么特點(diǎn)?拉瓦爾噴頭是收縮擴(kuò)張型噴孔，當(dāng)出口氧壓與進(jìn)口氧壓之比p出/pO0.528時(shí)才能夠形成超音速射流。在拉瓦爾噴頭中，氣流在喉口處速度等于音速，在出口處達(dá)到超音速。由于氧氣是可壓縮流體，當(dāng)高壓低速氧氣流經(jīng)拉瓦爾管收縮段時(shí)，氧流速度提高，在到達(dá)音速時(shí)若繼續(xù)縮小管徑，氧流速度并不再增高，只會(huì)造成氧氣密度增大；此時(shí)要繼續(xù)提高氧流速度，只能設(shè)法增大管徑，使其產(chǎn)生絕熱膨脹過(guò)程，氧壓降低，密度減小、體積膨脹。當(dāng)氧壓與外界氣壓相等時(shí)，就可以獲得超音速的氧射流，壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能。擴(kuò)大管徑。拉瓦爾型噴頭能夠把壓力能(勢(shì)能)最大限度地轉(zhuǎn)換成速度能(動(dòng)能)，并能獲得比較穩(wěn)定的超音速射流，在相同射流穿透深度的情況下，它的槍位可以高些，這就有利于改善氧槍的工作條件和煉鋼的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，因此拉瓦爾型噴頭被廣泛應(yīng)用。3-7氧氣自由射流的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是怎樣的?氣體從噴孔向無(wú)限大的空間噴出后，噴出氣體與空間氣體的物理性質(zhì)相同時(shí)，所形成的氣流稱為自由射流或自由流股。氧氣從噴孔噴出后，形成超音速射流。從噴孔噴出的氧氣射流，在一段長(zhǎng)度內(nèi)其流速不變?yōu)榈人俣?。由于射流邊緣與周圍介質(zhì)氣體發(fā)生摩擦，卷入部分介質(zhì)氣體并與之混合而減速；隨著射流向前運(yùn)動(dòng)，到達(dá)一定距離后，射流中心軸線上的某一點(diǎn)速度等于音速，即馬赫數(shù)Ma=1，在這點(diǎn)以前的區(qū)域，包括等速段，稱為射流的超音速核心段，又稱為首段。首段長(zhǎng)度大約是噴孔出口直徑的6倍。此點(diǎn)以后的區(qū)域，氧流的速度低于音速，稱為亞音速射流段，又稱為尾段。當(dāng)射流截面上的速度與周圍介質(zhì)一樣時(shí)，射流就沉沒(méi)在周圍介質(zhì)之中。在超音速區(qū)域內(nèi)，等速段以后射流周圍有亞音速氣流，射流的擴(kuò)張角較小，為1012；亞音速區(qū)域內(nèi)無(wú)超音速氣流，射流的擴(kuò)張角較大，為2226。超音速核心段的長(zhǎng)度一般隨出口馬赫數(shù)成正比例增加。超音速核心段的長(zhǎng)度是決定氧槍高度的基礎(chǔ)，也關(guān)系到射流對(duì)熔池的沖擊能量。高速氧氣從噴孔噴出后，形成的射流與周圍的氣體相接觸，由于射流內(nèi)氣體的靜壓低于外界靜止氣體的壓強(qiáng)，周圍的氣體被卷入。距噴孔出口的距離越遠(yuǎn)，被卷入的氣體數(shù)量越多。因此射流的流量不斷