1.供氧強度
單位時間内噸鋼消耗氧氣量,一般取值3.2m³/(t·min)~4.5m³/(t·min),100t以下轉爐取中(zhōng)下限,100t轉爐以上取上限。供氧強度代表轉爐冶煉效率的單位,目前小(xiǎo)轉爐國(guó)内冶煉速度最好的是無錫新(xīn)三洲和陽春新(xīn)鋼鐵,純供氧時間10min左右,大轉爐國(guó)内做得最好的敬業集團,純供氧時間12min~13min。代表公(gōng)式:I=Q(氧氣流量)/[T(出鋼量)·t(純供氧時間)]。
2.轉爐裝(zhuāng)入量
鐵水+廢鋼(生鐵),爐容比0.65t/m³~0.90t/m³,100t以下轉爐爐容比取中(zhōng)下限,100t以上轉爐爐容比取中(zhōng)上限,是轉爐出鋼負荷的一個名(míng)詞。
3.沖擊面積
氧氣流股與平靜金屬液面接觸時的面積。沖擊面積的大小(xiǎo)與轉爐氧槍槍位和氧槍工(gōng)藝參數有(yǒu)關(氧槍吼口直徑和擴張角),一般沖擊面積占據整個上表面積的60%-80%,過大侵蝕爐襯,100t以下轉爐取下限,100t以上轉爐取上限。沖擊面積對轉爐冶煉速度也有(yǒu)影響,但設計時,必須考慮爐襯安(ān)全。
4.石灰加入量
噸鋼消耗的石灰量,也是影響轉爐冶煉成本最關鍵的一個名(míng)詞,計算公(gōng)式(如下),保證爐襯安(ān)全和鋼水質(zhì)量的前提下,目前國(guó)内鋼廠都在追求最佳的少渣冶煉模式,部分(fēn)鋼廠以建立以副槍或少渣冶煉模型,以模型設計來控制石灰和渣料加入,副槍做的做好的Danieli和武漢創特,數據模型做的最好的安(ān)徽工(gōng)業大學(xué)和北京科(kē)技(jì )大學(xué)。加入轉爐鐵水矽在0.20%~0.40%,通過少渣模型數據計算,石灰在20Kg/t-40Kg/t,為(wèi)鋼廠解決了很(hěn)多(duō)成本。
2.14×[Si%]×R
Q=————————×W鐵水
(CaO%)有(yǒu)效
式中(zhōng)Q:石灰加入量(噸/爐); R:堿度;[Si%]:鐵水矽成份; (CaO%)有(yǒu)效:石灰有(yǒu)效CaO含量;(CaO%)有(yǒu)效=石灰CaO%-R×石灰SiO2% 備注:冶金石灰(CaO%)有(yǒu)效按75%計算,活性石灰(CaO%)有(yǒu)效按90%計算。
5.合金消耗、噸鋼消耗量
主要與鋼種、爐中(zhōng)成分(fēn)和出鋼過程鋼水氧化性有(yǒu)關。合金化方式有(yǒu)兩種,一種先弱後強,一種先強後弱。消耗控制,主要是合金品位、鋼水氧化性。成本控制需要制定定額,一般合金吸收率參考矽85%、錳95%、釩96%。合金加入量計算方法:
[成份中(zhōng)限%]鋼種-[殘餘含量%]終點合金加入量(kg/爐)=—————-----------———————— ×鋼水量(kg/爐)合金成份%×合金收得率%
6.氧槍音速
氧槍在爐内開氧運行過程中(zhōng),氧氣的穿過基本介質(zhì)的速度,氧槍音速對轉爐供氧時間也有(yǒu)影響。超音速氧槍能(néng)夠提高轉爐冶煉速度,各個鋼廠都用(yòng),但氧氣射流在泡沫渣内埋弧時,對外界幹擾影響小(xiǎo)。計算:α=(κgRT)1/2m/sα—當地條件下的音速,m/s;κ—氣體(tǐ)的熱容比,對于空氣和氧氣,κ=1.4;g—重力加速度,9.81m/s²;R—氣體(tǐ)常數,26.49m/κ。
7.馬赫數
是轉爐氧槍沖擊熔池深度的一個名(míng)詞,一般設計參數1.6~1.8,100t以下轉爐取中(zhōng)下限,100t以上轉爐取中(zhōng)上限,當馬赫數一定時,氧槍沖擊深度與氧槍的壓力和槍位有(yǒu)關,沖擊深度數值在600mm-800mm,熔池高度一般在900mm-1200mm,熔池底部留出一定的安(ān)全距離,以保護爐底不出現大的波動,實現安(ān)全冶煉。計算公(gōng)式:M=ν/αM—馬赫數;ν—氣體(tǐ)流速,m/s;α—音速,m/s。
8.氧槍高度
指氧槍冶煉過程中(zhōng)距熔池液面的距離,包括基本高度、過程高度、終點高度。100t以下轉爐基本高度700mm-1000mm,過程高度1000mm-1600mm,終點高度700mm-900mm;100t以上轉爐基本高度1000mm-1200mm,過程高度1200mm-1800mm,終點高度800mm-900mm,各槍位的高度保證,轉爐快速起溫、起渣,過程化渣埋弧,終渣做粘,氧化性弱。計算公(gōng)式:H=bPDeH—氧槍噴頭端面距熔池液面的高度,㎜;b—系數,随噴孔數而變化,四孔噴頭b=45~60;P—供氧壓力,MPa;De—噴頭出口直徑,㎜。
9.碳氧濃度積
即在一定溫度和壓力下,鋼液中(zhōng)碳與氧的質(zhì)量百分(fēn)濃度之積是一個常數,而與反應物(wù)和生成物(wù)的濃度無關。鋼水在1600℃下,碳氧濃度積計算公(gōng)式:[%C]×[%O]=0.0016%-0.0028%,為(wèi)降低鋼水氧含量,各鋼廠追求最佳碳氧濃度積,首鋼京誠200t轉爐生産(chǎn)品種鋼碳氧濃度積在0.0020%,實現了初始鋼水較低氧含量。
10.熔渣堿度
爐渣中(zhōng)堿性氧化物(wù)濃度的總和與酸性氧化物(wù)濃度總和之比稱為(wèi)爐渣堿度。分(fēn)二元堿度和四元堿度,代表公(gōng)式:二元堿度CaO%/SiO2%,四元堿度(CaO%+MgO%)/(SiO2%+Al2O3%)。初煉爐(轉爐或電(diàn)爐)熔渣堿度一般在2.5-3.5,精(jīng)煉爐(LF鋼包精(jīng)煉爐)熔渣堿度根據鋼種特性确定,有(yǒu)的鋼種需要控制高堿度高鋁白渣(比如軸承鋼);有(yǒu)的鋼種需要控制低鋁酸性灰白渣(比如鋼簾線(xiàn));有(yǒu)的鋼種需要控制灰渣,保證鋼水中(zhōng)有(yǒu)一定氧含量(比如易切屑鋼)。
11.熔池升溫度數
單位時間内熔池升溫量,與鐵水條件、廢鋼搭配和氧槍工(gōng)藝參數以及工(gōng)藝控制有(yǒu)關,計算公(gōng)式:Q=Σ(m·c)·ΔtΔt= Q/Σ(m·c)Δt—熔池升溫度數,℃;Q—1㎏元素氧化後放出的熱量,kJ;m—受熱物(wù)體(tǐ)(金屬、爐渣、爐襯)的量,㎏;c—受熱物(wù)體(tǐ)(金屬、爐渣、爐襯)的比熱容,kJ/(㎏·℃)c金屬=1.05 kJ/(㎏·℃),c爐渣=1.235 kJ/(㎏·℃),c爐襯=1.235 kJ/(㎏·℃)
12.鋼鐵料消耗(Kg/t)
是衡量轉爐生産(chǎn)成本的一個重要指标,消耗大小(xiǎo)與鋼種、鐵水條件、渣料消耗(石灰)、含鐵原料和工(gōng)藝操作(zuò)以及鋼水氧化性有(yǒu)關,目前各個鋼廠都在研究轉爐最佳操作(zuò)模式,統一方式,加大含鐵原料回收,鋼鐵料消耗已經突破了原理(lǐ)計算,以HRB400E、HRB500E為(wèi)例,轉爐鋼鐵料達到1040kg/t以下,甚至更低,為(wèi)鋼廠節約成本打下良好基礎,計算公(gōng)式:(鐵水+廢鋼+生鐵塊)/轉爐合格産(chǎn)出量*1000。
13.闆坯連鑄機最大拉速
闆坯連鑄機最大拉速與結晶器冷卻、足輥水、每段水冷卻以及凝固末端不會出現液芯為(wèi)最佳确定,但鑄坯偏析可(kě)以通過調整壓下量控制。公(gōng)式:Vmax=(K/Dmin)²*LeVmax--最大拉速,m/min;K--凝固系數,mm/min1/2;Dmin--最小(xiǎo)安(ān)全厚度mm,一般大于15mm;Le--結晶器有(yǒu)效長(cháng)度,m
14.鑄機流數确定
鑄機流數确定與鋼包鋼水量、澆注周期和鑄坯斷面确定,一般多(duō)流數,鋼包鋼水量要大,小(xiǎo)流數,鋼包鋼水量要小(xiǎo)。計算公(gōng)式:n=G/tsvp
G--鋼包容量,t;
t--鋼包允許澆注時間;
s--每流鑄坯斷面面積,㎡;
v--拉速,m/min;
p--鑄坯密度,t/m³,碳素鎮靜鋼密度7.6t/m³,沸騰鋼6.8t/m³。
15.連鑄坯收得率
連鑄坯收得率與開澆擺槽管損失、切頭切尾、異常坯甩出、中(zhōng)包澆餘有(yǒu)關,計算公(gōng)式:(合格鑄坯産(chǎn)量/連鑄澆注鋼液總量)*100%,普鋼連鑄坯收得率99.9以上,優特材連鑄坯收得率99.5%以上。
16.液芯長(cháng)度
包括一般液芯長(cháng)度和最大液芯長(cháng)度,一般液芯長(cháng)度從結晶器到鑄坯凝固末端的距離:最大液芯長(cháng)度,拉速最大下,從結晶器彎月面至火切機之間的距離。可(kě)根據鑄坯質(zhì)量和生産(chǎn)節奏進行搭配,确定合适的液芯長(cháng)度。計算公(gōng)式L液=V最大*D²/4K²V最大--最大拉坯速度(米/分(fēn)鍾);D--鑄坯厚度(米);K--凝固系數(米/分(fēn)鍾)
17.結晶器倒錐度
(上口寬度-下口寬度)/(上口寬度×結晶器長(cháng)度)*100%,數值1.1%/m-1.7%/m,數值的大小(xiǎo)和鋼種的凝固特性和鑄坯斷面有(yǒu)關,一般大斷面,結晶器錐度取小(xiǎo)數值,小(xiǎo)斷面結晶器錐度取大值。
18.結晶器冷卻強度
單位時間内鋼水通過同闆向水傳遞的熱量,冷卻強度的大小(xiǎo)與結晶器銅管耐磨層厚度、冷卻水量和鋼種有(yǒu)關:Q=0.0036F*VF:結晶器水縫總面積;V:冷卻水在水縫内的流速。
19.鑄機溢漏率計算公(gōng)式
溢漏鋼流數總和/(澆注總爐數*鑄機擁有(yǒu)流數)*100%。衡量連鑄全流作(zuò)業率的一個重要指标。小(xiǎo)方坯國(guó)内鋼廠溢漏率做的最好的數據0.001%,矩形坯溢漏率做的最好的最好的數據0.002%,闆坯溢漏率做的最好的數據0.005%。
20.鑄坯線(xiàn)收縮量
指鑄坯在冷卻過程中(zhōng)縱向收縮量。主要與冷卻、碳含量有(yǒu)關,不同鋼種線(xiàn)收縮量不一樣,比如C0.10%,線(xiàn)收縮量10.5%;C0.40%,線(xiàn)收縮量11.3%;C0.70%,線(xiàn)收縮量12.1%;C1.00%,線(xiàn)收縮量14.0%。計算公(gōng)式:Δl=βΔTΔT—彎月面到結晶器出口處坯殼的溫度變化;
β—坯殼收縮系數,鐵素體(tǐ)為(wèi)16.5×10-6/℃;奧氏體(tǐ)為(wèi)22.0×10-6/℃