冶金行业AOD炼钢培训教材65页

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式中: J——物质通量;

A——反应界面积;

Cm2CB——分别为实际浓度和平衡浓度。 而且从物质平衡可知:

J = V2(dCm/dt) (式51)

合并式(50),(51)并加以整理,可看出反应速度(传质速度)与比表面积成正比,即:

dCm/dt = A÷V2K(C m–CB) (式52) 出钢混冲时,能分散到钢液中去的渣滴的最小半径可近似地由下式求出: rmin = 0.02ζ÷cρH (式52)

式中:ζ——钢渣间的相间张力,尔格/厘米3;

c——比例系数,在钢液和碱性渣条件下可取0.2; ρ——钢液比重,克/厘米3; H——混冲高度,厘米。 若设出钢混冲前,炉渣组成为氧化性的低碱度渣,渣钢间的相张力取1000尔格/厘米2,混冲高度取1.2米,则可估算出混冲后进入钢液渣滴的最小半径为:

rmin = (0.0231000)÷(0.2373120)= 0.119厘米≈1.2毫米

这样小的颗粒,能使反应的比表面积(A/V)增加千倍,反应速度提高几个数量级。按粗略估算,只要有20%的炉渣被卷入运动着的钢流,反应比表面积就可增加500~1000倍。

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第四章 AOD炉的设备

AOD设备组成如下 ① AOD炉主体设备 ② AOD除尘系统 ③ AOD顶枪系统的设备 ④ AOD移动小车(移动式AOD) ⑤ 介质输送小车(移动式AOD) ⑥ AOD操作小车 ⑦ 钢包渣包车

AOD炉的主体设备有炉体、托圈、倾动机构,气体喷枪和气体混合调节设备等五部分。 1、AOD炉的炉体与炉型

AOD炉的炉体由炉身和炉帽两部分组成,炉身为圆柱体及一倒置的截头圆锥体,其尺寸的比例大致为:熔池深度:钢渣面直径:炉膛总高=1:2:3。炉身下部侧墙的倾角为20~25°,风口装置在侧墙下部。炉身部分的耐火衬分两部分:内层是工作层,由各种特性的铬镁质耐火砖砌成,厚度为300—400毫米;外层为保温衬,一般是用厚度为115毫米的耐火粘土砖砌筑。近来在欧洲与日本,采用镁白云石质耐火材料的工厂正在日益增多。炉帽一般由耐火混凝土捣打成型,也可以用砖砌筑。它的作用是防止吹炼过程中产生激烈喷溅,并在装入钢水和出钢时,保护风口不受钢水侵蚀。 2、托圈及倾动机构

与氧气转炉一样,AOD炉的炉体是安放在托圈中的。托圈上带有耳轴,承担着支承和倾动炉体的双重任务。

托圈平面的位置高于炉体内钢液面水平,因而当炉子倾动机构发生故障时,炉体受钢液重力力矩的作用,会自动转回垂直位置,保证了安全。托圈上的耳轴放置在两侧支承架上轴承内,其中驱动侧的轴承是固定的,另一侧上的轴承则可随托圈膨胀而滑动,不致受热卡死。目前多数AOD炉的炉龄还较低,因而为了进行连续生产,通常采用多个炉体更换使用,即当炉体严重损坏时,用吊车将该炉体吊出拆修,而把另一个已修砌好的,并已经过干燥和预热的炉体吊入托圈。更换时间一般只需45分钟至1小时。如果

炉龄低于60次,则需备三个炉体,当1个在吹炼时,1个在拆除及修砌,1个在干燥、预热,随时准备换上使用(干燥48小时以上,预热10~20小时)。

炉子倾动机构可使炉子前倾或后倾108°。倾动速度大小可变。出钢或出渣时,为了摇炉乎稳,采用低速(大约每分钟0.25~0.32转),空炉摇动或复位,采用高速(一般是每分钟0.5~0.7转)。倾动装置由电动机、减速器和联轴器组成。大型AOD炉多用两台电动机驱动,以减少减速器的能量损耗,例如美国东方不锈钢公司的50吨AOD炉,选用两台转速不同的30马力交

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