煉鋼課程設(shè)計

1、煉鋼廠課程設(shè)計轉(zhuǎn)爐噸位：290t計算項目：物料平衡與熱平衡、轉(zhuǎn)爐爐型設(shè)計、氧槍設(shè)計鋼 種：Q235姓 名：XXX學(xué) 號：XXX班 級：冶ZXXX指導(dǎo)老師：XX290t頂吹轉(zhuǎn)爐物料平衡與熱平衡計算（以Q235鋼為例）1.1原始數(shù)據(jù)1.1.1鐵水成分及溫度鐵水成分及溫度見表1-1。表4-1 鐵水成分及溫度成分CSiMnPS鐵水溫度%4.30.450.50.150.02514001.1.2原材料成分原材料成分見表1-2表1-2 原材料成分%CaOSiO2MgOAl2O3SPFeOFe2O3燒堿H2OC石灰91.151.601.401.420.034.40100礦石1.505.800.521.000.

2、0728.861.810.50100輕燒白云石46.0015.5030.000.508.00100爐襯1.00.9280.400.2817.41001.1.3冶煉鋼種和廢鋼成分冶煉鋼種和廢鋼成分見表1-3表1-3 冶煉鋼種和廢鋼成分%CSiMnPS溫度/Q2350.170.300.35-0.800.0350.035 廢鋼0.200.300.400.020.02251.1.4平均比熱平均熱見表1-4表1-4 平均比熱3材料固態(tài)平衡比熱容kJ/kgC熔化潛熱kJ/kgC液態(tài)或氣態(tài)平衡比熱容kJ/kgC生鐵0.7452180.837鋼0.6992720.837爐渣2091.248爐氣1.137煙塵0

3、.996209礦石1.0462091.1.5反應(yīng)熱效率（認為25與煉鐵溫度下兩者數(shù)值近似）表1-5反應(yīng)熱效率反應(yīng)式kJ/kmolkJ/kg(元素)分子量C +O2=CO131365.010949.1C 12C+O2=CO2414481.734521.0C 12Si+O2=SiO2795023.628314.0Si 282P+O2=P2O51172078.618922.6 P 30.97 Mn+O2=MnO384959.07020.3 Mn 54.9Fe+O2=FeO266635.05021.2 Fe 55.82Fe+O2=Fe2O3822156.07340.7 Fe 55.82CaO+SiO2

4、=2CaOSiO2124600.42071.1 SiO2 60.14CaO+P2O5=4CaOP2O5690414.95020.8 P2O5 142*參氧氣轉(zhuǎn)換爐煉鋼原理（美），冶金工業(yè)出版社74年版75頁1.1.6有關(guān)參數(shù)的選用 （1）渣中鐵珠占渣重的5%； （2）金屬中碳的氧化90%C CO ，10%CCO2； （3）噴濺鐵損占鐵水量的1%； （4）爐氣平均溫度1470；含自由氧0.8%；煙塵量占鐵水量的1.5% 其中有75%FeO和20%Fe2O3； （5）爐襯侵蝕占鐵水量的0.5%；（6）氧氣成分為99.6%O2和0.4%N2。1.2 物料平衡計算根據(jù)鐵水成分冶煉鋼種，可選用單渣的操作

5、法。為簡化計算，物料平衡以100kg鐵水為計算基礎(chǔ)。1.2.1爐渣量及爐渣成分的計算爐渣來自元素的氧化，造渣材料和爐襯侵蝕等。（1）鐵水中各元素的氧化量見表1-6表1-6 鐵水中各元素的氧化量%CSiMnPS備注鐵水4.30.450.50.150.025鐵水溫度1400終點鋼水0.14痕跡0.20.020.01實測氧化量4.160.450.30.130.015說明： Si在堿性轉(zhuǎn)爐煉鋼法中，鐵水中的硅幾乎全部被氧化，隨同加入的其它材料帶入的SiO2一起進入爐渣中，故終點鋼水硅的含量為痕跡； P單渣法，轉(zhuǎn)爐的去磷率約8689%，本次計算取88%，12%留在鋼中，同時要考慮鋼包中回磷的因素； Mn

6、終點鋼水殘錳量，一般為鐵水中錳含量的30%40%，本設(shè)計取30%；S氧氣轉(zhuǎn)爐內(nèi)去硫率不高，一般在3050%的范圍，這里取40%；（回硫按0.002%計算）。（2）鐵水中各元素的氧化量、耗氧量和氧化產(chǎn)物量的計算，見表1-7。表1-7 鐵水中各元素的氧化量、耗氧量和氧化產(chǎn)物量元素反應(yīng)式元素氧化（kg）耗氧量（kg）氧化產(chǎn)物（kg）備注CC+O2=CO3.7444.9928.7360CC+O2=CO20.4161.1091.5253SiSi+O2=(SiO2)0.450.5140.9643MnMn+O2=(MnO)0.30.0870.3874P2P+O2=(P2O5)0.130.1680.2979F

7、eFe+O2=(FeO)0.8403 0.241.0804 見12Fe2Fe+O2=(Fe2O3)0.3781 0.1620.5402 見12共計6.2584 7.272313.5315（3） 造渣劑成分及數(shù)量：（選自國內(nèi)有關(guān)生產(chǎn)爐）1）、爐襯侵蝕成分及重量的計算（0.5Kg爐襯100Kg鐵水）表1-8爐襯成分重量（Kg）爐襯成分重量（Kg）CaO0.51%=0.005Al2O30.50.28%=0.0014MgO0.580.40%=0.402C0.517.40%=0.087SiO20.50.92%=0.0046共計0.500其中：C 90%CCO 0.08790%=0.1827Kg 10%C

8、CO2 0.08710%=0.0319 Kg 消耗O2：生成CO的耗氧 0.1827=0.1044 Kg 生成CO2的耗氧 Kg爐襯中C消耗的O2量：0.1044 +0.0232=0.1276 Kg2）、輕燒白云石成分及重量的計算（3.0Kg輕燒白云石100Kg鐵水） 為了提高轉(zhuǎn)爐爐襯壽命，在加入石灰造渣的同時，添加一部分白云石作造渣劑，其目的是提高爐渣中MgO的含量。生產(chǎn)實踐表明，渣中（MgO）含量為 812%時，其效果較好。為此，必須保證渣中（MgO）含量在812%之間來計算白云石加入量。經(jīng)試算后取輕燒白云石加入量為3.0 / 100公斤鐵水。具體的輕燒白云石成分及重量見表1-9。表1-9

9、 輕燒白云石成分及重量的計算成分重量（Kg）成分重量（Kg）CaO3.046%=1.38燒減3.08%=0.24MgO3.030%=0.90Al2O33.00.50%=0.015SiO23.015.5%=0.465共計3.0*加入輕燒白云石后經(jīng)爐渣成分計算，應(yīng)滿足MgO=812%范圍，目的是可以提高爐襯抗熔渣的侵蝕能力，提高爐齡。燒減是指輕燒白云石或石灰中未分解的CO2及其重量。3）、礦石加入量及成分。礦石加入量為1.00kg/100kg鐵水，其成分及質(zhì)量見表110。表4-10 礦石加入量及其成分成分重量（Kg）成分重量（Kg）M（Fe2O3）1.0061.81%=0.6181M(MgO)10

10、.52%=0.0052M（FeO）1.0028.80%=0.2880M(S)10.07%=0.0007M(SiO2)1.005.80%=0.0580M(H2O)10.50%=0.0050M(Al2O3)1.001.0%=0.010M(CaO)1.001.5%=0.015共計1.00S以S+CaO=CaS+O的形式反應(yīng)，其中生成CaS量為0.000772/32=0.0016Kg消耗CaO量為0.000756/32=0.0012(kg)。消耗微量氧，忽略。4）、石灰成分及重量的計算（4.73Kg石灰/100Kg鐵水）見表111表1-11 石灰成分及重量石灰成分重量（Kg）石灰成分重量（Kg）CaO

11、4.46791.15%=4.072Al2O34.4671.42%=0.0634SiO24.4671.6%=0.0715S14.4670.03%=0.0013MgO4.4671.4%=0.0625燒減24.4674.4%=0.1966共計4.467說明：石灰加入量計算如下：取終渣堿度R=% CaO/%SiO2=3.5 (參煉鋼原理P167圖519)式中 (SiO2) = (鐵水+爐襯+輕燒白云石+礦石)中帶入 =（0.964+0.0046+0.465+0.0580） =1.4916Kg(CaO ) = (輕燒白云石+爐襯+礦石礦石中S成渣耗CaO） =（1.38+0.005+0.015-0.00

12、12） =1.3988Kg=4.468 Kg1.S：反應(yīng)式為S+( CaO)= (CaS)+O 其中：生成(CaS)重：0.0013=0.0029Kg 生成O量為： 0.0013=0.00065Kg 消耗（CaO）量：0.0013=0.0023 Kg2.燒減指未燒透的CaCO3經(jīng)受熱分解后產(chǎn)生的CO2氣體質(zhì)量。5）、.終渣(FeO)的確定 取R=3.5及(FeO)=15%這里取(FeO)= (%FeO) +0.9（%Fe2O3) =15%（全鐵法）取=。故（Fe2O3）5%，(FeO) 10%6）、終渣成分及重量的計算見表112表1-12 終渣成分及重量終渣成分氧化產(chǎn)物/Kg石灰/Kg輕燒白云

13、石/Kg爐襯/Kg礦石總重/Kg%CaO4.07071.38000.00500.01505.469750.64MgO0.06260.90000.40200.00521.369712.68SiO20.9640.07150.46500.00460.05801.563114.47P2O50.2980.2982.76MnO0.3870.3873.58Al2O30.06350.01500.00140.01000.08980.83CaS0.00300.00160.00450.04FeO1.0801.08010.00Fe2O30.5400.5405.00共計3.2694.272.76000.41300.08

14、9810.8018100其中4.0697=石灰中石灰中S自耗m（CaO）=4.0720.0023=4.0697Kg、是元素被氧化成氧化鐵的質(zhì)量，其質(zhì)量是這樣算出來的：表1-12中不計（Fe2O3）及（FeO）在內(nèi)的爐渣質(zhì)量為 m（CaO+MgO+SiO2+P2O5+MnO+Al2O3+CaS）=(5.4697+1.3697+1.5631+0.298+0.387+0.0898+0.0045)=9.1818 (Kg)因為，所以渣中其他成分之和為100%15%=85%，故爐渣質(zhì)量為（Kg）由此可知：m（FeO）= (Kg)其中m（Fe）= （Kg）m（Fe2O3）= （Kg）其中m（Fe）= （Kg

15、）1.2.2 礦石及煙塵中的鐵量和氧量的計算（1） 假定礦石中全部被還原成鐵，則加入1.00Kg礦石帶入的鐵量和氧量為： （2） 設(shè)煙塵量為鐵水量的1.5%，則1.2.3 爐氣成分及重量的計算見表113表113 爐氣成分及重量爐氣成分重量，Kg體積 （Nm3）%CO8.9664 8.9664=7.173186.37CO22.0071 2.00714=1.021812.30SO2000O20.09490.06640.80N20.02700.02160.26H2O0.0050.0050=0.00620.07共計11.1004 10.2371100.00其中 m（CO）=鐵水中的C被氧化成的CO+爐

16、襯中的C被氧化成的CO =8.8620+0.1044=8.9664Kg m（CO2）=鐵水中的C被氧化成的CO2+爐襯中的C被氧化成的CO2+白云石燒減的質(zhì)量+石灰燒減的質(zhì)量 =1.5473+0.0232+0.24+0.1966=2.0071 Kgm（SO2）=鐵水中的S的氣化氧化物質(zhì)量=0 Kgm（H2O汽）=礦石帶入的質(zhì)量=0.0050 Kg 、是自由氧和氮氣的質(zhì)量。它是由表113中爐氣的其他成分反復(fù)計算出來，即已知氧氣成分為氧氣99.6%、氮氣0.4%和爐氣中含自由氧的體積為0.8%，求氮氣和氧的體積及質(zhì)量。設(shè)爐氣總體積為V，則 V=(H2O +CO +CO2 +SO2)體積 + 自由氧

17、的體積 + N2體積 =(0.005+8.9664+2.0071+0)+0.8% V+VN2其中：VN2=*：括號內(nèi)的參數(shù)為“氧氣的消耗和帶入項目”，分式部分為氧氣純度99.6%時氧的體積，（199.6%）表示換算成N2體積。因此可得V=8.2012+0.8% V+（5.3045+0.8%V）整理后 V=8.3055 Nm3爐氣中自由氧體積=8.3055 0.8%=0.0664 m3爐氣中自由氧重=0.0664=0.0949 Kg爐氣中氮體積=0.0218+0.0032%8.1166 =0.0216 Nm3爐氣中氮重=0.0216=0.0270 Kg 1.2.4 未加廢鋼時氧氣的消耗量的計算見

18、表114表114 加廢鋼時氧氣的消耗量項目重量/Kg備注項目重量/Kg備注元素氧化耗氧量7.3603見表17自由氧重0.0664煙塵中鐵氧化耗氧量0.340見1.2.2中（2）爐氣中氮重0.0270爐襯中鐵氧化耗氧量0.1276見表18石灰中S反應(yīng)帶入氧重0.0007見表111說明礦石分解帶入氧的質(zhì)量/kg0.2494見1.2.2中（1）由此可得實耗氧量=7.3603+0.340+0.1276-0.2494+0.0949+0.027-0.0007=7.6997 kg或?qū)嵑难躞w積=7.6997=5.3898 Nm3100Kg鐵水 = 53.898Nm3T鐵水4.2.5 鋼水量計算吹噴項目：鐵水中

19、鐵元素氧化量：6.3184 kg （見表17）煙塵中鐵損量：1.085 kg渣中鐵珠重：10.80185%=0.540kg （1.1.6有關(guān)參數(shù)的選用）噴濺鐵損量：1.0000 kg （1.1.6有關(guān)參數(shù)的選用）礦石帶入的鐵量：0.6567 kg因此100kg鐵水可得鋼水收得率為：100（6.3184+1.085+0.540+1.0000）+0.6567=91.7131 kg4.2.6 未加廢鋼時的物料平衡表見表115表115 未加廢鋼時的物料平衡表收入項質(zhì)量/kg含量/%支出項質(zhì)量/kg含量/%鐵水100.0085.82鋼水91.713178.68石灰4.4674.06爐渣10.80369.

20、49輕燒白云石3.002.57爐氣11.10049.22爐襯0.500.43煙塵1.50.99氧氣7.69976.26鐵珠0.5400.76礦石1.000.86噴濺1.000.86共計116.6882100.00共計116.6573100.00計算誤差= 1.3 熱平衡計算（取冷料為25）1.3.1 熱收入項（1）鐵水物理熱鐵水熔點=1536-（4.3100+0.458+0.55+0.1530+0.02525）7 =1087.77 式中：1536為純鐵熔點，100、8、5、30、25分別為C、Si、Mn、P、S元素1%含量時降低鐵水熔點值。7為氣體O、N、H對熔點總的影響。鐵水物理熱=1000

21、.745(1087.77-25)+218+0.837(1400-1087.77)=127110.01 kJ（2）鐵水中各元素氧化熱與成渣熱CCO 3.74410949.1=40993.43kJCCO2 0.41634521.0=14360.73kJSiSi02 0.4528314.0=12741.3 kJMnMnO 0.37020.3=2106.09kJFeFeO 0.84035021.2=4219.31kJFeFe2O3 0.37817340.7=2775.51kJPP2O5 0.1318922.6=2459.938kJP2O54Ca0P2O5 0.29795020.8=1495.696 k

22、JSi02-2Ca0SiO2 (0.9643+0.0046+0.465+0.058+0.0715)2071.1=3237.95kJ共 計 84389.94kJ（3）煙塵氧化放熱1.5(77%5021.2+20%7340.7) =6052.26 kJ綜上：熱收入總計=127110.01+84389.94+6052.26=217552.21 kJ注：爐襯中C因放熱量低未計入內(nèi)。1.3.2 熱支出項（1）鋼水物理熱 鋼水熔點=1536一(0.1465+0.25+0.0230+0.0125)一7=1518.05式中:65、5、30、25分別為鋼中元素C、Mn、P、S增加1%時，鋼水熔點降低值。出鋼溫度

23、的確定過程如下：A. 過熱度，一般過熱度為2040，這里取30；B. 吹氬后到中間包開澆期間的鋼液溫降，取50；C. 出鋼后到吹氬前的溫降，取10；D. 出鋼過程溫降，一般在4050，取40。 故，出鋼溫度=鋼水熔點+過熱溫度十出鋼到攪拌前降溫+出鋼溫降+吹氬攪拌過程溫降 =1518.05+30+10+40+50 =1648.05鋼水物理熱=91.770.699(1518.05-25)+272+0.837(1648.05-1518.05)=130721.96 kJ（2）爐渣物理熱取終點渣溫度與出鋼溫度相同，即1648.05，則 爐渣物理熱=10.801.248(1648.05-25)+209=

24、24133.31 kJ（3）煙塵物理熱 1.50.996(1450-25)+209=2442.45 kJ（4）爐氣物理熱 10.951.137(1450-25)=17741.46kJ（5）渣中鐵珠物理熱 0.540.699(1518.05一25)+272+0.837(1648.05一1518.05)=769.20 kJ（6）噴濺金屬物理熱 1.00.699(1518.05一25)+272+0.837(1648.05一1518.05)=1424.45 kJ（7）輕燒白云石分解吸熱。輕燒白云石分解熱Qb。由白云石的分解反應(yīng)： CaCO3MgCO3=MgO+CaO+2CO2 和輕燒白云石的燒減量8.

25、00%，可計算得到與分解出來和燒減量相對應(yīng)的CaO和MgO含量。即： WCaO=8.00%MCaO2MCO2=8.00%5688=5.0909% WMgO=8.00%MMgO2MCO2=8.00%4088=3.6364% 則輕燒白云石分解熱Qb為：Qb=3.0（5.0909%3190+3.6364%2951）=809.13 kJ（8）礦石分解吸熱：1.028.8%5012.2+61.81%7340.7=4298.83 kJ上述熱支出總計為130721.96+24133.31+2442.45+17741.46+769.20+1424.45+809.13+4298.83=182340.79 kJ（

26、9）剩余熱量熱收入一熱支出一熱損失=217552.21-182340.79-10877.61=24333.81 kJ熱損失占熱收入的38%，這里取5%217552.21=10877.61 kJ（10）廢鋼加入量 1 kg廢鋼吸熱量為： 1.00.699(1518.05一25)+272+0.837(1648.05一1518.05)=1424.45 kJ因此可加廢鋼重=17.08 kg得廢鋼比1.3.3 熱平衡表見表116表116 熱平衡表熱收入項熱量/kJ含量/%熱支出項熱量/kJ含量/%鐵水物理熱127110.01 58.43 鋼水物理熱130721.96 60.09 元素氧化和成渣熱8438

27、9.94 38.79 爐渣物理熱24133.31 11.09 其中：Fe6994.82 3.22 煙塵物理熱2442.45 1.12 C55354.16 25.44 爐氣物理熱17741.46 8.16 Si12741.30 5.86 鐵珠物理熱769.20 0.35 Mn2106.09 0.97 噴濺金屬物理熱1424.45 0.65 P2459.94 1.13 其他熱損失10877.61 5.00 P2O51495.70 0.69 廢鋼物理熱24333.81 11.19 SiO23237.95 1.49 輕燒白云石分解熱809.13 0.37 煙塵氧化熱6052.26 2.78 礦石分解熱

28、4298.83 1.98 共計217552.21 100.00 共計217552.21 100.00 1.4 加入廢鋼和脫氧后的物料平衡計算1.4.1 加入廢鋼的物料平衡計算（1）廢鋼中各元素的氧化量（%）見表117表117 廢鋼中各元素的氧化量成分CSiMnPS廢鋼0.20.30.40.020.02終點鋼水0.05痕跡0.150.0070.007元素氧化量(%)0.130.250.350.0230.023（2)廢鋼中各元素的氧化量、耗氧量、氧化物量和進入鋼中量的計算見表418表418項目廢鋼中元素化量，kg耗氧量，kg氧化物量，kg備注CCO11.970.13%90%=0.0140.014=

29、0.0190.014=0.033CO、SO2和CO2進入爐氣中，共0.042CCO211.970.13%10%=0.0020.002=0.0050.002=0.007SSO211.970.023%=0.0010.001=0.0010.001=0.002SiSiO211.970.25%=0.0300.030=0.0340.030=0.064SiO2、MnO、P2O5及CaS進入爐渣中，共0.130，其中消耗CaO量為0.002=0.004MnMnO11.970.35%=0.0420.042=0.0120.042=0.054PP2O511.970.023%=0.0030.003=0.0040.00

30、3=0.007SCaS11.970.023%=0.0020.002=0.0010.002=0.005總計0.0940.070廢鋼中元素進入鋼水中的量=廢鋼元素氧化=17.080.097=16.98 kg將表415和表418合成新的物料平衡表419表 419 加入廢鋼后的物料平衡收入項目重量，kg支出項目重量，kg鐵水100.00鋼水91.713+17.08=108.793廢鋼7.08爐渣10.804+0.154=10.958石灰4.46爐氣11.004+0.026=11.03輕燒白云石3.00煙塵1.5爐襯0.50鐵珠0.54氧氣7.669+0.084=7.783噴濺1.00礦石1.00（3）

31、 加入廢鋼后的物料平衡表 將表419中的廢鋼+鐵水之和換算成100Kg為計算基礎(chǔ)，得到新的加入廢鋼后的物料平衡，見表420。表 420 加入廢鋼的物料平衡表收入項目重量kg%支出項目重量kg%鐵水85.41 74.73 鋼水92.92 80.54廢鋼14.59 12.76 爐渣9.36 8.70石灰3.81 3.33 爐氣9.42 8.39輕燒白云石2.56 2.24 鐵珠0.46 0.69爐襯0.43 0.37 噴濺0.85 0.77氧氣6.65 5.82 煙塵1.28 0.91礦石0.85 0.75 共計114.3005 100.00 共計114.2988 100.00 4.4.2 脫氧后

32、的物料平衡計算（1） 冶煉Q235鋼時選用錳鐵和硅鐵合金脫氧，成分見表421。表 421 錳鐵和硅鐵成分成分CSiMnPSFeFeMn88C0.222.0850.100.0210.78FeSi65/720.60.040.0226.84（2）計算鐵合金加入量根據(jù)國內(nèi)同類轉(zhuǎn)爐冶煉Q235鋼鋼種時選取一下元素的收得率：Fe-MnMnSiC說明Fe-SiMnSi收得率%807090其中10%C生成CO2收得率%8075兩種脫氧劑中的P、S、Fe則全部進入鋼中，即收得率為100%，脫氧后的鋼水成分見表422。故，F(xiàn)e-Mn加入量= kgFe-Si加入量= kg*：是錳鐵中硅進入鋼中所占的質(zhì)量分數(shù)，*：是

33、錳鐵中各元素進入鋼中的總質(zhì)量，二者均見表423。（3）脫氧后的鋼水成分見表 422。表 422 脫氧后的鋼水成分成分/%CSiMnPS脫氧后0.1460.1680.390.00210.012Q2350.170.300.35-0.800.0350.035（4）脫氧劑中各元素的計算見表423。表 423 錳鐵和硅鐵各元素氧化量及其氧化產(chǎn)物量合金成分元素?zé)龘p量/Kg耗氧量/Kg產(chǎn)物元素進入鋼中渣量/Kg爐氣量/Kg質(zhì)量/Kg質(zhì)量分數(shù)/%錳鐵CCO20.00050.00130.00180.00490.0038SiSiO20.00160.00180.00340.00380.0293MnMnO0.0464

34、0.01350.0600.18561.4259P0.00050.0021S0.0005微量不計Fe0.0294合計0.04850.01660.06340.00180.217硅鐵SiSiO20.04530.05180.09710.13580.1760MnMnO0.00030.00010.00040.00120.0015P0.0001S0.0001Fe0.0675合計0.04560.06520.09750.2047總計0.09410.08180.16090.00180.4217（5） 脫氧后的物料平衡見表424表 424 脫氧后的物料平衡收入項支出項物料總量kg%物料重量kg%鐵水85.41 74

35、.33 鋼水93.34 81.28 廢鋼14.59 12.70 爐渣9.48 8.26 石灰3.81 3.32 爐氣9.42 8.20 輕燒白云石2.56 2.23 鐵珠0.46 0.40 爐襯0.43 0.37 噴濺0.85 0.74 氧氣6.73 5.86 煙塵1.28 1.12 礦石0.85 0.74 錳鐵0.2730 0.24 硅鐵0.25140.22 總計114.9066783100.00 總計114.8431701100.00 5 轉(zhuǎn)爐部分的設(shè)計計算5.1 轉(zhuǎn)爐爐型的設(shè)計5.1.1 原始數(shù)據(jù) 爐子前期平均出鋼量為290t，鋼水收得率為92.92%（加入廢鋼后的物料平衡）。5.1.3

36、 爐容比 本設(shè)計取爐容比V/T=1.0，通常200t以上的大型轉(zhuǎn)爐的爐容比為0.91.05之間。5.1.4 熔池尺寸的計算 熔池直徑的計算a、 確定初期金屬裝入量G：取B=15%，則G=290.32tb、確定吹氧時間：“加入廢鋼后每噸鋼水耗氧量”= = =50.49m3/T吹氧時間取t=16 min則供氧強度=c、熔池直徑=6.65m其中k為系數(shù)，本設(shè)計取1.56。 熔池深度筒球型熔池深度的計算公式為：（其中V金=m3） =1.61m驗算（h穿為氧氣射流對熔池的穿透深度h穿）式中 p0設(shè)計工況氧壓，p0=10.17105Pa d出噴頭出口處直徑，d出=71.46mm 鋼水密度，取6.8t/m3

37、 所以 ，則的推薦值為0.250.4，所以本設(shè)計符合要求。 熔池其他尺寸的確定爐底球冠曲率半徑：R=0.91D=0.916.65=6.05m球冠的弓形高度：h1=0.15D=0.156.65=1.00m5.1.5 爐帽尺寸的確定 爐口直徑d0：取d0=0.50D=0.486.65=3.19m 爐帽傾角：取=640 爐帽高度H帽： H錐=3.55m取H口=400mm，則整個爐帽高度為：H帽= H錐+H口=3.55+0.4=3.95m在爐口處設(shè)置水箱式水冷爐口。爐帽部分容積為：V帽= = =73.43m35.1.6 爐身尺寸的確定 爐膛直徑D膛=D=6.65（無加厚） 根據(jù)選定的爐容比為1.0，可

38、求出爐子總?cè)莘e為V總=1.0290=290m3V身=V總 - V金 - V帽 =262.40-42.69-73.43=146.28m3 爐身高度H身=4.21m則爐型內(nèi)高H內(nèi)=h+H身+H帽=1.61+4.21+3.95=9.77m5.1.7 出鋼口尺寸確定 出鋼口直徑dT=24cm0.24m 出鋼口襯磚外徑dST=6dT=60.24=1.44m 出鋼口長度LT=7dT=70.24=1.68m 出鋼口傾角：取=180.5.1.8 爐襯厚度確定 爐身工作層選700mm，永久層選115mm，填充層100mm，總厚度為700+115+100=915mm，爐殼內(nèi)徑為D內(nèi)殼=6.65+0.9152=8.

39、48m，爐帽和爐底工作層均選600mm，爐帽永久層為150mm，爐底永久層用標準鎂磚立砌一層230mm，粘土磚平砌三層653=195mm，則爐底磚襯總厚度為600+230+195=1025mm。 故爐殼內(nèi)型高度為H殼內(nèi)=9.77+1.025=10.795m。工作層材質(zhì)全部采用鎂碳磚。5.1.9 爐殼厚度確定爐身部分選75mm厚的鋼板，爐帽和爐底部分選用65mm厚的鋼板，則H總=10.795+0.065=10.86mD殼=8.48+20.075=8.63m爐殼轉(zhuǎn)角半徑SR1=SR2=900mmSR3=0.5=0.51025=510mm5.1.10 驗算高寬比=1.35“煉鋼工藝設(shè)計技術(shù)規(guī)定”要求

40、爐殼的高寬比H/D應(yīng)在1.351.65范圍，小容量轉(zhuǎn)爐取上限，大容量轉(zhuǎn)爐取下限。本設(shè)計H/D=1.35，在推薦范圍內(nèi)，因此認為所設(shè)計的爐子尺寸基本上是合適的，能夠保證轉(zhuǎn)爐的正常冶煉進行。5.2 噴頭及氧槍的設(shè)計計算5.2.1 噴頭參數(shù)的選擇5.2.1.1 氧流量和供氧強度氧流量=915.13 m3/min5.2.1.2 噴頭的選擇出口馬赫數(shù)為M=2.0，選擇四孔噴頭，噴頭角度為120。5.2.1.3 設(shè)計工況氧壓查等熵流表，當M=2.0時，p/p0=0.1278，定P膛=1.3105Pa，則P設(shè)=10.17105Pa5.2.1.4 計算喉口直徑每孔氧氣流量：q=qv/4=915.13/4=228.78m3/min利