年產(chǎn)800萬噸煉鋼車間設(shè)計(共64頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上xxxxxxxxxxxx 大 學本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(論文)題 目：設(shè)計一座年產(chǎn)800萬噸良坯的轉(zhuǎn)爐煉鋼車間學 院：xxxxxxxxxxxxxxx專 業(yè)：冶金工程班 級：2008級2班學 生：xxxxx學 號：xxxxxx號指導教師：xxxxxxxxxx 職稱：xxxx 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務書xxxxxxxxxxxxx 冶金工程 專業(yè) 08級（2012 屆） 2班 xxxxx 學生畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 設(shè)計一座年產(chǎn)800萬噸良坯的轉(zhuǎn)爐煉鋼車間畢業(yè)設(shè)計（論文）內(nèi)容：1、 廠址的選擇方案2、 車間生產(chǎn)規(guī)模，生產(chǎn)品種的基本方案3、物料平衡與熱平衡計算：平衡計算以100K

2、g鐵水為基礎(chǔ)進行計算。4、氧氣轉(zhuǎn)爐設(shè)計5、氧槍設(shè)計6、氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼車間設(shè)計7、車間生產(chǎn)概述8、轉(zhuǎn)爐車間人員編制9、技術(shù)經(jīng)濟分析圖紙：轉(zhuǎn)爐主體設(shè)備圖一張；轉(zhuǎn)爐車間平面、剖面示意圖各一張。畢業(yè)設(shè)計（論文）專題部分： 物料平衡與熱平衡計算，氧氣轉(zhuǎn)爐的設(shè)計，氧槍的設(shè)計，氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼車間設(shè)計指導教師： （簽名） 年 月 日教研室主任： （簽名） 年 月 日系教學主任： （簽名） 年 月 日：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx08 級（ 2012屆）學生畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告設(shè)計（論文）題目設(shè)計一座年產(chǎn)800萬噸良坯的轉(zhuǎn)爐煉鋼車間 專業(yè) 冶金工程 學生姓名xxxxxxxxxx 指導教

3、師 xxxxxxxxxx 本課題研究的現(xiàn)狀現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝的現(xiàn)狀主要體現(xiàn)在：（1） 轉(zhuǎn)爐煉鋼大型化，是轉(zhuǎn)爐從誕生到成熟的標志。（2） 轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖痛禑捁に?。?） 轉(zhuǎn)爐長壽技術(shù)，濺渣護爐和爐體冷卻技術(shù)的成熟都將提高轉(zhuǎn)爐的爐 齡。研究開發(fā)長壽命水冷煙罩、煙道等附屬設(shè)備，實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐整體設(shè)備長壽命化。（4） 全自動轉(zhuǎn)爐吹煉技術(shù)。（5） 全國鋼鐵企業(yè)集中度低。（6） 缺乏鐵礦石談判與海運市場主動權(quán)。（7） 鋼鐵庫存量大，利潤大幅下滑。學術(shù)價值和現(xiàn)實意義目前我國正處在發(fā)展的關(guān)鍵階段，國民經(jīng)濟實力需要大力提升，各方面的硬件設(shè)施都需要大力完善，而鋼鐵行業(yè)在其中起著舉足輕重的作用，例如在國民生產(chǎn)中就會大量的需要建

4、筑材料，特種鋼材等等。國民經(jīng)濟水平也需要鋼鐵行業(yè)來做有力的支撐。我國現(xiàn)在雖然年產(chǎn)量為5多億噸，世界排名第一?，F(xiàn)在，我國的鋼鐵產(chǎn)量雖然世界之首，但是我們還要每年從國外進口很多的鋼材，這是由于我國的技術(shù)力量還不達不到，生產(chǎn)不出某些高尖的鋼種，所以我們只能依靠國外去進口，從這一角度來說我國雖然是一個鋼鐵大國，但是并不是一個鋼鐵強國，因此我們在修建鋼鐵廠的時候需要注意加大新技術(shù)的投入量，改進現(xiàn)有的設(shè)備和技術(shù)。做到科學合理的布局，轉(zhuǎn)爐煉鋼，精煉，連鑄一體化，提高原材料使用率，降低能耗，減少污染，高效生產(chǎn)高質(zhì)量鋼材。設(shè)計（論文）提綱1 緒論2 廠址選擇3 氧氣頂?shù)讖痛缔D(zhuǎn)爐的物料平衡與熱平衡計算4 氧氣轉(zhuǎn)爐

5、設(shè)計5 氧槍設(shè)計6 氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼車間設(shè)計7 車間生產(chǎn)過程概述8 車間人員編制9 技術(shù)經(jīng)濟分析10 結(jié)語附錄A 外文期刊原文部分附錄B 外文期刊譯文部分 結(jié)語主要參考文獻1 戴云閣 李文秀 龍騰春主編:現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼M 東北大學出版社19982 王德全主編: 冶金工廠設(shè)計原理M 東北大學3 杜挺 鄧開文等著: 鋼鐵冶煉新工藝M 北京大學出版社.19944 潘毓淳主編: 煉鋼設(shè)備M 冶金工程出版社 19925 陳家祥主編: 鋼鐵冶金學(煉鋼部分)M 冶金工程出版社 19906 畢夢林主編: 技術(shù)經(jīng)濟學M 東北大學出版社 19977 史翠畢 陳廣言: 提高轉(zhuǎn)爐煤氣回收量的途徑J 安徽冶金 2006年3

6、期8 郭湛 吳科成: 轉(zhuǎn)爐渣用于鐵水脫磷的試驗研究J 安徽冶金 2006年3期9 邵主彪: 轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)高碳硬線鋼的工藝實踐J 河南冶金 2006年B09期10 Yu. Pokhvisnev, A. Zaitsev, and V. Valavin, Intl. Conf. Steel Industry of Russia & C.I.S. in the XXI Century, v. 2 (Moscow: 1994)指導教師審核意見 教研室主任： （簽名） 系教學主任： （簽名 專心-專注-專業(yè)設(shè)計一座年產(chǎn)800萬噸良坯的轉(zhuǎn)爐煉鋼車間摘 要現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼要求采用大型、連續(xù)、高效設(shè)備先進生產(chǎn)工

7、藝，布局合理、管理先進、節(jié)約能耗、減少污染、降低投資成本。本設(shè)計主要任務是設(shè)計一座年產(chǎn)800萬噸良坯的轉(zhuǎn)爐煉鋼車間，建有三座350噸頂?shù)讖痛缔D(zhuǎn)爐，采用“三吹二”操作，為提高鋼材質(zhì)量和高效連鑄的要求，車間建有CAS-OB和RH真空處系統(tǒng)，本設(shè)計要求100%的連鑄比。整個生產(chǎn)過程由計算機自動進行動態(tài)和靜態(tài)控制。本設(shè)計主要內(nèi)容包括：物料平衡和熱平衡計算，轉(zhuǎn)爐爐型及氧槍設(shè)計；主要經(jīng)濟技術(shù)指標的確定和生產(chǎn)流程的確定；車間設(shè)計及車間生產(chǎn)過程概述。關(guān)鍵詞：復吹轉(zhuǎn)爐；氧槍；連鑄;物料平衡；熱量平衡An annual output of 8 million tons of good characterize t

8、he converter steelmaking workshopABSTRACT With the rapid development of iron-steel industry now days, modern steel plants require adopting long-scale, continuous and high efficient equipment, advanced management. It should save energy, and make less pollution and reduce the investment cost. This wor

9、kshop is designed to produce 8000 thousand tons qualities ingots. Three BOF which are brown oxygen from their top adoption “three blowing two”. In the while, the refining equipment RH and CAS-OB are used for raising the steel quality and high efficient continuous casting. Computer being operated aut

10、omatically control the technological process of whole plant dynamically and satirically .This design include: the balance of material and quantity of heat; the design of shape and equipment of the workshops.Key words: BOF of blowing air on the top and bottom; Equipment of blowing oxygen; Continuous

11、casting；Material balance；Heat balance 目 錄1緒論 轉(zhuǎn)爐是鋼鐵冶金主體設(shè)備之一，當前，社會和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展新價值觀和環(huán)保新法規(guī)對轉(zhuǎn)錄的設(shè)計與操作提出來越來越嚴格的要求，能否實現(xiàn)最大限度的效率和最小程度的污染，而且還要經(jīng)濟有效，及其生存發(fā)展可能性等問題，高效率，高質(zhì)量，高壽命，低污染，低問題，這是設(shè)計目標。 作為四年大學對所學的專業(yè)的一次總結(jié)，我把書本上學到的知識做一次總結(jié)和 綜合的應用，力求達到設(shè)計的目標 自1996年中國首次鋼產(chǎn)量突破1億噸以來，中國就成為世界第一產(chǎn)鋼大國，迄今為止，已連續(xù)9年穩(wěn)居世界第一的位置，2003年，已占世界總產(chǎn)量的25；2004

12、年，我國鋼產(chǎn)量2.7億噸，生鐵產(chǎn)量2.5億噸，2020年，我國要實現(xiàn)GDP翻兩翻，鋼鐵需求量將進一步增加，鋼鐵工業(yè)存在著較大的發(fā)展?jié)摿?。因此我們進行轉(zhuǎn)爐煉鋼車間設(shè)計是橫有積極意義的。此次設(shè)計根據(jù)所給的各種參數(shù)和條件，本著因地制宜，經(jīng)濟使用的原則，但由于知識和資料有限等問題其中有一些設(shè)備具體情況只是做選擇而不能具體設(shè)計。 由于編者時間和水平有限，本設(shè)計難免存在諸多不足之處，敬請老師給予批評指導。2 廠址選擇本設(shè)計廠址選在新余市郊，隨著江西省經(jīng)濟的迅速發(fā)展，各行業(yè)對鋼材的需求也在不斷上升。尤其是特種鋼材，而且人們的注意力也逐漸移向鋼材的高質(zhì)量，為了充分利用當?shù)刭Y源條件促進其他部門的發(fā)展，在新余附近

13、建立一個鋼廠是很迫切的。 同時，優(yōu)越的地理位置更提供給我們在新余市郊建設(shè)鋼廠的條件：(1) 新余北依浙贛鐵路、滬瑞高速公路，東臨贛粵高速公路，東南緊瀕贛江支流袁河，交通便利，可以外購廢鋼，大噸位運輸。(2) 新余市工業(yè)發(fā)達，廢鋼資源豐富，而且人口眾多，勞動力充足。(3) 新余市貿(mào)易發(fā)達，進出口條件優(yōu)惠，美，澳，日等多國在此均有貿(mào)易，有投資優(yōu)勢。再技術(shù)改進上也有優(yōu)勢。由此，本設(shè)計中年產(chǎn)800萬噸良坯，以碳結(jié)鋼、合結(jié)鋼，彈簧鋼為主的轉(zhuǎn)爐鋼廠選在新余市郊的公路鐵路沿線處。3 頂?shù)讖痛缔D(zhuǎn)爐煉鋼的物料平衡與熱平衡計算3.1物料平衡計算3.1.1計算所需原始數(shù)據(jù)基本數(shù)據(jù)有：冶煉鋼種及其成份表（3-1）；金

14、屬料鐵水和廢鋼成分（表3-1）造渣用熔劑及爐襯等原材料的成分（表3-2）；脫氧和合金化用鐵合金的成分及其回收率（表3-3）；其它工藝參數(shù)設(shè)定值表（表3-4）表3-1 冶煉鋼種鐵水、廢鋼和終點鋼水的成分設(shè)定值成分類別C Si Mn P S鋼種Q235設(shè)定值鐵水設(shè)定值廢鋼設(shè)定值終點鋼水設(shè)定值0.18 0.25 0.55 0.045 0.0504.15 0.65 0.55 0.18 0.0450.18 0.25 0.55 0.030 0.0300.10 痕跡 0.20 0.016 0.026*C和Si按實際生產(chǎn)情況選取;Mn、P和S分別按鐵水成分的28%、12%、55%留在鋼水中設(shè)定。表3-2 原材

15、料成分成分類別CaO SiO2 Mg0 Al2O3 Fe2O3 CaF2 P2O5 S CO2 H2O C 灰分 燒堿石灰螢石輕燒白云爐襯焦炭87.5 2.40 3.50 1.55 0.50 0.10 0.06 4.64 0.101.32 4.45 0.60 0.60 1.50 87.80 0.90 0.10 1.5036.0 0.80 26.0 1.20 36.0 1.52 3.30 78.9 0.28 1.80 14.6 FeO 0.56 81.8 12.6 5.49表3-3 鐵合金成分(分子)及其回收率(分母)C Si Mn Al P S Fe硅 鐵錳 鐵- 73.00/75 0.50/

16、80 2.5/0 0.05/100 0.03/100 23.92/1006.60/87* 0.50/75 67.80/80 - 0.23/100 0.13/100 24.74/100*13%的C生成CO2。表3-4 其它工藝參數(shù)設(shè)定值名 稱參 數(shù)名 稱參 數(shù)終渣堿度螢石加入度輕燒白云石爐襯蝕損量%CaO/%SiO2=3.0為鐵水的0.5%為鐵水的2.3%為鐵水的0.3%渣中鐵損氧氣純度爐氣中自由氧含量氣化去硫量為渣量的4.5%99%余者為N20.5%(體積比)占總?cè)チ蛄康?/3終渣含量FeO按 (FeO)=1.35(Fe2O3)折算13%，而（Fe2O3）/(FeO)= 1/3,即（Fe2O3

17、）=4%，（FeO）=6.6%金屬中C的氧化物88% C氧化為CO，12%氧化為CO2煙塵量為鐵水量的1.5%（其中FeO為75%，F(xiàn)e2O3為20%廢鋼量由熱平衡計算確定，本計算結(jié)果為鐵水量的16.12%，即廢鋼比為13.88%噴濺鐵損為鐵水量的0.16%3.1.2 計算步驟：以100kg鐵水為基礎(chǔ)進行計算第一步、計算脫氧和合金化前的總渣量及其成份總渣量包括鐵水中元素氧化，爐襯蝕損和加入熔劑的成渣量。其各項成渣量及成分分別列于3-5，3-6，3-7?？傇考捌涑煞秩绫?-8所示第二步：計算氧氣消耗量氧氣消耗量是消耗項目與供入項目之差，詳見表3-10所示表3-5 鐵水中元素的氧化產(chǎn)物及其成渣量

18、元素反應產(chǎn)物 元素氧化量（kg） 耗氧量（kg） 產(chǎn)物量（kg）備注CSiMnPS FeC->CO 4.05×88%=3.56 4.87 8.52C->CO2 4.05×12%=0.49 1.09 1.50Si->(SiO2) 0.65 0.74 1.39Mn->(MnO) 0.35 0.10 0.45P->(P2O5) 0.164 0.21 0.38S->SO2 0.019×1/3=0.006 0.006 0.012S+(CaO)->(CaS)+(O) 0.019×2/3=0.006 -0.0065* 0.02

19、9(CaS)Fe->(FeO) 0.963×56/72=0.75 0.21 0.96Fe->(Fe2O3) 0.29×112/160=0.203 0.087 0.29入渣入渣入渣入渣入渣(表2-8)入渣(表2-8)合計 6.196 7.31 入渣組分之和：3.482成渣量 *由CaO還原出的氧量；消耗的CaO量0.012×56/32=0.021kg表3-6 爐襯蝕損的成渣量爐襯蝕損量（kg）成渣組分（kg）氣態(tài)產(chǎn)物（kg）耗氧量（kg）0.3(據(jù)表2-4)CaO SiO2 MgO Al2O3 Fe2O30.0046 0.0099 0.2367 0.00

20、08 0.0054C->CO0.3×14.6%×88%×28/12=0.09C->CO20.3×14.6%×12%×44/12=0.019C->CO，CO20.3×14.6%(88%×16/12+12%×32/12)=0.065合計0.260.1090.065表3-7 加入熔劑成渣量類別加入量成渣組分(kg)氣態(tài)產(chǎn)物(kg)(kg)CaO MgO SiO2 Al2O3 Fe2O3 P2O5 CaS CaF2 H2O CO2 O2螢石輕燒白云石石灰0.52.34.36*10.007 0.0

21、03 0.022 0.008 0.008 0.005 0.00075 0.4390.828 0.598 0.018 0.028 3.809*2 0.153 0.102 0.068 0.022 0.004 0.0040.005 0.8280.004 0.202 0.0009*3合計成渣量4.64 0.754 0.142 0.104 0.030 0.009 0.005 0.4396.1270.009 1.03 0.0009*1石灰加入量計算如下：由表3-53-7可知，渣中已含（CaO）=-0.023+0.0046+0.007+0.828=0.8166kg渣中已含（SiO2）=1.39+0.0099

22、+0.022+0.018=1.4399kg因設(shè)定的終渣堿度為R=3.0故石灰加入量R·(SiO2)-(CaO)/(%CaO石灰-R×%SiO2石灰) ( 3-1) =(3×1.4399-0.8166)/(87.5%-3×2.4%)=4.36kg*2為(石灰中CaO含量)-(石灰中SCaS的CaO量)。*3為由CaO還原出的氧量，計算方法同表3-5之注表3-8 總渣量及其成分爐渣成分CaO SiO2 MgO Al2O3 MnO FeO Fe2O3 CaF2 P2O5 CaS合計元素氧化石灰成渣爐 襯輕燒白云石螢石成渣量 1.390 0.450 0.963

23、0.2900.380 0.029 3.809 0.102 0.153 0.068 0.022 0.004 0.0040.0046 0.010 0.238 0.0008 0.00540.828 0.018 0.598 0.0280.007 0.022 0.003 0.008 0.008 0.44 0.005 0.0008 3.5024.1620.2571.4720.493總渣量%4.65 1.54 0.99 0.10 0.45 0.963 0.29 0.44 0.039 0.034 48.37 16.11 10.21 1.06 5.02 6.60 4.00 4.24 4.05 0.349.76*

24、100*總渣量計算如下：因為表2-8中除FeO和Fe2O3發(fā)外的渣量為：4.65+1.54+0.99+0.10+0.450+0.44+0.390+0.034=8.594kg，而終渣（FeO）=13%(表3-4),故總渣量為：8.594/(100-13)%=9.88kg (FeO)量=9.88×9.75%=0.963kg (Fe2O3)量=9.88×3.25%-0.022-0.0054-0.008=0.29kg第三步：計算爐氣及其成分表3-9，3-11。1) 礦石,煙塵中的鐵及氧量：假定礦石中的FeO、Fe2O3全部被還原成鐵，則有：煙塵帶走鐵量=1.50×(75.

25、00%×56/72+20.00%×112/160)=1.085kg煙塵消耗氧量=1.5×(75.00%×16/72+20%×48/160)=0.340kg其它造渣劑的Fe2O3帶入量和氧量忽略不計2) 爐氣成分、重量及體積 當前爐氣化和造渣劑帶入的氣體重量見下表體積V1由元素氧表3-9 氣體來源及重量、體積來源鐵水/kg 爐襯/kg 輕燒白云石/kg 石灰/kg 螢石合計體積/Nm3*COCO2SO2H2O8.52 0.0901.50 0.019 0.828 0.2020.012 0.004 0.0058.4902.550.0120.0096.

26、7921.2980.0040.011合計10.032 0.109 0.828 0.206 0.005 11.18V1=8.11*氣體體積=氣體重量×22.4/氣體分子量 當前氧氣消耗重量及體積表3-10 氧氣消耗量元素氧化 煙塵鐵氧化 爐襯碳氧化 石灰硫還原氧 合計耗氧量/kg7.31 0.340 0.065 -0.0027 7.71則當前實際氧氣消耗的體積量：VO2=7.71×22.4/32=5.397Nm3 爐氣總體積Vg：爐氣總體積為：Vg=元素氧化生成的體積+水蒸氣的體積+爐氣中自由體積+爐氣中氮氣體積即Vg=V1+O2爐氣×Vg+V02+O2爐氣

27、5;Vg ×N2氧氣/O2氧氣，式中，O2爐氣為爐氣中自由氧含量，0.5%;N2氧氣中氮氣成分;O2氧氣為氧氣中氧氣成分。整理得： ( 3-2) =8.11+5.397×0.5%/99.5%/1-0.5%-0.5%×%0.5%/99.5% =8.06Nm3 爐氣中自由氧體積及重量If=0.5%×8.06=0.5%Vg=0.0403 Nm3 We=32×0.0403/22.4=0.058kg 爐氣中氮氣氣體體積及重量Vn2=(5.397+0.0403) ×0.5%/99.5%=0.027 Nm3Wn2=28×0.027/22.

28、4=0.034kg表3-11 爐氣組元的重量和體積爐氣組元CO CO2 SO2 O2 N2 H2O 合計重量/kg體積/ Nm3體積百分數(shù)8.49 2.55 0.012 0.058 0.034 0.009 11.1536.792 1.298 0.004 0.0403 0.027 0.011 8.17283.11 15.88 0.049 0.49 0.33 0.135 1003) 總氧氣消耗量及體積WO2=7.71+0.058+0.034=7.802kgVO2=22.4×(7.71+0.058)/32+22.4×0.034/28=5.420+0.027 =5.465 Nm3第

29、四步:計算脫氧和合金化前的鋼水量表3-12 吹煉中鐵水的各項損失吹損元素氧化* 煙塵鐵損 渣中鐵珠 噴濺鐵損 重量/kg鐵損合計6.196 1.085 9.88×4.5%=0.518 100×0.16%=0.16 7.886*鐵水元素氧化：4.05+0.65+0.35+0.164+0.019+0.75+0.203=6.186kg鋼水重量為Wm=100.00-7.886=92.114kg即鋼水收得率為92.114%表3-13 未加廢鋼的物料平衡表收入支出項目 重量 %項目 重量 %鐵水100 86.83石灰 4.36 3.79螢石 0.5 0.43輕燒白云石 2.3 2.0爐

30、襯 0.3 0.26氧氣 7.71 6.69合計 115.17 100鋼水 92.114 79.89爐渣 9.88 8.6爐氣 11.153 9.68噴濺 0.160 0.14煙塵 1.500 1.3渣中鐵珠 0.445 0.39115.252 100計算誤差=(115.17-115.252)/115.17×100%=-0.07%第五步：計算加入廢鋼的物料平衡(1) 廢鋼中各元素氧化量表3-14 廢鋼中各元素氧化量元素C Si Mn P S廢鋼成分/%終點鋼水/%氧化量/%0.18 0.25 0.55 0.030 0.0300.1 痕跡 0.20 0.016 0.0260.08 0.

31、25 0.35 0.014 0.004(2) 廢鋼中各元素氧化量耗氧量,氧化產(chǎn)量表3-15 16.12kg廢鋼中元素氧化產(chǎn)物及成渣量元素反應產(chǎn)物元素氧化量耗氧量產(chǎn)物量CSiMnPSCCOCCO2Si(SiO2)MnMnOP(P2O5)S(SO2)S+(CaO)(CaS)+(O)16.12×0.08%×88%=0.01116.12×0.08%×12%=0.001516.12×0.25%=0.04016.12×0.35%=0.05616.12×0.014%=0.002316.12×0.004%×1/3=0.0

32、00216.12×0.004%×2/3=0.00080.011×16/12=0.0150.0015×32/12=0.0040.04×32/28=0.0460.056×16/55=0.0160.0023×80/62=0.0030.0002-0.000210.011×28/12=0.0260.0015×44/12=0.00550.04×60/28=0.0860.056×71/55=0.0720.0023×142/62=0.0050.000420.00097合計0.1110.084

33、成渣量0.196廢鋼進入鋼水中的重量=16.12-0.111=16.009kg進入爐氣中的氣體重量=0.026+0.0055+0.00042=0.032kg(3) 加入廢鋼后的物料平衡,將表3-15和表3-13的相應數(shù)據(jù)合并得加入廢鋼后的物料表見表3-16和表3-17表3-16 加入廢鋼后的物料平衡表(以100kg鐵水為基礎(chǔ))收 入支 出項目 重量項目 重量鐵水 100廢鋼 16.12石灰 4.36螢石 0.5輕燒白云石 2.3爐襯 0.3氧氣 7.802+0.084=7.886合計 131.466鋼水 92.114+16.009=108.123爐渣 9.88+0.196=10.076爐氣 1

34、1.153+0.032=11.185噴濺 0.160煙塵 1.500渣中鐵珠 0.445合計 131.489表3-17 加入廢鋼的物料平衡表以100kg(鐵水+廢鋼為基礎(chǔ))收 入支 出項目重量%項目重量%鐵水廢鋼石灰螢石輕燒白云石爐襯氧氣合計86.1213.883.750.431.980.266.79113.2176.0712.263.310.381.750.236.00100鋼水爐渣爐氣噴濺煙塵渣中鐵珠合計93.118.689.630.141.130.38113.0782.357.688.510.121.000.34100計算誤差:(113.21-113.07)/113.21×10

35、0% =0.12%第六步：算脫氧和合金化后的計物料平衡 (1) 鋼種成分中限(表3-1)和鐵合金成 錳鐵,硅鐵加入量 根據(jù)分及其收得率(表3-3)算出錳鐵和硅鐵加入量。錳鐵加入量Win的計算為: Win=(Mn)鋼種%-Mn終點%/(錳鐵Mn%×Mn收得率%)×鋼水量 (3-3) =(0.55%-0.20%)/(67.8%×80%)×93.11=0.60kg 硅鐵加入量為WFe-Si：WFe-Si=(Si鋼種%-Si終點%)×(加入猛鐵后的鋼水量-Si/(硅鐵含Si%×Si回收率) =(0.25%-0)×(93.11+0.6

36、0)-0.60×0.5%×75%/(73%×75%) =0.234/(73%×75%)=0.42kg鐵合金中元素的燒損量和產(chǎn)物量。表3-18鐵合金元素燒損量及產(chǎn)物量類別元素燒損量 脫氧量 成渣量 爐氣量 進入鋼中量/kg錳鐵CMnSiPSFe0.60×6.60%×13%=0.005 0.014 0.012 0.60×6.6%×87%=0.0340.60×67.8%×20%=0.081 0.047 0.128 0.60×67.8%×80%=0.3250.60×0.5%

37、×25%=0.0008 0.001 0.0017 0.60×0.5%×75%=0.002 0.60×0.23%=0.00138 0.60×0.13%=0.00078 0.60×24.74%=0.148合計0.0808 0.002 0.130.012 0.510硅鐵MnSiPSFe0.42×0.5%×20%=0.0004 0.0001 0.0005 0.42×0.5%×80%=0.0020.42×73%×25%=0.077 0.088 0.165 0.42×73%&#

38、215;75%=0.230 0.42×0.05%=0.0002 0.42×0.03%=0.0001 0.42×23.92%=0.100合計 0.0787 0.088 0.166 0.332總 計 0.16 0.09 0.296 0.012 0.842*0.124kg的氧量為脫氧劑總脫氧量終點鋼水含氧量可根據(jù)終點C=0.1%和C×O=0.0023即O=0.0023/0.1=0.023% 則出鋼時氧的重量=0.023%×93.11=0.0214kg,此氧量還不能滿足脫氧劑的耗氧量,其差值是由于出鋼時鋼水二次氧化所獲得的氧。(2) 脫氧和合金化后鋼水

39、成分C： 0.10%+0.034/(93.11+0.842)×100%=0.038%Si：(0.002+0.230)/(93.11+0.842)×100%=0.245%Mn：0.2%+(0.325+0.002)/(93.11+0.842)×100%=0.35%P：0.016%+(0.00138+0.0002)/( 93.11+0.842)×100%=0.0019%S：0.026%+(0.00078+0.0001)/( 93.11+0.842)×100%=0.0012%可見含量尚未達到設(shè)定值,為此需向鋼包內(nèi)加入焦粉增碳,焦粉成分見表(2-2)其加

40、入量We=(C鋼種中限-C脫氧后)%×鋼水量/焦粉含碳量(%)×C回收 率% =(0.18-0.038)%×(93.11+0.842)/(81.8%×75%)=0.22kg (3-4)加入0.0716kg的焦粉后,鋼水的含碳量可達0.18%焦粉生成物如表3-19表3-19 焦粉生成產(chǎn)物碳燒損量 耗氧量 氣體量/kg 成渣量/kg 碳入鋼量/kg0.22×81.8%×25% 0.045×32/12 0.045×44/12+0.22 0.22×12.4% 0.22×81.8%×75%

41、15;(0.56+5.49)% =0.045 =0.12 =0.178 =0.027 =0.18* 是CO2、H2O和揮發(fā)分之總和(未計揮發(fā)分燃燒的影響)(4) 脫氧和合金化后的總物料平衡 將以上結(jié)果合并后可得脫氧和合金化后的總物料平衡表表3-20 總物料平衡表收 入支 出項目 重量 %項目 重量 %鐵水 86.12 75.1廢鋼 13.88 12.1石灰 3.75 3.27螢石 0.43 0.38輕燒白云石 1.98 1.73爐襯 0.26 0.23氧氣 6.79+0.09 +0.12=7.0 6.1 硅鐵 0.42 0.37錳鐵 0.60 0.52 焦粉 0.22 0.2 鋼水 93.11

42、+0.842+0.18=94.123 82.14爐渣 8.68+0.296+0.027=9.003 7.86噴濺 0.14 0.12煙塵 1.13 0.98渣中鐵珠 0.38 0.33爐氣 9.63+0.012+0.78=9.746 8.57合計 114.66 100 114.605 100計算誤差=(114.66-114.605)/114.66×100%=0.048%3.2熱平衡計算3.2.1基本數(shù)據(jù)(1) 物料平均熱容及其熔化潛熱表3-21 物料平均熱容物料名稱生鐵 鋼 爐渣 礦石 煙塵 爐氣固態(tài)平均熱容(kJ/chg.)熔化潛熱(kJ/kg)液態(tài)或氣態(tài)平均熱容(kJ/chg.)

43、0.745 0.699 - 1.047 0.996 -218 272 209 209 209 -0.837 0.837 1.248 1.137(2) 入爐物料及產(chǎn)物的溫度表3-22 入爐物料及產(chǎn)物的溫度名稱入爐物料產(chǎn)物鐵水 廢鋼 其它原料爐渣 爐氣 煙塵溫度/°C1250 25 25與鋼水相同 1450 1450(2) 熔入鐵液中元素對鐵熔點的降低值表3-23 熔入鐵溶液中元素對鐵熔點的降低值元素CSi Mn P S熔入1%元素使鐵熔點降低值/°C使用含量范圍1%65 70 75 80 85 90 100<1 1.0 2.0 2.5 3.0 3.5 408 5 30

44、253 15 0.7 0.08另外，O、H、N三種元素共降低鐵水熔點值為6（4）煉鋼反應熱效應表3-24 煉鋼溫度下的反應熱效應反應類型化學反應熱效應 kj/kmol熱效應KJ/kg 組元氧化反應成渣反應分解反應C+1/2O2=COC+O2=CO2Si+O2=(SiO2)Mn+O2=(MnO2)2P+5/2O2=(P2O5)Fe+1/2O2=(FeO)2Fe+3/2O2=(Fe2O3)(SiO2)+2(CaO)=(2CaO·SiO2)P2O5+4(CaO)=(4CaO·P2O5)CaCO3=(Ca)+CO2MgCO3=(MgO)+CO2-97133-11639 C-34834 C-29202 Si-6594 Mn-18980 P-4250 Fe-6460 Fe-1620 SiO2-4880 P2O5 1690 CaCO3 1405 MgCO33.2.2計算過程（以100kg鐵水為基礎(chǔ)）(1) 熱收入Qin1) 鐵水物理熱Ohm已知純鐵水的熔點是1536°C，則根據(jù)表3-23和表3-1的數(shù)據(jù)得：鐵水熔點 T=1536-（4.15×100+0.65×8+0.55×5+0.18×30+0.045×25）-6 (3-5) =1112.5