【正文】 = 5% ，則其余渣應(yīng)占渣量總數(shù)的85%。 生白云石加入量及成分成分質(zhì)量/kg成分質(zhì)量/kgCaO355% = MgO333% = SiO233% = Fe2O331% = Al2O333% = 燒減35% = 其中：燒減是白云石中CaCO3 ` MgCO3分解產(chǎn)生的CO2氣體。 鐵水中元素氧化量、氧化產(chǎn)物量 元素反應(yīng)元素氧化量/kg耗氧量/kg氧化產(chǎn)物量/kgC[C]+1/2O2=CO90%=16/12=28/12=[C]+O2=CO210%=32/12=44/12=Si[Si]+O2=SiO232/28=60/28=Mn[Mn]+1/2O2=MnO16/55=71/55=P2[P]+5/2O2=P2O580/62=142/62=S[S]+O2=SO21/3=32/32=64/32=*S[S]+(CaO)=(CaS)+[O]2/3=（16）/32=72/32=Fe［Fe］+1/2O2=（Fe0）16/56=*2[Fe]+3/2O2=Fe2O348/112=總計(jì)*注：假定爐內(nèi)氣化脫硫1/3；。為了簡(jiǎn)化運(yùn)算，以100 kg鐵水為計(jì)算基礎(chǔ)。kg1元素C [C]+1/2O2=CO10950 [C]+O2=CO234520Si [Si]+O2=SiO228314P2[P]+5/2O2=P2O518923Mn [Mn]+1/2O2=MnO7020Fe [Fe]+1/2O2=FeO5020 [Fe]+3/2O2=Fe2O36670SiO2SiO2+2CaO=2CaOSiO22070P2O5P2O5+4CaO=4CaO P2O55020 假設(shè)條件根據(jù)各類(lèi)轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)實(shí)際過(guò)程假設(shè)：（1）渣中鐵珠量為渣量的8%；（2）噴濺損失為鐵水量的1%；（3）熔池中碳的氧化生成90%CO，10% CO2；（4）%，其中wFeO為77%，wFe2O3=20%；（5）%；（6）爐氣溫度取1450℃，%；（7）氧氣成分：%氧氣，%氮?dú)?。K1熔化潛熱/kJ熱平衡是計(jì)算轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程的熱量收入（如鐵水物理熱、化學(xué)熱）和熱量支出（如鋼水、爐渣、爐氣的物理熱、冷卻劑溶化和分解熱）之間的平衡關(guān)系。 鑄坯收得率鑄坯收得率：指爐產(chǎn)合格鑄坯與爐產(chǎn)鋼水量之比。爐子非作業(yè)天數(shù)，包括計(jì)劃停爐（指定期檢修），準(zhǔn)備（指修補(bǔ)出鋼口及貼補(bǔ)爐襯渣線處，清除爐口結(jié)鐵、更換氧槍等），等待（指吊車(chē)對(duì)準(zhǔn)，等鐵水以及調(diào)度的不平衡）和設(shè)備故障。 冶煉的鋼種、代表鋼號(hào)及其化學(xué)成分鋼 種鋼 號(hào)化學(xué)成分w/%CSiMnPSCuAl普碳鋼Q235~~~≤≤≤－Q275~~~≤≤≤－低合金鋼16Mn~~ ~≤≤≤－20MnSi~~~≤≤≤－機(jī)械制造結(jié)構(gòu)鋼40Cr~~~≤≤－－38CrSi~~~≤≤－－ 金屬平衡 年產(chǎn)合格坯510萬(wàn)t。綜上所述，新廠落建是非常必要的，也是可行的。很好的原料供應(yīng)為新廠的落建奠定了基礎(chǔ)。h，%，第2章 設(shè)計(jì)概述 廠址選擇論證本設(shè)計(jì)廠址選擇在四川攀枝花市郊，隨著四川省經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，各行業(yè)對(duì)鋼材的需求也在不斷上升。 （4）尾氣的回收利用。近年來(lái)，采用高效連鑄技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)連鑄機(jī)的改造取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，特別是高拉速技術(shù)已經(jīng)引起了人們的高度重視。 連續(xù)鑄鋼（1）近終型連鑄。采用副槍能再不倒?fàn)t的情況下，快速檢測(cè)轉(zhuǎn)爐熔池鋼水溫度、碳含量、氧含量以及取鋼樣渣樣等。在處理方法上，KR機(jī)械攪拌法和噴吹法是最基本的兩種方法；在脫硫劑的選擇上，鎂基脫硫劑是最佳的鐵水脫硫劑之一。日本轉(zhuǎn)爐技術(shù)的進(jìn)步突出在以下兩個(gè)方面：一是分階段精煉，二是智能控制。目前，中國(guó)大部分轉(zhuǎn)爐實(shí)現(xiàn)了模型控制，這有利于轉(zhuǎn)爐高效化與鋼水潔凈化。 我國(guó)鋼鐵工業(yè)現(xiàn)狀長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)鋼鐵工業(yè)進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整，以完成鋼鐵工業(yè)的合理布局，提高工藝裝備水平，淘汰落后的工藝裝備, 采用高新技術(shù)改革傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)提高質(zhì)量，增強(qiáng)企業(yè)的整體競(jìng)爭(zhēng)能力，而不是以盲目的規(guī)模擴(kuò)張為主旨。由于激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和日益嚴(yán)格的環(huán)保要求，要求企業(yè)必須在充分保護(hù)環(huán)境的同時(shí)，不斷降低生產(chǎn)成本，以提高競(jìng)爭(zhēng)力[1]。 國(guó)外鋼鐵工業(yè)現(xiàn)狀經(jīng)過(guò)幾年的結(jié)構(gòu)調(diào)整、專(zhuān)業(yè)分工、技術(shù)升級(jí)、企業(yè)購(gòu)并、資源整合，國(guó)外的大型鋼鐵企業(yè)通過(guò)加大對(duì)科學(xué)技術(shù)的投入和開(kāi)發(fā)，實(shí)施產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略等方式，不斷鞏固自身的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)地位，并從中獲得高額利潤(rùn)。國(guó)外在轉(zhuǎn)爐煉鋼中研究出了許多新的加強(qiáng)熔池?cái)嚢璧姆椒ㄒ蕴岣呷鄢財(cái)嚢鑿?qiáng)度。 轉(zhuǎn)爐煉鋼（1）長(zhǎng)壽轉(zhuǎn)爐技術(shù)。 （3）復(fù)吹轉(zhuǎn)爐強(qiáng)化冶煉技術(shù)。它是對(duì)傳統(tǒng)連鑄工藝的一次重大改革，主要分為薄板坯連鑄、帶鋼連鑄、薄帶連鑄、異型坯連鑄和中空原坯連鑄。 節(jié)能環(huán)保技術(shù)（1）減少水的用量和廢水的排放，串級(jí)供水技術(shù)進(jìn)行水的循環(huán)利用等。 轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)展望21世紀(jì)，轉(zhuǎn)爐煉鋼會(huì)出現(xiàn)以下發(fā)展趨勢(shì)[：以產(chǎn)品為核心，將鐵水預(yù)處理—轉(zhuǎn)爐煉鋼—爐外精煉—高效連鑄—熱送連軋有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，形成緊湊式連續(xù)化生產(chǎn)的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)線[4]。為了充分利用當(dāng)?shù)刭Y源條件促進(jìn)其他部門(mén)的發(fā)展，在攀枝花附近建立一個(gè)鋼廠是很迫切的。h，（4）目前正處于西部大開(kāi)發(fā)時(shí)期。 產(chǎn)品方案。假定鐵水預(yù)處理比100%。由于采用濺渣護(hù)爐技術(shù)，轉(zhuǎn)爐作業(yè)率可顯著提高。 轉(zhuǎn)爐容量和座數(shù)的確定按轉(zhuǎn)爐“一吹一”方案考慮，年出鋼爐數(shù)為： 根據(jù)上面計(jì)算結(jié)果并參照轉(zhuǎn)爐系列，為了減少車(chē)間內(nèi)的設(shè)備互相干擾，爐子座數(shù)不宜太多，但必須保持車(chē)間內(nèi)始終有固定數(shù)目的爐子在吹煉，以發(fā)揮生產(chǎn)潛力。 原始數(shù)據(jù)的選取 原材料成分~。kg1液（氣）態(tài)平均熱/kJ 物料平衡計(jì)算物料平衡基本項(xiàng)目：（1） 收入項(xiàng)：鐵水、廢鋼、溶劑（石灰、螢石、白云石）、氧氣、爐襯蝕損、鐵合金。 渣量及其成分計(jì)算（1）鐵水中元素氧化量 。（3）渣料的加入量1）礦石加入量：為了化渣，加入礦石1%，即1001% =1kg 。4）爐襯侵蝕量：轉(zhuǎn)爐爐襯在爐渣作用下，將被侵蝕和沖刷進(jìn)入渣中，%，即100% = kg , （）。 由此可知：（FeO）= 10% = kg, （Fe2O3）= 5% = kg。故可得到：渣中鐵珠量 = 8% = kg；噴濺損失量 = 100 1% = kg；煙塵鐵損失量 = 100 %（77%56/72 + 20%112/160）= kg；元素氧化損失 = kg； （見(jiàn)表36）吹損總量 = + + + = kg； 鋼水量 = 100 – = kg 氧氣消耗量計(jì)算1）元素氧化耗氧 = kg；（）；2）煙塵鐵氧化耗氧 = 100%（77%16/72 + 20%48/160）= kg；3) 爐襯中碳氧化耗氧 = kg；（）。其中：CO來(lái)源于鐵水和爐襯中的碳氧化；CO2來(lái)源于鐵水、爐襯中碳氧化，以及白云石和石灰石中的燒減量；SO2來(lái)源于鐵水中硫氧化；H2O來(lái)源于礦石和螢石中；N2來(lái)源于供氧時(shí)被帶入。 熱收入 熱收入主要是鐵水的物理熱和元素氧化的化學(xué)熱。爐渣物理熱 = [（166225）+ ] = kJ（3）礦石分解吸熱 1 (%56/725020 + 45%112/1606670 + ) = kJ（4）煙塵物理熱 [(145025) + ] = kJ（5）爐氣物理熱 (145025) = kJ（6）渣中鐵珠物理熱[(152125) + + (16621521)] = kJ（7）噴濺金屬物理熱 1[(152125) + + (16621521)]= kJ（8）吹煉熱損失吹煉過(guò)程熱損失包括爐體和爐口的熱輻射、對(duì)流、和傳導(dǎo)傳熱、冷卻水帶走熱等。 熱平衡表熱收入熱支出項(xiàng)目熱量/kJ%項(xiàng)目熱量/kJ%鐵水物理熱鐵水物理熱元素放熱和成渣熱爐渣物理熱C礦石分解熱Si14157煙塵物理熱Mn2597爐氣物理熱P1930鐵珠物理熱Fe噴濺物理熱SiO2吹煉熱損P2O5廢鋼熔化熱煙塵氧化放熱爐襯碳放熱共計(jì)100共計(jì)100熱效率 =(鋼水物理熱 + 礦石分解熱 + 廢鋼熔化熱)/熱收入100% =（ + +）/100% = % 噸鋼物料平衡廢鋼加入之后，忽略廢鋼中含硅、錳元素的氧化損失， kg，（+），即使用100kg鐵水、。 轉(zhuǎn)爐爐型的選擇本設(shè)計(jì)為250t的小型轉(zhuǎn)爐，選用桶球型爐底。~，大爐子取下限。對(duì)于筒球型熔池，熔池體積與熔池直徑存在如下關(guān)系： 。 （2）爐帽高度H帽取爐口上部直線段高度H口 = 350 mm，則爐帽高度為：H帽 = 1/2（Dd口）tan+H口= 1/2（55902571）tan60176。其中： =（）（++）+ = m3所以H身 = 6673 mm 出鋼口尺寸出鋼口內(nèi)口一般設(shè)在爐帽與爐身交界處，以使轉(zhuǎn)爐出鋼時(shí)其位置最低，便于鋼水全部出凈。在本設(shè)計(jì)中不設(shè)填充層。各層厚度參考高澤平《煉鋼工藝學(xué)》。有效容積Vt263m3爐帽高度H帽爐容比Vt/G爐身高度H身熔池直徑D出鋼口直徑d出熔池高度h0出鋼口傾角20186。爐帽制成截圓錐形。其特點(diǎn)是使用安全，但制作難度較大。爐底為球冠形，其強(qiáng)度優(yōu)于截錐形。填充層介于永久層和工作層之間，采用焦油鎂砂搗打而成，其主要功能是減輕爐襯受熱膨脹時(shí)對(duì)爐殼產(chǎn)生擠壓和便于拆除工作層。 砌筑轉(zhuǎn)爐爐襯選擇磚型時(shí)應(yīng)考慮一下一些原則：（1）在可能條件下，盡量選用大磚，以減少磚縫，還可提高筑爐速度，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度；（2）力爭(zhēng)砌筑過(guò)程中不打或少打磚，以提高磚的利用率和保證磚的砌筑質(zhì)量；（3）出鋼口用高壓整體型專(zhuān)用磚，更換方便、快捷；爐底用帶弧形的異型磚；（4）盡量減少磚型種類(lèi)。其計(jì)算根據(jù)物料平衡求得，如前面的計(jì)算結(jié)果，每噸鋼的耗氧量為60m3，吹氧時(shí)間為18min，則通過(guò)氧槍的氧氣流量為：Q = 60250/18= 833m3/min 工況氧壓和喉口直徑（1）選用噴孔出口馬赫數(shù)Ma與噴孔數(shù)。 （2）設(shè)計(jì)工況氧壓P0(近似等于滯止氧壓) 根據(jù)等熵流表（見(jiàn)王令?！稛掍搹S設(shè)計(jì)原理》附錄Ⅰ），當(dāng)Ma = 2 時(shí)，P/ P0 = ，取P = P膛 =0. 101MPa，則工況氧壓為： P0 = （3）計(jì)算喉口直徑。擴(kuò)散段的半錐角為4176。（3）確定噴孔傾角 按照經(jīng)驗(yàn)在本設(shè)計(jì)中取噴孔傾角為15176。（2）中、外層鋼管管徑高壓冷卻水從中層管內(nèi)側(cè)進(jìn)入，經(jīng)噴頭頂部轉(zhuǎn)彎180176。同理，外層管內(nèi)徑： = = 選取外層管為2808mm。本設(shè)計(jì)取氧槍總長(zhǎng)為24m，氧槍工作行程18m。全程吹A(chǔ)r，成本太高；全程吹N2，又會(huì)增加鋼中的氮。 底吹元件布置底吹噴嘴布置應(yīng)使底吹和頂吹產(chǎn)生的熔池環(huán)流運(yùn)動(dòng)同向，且使熔池?cái)嚢杈鶆驎r(shí)間最短，以此獲得最佳的攪拌效果。（2）要有合適的熔池深度：合適的熔池深度應(yīng)大于頂槍氧氣射流對(duì)熔池的最大穿透深度的一定尺寸。本設(shè)計(jì)采用高—低—高—低的恒壓變槍操作：開(kāi)吹時(shí)采取高槍位化渣，使渣中w(FeO)達(dá)25%~30%，促進(jìn)石灰熔化，盡快形成具有一定堿度的爐渣，增大前期脫磷和脫硫效率，同時(shí)也避免酸性渣對(duì)爐襯的侵蝕。 石灰加入量主要根據(jù)鐵水中硅磷含量和爐渣堿度確定 在鐵水含磷量較低，采用單渣法和廢鋼做冷卻劑時(shí)，石灰加入量可按下式計(jì)算：石灰加入量=[%Si]當(dāng)鐵水中含磷較高并假定金屬料中含磷量的90％氧化進(jìn)入爐渣，則石灰加入量按下式計(jì)算：石灰加入量＝1000R此時(shí)，提高渣中CaF∑(FeO)、MnO 、MgO等含量都能使?fàn)t渣熔點(diǎn)降低，流動(dòng)性改善。（3）溫度對(duì)爐渣的氧化性是間接的，熔池溫度低而使金屬和爐渣粘度增大，爐渣向金屬傳遞氧和金屬吸收射流的氧減慢，爐渣的氧化性增強(qiáng)。隨著吹煉的進(jìn)行，渣量迅速增大，在采用高∑(FeO)化渣時(shí)，爐渣的泡沫化程度迅速增大。在鐵水溫度較低時(shí)，應(yīng)先提溫，待溫度上升后，再提槍化渣。 溫度制度溫度控制的辦法主要是適時(shí)的加入需要數(shù)量的冷卻劑，以控制好過(guò)程溫度，并為直接命中終點(diǎn)溫度提供保證。 終點(diǎn)控制和出鋼終點(diǎn)控制是轉(zhuǎn)爐吹煉末期的重要操作。增碳法省去倒?fàn)t、取樣及隨后的補(bǔ)吹時(shí)間，因而生產(chǎn)率高，終渣w(FeO)高，化渣耗，去磷率高，熱量收入較多，有利于增加廢鋼用量。本設(shè)計(jì)鋼種采用鋼包內(nèi)脫氧，即在出鋼過(guò)程中將全部合金加到鋼包內(nèi)，這種方法簡(jiǎn)便，大大縮短了冶煉時(shí)間，而且能提高合金元素的收得率。