【正文】 00 0 60 0 40 0 0 收入項(xiàng)有：廢鋼、生鐵、石灰、礦石、螢石、電極、爐襯鎂磚、爐頂高鋁磚、火磚塊、鐵合金、氧氣和空氣 。 第一步：熔化期計(jì)算 1） 確定物料消耗量： A 、金屬爐料配入量。爐頂、爐襯和電極消耗量見表 45。由此可求出氧氣與空氣的實(shí)際耗量 ， 詳見表 48。物料中的 H2O 及其反應(yīng)產(chǎn)物 、 游離 O2 及其反應(yīng)產(chǎn)物 、 石灰的燒減（ CO2） 等， 其計(jì)算結(jié)果列于表 410。 ○3 Fe2O3 還原出的 Fe 量為 1112/160= kg 貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 25 頁 表 410 爐氣量計(jì)算 項(xiàng)目 氣態(tài)產(chǎn)物（ kg） 備注 CO CO2 N2 H2O H2 揮物 合計(jì) 爐料中 C 的氧化 電極帶入 礦石帶入 石灰?guī)? 氧氣帶入 空氣帶入 游離 O2參與反應(yīng) CO+1/2O2=CO2 H2O 參與反應(yīng) H2O+CO= H2+CO2 28/12= 28/12= 10%28/16 = 28/18= 44/12= 44/12= %= 10%44/16 = 44/18= * 2/18= 0 合計(jì) 0 % 100% * 計(jì)算條件是 :常溫 (20℃ ),常壓 () 下空氣相對(duì)濕度為 70%。 1） 確定渣量 A、 留渣量。根據(jù)表 43 給出的值可以計(jì)算產(chǎn) 物量， 詳見表 412。 貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 29 頁 D、造新渣時(shí)加入石灰、礦石和火磚塊帶入的渣量 ， 見表 412。 取堿度 ， 故石灰加入量為： [R∑ （ SiO2） ∑(CaO)]/(%CaO 石灰 R%SiO2)=(%%)= 關(guān)于磷的氧化量：根據(jù)表 47，可近似求得 ： [（ ） /%]= kg 關(guān)于鐵的燒損量：一般可以設(shè)定，當(dāng)氧化未期金屬中含 C 約 %時(shí)，渣中 ∑Fe 約達(dá) 7%，且其中 75%系（ FeO） ,15%為（ Fe2O3） ,因此，渣中含（ FeO）為（ 7%75%72 ） /56=%，含（ Fe2O3）為（ 7%25%160 ） /112=%?？諝夤┭鯙?= 貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 32 頁 表 415 爐氣量 項(xiàng)目 氣態(tài)產(chǎn)物（ kg） 備注 CO CO2 N2 H2O H2 合計(jì) 金屬中 C的氧化 電極帶入 礦石帶入 石灰?guī)? 氧氣帶入 空氣帶入 游離 O2參與反應(yīng) CO+1/2O2=CO2 H2O參與反應(yīng) H2O+CO= H2+CO2 0 C燒損量 C燒損量 濕空氣量為 m3 游離 O2= 10%= H2O 全部消耗掉 合計(jì) 0 % 0 100 貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 33 頁 表 416 熔化期和氧化期綜合物料平衡 收入 支出 項(xiàng)目 質(zhì)量 (kg) % 項(xiàng)目 質(zhì)量 (kg) % 廢鋼 生鐵 電極 礦石 石灰 爐頂 爐襯 氧氣 空氣 火磚塊 合計(jì) += += += += += += += 100 金屬 爐渣 爐氣 鐵的揮發(fā) （其它煙塵） += += (列入總物料平衡表中 ) 100 注 :計(jì)算誤差 =()/100%=% ，計(jì)算結(jié)果有效。但實(shí)際操作條件難以完全除 去，現(xiàn)定殘?jiān)繛?%，即 5%=，（見表 412）。本計(jì)算取 3%，暫定鋼水量為 98kg。還原期需往爐內(nèi)加入 FeMn、 FeSi進(jìn)行合金化。采用沉淀脫氧相結(jié)合的方式，即稀薄渣形成后，先按 。渣料組成為石灰：螢石：火磚塊 =3： 1： ，其用量應(yīng)保證順利完成脫硫任務(wù)。 1） 確定渣量 A、 殘?jiān)俊? 熔化期和氧化期的綜合物料平衡表列于表 416 中。由表 412可知，除石灰?guī)氲囊酝?，渣中已含有SiO2=++++++=。根據(jù)表 45 的假定進(jìn)行計(jì)算 ， 其結(jié)果一并列入表412 中。即通常除去 70%左右的熔化渣，而進(jìn)入氧化期只留下 30%的渣 ， 其組成見表 412。 露點(diǎn)溫度 14℃ , 先求濕空氣體積((273+20)/273()=)再算含水量 . 貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 26 頁 表 411 熔化期的物料平衡 收入 支出 項(xiàng)目 質(zhì)量 (kg) % 項(xiàng)目 質(zhì)量 (kg) % 廢鋼 生鐵 電極 礦石 石灰 爐頂 爐襯 氧氣 空氣 合計(jì) 100 金屬 爐渣 爐氣 鐵的揮發(fā) 100 注：計(jì)算誤差 =（ ） /100%=% ，計(jì)算結(jié)果有效。 由此可列出熔化期的物料平衡如表 411。 3）確定爐渣量：爐渣源于爐料中 Si、 Mn 、 P、 Fe 等元素的氧化產(chǎn)物，爐頂和爐襯蝕損和電極灰分，以及加入 的各種熔劑 ， 結(jié)果見表 49。前后二者之差即為所需凈氧量 — ， 貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 21 頁 詳見表 47。 貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 20 頁 表 45 其它數(shù)據(jù) 名稱 參數(shù) 配碳量 熔化期脫碳量 電極消耗量 爐頂高鋁磚消耗量 爐襯鎂磚消耗量 熔 、 氧化期所需氧 氧氣純度和利用率 焦炭中碳的回收率 碳氧化產(chǎn)物 煙塵量 比鋼 種規(guī)格中限高 % ，即達(dá) % 30%，即 30%= 5kg/t （金屬料），其中熔化期占 60% ，氧化期和還原期各占 20% kg/t（金屬料）：其中熔化期占 50%，氧化期占 35%，還原期 15% 5kg/t （金屬料）其中熔化期占 40%；氧化期和還原期各占 30% 50%來自氧氣，其余 50%來自空氣和礦石 99%，余者為 N2 ，氧利用率 90% 75%（系指配料用焦炭） 均按 70%生成 CO， 30%生成 CO2 按 （金屬料）考慮 表 46 爐料配入量 名 稱 用量 (kg) 配料成分 C Si Mn P S Fe 廢鋼 生鐵 合計(jì) *碳燒損率 25% B、其它原材料消耗量。 。因此，該電極是可行的。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，電極直徑可按下面公式確定。每根電極之間采用石墨端頭聯(lián)接，以保證接合處緊密。 本設(shè)計(jì) 采用 8 級(jí)電壓 其 中間各級(jí)電壓為 三角形聯(lián)接 1 級(jí) 553V 2 級(jí)（ 553） 470V 3 級(jí)（ 470） 400V 4 級(jí)（ 400） 340V 星形聯(lián)接 5 級(jí)（ 553/ 3 ） 319V 6 級(jí)（ 470/ 3 ） 271V 7 級(jí)（ 400/ 3 ） 230V 8 級(jí)（ 340/ 3 ） 196V 貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 15 頁 電極直徑 煉鋼電弧爐多采圓形 截 面石墨電極。以下是對(duì)已知裝入的電爐根據(jù)熔化時(shí)間要求來計(jì)算所需供電功率，即變壓器的容量。 Dp/Db= 電極 芯 圓的尺寸 ded， c==4320=1296mm取 1300mm 工作門 設(shè)計(jì)一個(gè)工作門，用于加料，爐前操作和觀察爐況。 在鋼液沸騰時(shí)，為了使?fàn)t渣不致沖刷爐墻上，爐坡應(yīng)高于爐門門坎，也就是渣面 100mm，因此，熔化室 直徑 Dsm=4320+100 2=4520mm。 熔池的容積 Vb 等于球冠部分體積和倒截頭圓錐部分之和，球冠部分高度 h1 為熔池深度Hb 的 1/5。 基于偏心爐底出鋼電爐 的 優(yōu)點(diǎn) [2]， 傾動(dòng)角度小，短網(wǎng)短，爐體結(jié)構(gòu)簡單且 電耗小， 鋼流短而成直線狀且鋼包可帶蓋 等 。其熔池的容積應(yīng)能足夠容納適宜熔煉重量的鋼液和爐渣，并適當(dāng)留有余地。不同熔煉 爐因工作條件不同，供熱熱源不同而有不同的內(nèi)型空間。 合格鋼水量 247。 金屬平衡圖 金屬平 衡圖反映了整個(gè)電爐生產(chǎn)車間金屬的流向以及金屬收入與支出狀況。 如表 211 表 211 產(chǎn)品方案 序號(hào) 鋼種 代表鋼號(hào) 年產(chǎn)鋼水量 （萬噸） 全年連鑄坯 （萬噸） 比例 （ %） 1 2 合計(jì) 優(yōu)質(zhì) 碳素結(jié)構(gòu)鋼 合金 結(jié)構(gòu)鋼 20 30 45 50Mn 30CrMnSi 42CrMo 20MnSi 40Cr 100 5 10 10 12 4 6 45 8 100 貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 6 頁 表 212 代表鋼號(hào)的化學(xué)成分 序 號(hào) 鋼 號(hào) C Si 化 Mn 學(xué) Cr 成 Mo 分 Ni Cu P S 1 2 3 4 5 6 7 8 20 30 45 50Mn 30CrMnSi 42CrMo 20MnSi 40Cr ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ≤ ≤ ≤ ～ ～ ～ ～ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ～ ≤ ≤ ≤ 貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 7 頁 車間生產(chǎn)能力的確定 車間生產(chǎn)能力的確定 即 是電弧爐的容量