【正文】 LF整體結(jié)構(gòu)多為臺(tái)車移動(dòng)式，鋼包由扒渣工位向固定于一定位置的加熱爐蓋、精煉爐蓋處移動(dòng)，分別完成各項(xiàng)工藝過(guò)程。吹氬槍裝在固定立柱上，有可升降與旋轉(zhuǎn)的橫臂握持槍體插入或提出鋼水，應(yīng)設(shè)置固定槍位機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)爐煉鋼車間所需混鐵車臺(tái)數(shù)N計(jì)算如下[7]： 式中 ——高爐鐵水量最高日產(chǎn)量； ——混鐵車容量,取500；——混鐵車裝滿系數(shù)，；——混鐵車日周轉(zhuǎn)次數(shù)，取2～3 次/d；——混鐵車作業(yè)率，；——鋼錠模車間所需鐵水量， t/d；——鋼錠模車間所需混鐵車臺(tái)數(shù)；由于本設(shè)計(jì)中工廠沒(méi)有鑄鋼錠模車間則，二項(xiàng)略去，若每爐鋼冶煉時(shí)間為42分鐘，則高爐鐵水最高日產(chǎn)量約為： 則所需混鐵車臺(tái)數(shù) 故所需混鐵車臺(tái)數(shù)為10。為了保證合金熔化和攪拌均勻，同時(shí)吹氬攪拌。轉(zhuǎn)爐出鋼時(shí)間約2～6min，應(yīng)采用紅包出鋼和擋渣出鋼法。這樣，終點(diǎn)控制便簡(jiǎn)化為脫碳和鋼水溫度控制，所以把停止吹氧又稱為“拉碳”，從廣義上講，終點(diǎn)控制應(yīng)包括所有影響鋼質(zhì)量的終點(diǎn)操作和工藝因素控制。由于廢鋼在吹煉時(shí)加入不方便，通常是在開(kāi)吹前加入。采用軟燒石灰，可降低化渣所需要的∑(FeO)含量，爐渣流動(dòng)性也好，可使?fàn)t渣泡沫化程度減小，鐵水含硅量降低可以減少渣量，減輕泡沫渣危害。吹煉末期，脫碳速度下降，熔池溫度升高，爐渣的泡沫化程度隨之減小。目前對(duì)泡沫渣還不能完全控制，通常在吹煉中期或稍微偏前一些，泡沫化程度達(dá)到最大值，～。 爐渣氧化性的控制用渣中氧化鐵的活度表示爐渣的氧化性使最合理的，因?yàn)樵械难趸F不會(huì)呈自由狀態(tài)存在，但是，由于確定的數(shù)值相當(dāng)復(fù)雜，因此一般只用于研究工作，生產(chǎn)中普遍用氧化鐵的濃度表示爐渣的氧化性，影響爐渣氧化性的主要因素：（1）槍位和氧壓：在一定的供氧強(qiáng)度下，槍位提高或氧壓降低時(shí)，爐渣的氧化性增強(qiáng)。 爐渣粘度的控制過(guò)粘的爐渣去除磷、硫緩慢，含有大量的金屬珠，降低鋼水的收得率；過(guò)稀的爐渣則強(qiáng)烈侵蝕爐襯。1000 /（%CaO）有效 kg/t金屬料式中 R=；（%CaO）有效＝（%CaO）R在接近終點(diǎn)時(shí)再降槍加強(qiáng)熔池?cái)嚢?，繼續(xù)脫碳和均勻熔池成分和溫度，降低終渣w(FeO)含量。本設(shè)計(jì)采用分階段定量裝入，大體上保持了比較適當(dāng)?shù)娜鄢厣疃群脱b入量的相對(duì)穩(wěn)定性[6]。分布，即偏心軸布置。 供氣構(gòu)件本設(shè)計(jì)采用環(huán)縫式噴嘴，在環(huán)縫中設(shè)有許多細(xì)金屬管，它兼有透氣磚和噴嘴的優(yōu)點(diǎn)，適用于噴吹各種氣體和粉劑，還簡(jiǎn)化了細(xì)金屬管磚的制作工藝，是很有發(fā)展前途的一種供氣構(gòu)件。 底氣用量采用底吹NAr、CO2等氣體時(shí)，()時(shí)，其冶金特征已接近頂吹法；~()；則可以降低爐渣和金屬的氧化性，并達(dá)到足夠的攪拌強(qiáng)度。氧槍尾部裝有氧槍把持器、冷卻水進(jìn)出管接頭、氧氣管接頭和吊環(huán)等。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，選取氧槍冷卻水耗量Q水= 250/h，冷卻水進(jìn)水速度 ，出水速度。管內(nèi)氧氣工況流量為：= 取中心氧管內(nèi)氧氣流速V1 = 50 m/s ，則中心氧管內(nèi)徑為：==223mm根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)熱軋無(wú)縫鋼管產(chǎn)品規(guī)格，選取選取中心鋼管為2198 mm。 = 114mm。 噴孔出口直徑根據(jù)等熵流表，在Ma = 2 時(shí)，即：則： d出 = 69mm。設(shè)計(jì)中取Ma = 。噴頭常用紫銅制成；槍身由三層無(wú)縫鋼管套裝而成；尾部結(jié)構(gòu)連接輸氧管和冷卻水進(jìn)出軟管。該層采用鎂碳磚和焦油白云石磚綜合砌筑。 爐襯各層填充材料選擇 永久層緊貼爐殼，修爐時(shí)一般不予拆除，其主要作用是保護(hù)爐殼。爐身制成圓柱形。這樣既能提高爐帽壽命，又能減少爐口粘渣。主要承受鋼水、爐渣及耐材的靜載荷，以及金屬料沖擊，熱應(yīng)力作用。爐殼鋼板厚度有如下經(jīng)驗(yàn)公式：爐身：δ2=（～）D殼 ,取δ2=60mm；爐帽：δ1=（～）δ2 取δ1=65mm ；爐底：δ3=(～)δ2 取δ3=65mm； 高徑比確定，~。其主要作用是保護(hù)爐殼，用鎂磚砌筑。.（2）出鋼口直徑d口 = cm式中 T——轉(zhuǎn)爐公稱容量，t 。其直徑與熔池直徑一致，即為D。在本設(shè)計(jì)中取a=60176?？筛鶕?jù)公式：式中 G ——新?tīng)t金屬裝入量，t；（裝入量 = 出鋼量/鋼水收得率）t ——吹氧時(shí)間，min，取18min；K——比例系數(shù)，；則熔池直徑為D =5590 mm。250t轉(zhuǎn)爐采用多孔噴槍噴吹，操作比較穩(wěn)定， m3/t。 噸鋼物料平衡表收入支出項(xiàng)目質(zhì)量/kg%項(xiàng)目質(zhì)量/kg%鐵水978鋼水1000廢鋼爐渣石灰爐氣螢石煙塵白云石噴濺爐襯鐵珠氧氣氮?dú)獾V石合計(jì)合計(jì)金屬收得率 = 鋼水質(zhì)量/(鐵水+廢鋼) =1000/（978+）=％。（9）廢鋼耗熱總的熱收入減去熱支出，得到的富余熱量用加入廢鋼來(lái)調(diào)節(jié)。K，； Tf、T——分別為冷卻劑（生鐵）的熔點(diǎn)和熔池溫度，K；。 爐氣量及成分成分質(zhì)量/kg體積/ m3體積/%CO + CO2 + ++SO2H2O + N2O2總計(jì)100 物料平衡表把以上各種物質(zhì)的總收入和總支出匯總起來(lái)。由于氧氣不純，%的氮?dú)猓使┭鯐r(shí)帶入的氮?dú)鉃椋? % = kg，其體積量為： 。（Fe2O3）= = .。即：[C]+1/2O2=CO：氧化產(chǎn)物CO量為：90%28/12 = kg 耗氧量為：90%16/12 = kg[C]+O2=CO2：氧化產(chǎn)物CO2量為：10%44/12 = kg 耗氧量為：32/44 = kg共消耗氧量=+ = kg5）石灰加入量：根據(jù)鐵水成分，取終渣堿度R=.石灰加入量 = （∑(SiO2)R 白云石帶入CaO量)/%CaO有效100 = （ – ）/(88 – ) 100= 石灰加入量及成分成分質(zhì)量/kg成分質(zhì)量/kgCaO88% = SiO2% = MgO% = S% = Al2O3% = 燒減% = 其中： [S]+(CaO)=(CaS)+[O]生成的(CaS) = 72/32 = 6）渣中的鐵氧化物：對(duì)于冶煉Q235鋼，根據(jù)已投產(chǎn)轉(zhuǎn)爐渣中含∑(FeO)量，取w(FeO)= 10%，w(Fe2O3)= 5%。根據(jù)已投產(chǎn)轉(zhuǎn)爐的經(jīng)驗(yàn)，取生白云石30 kg/t，在本設(shè)計(jì)中即為：30 = 3 kg，() 。（2）各元素耗氧量及氧化產(chǎn)物量。根據(jù)鐵水、渣料質(zhì)量及其冶煉鋼種的要求，采用單渣法操作。K1生鐵鋼爐渣爐氣煙塵礦石 反應(yīng)熱效應(yīng)（25℃）元 素反 應(yīng)反應(yīng)熱/kJkg1第3章 轉(zhuǎn)爐物料平衡與熱平衡計(jì)算物料平衡是計(jì)算轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程中加入爐內(nèi)與參與煉鋼的全部物料（如鐵水、廢鋼、氧氣、冷卻劑、渣料、合金添加劑、被侵蝕的爐襯等）和煉鋼過(guò)程的產(chǎn)物（如鋼水、爐渣、爐氣、煙塵等）之間的平衡關(guān)系。本設(shè)計(jì)選取轉(zhuǎn)爐作業(yè)率95%。 轉(zhuǎn)爐煉一爐鋼的平均冶煉時(shí)間平均冶煉時(shí)間/min煉一爐鋼的時(shí)間/min裝料吹氧輔助時(shí)間出鋼倒渣合計(jì)5188533939 轉(zhuǎn)爐作業(yè)率轉(zhuǎn)爐作業(yè)率：指轉(zhuǎn)爐一年的有效工作天數(shù)與日歷天數(shù)之比。a1)生產(chǎn)比例/%精煉方式普 碳 鋼200吹氬或LF低合金鋼170LF或LF+VD機(jī)械制造結(jié)構(gòu)鋼140RH總 計(jì)510100本設(shè)計(jì)冶煉的鋼種、。大量?jī)?yōu)質(zhì)鋼材將被需要，用于西部開(kāi)發(fā)的橋梁、建筑建設(shè)以及當(dāng)?shù)仄嚒⑤喆刃袠I(yè)。（3）攀枝花鐵礦資源豐富，地質(zhì)勘測(cè)表明，釩鈦磁鐵礦儲(chǔ)量達(dá)100億t，占全國(guó)鐵礦儲(chǔ)量的20％。（2）因此，如何降低生產(chǎn)成本、能耗，生產(chǎn)出大量的純凈鋼以達(dá)到社會(huì)的需求是轉(zhuǎn)爐煉鋼的大致發(fā)展趨勢(shì)。 （3）采用干法除塵、濕法除塵、重力除塵技術(shù)對(duì)煙塵進(jìn)行回收利用。（2）高效連鑄。目前與轉(zhuǎn)爐配合常用的精煉方法有LF、RH、CASOB等，這些工藝促進(jìn)了純凈鋼生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展。（2）副槍法動(dòng)態(tài)控制。 現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝流程與新技術(shù) 鐵水預(yù)處理近年來(lái)，鐵水爐外脫硫技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。轉(zhuǎn)爐大型化復(fù)合吹煉是日本的主要技術(shù)特征。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，煉鋼模型的開(kāi)發(fā)和利用也不斷進(jìn)步。年產(chǎn)510萬(wàn)t鋼轉(zhuǎn)爐煉鋼廠項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案第1章 緒 論 選題背景本設(shè)計(jì)題目根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)車間的生產(chǎn)狀況，意在將學(xué)生四年的學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)加以綜合運(yùn)用，并結(jié)合現(xiàn)有先進(jìn)技術(shù)，對(duì)鋼鐵企業(yè)煉鋼生產(chǎn)車間和連鑄車間的工藝布置及主體設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算，從而對(duì)鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程具有更加深刻的理解。鋼鐵企業(yè)都以增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力為核心，圍繞著優(yōu)化物流、優(yōu)化工藝、減少消耗、降低成本、生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品來(lái)進(jìn)行。美國(guó)轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)特點(diǎn)是普遍采用鐵水脫硫、濺渣護(hù)爐、鋼包爐精煉，并開(kāi)發(fā)新的終點(diǎn)控制方法等。如比利時(shí)冶金研究開(kāi)發(fā)中心開(kāi)發(fā)的LDHC、新日鐵開(kāi)發(fā)的LDOB、川崎開(kāi)發(fā)的KBOP法等[2]。國(guó)內(nèi)大力開(kāi)展濺渣護(hù)爐技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用工作，使轉(zhuǎn)爐爐齡逐步提高到30000爐以上。 爐外精煉 爐外精煉方法都是一種或幾種精煉手段的綜合利用。中國(guó)寶鋼等大型鋼廠從德國(guó)引進(jìn)的CSP、ISP工藝流程逐漸走向成熟。 （2）鋼渣水淬工藝、鋼渣“悶渣”處理、鋼渣用于燒結(jié)及其生產(chǎn)水泥等方面都有所發(fā)展[3]。此外，隨著社會(huì)對(duì)潔凈鋼的生產(chǎn)需求日益提高，迫切需要建立起一種全新的、能大規(guī)模廉價(jià)生產(chǎn)純凈鋼的生產(chǎn)體系[5]。同時(shí)，優(yōu)越的地理位置更提供給我們?cè)谂手ㄊ薪冀ㄔO(shè)鋼廠的條件：（1）目前，攀枝花市的公路建設(shè)與鐵路建設(shè)齊頭并進(jìn)，以高速公路為重點(diǎn)的公路建設(shè)加速發(fā)展，2015年間將形成濱江大道—機(jī)場(chǎng)路—炳仁大道—渡仁西線內(nèi)環(huán)線和麗攀高速—京昆高速—西區(qū)仁和快速通道外環(huán)線兩條環(huán)形線路；鐵路建設(shè)將以“二縱一橫”（南北向的成昆鐵路和成昆鐵路二線和東西向昭攀麗鐵路）主干鐵路為主通道，區(qū)域性綜合交通樞紐的發(fā)展態(tài)勢(shì)開(kāi)始顯現(xiàn)。h，四川省的4倍。攀枝花市作為全國(guó)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌綜合配套改革試驗(yàn)區(qū)，這為攀枝花市的發(fā)展提供了新的歷史機(jī)遇。 產(chǎn)品方案鋼 種連鑄坯產(chǎn)量/(萬(wàn)t預(yù)處理鐵水583（99%）（1%）（%）（%）（%）（%）（%）合格坯510（%）（%）（%）（%）（%）（%）（%）（%）（%） 金屬平衡表 轉(zhuǎn)爐車間作業(yè)指標(biāo)按照產(chǎn)品方案，轉(zhuǎn)爐煉一爐鋼的平均冶煉時(shí)間。一般非作業(yè)天數(shù)波動(dòng)在10～35天，即作業(yè)率為90%～97%。本設(shè)計(jì)選定2座公稱容量為250的頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，采用“二吹二”方案。 鐵水、廢鋼成分（%）原料CSiMnPS溫度/℃鐵水1300廢鋼25 渣料和爐襯材料成分（%）種類CaOSiO2MgOAl2O3SPCaF2FeOFe2O3燒減H2OC石灰88礦石螢石白云石爐襯 各材料的熱容項(xiàng)目固態(tài)平均熱容/kJkg1（2） 支出項(xiàng)：鋼水、爐渣、煙塵、渣中鐵珠、爐氣、噴濺。 鐵水中的元素氧化量 元素/%項(xiàng)目CSiMnPS鐵水鋼水0氧化量注：脫磷率 85%～90% ，取90%；脫硫率 30%～40% ，取35%；鋼水中殘余錳占鐵水［Mn］的30%～40%，取30%；鋼水中［C］取規(guī)格下限，因合金加入后還要增碳。 礦石加入量及成分成分質(zhì)量/kg成分質(zhì)量/kgFe2O31% = FeO1% = SO21% = Al2O31% = CaO1%=MgO1% = 1%≈H2O1% = 其中：[S]+(CaO)=(CaS)+[O]（CaS）生成量 = 72/32≈ kg消耗CaO量 = 56/32≈ kg2）螢石加入量 ：根據(jù)冶金局（部）轉(zhuǎn)爐操作規(guī)程，并參考《煉鋼工藝學(xué)》，取螢石加入量4 kg/t，在本設(shè)計(jì)中，即為：4= kg，. () 螢石加入量及成分成分質(zhì)量/kg成分質(zhì)量/kgCaF2% = MgO% = SiO26% = P% = Al2O3% = S%≈(忽略)H2O2% = 其中：2[P]+5/2O2=P2O5(P2O5)生成量 = 142/62 = kg 3）