【正文】 kJ故廢鋼比為： %12???熱平衡表計(jì)算結(jié)果列于表 224表 224 熱平衡表收入 支出項(xiàng)目 熱量（kJ ） ％ 項(xiàng)目 熱量（kJ） ％鐵水中物理熱 鋼水物理熱 元素氧化熱和成渣熱 爐渣物理熱 其中 C 氧化 廢鋼吸熱 Si 氧化 爐氣物理熱 Mn 氧化 煙塵物理熱 P 氧化 渣中鐵珠物理熱 Fe 氧化 噴濺金屬物理熱 輕燒白云石分解熱 熱損失 煙塵氧化熱 爐襯中碳的氧化熱 合計(jì) 合計(jì) 應(yīng)當(dāng)指出：加入鐵合金進(jìn)行脫氧和合金化，會(huì)對(duì)熱平衡數(shù)據(jù)產(chǎn)生一定的影響，對(duì)轉(zhuǎn)爐用一般生鐵冶煉低碳鋼來(lái)說(shuō)，所用鐵合金種類有限、數(shù)量也不多。其他數(shù)據(jù)參照物料平衡選取。其各項(xiàng)成渣量分別列于表 25—表 27,總渣量及其成分如表 28 所示。當(dāng)氧槍燒壞時(shí)須及時(shí)更換，設(shè)置橫移裝置及換槍裝置，在橫移裝置上并排設(shè)有兩套氧槍升降小車，其中一套供工作，一套備用。其主要作用如下：（1）硅鐵：用于合金化，也作脫氧劑。高位料倉(cāng)沿爐子跨縱向布置，兩座轉(zhuǎn)爐共用一套高位料倉(cāng)，這樣可以相互支持供料，并避免由于轉(zhuǎn)爐停爐后料倉(cāng)內(nèi)剩余石灰的粉化。 為了保證轉(zhuǎn)爐正常生產(chǎn)，應(yīng)設(shè)散狀料堆場(chǎng)，盡可能靠近轉(zhuǎn)爐。（4） 外形尺寸要合格，不能過(guò)大。為使各種物流運(yùn)行順暢，加料跨和澆鑄跨采取異側(cè)布置。 爐子跨采用橫向布置。經(jīng)處理后的混鐵車，每隔三次送到倒渣站倒渣。 轉(zhuǎn)爐車間生產(chǎn)能力的確定計(jì)算年出鋼爐數(shù) n每一吹煉爐座的年出鋼爐數(shù) N 為 N＝ =1440365％247。 另 外 ， 隨 著 對(duì)鋼 的 成 分 的 控 制 要 求 不 斷 嚴(yán) 格 ， 為 減 少 鋼 性 能 的 波 動(dòng) ， 要 求 成 分 范 圍 越 窄 越好 。 增 碳 法 是 冶 煉 中 、 高 碳 鋼 的 另 一 種 操 作 法 ， 這 時(shí) 吹 煉 操 作 和 低碳 鋼 一 樣 ， 只 是 在 鋼 包 內(nèi) 用 增 碳 劑 增 碳 ， 使 含 碳 量 達(dá) 到 丘 岡 紳 的 要 求 。 　 　 低 碳 鋼 是 轉(zhuǎn) 爐 煉 鋼 的 主 要 產(chǎn) 品 。 到 1998 年 我 國(guó)氧 氣 頂 吹 轉(zhuǎn) 爐 共 有 221 座 ， 其 中 100t 以 下 的 轉(zhuǎn) 爐 有 188 座 ， （ 50~90t 的 轉(zhuǎn) 爐有 25 座 ） ， 100200t 的 轉(zhuǎn) 爐 有 23 座 ， 200t 以 上 的 轉(zhuǎn) 爐 有 10 座 ， 最 大 公 稱 噸位 為 300t。(2) 我國(guó)轉(zhuǎn)爐煉鋼發(fā)展 　1951 年 堿 性 空 氣 側(cè) 吹 轉(zhuǎn) 爐 煉 鋼 法 首 先 在 我 國(guó) 唐 山 鋼 廠 試 驗(yàn) 成 功 ， 并 于1952 年 投 入 工 業(yè) 生 產(chǎn) 。 但由 于 此 法 不 能 去 除 硫 和 磷 ， 因 而 其 發(fā) 展 受 到 了 限 制 。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)爐，煉鋼，連鑄，工藝設(shè)計(jì)。提交的內(nèi)容包括設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份（含專題和冶金專業(yè)相關(guān)外文文獻(xiàn)譯文各一篇） ，轉(zhuǎn)爐型圖、車間平面布置圖和剖面圖各一張。（1）轉(zhuǎn)爐發(fā)展歷程早 在 1856 年 德 國(guó) 人 貝 斯 麥 就 發(fā) 明 了 底 吹 酸 性 轉(zhuǎn) 爐 煉 鋼 法 ， 這 種 方 法 是 近代 煉 鋼 法 的 開(kāi) 端 ， 它 為 人 類 生 產(chǎn) 了 大 量 廉 價(jià) 鋼 ， 促 進(jìn) 了 歐 洲 的 工 業(yè) 革 命 。 由 于 轉(zhuǎn) 爐 煉 鋼 速 度 快 （ 煉 一 爐 鋼 約 10min， 而 平 爐 則需 7h） ， 負(fù) 能 煉 鋼 ， 節(jié) 約 能 源 ， 故 轉(zhuǎn) 爐 煉 鋼 成 為 當(dāng) 代 煉 鋼 的 主 流 。 小 型 頂 吹 轉(zhuǎn) 爐 有 天 津 鋼 廠 20t 轉(zhuǎn) 爐 、濟(jì) 南 鋼 廠 13t 轉(zhuǎn) 爐 、 邯 鄲 鋼 廠 15t 轉(zhuǎn) 爐 、 太 原 鋼 鐵 公 司 引 進(jìn) 的 50t 轉(zhuǎn) 爐 、 包頭 鋼 鐵 公 司 50t 轉(zhuǎn) 爐 、 武 鋼 50t 轉(zhuǎn) 爐 、 馬 鞍 山 鋼 廠 50t 轉(zhuǎn) 爐 等 ； 中 型 的 有 鞍鋼 150t 和 180t 轉(zhuǎn) 爐 、 攀 枝 花 鋼 鐵 公 司 120t 轉(zhuǎn) 爐 、 本 溪 鋼 鐵 公 司 120t 轉(zhuǎn) 爐 等 ；20 世 紀(jì) 80 年 代 寶 鋼 從 日 本 引 進(jìn) 建 成 具 70 年 代 末 技 術(shù) 水 平 的 300t 大 型 轉(zhuǎn) 爐3 座 、 首 鋼 購(gòu) 入 二 手 設(shè) 備 建 成 210t 轉(zhuǎn) 爐 車 間 ； 90 年 代 寶 鋼 又 建 成 250t 轉(zhuǎn) 爐車 間 ， 武 鋼 引 進(jìn) 250 轉(zhuǎn) 爐 ， 唐 鋼 建 成 150 轉(zhuǎn) 爐 車 間 ， 重 鋼 和 首 鋼 又 建 成 80t轉(zhuǎn) 爐 煉 鋼 車 間 ； 許 多 平 爐 車 間 改 建 成 氧 氣 頂 吹 轉(zhuǎn) 爐 車 間 等 。 所 以 用 于 轉(zhuǎn) 爐 煉 鋼 的 氧 氣 應(yīng) 該 是 99％ 以 上 的 純 氧 。 高 碳 鋼 終 點(diǎn) (FeO)低 ，脫 磷 時(shí) 間 短 ， 因 此 需 要 采 用 雙 渣 操 作 ， 即 在 脫 碳 期 開(kāi) 始 時(shí) 放 掉 初 期 渣 ， 把 前期 進(jìn) 入 渣 中 的 磷 放 走 ， 然 而 雙 渣 操 作 損 失 大 量 熱 量 和 渣 中 的 鐵 ， 沒(méi) 有 特 殊 必要 不 宜 采 用 。所 以 冶 煉 合 金 鋼 應(yīng) 與 爐 外 精 煉 相 結(jié) 合 ． 用 鋼 包 爐 完 成 合 金 化 。方案的確定要求設(shè)計(jì)合理，能順利生產(chǎn)。鐵水預(yù)處理間和倒渣站位于煉鐵車間與鐵水倒灌站之間，且彼此平行布置。很多重要的生產(chǎn)設(shè)備與輔助設(shè)備都布置在這里，其中包括轉(zhuǎn)爐，轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)系統(tǒng)，散裝料供應(yīng)系統(tǒng)和加料、供氧系統(tǒng)，底吹氣系統(tǒng)，煙氣凈化系統(tǒng)，出渣、出鋼設(shè)施，拆修爐設(shè)備。 澆注跨與出坯跨 本設(shè)計(jì)中，全連鑄氧氣頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼車間的主體部分依然是主廠房部分，是以加料跨、爐子跨和澆鑄跨三個(gè)主體跨間為核心部分。（3） 廢鋼中硫、磷的含量要低。供應(yīng)系統(tǒng)包括散狀料堆場(chǎng)，地下料倉(cāng)，由地下料倉(cāng)送往主廠房的運(yùn)料設(shè)施，轉(zhuǎn)爐上方高位料倉(cāng)，稱量和向轉(zhuǎn)爐加料的設(shè)施。 設(shè)置高位料倉(cāng)在于起到臨時(shí)儲(chǔ)料的作用，并利用重力方式向轉(zhuǎn)爐及時(shí)可靠的供料，保證轉(zhuǎn)爐正常生產(chǎn)。鐵合金主要用來(lái)調(diào)整鋼液的成分、溫度并進(jìn)行合金化處理。氧槍升降裝置布置于轉(zhuǎn)爐的上方，這樣其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，換槍迅速?？傇堪ㄨF水中元素的氧化、爐襯蝕損和加入熔劑的成渣量。設(shè)其加入量為 ，則1W ??%???鋼 水 量焦 炭 含 碳 量 碳 回 收 率 ＝＝ 焦粉生成的產(chǎn)物如下：表 216 焦粉生成的產(chǎn)物 碳燒損量（kg）耗氧量（kg） 氣體量*（kg）成渣量（kg） 碳入鋼量（kg） ％25％＝32/12＝0.016+（0.58+）％＝％＝％75％＝ * 、 和揮發(fā)分之總和2COH將表 2121216 合并歸類，得到總物料平衡表 217表 217 總物料平衡表收入 支出項(xiàng)目 質(zhì)量（kg） % 項(xiàng)目 質(zhì)量（kg） ％鐵水 鋼水 ++＝ 廢鋼 爐渣 ++＝ 石灰 爐氣 ++＝ 螢石 噴濺 輕燒白云石 煙塵 爐襯 渣中鐵珠 氧氣 ++＝*錳鐵 硅鐵 焦粉 合計(jì) *可近似認(rèn)為（+）之氧量系出鋼時(shí)鋼水二次氧化所帶入的 計(jì)算誤差：（－）/100％＝％ 熱平衡計(jì)算 計(jì)算所需原始數(shù)據(jù)：各種入爐料及產(chǎn)物的溫度（表 218） 、物料平均熱容（表 219） 、反應(yīng)熱效應(yīng)（表 420） ，溶入鐵水中的元素對(duì)鐵熔點(diǎn)的影響（表 221） 。 鋼水物理熱 ：先根據(jù)鐵水熔點(diǎn)的方法確定鋼水熔點(diǎn) ，再根據(jù)出鋼和鎮(zhèn)○1 gQgT靜時(shí)的實(shí)際溫降，以及要求的過(guò)熱度（一般為 50～90℃）確定出鋼溫度 ；zT最后由鋼水量和熱容算出物理熱。 （2）爐外精煉收得率 97%，連鑄坯收得率 99%。表 33 國(guó)外部分大型轉(zhuǎn)爐爐容比公稱容量 100～150 150～200 200～250 250～300 300 噸以上爐容比 ～（～）居多～（～）居多～（～）居多 ～5（～0.9）居多～1（ 居多） 取爐容比為 則 =250=2253mttV3m 爐身尺寸的確定 ????22 ??????池帽身身 = 出鋼口的尺寸設(shè)計(jì)出鋼口一般都設(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。尾部結(jié)構(gòu)是保證氧氣管路、進(jìn)水和出水軟管便于同氧槍相連接，同時(shí)保證三層管之間密封。有效容積 V 225 3m出鋼口直徑d 出 224mm爐容比 t出鋼口傾角 1?0176。 爐口直徑 (435%)dD?: 取 ?? 爐帽傾角取 58176。當(dāng)前世界各國(guó)多采用和發(fā)展這種煉鋼方法。k） — — 表 220 煉鋼溫度下的反應(yīng)熱效應(yīng)組員 化學(xué)反應(yīng) △（kJ/mol） △（kJ/kg）C 氧化反應(yīng)????21OC??－139420 －11639C 氧化反應(yīng) －418072 －34834Si 氧化反應(yīng)??22Sii －817682 －29202Mn 氧化反應(yīng)??1MnOn??－361740 －6594P 氧化反應(yīng)??255P－1176563 －18980Fe 氧化反應(yīng)Fee－238229 －4250Fe 氧化反應(yīng)????2233OF??－722432 －64602Si成渣????2iCaSi:反應(yīng)－97133 －162025P成渣25 254()P??反應(yīng)－693054 －48803CaO 分解反應(yīng)????32CaO169050 1690Mg 分解反應(yīng)g??118020 1405221 溶入鐵中的元素對(duì)鐵熔點(diǎn)的降低值元素 C Si Mn P S Al Cr N、H、O在鐵中的極限溶解度 無(wú)限 無(wú)限溶入 1％元素使鐵熔點(diǎn)的降低值（℃）65 70 75 80 85 90 100 8 5 30 25 3 氮、氫、氧溶入鐵熔點(diǎn)的降低值（℃）∑＝6適用含量范圍（％）＜1.0 ≤3 ≤15 ≤ ≤8≤1 ≤18 計(jì)算步驟：以 100kg 鐵水為基礎(chǔ) 第一步：計(jì)算熱收入 。爐氣含有爐氣中含有 CO、 、 、 、 和 ，其中 CO、 、2CO2NS2HO2C和 可由表 25～表 27 查得， 和 下。終點(diǎn)鋼水成分（表 21）造渣用溶劑及爐襯等原材料的成分（表 22） ，脫氧和合金化用鐵合金的成分及其回收率（表 23）其它工藝參數(shù)（表 24）表 21 鋼種、鐵水、廢鋼、和終點(diǎn)鋼水的成分設(shè)定值C Si Mn P S鋼種 Q235A 設(shè)定值 ≤ ≤鐵水設(shè)定值 廢鋼設(shè)定值 終點(diǎn)鋼水設(shè)定值* 痕跡 *［C］和［Si］按實(shí)際生產(chǎn)情況選取 ［Mn］ 、 ［P ］ 、 ［S ］分別按鐵水中相應(yīng)成分含量的30%、10%、和 60% 留在鋼水中設(shè)定。（3）鋁鐵：合金化材料，也作脫氧劑。（2） 螢石：用于稀釋爐渣，提高爐渣的活性。地下料倉(cāng)為地下式，便于火車或汽車或運(yùn)輸帶自動(dòng)卸料。（2） 對(duì)廢鋼進(jìn)行清除處理，以清楚油污、泥沙等雜質(zhì)和有色金屬、毒品 等，使外形尺寸合格。 原材料的供應(yīng)及設(shè)備鐵水的供應(yīng)和預(yù)處理 鐵水室轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要原料，高爐鐵水采用混鐵車運(yùn)輸，經(jīng)預(yù)處理后轉(zhuǎn)運(yùn)兌入轉(zhuǎn)爐。 散裝料的各個(gè)高位料倉(cāng)沿爐子跨縱向布置，在其頂部有分配皮帶機(jī)通過(guò)，高位料倉(cāng)布置在緊靠煙道的后面，這樣煙道傾角較大，不易積灰。鐵水預(yù)處理的方法式混鐵車噴吹法，同時(shí)脫硫、脫磷。 車間組成轉(zhuǎn)爐車間由以下各部分組成：主廠房（包括原料跨、爐子跨、精煉跨、澆注跨） ，鐵水預(yù)處理站及鐵水倒灌間，廢鋼堆間及配料間，鐵合金倉(cāng)庫(kù)及散裝原料儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施，中間渣場(chǎng)，耐火材料倉(cāng)庫(kù)，一、二次煙氣凈化設(shè)施及煤氣回收設(shè)施，水處理設(shè)施，分析、檢測(cè)及計(jì)算機(jī)監(jiān)控設(shè)施，備用備件庫(kù)，機(jī)修間，生活福利設(shè)施，水、電、氣供應(yīng)設(shè)施。 首 先 因 為 在 臨 界 含 碳 量以 下 ， 脫 碳 速 率 下 降 ， 熔 池 攪 拌 減 弱 ， 加 強(qiáng) 供 氧 只 能 促 使 鐵 氧 化 而 不 能 使 碳去 除 。 高 碳 鋼 增 碳 要 很 好 控制 ， 但 軌 鋼 、 硬 線 等 用 增 碳 法 冶 煉 可 以 保 證 質(zhì) 量 合 乎 要 求 。 　 　 轉(zhuǎn) 爐 冶 煉 中 、 高 碳 鋼 雖 然 有 一 些 困 難 ， 但 也 能 保 證 鋼 的 質(zhì) 量 。 　 　 鋼 中 氣 體 和 夾 雜 物 是 評(píng) 價(jià) 鋼 的 冶 金 質(zhì) 量 的 主 要 指 標(biāo) 。 以 后 ， 又 在 唐 山 、上 海 、 杭 州 等 地 改 建 了 一 批 ~5t 的 小 型 氧 氣 頂 吹 轉(zhuǎn) 爐 。 隨 著 工 業(yè) 的 進(jìn) 一 步 發(fā) 展 ， 廢 鋼 越 來(lái) 越 多 。轉(zhuǎn)爐煉鋼（converter steelmaking）是以鐵水、廢鋼、鐵合金為主要原料，不借助外加能源，靠鐵液本身的物理熱和鐵液組分間化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生熱量而在轉(zhuǎn)爐中完成煉鋼過(guò)程。摘要本設(shè)計(jì)簡(jiǎn)要敘述了轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展?fàn)?