【正文】 ................................................85 拉矯方法的確定 .................................................................................................................86 引錠裝置 ..............................................................................................................................86 輥道及后步工序其他設備 ...............................................................................................86 電磁攪拌裝置 ....................................................................................................................868 生產組織和人員編制 ........................................................................................................................889 主要經濟技術指標 ............................................................................................................................93專題 ........................................................................................................................................................94致 謝 ....................................................................................................................................................1041 緒 論 轉爐冶煉原理簡介 [1]轉爐煉鋼是把氧氣鼓入熔融的生鐵里，使雜質硅、錳等氧化。 C 含量在 %以上的鐵碳合金稱為生鐵，熔點在 11001200℃。 氧氣轉爐煉鋼的特點與平爐、電爐煉鋼法相比，氧氣轉爐煉鋼具有生產率高、剛中氣體含量低、鋼的質量好等特點。耐火材料消耗僅為平爐的 15~30%,一般為2~5kg/t。而且生產規(guī)模越大，基建投資就越省。2）設計中對主要工藝流程進行多方案比較，以確定最佳方案。2)表中所有鋼種均進行爐外精煉處理，包括吹氮、LF、VOD、RH處理等。表 2－2 轉爐冶煉周期和吹氧時間推薦值轉爐公稱噸位/t ＜30 30～100 ＞100 備 注項目 單位 數(shù)值轉爐公稱容量 t 100 120 150 220 250 180最大出鋼量 t 120 150 180 220 275 320鋼包容量 t 120 150 180 220 275 320澆注起重機 t 180/63/20 225/63/20 280/80/20 360/100/20 400/100/20 450/100/20冶煉周期/min 28～32 32～38 38～45吹氧時間/min 12～16 14～18 16～20結合供氧強度、鐵水成分和所煉鋼種等具體條件確定年出鋼爐數(shù)=1 間煉 一 爐 鋼 的 平 均 冶 煉 時年 煉 鋼 時 間=1 間煉 一 爐 鋼 的 平 均 冶 煉 時轉 爐 作 業(yè) 率年 日 歷 時 間 197。 [3] 氧氣頂?shù)讖痛缔D爐的物料平衡和熱平衡 物料平衡計算 計算原始數(shù)據(jù)基本數(shù)據(jù)有：冶煉鋼種及其成分鐵水和廢鋼成分、終點鋼水成分（表 31）；造渣用熔劑及爐襯等的原材料的成分（表 32）；脫氧和合金化用鐵合金的成分及其回收率（表 33）；其它工藝參數(shù)（表 34）。氧氣實際消耗量為消耗項與攻入項之差，見表 39。② (Fe2O3)量 =5%﹣﹣﹣=。轉換得來的。先根據(jù)鋼種成分設定值和（31）和鐵合金成分及其回收率（33）算出錳鐵和硅鐵的加入量，再計算其元素的燒損量。表 317 入爐物料及產物的溫度設定入爐物料 產物名稱鐵水 廢鋼 其他原料 爐渣 爐氣 煙塵溫度( ℃) 1250 25 25 與鋼水相同 1450 1450表 318 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/） 熔化潛熱 218 272 209 209 209 液態(tài)或氣態(tài)平均熱容 表 319 煉鋼溫度下的反應熱效應組元 化學反應 ?H（kJ/kmol） ?H（kJ/kmol）C [C]+1/2{O2}={CO} 氧化反應 139420 11639C [C]+{O2}={CO2} 氧化反應 418072 34834Si [Si]++{O2}=(SiO2) 氧化反應 817682 29202Mn [Mn]+1/2{O2}=(MnO) 氧化反應 361740 6594P 2[P]+5/2{O2}=(P2O5) 氧化反應 1176563 18980Fe [Fe]+1/2{O2}=(FeO) 氧化反應 238229 4250Fe 2[Fe]+3/2{O2}=(Fe2O3) 氧化反應 722432 6460SiO2 (SiO2)+2(CaO)=() 成渣反應 97133 1620P2O5 (P2O5)+4(CaO)=() 成渣反應 693054 4880CaCO3 CaO3=(Cao)+{CO2} 分解反應 169050 1690MgCO3 MgCO3=(MgO)+ {CO2} 分解反應 118020 1405表 320 溶入鐵中的元素對鐵的熔點的降低值元素 C Si Mn P S Al Cr N,H,O在鐵中的極限溶解度（%） 無限 無限溶入 1%元素使鐵熔點的降低值（℃）65 70 75 80 85 90 100 8 5 30 25 3 適用含量范圍（%）? ?3 ?15 ?? ?1 ?18?=6 計算步驟 以 100Kg 鐵水為基礎。由表中給出的煙塵量參數(shù)和反應熱效應計算可得。Qg=[（1520 －25）+272+（1690 －1520）]=(2) 爐渣物理熱 Qr:溫度與鋼水溫度相同，則得：Qr=[（1690 －25）+209]=(3) 爐氣，煙塵，鐵珠和噴濺金屬的物理熱 Qx。對轉爐用一般生鐵冶煉低碳鋼來說。爐型的選擇和各部尺寸確定是否合理，直接影響著工藝操作，轉爐壽命，鋼的產量和質量以及爐子的生產率。本設計中選用筒球型死爐底。 爐容比確定轉爐的爐容比又稱為容積系數(shù)，以 V/T 表示，即轉爐的工作容積與公稱噸位之比。采用鐵礦石或氧化鐵皮為主的冷卻劑，成渣量大，爐容比也需相應增大些；若采用廢鋼為主的冷卻劑，成渣量小，則爐容比可適當選擇小些。必須防止兩種傾向：轉爐爐體過于細長，必然導致廠房高度和相關設備的高度有所增加，使基建投資和設備費用增加；過于矮胖的爐型，爐內噴濺物易于噴出爐外，熱量和金屬損失較大。我國設計部門推薦的熔池直徑計算的經驗公式為： 1）熔池直徑確定 D ： 原始條件：。?? 爐口直徑 d：一般說來，在滿足兌鐵水和加廢鋼的前提下，應適當減小爐口直徑，以利于減少熱損失，減少空氣進入爐內影響爐襯壽命和改善爐前操作條件。對于一定噸位的轉爐，爐型和熔池直徑確定之后，可根據(jù)幾何公式計算熔池深度 H0。 爐型主要尺寸的確定新轉爐的爐型和各部位尺寸可根據(jù)經驗公式計算,結合現(xiàn)有轉爐的生產實際，并通過模型試驗來確定。本設計方案為 150t 轉爐，采用氧氣頂?shù)讖秃洗禑捁に? ，鋼水收得率為 93%，最大廢鋼比為 17%，采用廢鋼礦石冷卻法冷卻。 選擇爐容比時應考慮以下因素：（1） 鐵水比、鐵水成分。由于原材料和操作方法的不同，其系數(shù)也不相同。 爐型選擇轉爐爐型按金屬熔池的形狀可以分為筒球型、錐球型和截錐型三種。其熱收入部分約占總收入的 %熱支出部分約占 %。Qb=（% 1690+%1405）=(5) 熱損失 Qq：用與加熱廢鋼的熱量一般占總熱收入的 3～8%。(1) 鋼水物理熱 Qg ：先按求鐵水熔點的方法確定鋼水的熔點 Tg；再根據(jù)出鋼和鎮(zhèn)靜時的實際降溫（通常前者為 4060℃，后者約為 35℃/min,具體時間與盛鋼桶大小和澆注條件有關）以及要求的過熱度（一般為 5090℃）確定出鋼溫度 Tz 。然后由鐵水溫度和生鐵比熱（表 17 和 18）確定 Qw。其加入量 W1 為： W1=()%鋼水量/焦炭中 C 含量C 回收率 =%%/%75% =表 315 焦粉生成的產物碳燒損量/kg耗氧量/kg 氣體量/kg① 成渣量/kg 碳入鋼量/kg%25%=0.012 +(+5.52)%=%=%75%=37① 為 COH2O 和揮發(fā)分的總和（未計算揮發(fā)分燃燒的影響） 。鋼水量 Qg=鐵水量－鐵水中元素的氧化量－煙塵－噴濺和渣中的鐵損；Qg=100－－ （75%56/72－20%112/160）++6%=。其中 CO，CO2，SO2 和 H2O可表查得，O2 和 N2 則有爐氣總體積來確定。因設定的終渣堿度 R=；故石灰加入量為[R∑w (SiO2)－∑w （CaO）]/[w （CaO 石灰）－Rw (SiO2 石灰)]=(%－%)=(石灰中 CaO 含量) －(石灰中 S→CaS 自耗的 CaO 含量)?？傇堪ㄨF水中元素氧化，爐襯蝕損和加入熔劑的成渣量。 N—每一座吹煉爐子的年出鋼爐數(shù)； q—轉爐公稱容量；再根據(jù)澆注方法就可以計算出年產鋼量：1403658%2103957WnNqt??3 轉爐物料平衡和熱平衡計算 煉鋼過程的物料平衡與熱平能量衡計算是建立在物質和能量的基礎上的。表21與轉爐配套的鋼包容量和澆注起重機的配合 轉爐座數(shù)的確定為了減少車間內的設備互相干擾，終有固數(shù)目的爐子在吹煉，以發(fā)揮生產潛力。5）在學習、總結國內外有關廠家的生產經驗的基礎上，移植適用可行的先進技術。近年來由于氧氣轉爐煉鋼與爐外精煉技術相結合，所煉鋼種進一步擴大，目前能生產的鋼種近 300 個。（4）原料適應性強。不足之處是強度偏低，淬火性能稍次與平爐和電爐鋼。若以生鐵為原料煉鋼，需氧化脫碳:鋼種 P、S 含量過高分別會造成鋼的“冷脆”性和“熱脆”性，煉鋼過程應脫出 P、S；鋼中氧含量超過限度會加劇鋼的“熱脆”性，并形成大量氧化物夾雜，因而要脫出氧；鋼種含有 H、N分別造成鋼的氫脆和時效性，應該降低鋼中的有害氣體含量；夾雜物的存在會破壞鋼基體的連續(xù)性，從而降低鋼的力學性能，也應該去除：煉鋼過程應提高溫度達到出鋼要求，同時還要加入一定種類和數(shù)量的合金，使鋼的成分達到所煉鋼種的規(guī)格。因此，氧氣轉爐不可能獨立存在，它必須前有煉鐵，后有軋鋼，共同組成一個鋼鐵生產的聯(lián)合體。車間的最終產品為方坯。本設計設有轉爐兩座，轉爐大小均為 150t，平均吹氧時間為 38min，純吹氧時間為 18min，轉爐作業(yè)率為 80%，轉爐的原料主要有鐵水、廢鋼以及其它一些輔助原料。在氧化的過程中放出大量的熱量 （含 1%的硅可使生鐵的溫度升高 200 攝氏度） ，可使爐內達到足夠高的溫度。C 含量在 %一下的鐵碳合金稱為工業(yè)純鐵。氧氣轉爐爐內反應速度快，冶煉時間短，具有很高的生產效率。由于氧氣轉爐是利用爐料本身的化學熱和物理熱，熱效率高，不需外加熱源。氧氣轉爐車間的建設比平爐車間快得多。3）設計中應充分采用各項國內外成熟的新技術，因某種原因暫時不上的新技術要預留充分的可能性。3)%、連鑄比100%、精煉比100%.4)連鑄坯規(guī)格:鑄坯斷面尺寸(mm 2)，取決于軋材產品類型和軋機的規(guī)格，本設計是生產型材(角鋼、工字鋼、輕軌鋼、圓鋼等)，軋機為1700軋機，采用方形鑄坯，其斷面應為250mm250mm， 2 氧氣轉爐煉鋼車間 初始條件 擬建年產量為 330 萬噸連鑄坯的氧氣轉爐煉鋼車間，相關技術參數(shù)如下：1）年產量：方坯 330 萬噸；2）產品方案：普碳鋼、低碳鋼； 公稱容量選擇 [2]1)選取時爐子容量應和國家標準澆注起重機的起重能力相適應。1403658%106???每天出鋼爐數(shù)= =轉 爐 作 業(yè) 率年 日 歷 天 數(shù)年 出 鋼 爐 數(shù)197。表 3