【文章內容簡介】 67 專題 錯誤 !未定義書簽。 第 1 頁 1 轉爐煉鋼車間設計方案 1. 1 工藝流程 高爐鐵水用混鐵車運到倒罐站后，轉移到鐵水罐中（鑒于鐵水罐比混鐵車操作方便且易于扒渣），為了優(yōu)化工藝，進行一系列的鐵水預 處理。由于脫硫需要氧化性條件，和脫硅、脫磷的氣氛條件不一樣，且采取的渣處理工藝也不一樣，所以從工藝上考慮將其放到其 它 兩個 預 處理工藝之前；脫硫渣送到渣場處理，經(jīng)過磨碎提取其中的鐵粉后，剩余脫硫渣送到廠外用于建材生產、建筑填料等工業(yè)。脫硫后鐵水必須保證硅含量低于 %才能實現(xiàn)脫磷處理，因此將脫硅處理置于脫磷之前；脫硅渣屬于酸性渣且硫含量較低，可以將其送到高爐或燒結車間，進行返回利用。脫硅達到要求后，可以進行脫磷操作；脫磷渣送到脫磷渣再生器中，此過程產生的爐渣考慮到整個流程的最優(yōu)化，分別取 50%返回脫磷和脫硅 程序；當高磷鐵水達到一定量時，將其轉移到一個脫磷包中進行深脫磷，產生的磷含量 10%的爐渣可以送到化肥廠生產磷肥，剩余的高磷鐵水送到其他小型的鑄造廠用于鑄造。 經(jīng)過鐵水預處理后的鐵水兌到轉爐進行脫碳處理，此時硅、硫、磷的含量都比較低，其產生的轉爐渣可以繼續(xù)返回到脫硅程序，工藝流程如圖 1—1。 高爐鐵水 混鐵車 鐵水預處理 倒罐站 鐵水罐 預處理渣 渣 場 扒渣 轉爐渣 鋼液 鋼液 鋼包回轉臺 L F 爐 轉爐 鋼液 連鑄坯 連鑄機 ... ... 廢鋼及其它輔料 圖 1— 1 工藝流程圖 第 2 頁 主 要冶煉鋼種及產品方案 本設計主要生產普碳鋼、低合金鋼，也可根據(jù)市場的要求進行靈活調整。 根據(jù)畢業(yè)設計任務書中年產 370 萬噸鑄坯的要求，可確定其產品大綱。詳見于表 11： 表 11 產品大綱 鋼種 代表型號 年產鋼量 所占比例 鑄坯斷面 長寬 定長尺寸 成品形式 普碳鋼 Q235B 200 萬噸 54% 180 700mm 9000mm 鋼板 低合金鋼 Q345 170 萬噸 46% 150 150mm 9000mm 鋼板 轉爐車間組成 現(xiàn)代氧氣轉爐煉鋼車間一般由以下各部分組成：鐵水預處理站及鐵 水倒罐站；廢鋼堆場與配料間；主廠房（包括爐子跨、原料跨、爐外精煉跨、澆 鑄 系統(tǒng)各跨間）；鐵合金倉庫及散狀原料儲運設施；中間渣場；耐火材料倉庫；一、二次煙氣凈化設施及煤氣回收設施；水處理設施；分析、檢測及計算機監(jiān)控設施；備品備件庫、機修間、生產必需的生活福利設施；水、電、氣（氧、氬、氮、壓縮空氣）等的供應設施。 轉爐車間生產能力計算 轉爐容量及座數(shù) 的確定 綜合考慮當前轉爐煉鋼車間的生產情況，本設計采 “二 吹 二 ”制，每爐鋼的平均冶煉周期取 38min，平均供氧時間為 16min。轉爐作業(yè)率：取 η=%；爐外精煉收得率：取 99%；連鑄收得率：取 98%，以提高轉爐的利用效率，減少資金的投入。 計算年出鋼爐數(shù) 轉爐的年出鋼爐數(shù) N 按下式計算： 136514402 TN ???? 38 . 5 %943651 4 4 02 ???? = 年爐26142 第 3 頁 式中： T1——每爐鋼的平均冶煉時間， 38min/爐； 1440——一天的時間， min/d； 345——一年的工作天數(shù)， d/a； η——轉爐作業(yè)率， %1003652 ?? T? （ T2 一年的工作天數(shù)） =% 根據(jù)生產規(guī)模和產品方案計算出年需鋼水量 每爐鋼的平均冶煉周期取 38min。 ? ?年 需 良 坯 量年 需 合 格 鋼 水 量 良 坯 收 得 率 爐 外 精 煉 回 收 率 爐外精煉收得率：取 99%； 連鑄收得率：取 98%； 代入數(shù)據(jù)得： 萬噸年需合格鋼水量 8 1%99%98 3 7 0 ???； ? 年 需 鋼 水 量平 均 爐 產 鋼 水 量 年 出 鋼 爐 數(shù) 代入數(shù)據(jù)得： 1 5 1 . 4 3 t261423813600 ??平均爐產鋼水量 。 按標準系列確定爐子的容量 故取公稱容量為： 150噸。 核算車間年產量 本設計中選定 150 噸轉爐 兩 座，按照 二 吹 二 生產方式。 車間年產量 =1502614298%99%= 萬噸﹥ 370 萬噸，故設計選取合格。 第 4 頁 2 轉爐煉鋼物料平衡和熱平衡計算 物料平衡計算 計算所需原始數(shù)據(jù)。 基本原始數(shù)據(jù)有：冶煉鋼種及其成分（表 2—1）；金屬料 ——鐵水成分和廢鋼的成分（表 2—1）；終點鋼水成分（表 2—1）；造渣用熔劑及爐襯等原材料的成分（表 2—2）；脫氧和合金化用鐵合金的成分及回收率（表 2—3）；其他工藝參數(shù)（表 2—4）。 表 2— 1 鋼種、鐵水、廢鋼和終點鋼水的成分設定值 *[C]和 [Si]按實際生產情況選?。?[Mn]、 [P]和 [S]分別按鐵水中相應成分含量的 30%、 10%和 60%留在鋼水中設定。 本計算設定的冶煉鋼種為 Q235B 物料平衡基本項目 收入項 支出項 鐵水 鋼水 廢鋼 爐渣 熔劑（石灰、螢石、輕燒白云石） 煙塵 氧氣 渣中鐵珠 爐襯蝕損 爐氣 鐵合金 噴濺 表 2— 2 原材料成分 成分 （ %） 類別 CaO SiO2 MgO Al2O3 Fe2O3 CaF2 P2O5 S CO2 H2O C 灰分 揮發(fā)分 成分（ %） 類別 C Si Mn P S 鋼種 Q235B 設定值 ≤ ≤ 鐵水設定值 廢鋼設定值 終點鋼水 設定值 * 第 5 頁 石 灰 88.00 0 0 0 0 0 6 4 0 螢 石 0 0 0 0 0 88.00 0 0 0 生白云石 36.40 0 25.60 0 36.20 爐 襯 0 0 78.80 0 0 14.00 焦 炭 8 81.50 12.40 2 （續(xù)）表 2— 2 原材料成分 名 稱 C Si Mn P S Fe 碳素廢鋼 余量 煉鋼生鐵 余量 表 2— 3 鐵合金成分（分子）及其回收率（分母） 成分（ %） /回收 率（ %） 類別 C Si Mn Al P S Fe 硅 鐵 — 5 0 0 00 錳 鐵 * 0 — 0 0 00 *10%C 與氧生成 CO2 表 2— 4 其他工藝參數(shù)設定值 名 稱 參 數(shù) 名 稱 參 數(shù) 終渣堿度 %CaO/%SiO2= 渣中鐵損（鐵珠） 為渣量的 6% 螢石加入量 為鐵水量的 % 氧氣純度 99%,余 者為 N2 生白云石加入量 為鐵水量的 % 爐氣中自由氧含量 %(體積比 ) 爐襯蝕損量 為鐵水量的 % 氣化去硫量 占總去硫量的 1/3 終渣 ∑（ FeO）含量（按（ FeO）=(Fe3O3)折算） 15% ，而（ Fe2O3 ）/∑(FeO)=1/3 即（ Fe2O3 ） =5% ，(FeO)=% 金屬中 [C]的 氧化產物 90%C 氧化成 CO，10%C 氧化成 CO2 為鐵水量的 %（其 由熱平衡計算確定，本計算結果為鐵水量 第 6 頁 煙塵量 中 FeO 為 75%， Fe2O3為 20%） 廢 鋼 的 %，即廢鋼比為 % 噴濺鐵損 為鐵水量的 1% 計算步驟 以 100Kg 鐵水為基礎進行計算。 第一步：計算脫氧和合金化前的總渣量及其成分。 總渣量包括鐵水中元素氧化、爐襯蝕損和加入熔劑的成渣量。其各項成渣量分別列于表 2— 2—6 和 2—7。總渣量及其成分如表 2—8 所示。 第二步：計算氧氣消耗量。 氧氣實際消耗量系消耗項目與供入項目之差，詳見表 2—9。 第三步：計算爐氣量及其成分。 表 2— 5 鐵水中元素的氧化產物及其成渣量 元素 反應產物 元素氧化量（ kg） 耗氧量（ kg） 產物量（ kg） 備 注 C [C] {CO