畢業(yè)設(shè)計(jì)---電弧爐煉鋼車(chē)間設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-12 14:36 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 物料平衡基本項(xiàng)目 收入項(xiàng) 有：廢鋼、生鐵、碳粉、石灰、螢石、電極、爐襯鎂磚、爐頂高鋁磚、火磚塊、鐵合金、氧氣和空氣。 支出項(xiàng)有：鋼水、爐渣、爐氣、揮發(fā)的鐵、碳粉中揮發(fā)分。 計(jì)算步驟 以 100kg 金屬爐料（廢鋼 +生鐵）為基礎(chǔ)，按工藝階段分為熔化期和氧化期分別進(jìn)行計(jì)算，然后匯總成物料平衡表。 第一步：熔化期計(jì)算。 （ 1） 確定物料消耗量： 1）金屬爐料配入量。廢鋼和生鐵按 75kg 和 25kg 搭配，不足碳量用碳粉來(lái)配。其結(jié)果列于表 25。 表 25 爐料配入量 名稱 用量 （ kg） 配料成分（ kg） C Si Mn P S Fe 廢鋼 生鐵 碳粉 * 合計(jì) 2)其他原材料消耗量。為了提前造渣脫磷，先加入一部分石灰（ 20kg/t（金屬料））和礦石（ 10kg/t（金屬料））。爐頂、爐襯和電極消耗量見(jiàn)表 24。 （ 2）確定氧氣和空 氣消耗量：耗氧項(xiàng)包括爐料中元素的氧化，碳粉和電極中碳的氧化；而礦石則帶來(lái)部分氧，石灰中 CaO 被自身 S還原出部分氧。 前后二者間差為凈氧量 詳見(jiàn)表 26. 根據(jù)表 24 中的假定，應(yīng)由氧氣供給的氧氣為 50%，即 *50%=，空氣供氧量為 。由此可以求出氧氣與空氣的實(shí)際消耗量。詳見(jiàn)表 27 表 26 凈耗氧量的計(jì)算 項(xiàng)目 名稱 元素 反應(yīng)產(chǎn)物 元素氧化量 （ kg） 耗氧量（ kg） 供氧量（ kg） 耗 氧 項(xiàng) 爐料中元素的氧化 C Si Mn P Fe 〔 C〕→ {CO} 〔 C〕→ {CO2} [Si]→ (SiO2） [Mn]→ (MnO） [P]→ (P2O5） [Fe]→ (FeO） ? [Fe]→（ Fe2O3） ? 3 5 %70%307 0 ??? %30% ??? % ?? % ?? % ?? %15% ??? 1 .6 6 285%2%9 7 .7 7 1 ??? 合計(jì) 碳粉中碳的氧化 電極中碳的氧化 C C （ C）→ {CO} （ C）→ {CO2} （ C）→ {CO} （ C）→ {CO2} 0 .0 8 93 0 %9 9 %7 5 %0 .40 .2 0 87 0 %9 9 %7 5 %0 .40 .0 5 23 0 %2 5 %8 2 .2 1 %0 .8 3 50 .1 2 07 0 %2 5 %8 2 .2 1 %0 .8 3 5???????????????? 合計(jì) 供 氧 項(xiàng) 礦石 石灰 Fe2O3 S Fe2O3 =2Fe+3/2O2 CaO+S=CaS+O 合計(jì) 凈耗氧量 ?令鐵燒損率為 2%，其中 80%生成 Fe2O3揮發(fā)掉成為煙塵的一部分； 20%成渣。在這 20%中。按 3： 1的比例分別生成（ FeO）和（ Fe2O3）。 表 27 氧氣與空氣實(shí)際消耗量 氧 氣（ kg） 空氣（ kg） 帶入 O2 帶入 N2 帶入 O2 帶入 N2 %90/ ? %1%99/ ?? )23/77( ?? ? ??? ? ?? （ 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，爐頂和爐襯的蝕損，碳粉和電極中的灰分，以及加入的各種熔劑。結(jié)果見(jiàn)表 28 表 28 熔化期爐渣量的確定 名稱 消耗量 (kg) 成渣組分 (kg) CaO SiO2 MgO Al2O3 MnO FeO Fe2O3 P2O5 CaS 合計(jì) 爐料 Si Mn P Fe 爐頂 爐襯 碳粉 電極 石灰 礦石 略 略 略 （ ） 略 合計(jì) 百分比 注： Fe的消耗量，按表 6 中注釋 %20% ??? 。 石 灰中氧化鈣的計(jì)算 ,石灰中自身 S還原消耗 。 礦石中的 Fe2O3 假設(shè)全部還原，還原得到的鐵 Kg6 2 6 0/1 1 28 9 7 0 ??? 。 （ 4）確定金屬量：金屬量 Qi=金屬爐料重 +礦石帶入的鐵量 爐料中 C、 Si、 Mn、P和 Fe 的燒損量 +碳粉配入的碳量 Kg9 4 1 9 2 0 0 ????? 。 （ 5）確定爐 氣量：爐氣來(lái)源于爐料以及碳粉和電極中碳的氧化物 CO 和 CO2，氧氣帶入的 N2，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），碳粉的揮發(fā)分。計(jì)算結(jié)果列于表 29 表 29 爐氣量計(jì)算 項(xiàng)目 氣態(tài)產(chǎn)物 (kg) CO CO2 N2 H2O H2 揮發(fā)物 合計(jì) 爐料中 C 的氧化 碳粉帶入 電極帶入 石灰?guī)? 礦石帶入 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 合計(jì) 0 質(zhì)量分?jǐn)?shù) /% 0 ?計(jì)算條件：常溫（ 20℃）、常壓（ ）下空氣相對(duì)濕度為 70%， 20℃的飽和蒸汽壓為 先求空氣體積 ???? 再求濕空氣體積 )0 0 2 ()20273( m????? 空氣中水蒸氣 3/0 1 1 )2 9 33 1 (%????????? 空氣含水量 ?? （ 6）確定鐵的揮發(fā)量：有表 26中設(shè)定，鐵的揮發(fā)量 Kg5 6 %80%27 7 ??? 。上述（ 3） +（ 4） +（ 5） +（ 6）便是熔化期的物料支出量。由此可列出熔化期物料平衡表 210。 表 210 熔化期物料平衡表 收入 支出 項(xiàng)目 質(zhì)量 (kg) % 項(xiàng)目 質(zhì)量 (kg) % 廢鋼 金屬 生鐵 爐渣 碳粉 爐氣
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