【文章內(nèi)容簡介】 支出項鐵水100鋼水石灰爐渣螢石爐氣生白云石煙塵爐襯鐵珠氧氣噴濺礦石渣中帶S共計2）鐵水中元素氧化熱與成渣熱C + O2 = CO （+90%）11639=（元素氧化與爐襯C氧化之和）C + O2 = CO2 (+10%)34824=（元素氧化與爐襯C氧化之和）Si + O2 = SiO2 29177=2Mn + O2 = 2MnO 6594=2P + O2 = P205 18980= KJFe+ O2 =FeO 4250= KJ2Fe+ O2 = Fe2O3 6460= KJP2O5 + 4CaO C4(P2O5) 4880= KJ2SiO2+2CaO = C2S 1620= 共計 KJ3）煙塵氧化放熱（76%56/724250+20%112/1606460）=熱收入總計=+ += 熱支出項1）鋼水物理熱鋼水熔點=1536（65+5+30+25）7 =1526℃式中：65為C%時，1%C量對鋼水熔點的影響 出鋼溫度=鋼水熔點+過熱溫度+鎮(zhèn)靜溫降+出鋼溫降 =1526+38+28+50 =1642℃ 本設計過熱度取38℃鎮(zhèn)靜溫降按七分鐘計算，每分鐘降溫取4℃出鋼溫降取50℃因此，鋼水物理熱=［（152625）++（16421526）］ = KJ2）爐渣物熱（設溫度與出鋼溫度相同）故：爐渣物理熱=［（164225）+］ = KJ3）礦石分解吸熱88%112/1606460= KJ4）煙塵物理熱［（147025）+］=5）爐氣物理熱（147025）= KJ6）渣中鐵珠物理熱［（152625）++（16421526）］=7）噴濺金屬物理熱［（152625）++（16421526）］= KJ8）白云石分解吸熱340=熱支出總計： KJ9）熱損失占熱收入的7%7%= KJ10）廢鋼熱=熱收入熱支出熱損= = KJ廢鋼加入量：1kg廢鋼的吸熱為［（152625）++（16421526）］= KJ廢鋼加入量= = kg得到廢鋼比= 100%=%得到鐵水比= 100%=% 熱平衡表熱平衡表如表217所示。表217熱平衡表熱收入項熱支出項鐵水物熱鋼水物熱元素氧化和渣熱爐渣物熱其中：礦石分解熱C+煙塵物熱Si爐氣物熱Mn鐵珠物熱P噴濺金屬物熱P2O5其他熱損SiO2廢鋼物熱煙塵氧化熱1016白云石分解熱共計共計轉(zhuǎn)爐熱效率 = 100% = 100% =% 加入廢鋼后的物料平衡計算1） 廢鋼中各元素的氧化量（%）如表218所示。2） 廢鋼中各元素的氧化量、耗氧量、氧化產(chǎn)物進入鋼的量的計算如表219所示。=3）將表216和表219合成新物料平衡表見表220（金屬料100kg）。4）加入廢鋼后的物料平衡表見表221（鐵水+廢鋼=100 kg）。計算誤差=100% = % %表218廢鋼中各元素的氧化量（%）%CSiMnPS備注廢鋼終點鋼水——氧化量——表219廢鋼各元素消耗元素反應式元素氧化kg耗氧/kg氧化產(chǎn)物/kg備注C + O2 = COCO、CO2進入爐氣C + O2 = CO2Si + O2 = SiO2進入渣中2Mn +O2 = 2MnO2P + O2 = P2O5共計 脫氧后的物料平衡計算1） 冶煉16MnCr5鋼時選用錳鐵和硅鐵脫氧。其成分如表222所示。2）計算鐵合金加入量根據(jù)國內(nèi)同類轉(zhuǎn)爐冶煉16MnCr5鋼種時選取以下元素的收得率，如表223所示。兩種脫氧劑中的P、S、Fe則全部進入鋼中。故FeMn加入量== kgFe Si加入量=(+)= 錳鐵和硅鐵中各元素氧化量及其氧化產(chǎn)物量見表226。鋼水量為：+ = 3） 合金化后的鋼水成分見表224。表220新物料平衡表收入項重量kg支出項重量kg鐵水100鋼水石灰爐渣螢石爐氣生白云石 煙塵爐襯鐵珠氧氣噴濺礦石渣中帶S廢鋼表221加入廢鋼后的物料平衡表收入項重量kg百分比%支出項重量kg百分比%鐵水 鋼水 廢鋼 爐渣 石灰 爐氣 螢石 煙塵 生白云石 鐵珠 爐襯 噴濺 氧氣 礦石 渣中帶S 共計 100 100 表222 錳鐵和硅鐵成分成分CSiMnPSFeFe MnFe Si—74表223 錳鐵、硅鐵元素收得率Fe MnMnSiC說明Fe SiMnSi收得率%817489其中10%C→CO2收得率%8174表224鋼水成分成分CSiMnPS終點+合金++++()合金后16MnCr5~≤~≤≤4） 完成冶煉后的物料平衡見表225。誤差計算= 100%= %% （符合要求） 回磷計算轉(zhuǎn)爐在冶煉的過程中在冶煉后期會產(chǎn)生回磷的現(xiàn)象影響鋼水命中鋼種的成分故進行回磷的計算。轉(zhuǎn)爐脫磷率為89%每千克渣的含磷百分比為= 100% = %10089%/100% =%每噸鋼水帶渣3kg， kg帶入的總磷量為渣中+合金中=%+=鋼水磷含量=100%+%=%≤% 冶煉是合理的。表225 完成冶煉后的物料平衡表收入項重量kg支出項重量kg鐵水 鋼水廢鋼 爐渣+石灰 爐氣+螢石 煙塵生白云石 鐵珠爐襯 噴濺氧氣+礦石 渣中帶S 錳鐵硅鐵共計共計硅鐵錳鐵表226合金共計FeMn→MnOSi→SO2共計FeSPMn→MnOSi→SO2C→CO2成分元素燒損重耗氧量成渣量產(chǎn)物爐氣量重量元素進入鋼中P、S不計 % % % % % % % %重量百分數(shù)第三章 轉(zhuǎn)爐及主要經(jīng)濟技術指標的選擇 轉(zhuǎn)爐車間生產(chǎn)能力的計算 爐容量與座數(shù)的確定根據(jù)煉鋼產(chǎn)品方案，同時參照同類型車間的生產(chǎn)經(jīng)驗，選取平均先進指標連鑄坯的收得率96%，轉(zhuǎn)爐有效作業(yè)天數(shù)290天，轉(zhuǎn)爐冶煉周期為40min進行初算，計算步驟如下：（1） 根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品方案計算出年需鋼水量年需鋼水量 = 已知不同鋼種的連鑄薄板坯355104 t。參照同類型的先進技術指標。則年需鋼水量 = = 3697917 t（2） 計算出鋼爐數(shù)年冶煉周期個數(shù) = =10440轉(zhuǎn)爐作業(yè)率 = 100% = 100% = %（3） 確定轉(zhuǎn)爐容量每個冶煉周期出鋼量=≈354 t/冶煉周期 根據(jù)上述計算，取三座120t轉(zhuǎn)爐；平均每天出鋼爐數(shù) = 年出鋼爐數(shù)/365 = 31320/365≈83(爐)平均爐產(chǎn)鋼水量 =年產(chǎn)鋼水量/年出鋼爐數(shù) = 104 t/31320 =（4）核算車間年產(chǎn)量1203132096%=104 t良坯 主要經(jīng)濟技術指標根據(jù)任務書要求，設計120噸氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐3座，采用3吹3的操作制度。冶煉周期為40分鐘，生產(chǎn)的鋼水全部采用連續(xù)鑄鋼。轉(zhuǎn)爐冶煉周期如表31所示。表31 冶煉周期表操作裝料吹氧鎮(zhèn)靜出鋼出渣合計時間（min）61857440轉(zhuǎn)爐作業(yè)率如表32所示。表32 轉(zhuǎn)爐作業(yè)效率表總時間非作業(yè)時間/min作業(yè)率100準備等待故障計劃停爐80%6518非作業(yè)時間:(1)準備：包括補爐、換鋼水、檢修煙罩漏水、氧槍調(diào)換、清理爐口結(jié)渣等。(2)等待：包括等待吊車、鐵水、鋼包等。(3)故障：設備發(fā)生故障。(4)計劃停爐：停產(chǎn)用于檢修。轉(zhuǎn)爐車間主要技術參數(shù)如表33所示。表33轉(zhuǎn)爐車間主要技術參數(shù)表項目單位指標年產(chǎn)良坯萬噸104轉(zhuǎn)爐公稱容量噸120轉(zhuǎn)爐座數(shù)座3吹煉形式頂?shù)讖痛淀數(shù)讖痛狄睙捴芷诜?爐40平均日產(chǎn)量噸9885平均出鋼爐數(shù)爐/天86連鑄坯收得率%96年作業(yè)率%第四章 氧氣復合吹煉轉(zhuǎn)爐爐型設計 初始條件本設計120t轉(zhuǎn)爐為大型轉(zhuǎn)爐，爐型選為:筒球形；根據(jù)標準選用爐容比：(V/T)=1) . 爐子前期平均出鋼量為120噸鋼水（前三爐除外），%左右， 則新爐金屬裝入量G為 t( B：老爐比新爐多產(chǎn)鋼系數(shù)，取[15%]。)2) 原料用給定條件，冷卻劑為礦石和廢鋼。3) 氧槍用四孔拉瓦爾噴嘴，設計氧壓。[取]。 熔池尺寸計算 熔池直徑計算。加入廢鋼后每噸鋼水耗氧量=則供氧時間為：熔池直徑 熔池深度計算筒球形熔池深度 熔池其他尺寸計算爐底球冠曲率半徑R==*=球冠拱形高度 爐帽尺寸計算 取爐帽口直徑與爐膛直徑之比d/D=(~)則可得直徑可有利于加廢鋼和兌鐵水等操作。 爐帽角為64176。 爐帽高度計算=2807[mm] 爐帽容積計算 出鋼口尺寸計算取水平傾角出鋼口磚襯外徑出鋼口長度 爐子內(nèi)型高度的計算爐膛有效容積V=G * V/T = 120* = 爐身容積 爐身高度 爐型內(nèi)高 爐襯高度的選定爐襯工作層選700 mm，填充層100 mm，永久層115 mm總厚度為700 + 100 + 115 = 915 mm爐殼內(nèi)徑為： + *2 = 6345 mm爐帽和爐底工作層選600mm，爐帽永久層150mm，爐襯磚采用鎂碳磚。爐底永久層用標準煤粉磚立砌一層230mm，粘土石云平砌三層65*3 = 195 mm。爐底總厚度：600 + 230 + 195 = 1025 mm爐身選70mm后鋼板，爐帽和爐底部分選65mm厚鋼板，則：爐子高寬比驗證：~。 底部供氣原件的確定 底氣種類常用底吹氣體有氮氣、氬氣、氧氣、壓縮空氣、二氧化碳等。氣源壓力不應小于3MPa，必要時應設置5MPa 的高壓供氣系統(tǒng)。氣源的選擇與吹煉功能有關。按照吹煉功能，頂?shù)讖痛捣煞譃閺娀睙捫?、增加廢鋼比型和加強攪拌型。1）強化冶煉型。特點是頂槍吹氧，底部也吹氧，同時還要吹入保護性燃料和中性氣體、石灰粉等。供氣構(gòu)件和系統(tǒng)都比較復雜。2）增加廢鋼型。特點是頂槍上設有上、下孔。上孔轉(zhuǎn)為CO 完全燃燒成二氧化碳提供氧氣，下孔專為氧化金屬中的雜質(zhì)供氧。底槍為氧——燃型噴槍，即可加熱廢鋼，又能攪拌熔池。采用這種手段通常使廢鋼用量增加10%。3）加強攪拌型。特點是頂槍吹氧，底部吹惰性氣體和中性氣體等，供氣結(jié)構(gòu)簡單。本設計選擇加強攪拌型。 底氣用量采用底吹氮氣、氬氣和二氧化碳等氣體時，179。/（），其冶金特征接近頂吹法；~179。/（），則可以降低爐渣和金屬的氧化性，并達到足夠的攪拌強度。179。/（）。 供氣構(gòu)件目前常用的供氣構(gòu)件主要有以下三類：1）透氣磚。早期透氣磚內(nèi)有大小約100 目的無數(shù)微細孔。主要缺點是磚的致密性查，壽命低，氣流通過的