【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 廠址條件也要用發(fā)展變化的骰光去衡量。今天存在的條件明天也許會(huì)消失， 目前不完備的設(shè)施將來(lái)卻可能有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。這是認(rèn)識(shí)和比較建廠條件時(shí)應(yīng)注意的。比如鋼鐵廠的供水水源， 是評(píng)估廠址的一項(xiàng)重要內(nèi)容， 但對(duì)同一個(gè)廠址往往會(huì)有截然不同的看法， 其差別就在于此。評(píng)價(jià)一個(gè)地區(qū)的水資源能否支持一座鋼鐵廠，不僅在于對(duì)鋼鐵廠的可供水量， 還要看到隨著鋼鐵工業(yè)發(fā)最而帶動(dòng)起來(lái)的其它工業(yè)和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的供水要求， 供需平衡狀況，從而確定水資源的保證程度。而對(duì)于外部條件。有的是投資可以改善的， 有的卻是無(wú)法改善的， 有的配套改建工程可以達(dá)到長(zhǎng)遠(yuǎn)的目標(biāo)， 有的卻只能解決一時(shí)的需求。前者則是廠址的優(yōu)勢(shì)所在。仍以濟(jì)寧廠址為例。該廠址鄰近京滬、新石鐵路交匯的兗州樞紐，西距建設(shè)中的京九鐵路約120kin。新石鐵路是晉煤出海的南通道， 目前重車方向年運(yùn)量已述1 300萬(wàn)t以上。預(yù)計(jì)1995年和1997年將分別達(dá)~U2900萬(wàn)t和36{)0萬(wàn)t。全線建成復(fù)線之后， 由于空車方向運(yùn)量?jī)H為重車方向的1／to， 重車運(yùn)量越太返空車流就越多， 對(duì)濟(jì)寧廠址的礦石原料和輔助原料的運(yùn)輸極為有利。京滬線2000年時(shí)運(yùn)能將比目前提高45左右， 京九線屆時(shí)也將修通， 廠址位于能力較大的干線路網(wǎng)之中， 對(duì)鋼鐵廠實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)是優(yōu)越的條件。濟(jì)寧廠址距離水域面積約1097km。的南四湖23km， 由于連續(xù)多年干旱， 目前山東省處于缺水狀態(tài)， 但濟(jì)寧地區(qū)較為緩和。其主要條件就是擁有南四蝴和引黃設(shè)施。黃河水量豐桔分布與南四湖同頻的幾率很小， 引黃可以解決偏桔年及特桔年的缺水， 南四湖又是南水北調(diào)必經(jīng)之地， 南水北調(diào)是緩解華北地區(qū)嚴(yán)重缺水的必上工程， 計(jì)劃1995年送水過(guò)黃河，2000年送水到京津。如果南四湖缺水， 近期可以采取引黃濟(jì)湖， 遠(yuǎn)期則有南水北調(diào)入湖。只要統(tǒng)籌安排， 合理調(diào)配， 可以說(shuō)廠址的水源條件是十分優(yōu)越的。工藝流程選擇和論證現(xiàn)代鋼鐵聯(lián)合企業(yè)是一個(gè)龐大而復(fù)雜的綜合生產(chǎn)部門。在這個(gè)鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中，鋼鐵材料的生產(chǎn)包括采礦、選礦、燒結(jié)、焦化、煉鋼和各種軋鋼等過(guò)程。由于各類鋼材質(zhì)量主要取決于煉鋼工藝過(guò)程和設(shè)備，所以煉鋼成為鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)流程中的中心環(huán)節(jié).。目前主要的煉鋼方式還是轉(zhuǎn)爐煉鋼，我國(guó)現(xiàn)在轉(zhuǎn)爐煉鋼占總鋼產(chǎn)量的比例已經(jīng)超過(guò)80%，并接近90%。過(guò)去鋼鐵冶煉的工藝流程基本是鐵水→煉鋼爐（平爐、轉(zhuǎn)爐、電爐）→澆注（模注，連鑄）→軋鋼的模式，這樣的模式由于缺少鐵水預(yù)處理、爐外精煉工藝，只能冶煉普通鋼種，難以冶煉優(yōu)質(zhì)特種高性能的鋼材，平爐由于其爐渣堿度低，脫磷、脫硫效果差，限制了鋼材質(zhì)量的提高。隨著工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)鋼材質(zhì)量和性能提出更高要求，迫使人們開(kāi)發(fā)和冶煉更多品種鋼材，從而推動(dòng)了煉鋼技術(shù)的不斷發(fā)展。轉(zhuǎn)爐冶煉采用鐵水預(yù)處理、爐外精煉工藝后，鋼的質(zhì)量大大提高，轉(zhuǎn)爐鋼品種增加，轉(zhuǎn)爐不僅能冶煉普通鋼種，而且也能冶煉高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼種，甚至能冶煉包括不銹鋼在內(nèi)的特種鋼，這為轉(zhuǎn)爐煉鋼的發(fā)展提供了廣闊的空間。高爐→鐵水預(yù)處理→轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)合吹煉→爐外精煉→連鑄連軋，已經(jīng)成為大型現(xiàn)代化鋼鐵企業(yè)鋼鐵生產(chǎn)的普通模式。而高爐→鐵水爐外預(yù)處理→轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)合吹煉→RH真空精煉或CASOB精煉→連鑄連軋或連鑄→鑄坯熱送→直接軋制，則是現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)的最佳工藝流程。鐵水預(yù)處理：鐵水預(yù)處理工序介于煉鐵和煉鋼工序之間，對(duì)改進(jìn)轉(zhuǎn)爐操作指標(biāo)、提高鋼的質(zhì)量有著十分重要的作用，是目前冶金企業(yè)大力發(fā)展的一項(xiàng)重要技術(shù)。 鐵水預(yù)處理工藝對(duì)現(xiàn)代鋼廠尤為重要，已經(jīng)從最初為滿足冶煉低硫或極低硫鋼種的需求，發(fā)展成為煉鐵－煉鋼－凝固過(guò)程優(yōu)化不可分割的重要環(huán)節(jié)，特別是隨著專用轉(zhuǎn)爐脫硅、脫磷工藝技術(shù)的開(kāi)發(fā)與進(jìn)展，正在形成一種全量鐵水進(jìn)行“三脫”預(yù)處理的先進(jìn)工藝。新一代鋼廠應(yīng)大膽采用全量鐵水三脫預(yù)處理工藝，以建立起高效低成本的潔凈鋼生產(chǎn)工藝平臺(tái)，增強(qiáng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，加快大型轉(zhuǎn)爐節(jié)奏，提高生產(chǎn)效率，以實(shí)現(xiàn)緊湊、高效、節(jié)能的循環(huán)型經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。鐵水預(yù)處理的選擇需要考慮效果、成本、效率等因素。（1）通過(guò)對(duì)不同“三脫”劑、不同處理順序的熱力學(xué)計(jì)算比較得出最佳鐵水預(yù)處理順序?yàn)椋侯A(yù)處理脫硫－預(yù)處理脫硅、脫磷。 （2）對(duì)不同處理容器、不同處理方法的動(dòng)力學(xué)條件比較得出預(yù)處理容器應(yīng)選定為：鐵水包KR脫硫，專用轉(zhuǎn)爐脫硅、脫磷。 （3）鐵水預(yù)處理模式確定為：高爐鐵水－鐵水包KR法脫硫－專用轉(zhuǎn)爐脫硅、脫磷。轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝流程圖現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼采用的重大技術(shù)有：轉(zhuǎn)爐大型化、轉(zhuǎn)爐復(fù)合吹煉、煤氣回收與負(fù)能煉鋼、全量鐵水預(yù)處理、全自動(dòng)轉(zhuǎn)爐吹煉控制、濺渣護(hù)爐與轉(zhuǎn)爐長(zhǎng)壽等技術(shù)。冶金計(jì)算、物料平衡計(jì)算根據(jù)鐵水成分，渣料質(zhì)量，采用單渣不留渣操作。先以100公斤鐵水為計(jì)算基礎(chǔ)。(一) 爐渣及其成分的計(jì)算鐵水中各元素氧化量表216 成分kg項(xiàng)目CSiMnPS合計(jì)鐵水終點(diǎn)鋼水痕跡氧化量[C]：%；[Si]：在堿性氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼中，鐵水中的Si幾乎全部被氧化；[Mn]：頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐殘錳量取60%；[P]：采用低磷鐵水吹煉，鐵水中磷90%進(jìn)入爐渣，10%留在鋼中；[S]：氧氣轉(zhuǎn)爐去硫率不高，取40%。各元素氧化量，耗氧量及其氧化產(chǎn)物量見(jiàn)表217表217元素反應(yīng)及其產(chǎn)物元素氧化量，公斤耗氧量，公斤氧化產(chǎn)物量，公斤C[C]+1/2{O2}={CO}()85%=16/12=28/12=C[C]+{O2}={CO2}()15%=32/12=44/12=Si[Si]+O2 =(SiO2}32/28=60/28=Mn[Mn]+1/2{O2}=(MnO)40%=16/55=71/55=P2[P]+5/2{O2}=(P2O5)90%=80/62=142/62=S[S]+{O2}={SO2}40%1/3=32/32=64/32=S[S]+(CaO)=(CaS)+[O]－=(16/32)=72/32=Fe[Fe]+1/2{O2}=(FeO)16/56=Fe2[Fe]+3/2{O2}=(Fe2O3)48/112=總計(jì)造渣劑成分及數(shù)量根據(jù)國(guó)內(nèi)同類轉(zhuǎn)爐有關(guān)數(shù)據(jù)選取1）礦石加入量及成分，成分及重量見(jiàn)表218表218成分重量，公斤備注Fe2O3%=。FeO%=SiO2%=Al2O3%=CaO%=MgO%=S%=H2O%=共計(jì)2）螢石加入量及成分，其成分及重量見(jiàn)表219表219成分重量，公斤CaF2%=SiO2%=Al2O3%=MgO%=P%=S%=H2O%=共計(jì)P以2[P]+5/2{O2}=(P2O5)的形式進(jìn)行反應(yīng)，其中生成(P2O5)142/62=，80/62=3），其成分及重量見(jiàn)2110表2110成分重量，公斤CaO%=MgO%=SiO2%=Al2O3C*%=共計(jì)*被侵蝕的爐襯中C的氧化，同金屬中C氧化成CO、CO2的比例相同，即：CCO 85%28/12= kgCCO2 15%44/12= kg消耗氧量為： 16/28= kg 32/44= kg共消耗氧氣量為： += kg4）生白云石加入量及成分加入的白云石后，須保證渣中（MgO）含量在6—8%之間。其成分及重量見(jiàn)表2111表2111成分重量，公斤CaO%=MgO%=Al2O3%=SiO2%=燒減%=共計(jì)5） 爐渣堿度和石灰加入量取終渣堿度渣中已存在的∑（SiO2）量=鐵水中硅氧化生成的SiO2量+爐襯帶入的SiO2量+礦石帶入的SiO2量+螢石帶入的SiO2量+白云石帶入的SiO2量=++++=渣中已存在的∑（CaO）量=白云石帶入的CaO量+爐襯帶入的CaO量+礦石帶入的CaO量－鐵水中S消耗的CaO－礦石中S成渣消耗的CaO=++－－= kg加入石灰成分及重量見(jiàn)表2112表2112成分重量，公斤CaO%=SiO2%=MgO%=Al2O3%=S%=燒減%=共計(jì)S以[S]+（CaO）=（CaS）+[O]的形式反應(yīng)，其中生成CaS量為：72/32=,生成氧量為 16/32=，消耗（CaO）56/32=6)終點(diǎn)氧化鐵的確定 根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐數(shù)據(jù)，%時(shí)，終渣中（Fe2O3）=4%和（FeO）=8%。7）終渣量及成分表2113中不計(jì)（FeO）、(Fe2O3)在內(nèi)的爐渣重量為（CaO +MgO+SiO2 +P2O5 +MnO+ Al2O3+ CaF2+ CaS）=+++++++= kg已知渣中FeO量為12%，則渣中其它成分之和為88%，由此可知：(FeO)重量=8%= 其中鐵重 =56/72=(Fe2O3）重量=4%= 其中鐵重=112/160=將(FeO)和 (Fe2O3）的值分別填入表217表2113成分氧化產(chǎn)物量，公斤石灰，公斤礦石，公斤輕燒白云石，公斤爐襯，公斤螢石，公斤合計(jì)，公斤CaOMgOSiO2P2O5MnOAl2O3CaF2CaSFeOFe2O3總計(jì)(二)礦石、煙塵中鐵及氧量礦石帶入的Fe量=(%56/72+%112/160)= kg煙塵帶走的鐵量=(77%56/72+20%48/160)= kg礦石帶入的氧量=(%16/72+%48/160)=煙塵消耗的氧量=(77%16/72+20%48/160)= kg（三）爐氣成分及重量（見(jiàn)表2114）表2114成分重量，公斤體積，m%，（體積）COCO2SO2O2N2H2O共計(jì)表2114中各項(xiàng)計(jì)算如下：CO重量= +=CO2重量=鐵水中C被氧化成CO2的重量+爐襯中C被氧化成CO2的重量+白云石燒減的重量+石灰燒減的重量=+++=SO2重量=鐵水中S氣化而生成的氧化物重量=H2O重量=礦石帶入水分+螢石帶入水分=+=爐氣中自由氧的體積=爐氣中自由氧的重量=32/= kg爐氣中N2的體積= m3爐氣中N2的重量=28/=(四)氧氣消耗量計(jì)算消耗和帶入氧氣的項(xiàng)目為：元素氧化耗氧重量 kg煙塵中鐵氧化耗氧重量 kg爐襯中C氧化耗氧重量 kg螢石中磷氧化耗氧重量 kg爐氣中自由氧含量 kg爐氣中N2的重量 kg礦石分解帶入及其中的硫把氧化鈣還原出來(lái)的氧的重量：(%48/160+%16/72)+= kg石灰中S把氧化鈣還原出的氧重量 故氧氣實(shí)際消耗量為:+++++=換算成體積=（五）鋼水量的計(jì)算吹損包括下列組成項(xiàng)目：化學(xué)損失量 煙塵中鐵損 渣中鐵珠損失量 3%=噴濺鐵損失量 礦石帶入鐵量 故鋼水重量為：100(+++)+=%(六)物料平衡表以100公斤鐵水為基礎(chǔ)（見(jiàn)表2115）表2115收入支出項(xiàng)目重量，公斤項(xiàng)目重量，公斤鐵水鋼水石灰爐渣礦石爐氣螢石煙塵白云石鐵珠爐襯噴濺氧氣總計(jì)總計(jì)計(jì)算誤差=（收入項(xiàng)支出項(xiàng)）/收入項(xiàng)100% =（）/100% =%、熱平衡計(jì)算為簡(jiǎn)化計(jì)算，取冷料入爐溫度均為25℃（一）熱收入相鐵水物理熱鐵水熔點(diǎn)=1536－(100+8+5+30+25) －7=℃式中100、25分別是C、Si、Mn、P、S增加1%含量降低鐵水的熔點(diǎn)值；7為O、H、N共降低鐵水的熔點(diǎn)值；1563為純鐵熔點(diǎn)，取鐵水溫度為1300℃。則：鐵水物理熱=100{(－25)+52+(1300－1089)}= kcal鐵水中各元素氧化放熱及成渣熱CCO =CCO2 = kcalSiSiO2 = kcalMnMnO = kcalFe FeO =