【導(dǎo)讀】供給到煉鋼過程，最后到連鑄出坯等流程進(jìn)行了全面的設(shè)計(jì)。車間規(guī)模，選擇的工藝流程是：BOF-LF-CC。設(shè)計(jì)以煉鋼車間為主體，并重點(diǎn)。針對(duì)頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐。在轉(zhuǎn)爐物料平衡和熱平衡計(jì)算的基礎(chǔ)上，對(duì)煉鋼車間的主。編寫說明書一份，繪制轉(zhuǎn)爐爐型圖、車間平面圖和剖面圖各一張，完成。專題寫作及外文翻譯。

　　

【正文】 ） 耗氧量（ kg） 產(chǎn)物量（ kg） 進(jìn)入鋼中的來量（ kg） C [C]{CO} ％ 90％＝ （入氣） [C]{CO2} ％ 10％＝ （入氣） Si [Si]{SiO2} ％＝ （入渣） Mn [Mn]{MnO} ％＝ （入渣） P [P](P2O5) ％＝ （入渣） S [S]{SO2} ％ 1/3＝ （入氣） [S]+(CaO)=(CaS)+[O] ％ 2/3＝ － （ CaS入渣） 合計(jì) － ＝ 成渣量（ kg） 將表 211 與表 212 合并 ， 得到加入廢鋼后的物料平衡 。 （ 表 213 與 表 214） 表 213 加入廢鋼的物料平衡表（以 100kg 鐵水為基礎(chǔ)） 收入 支出 項(xiàng)目 重量（ kg） ％ 項(xiàng)目 重量（ kg） ％ 鐵水 鋼水 +＝ 廢鋼 爐渣 +＝ 石灰 爐氣 +＝ 螢石 噴濺 輕燒白云石 煙塵 爐襯 渣中鐵珠 氧氣 +＝ 合計(jì) 合計(jì) 注：計(jì)算誤差為（ － ） /100％＝－ ％ 表 214 加入廢鋼后的物料平衡表（以 100kg（鐵水 +廢鋼）為基礎(chǔ)） 收 入 支 出 項(xiàng)目 重量（ kg） ％ 項(xiàng)目 重量（ kg） ％ 鐵水 鋼水 廢鋼 爐渣 石灰 爐氣 螢石 噴濺 輕燒白云石 煙塵 爐襯 渣中鐵珠 氧氣 7. 31 合計(jì) （ 5） 計(jì)算脫氧合金化后的物料平衡 。 根據(jù)鋼種成分設(shè)定值（表 21） 和鐵合金成分及其燒損率（表 23）算出錳鐵和硅鐵的加 入量及其元素的燒損量 ， 將所得結(jié)果與表 214 合并 ， 得到冶煉一爐鋼的總物料平衡表 。 錳鐵加入量 WMn為： ? ? ? ?% M n %M n % M n %Mn MnW ????鋼 種 終 點(diǎn) 鋼 水 量錳 鐵 含 回 收 率 = 0 .8 0 % 0 .1 8 % 8 9 .7 76 7 .8 0 % 8 0 % ?? = 硅鐵加入量 WSi為： ? ? ? ?? ? ? ? F e M nSi Si % Si % SiW= Si % Si %? ? ??鋼 種 終 點(diǎn) 加 錳 鐵 后 的 鋼 水 量硅 鐵 含 回 收 率 = 2 5 % ( 8 9 .7 7 1 .0 2 ) 0 .0 0 27 3 .0 0 % 7 5 % ??? ? = 鐵合金中元素的損量和產(chǎn)物量列于表 215 表 215 鐵合金中元素及產(chǎn)物量 類別 元素 燒損量 脫氧量 成渣量 爐氣量 入鋼量（ kg） 錳 鐵 C ％ 10％＝ （ CO2） ％ 90％＝ Mn ％ 20％＝ ％ 80％＝ Si %25％＝ ％75%= P %= S ％ = Fe ％ = 合計(jì) 硅 鐵 Al ％ 100％＝ Mn ％ 20％＝ （ 1） ％ 80％＝ Si ％ 25％＝ ％ 75％＝ P ％＝* S ％＝* Fe ％＝ 合計(jì) 總計(jì) （ 1） 表示可以忽略 。 脫氧合金化后的鋼水成分 C: 0 . 0 6 10 . 1 0 % 1 0 0 % 0 . 1 7 %9 1 . 0 3? ? ? Si: 0 . 0 0 4 0 . 2 6 8 1 0 0 % 0 . 3 0 %9 1 . 0 3? ?? Mn: 0 . 5 5 3 0 . 0 0 20 . 1 8 0 % 1 0 0 % 0 . 7 9 %9 1 . 0 3?? ? ? P: 0 . 0 0 20 . 0 2 0 % 1 0 0 % 0 . 0 2 2 %9 1 . 0 3? ? ? S: 0 .0 0 10 .0 2 1 % 1 0 0 % 0 .0 2 2 %9 2 .2 5? ? ? 碳含量未達(dá)到設(shè)定值 ， 則需向鋼包內(nèi)加焦粉增碳 。 設(shè)其加入量為 W1， 則 1 ( 0 . 2 0 0 . 1 7 ) %% C %W ? ? ?? 鋼 水 量焦 炭 含 碳 量 （ ） 回 收 率 （ ） 0 .0 3 % 9 1 .0 38 1 .5 0 % 7 5 %= ?? = 焦粉生成的產(chǎn)物如表 216 表 216 焦粉生成的產(chǎn)物 碳燒損量（ kg） 耗氧量（ kg） 氣體量 (1)（ kg） 成渣量（ kg） 碳入鋼量（ kg） ％25％＝ 32/12＝ +（ +）％＝ ％＝ ％75％＝ (1) CO H2O 和揮發(fā)分之總和 將表 21 21 216 合并歸類 ， 得到總物料平衡表 217 表 217 總物料平衡表 收入 支出 項(xiàng)目 質(zhì)量（ kg） % 項(xiàng)目 質(zhì)量（ kg） ％ 鐵水 鋼水 ++= 廢鋼 爐渣 ++= 石灰 爐氣 ++= 螢石 噴濺 輕燒白云石 煙塵 爐襯 渣中鐵珠 氧氣 錳鐵 硅鐵 焦粉 合計(jì) 計(jì)算誤差：（ ） /100％＝－ ％ 熱平衡計(jì)算 計(jì)算原始數(shù)據(jù) 各種入爐料及產(chǎn)物的溫度（表 218）、物料平均熱容（表 219）、反應(yīng)熱效應(yīng)（表 420） ， 溶入鐵水中的元素對(duì)鐵熔點(diǎn)的影響（表 221） 。 其他數(shù)據(jù)參照物料平衡選取 。 表 218 入爐物料及產(chǎn)物的溫度設(shè)定值 名稱 入爐物料 產(chǎn)物 鐵水 (1) 廢鋼 其它原料 爐渣 爐氣 煙塵 溫度（ ℃ ） 1250 25 25 與鋼水相同 1450 1450 (1) 純鐵熔點(diǎn) 1536℃ 表 219 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/kgk） — — 熔化潛熱 218 272 209 209 209 — 液態(tài)或氣態(tài)平均熱容（ kJ/kgk） — — 表 220 煉鋼溫度下的反應(yīng)熱效應(yīng) 組 元 化學(xué)反應(yīng) △ （ kJ/mol） △ （ kJ/kg） C [C]+1/2{O2}={CO} 氧化反應(yīng) － 139420 － 11639 C [C]+{O2}={CO2} 氧化反應(yīng) － 418072 － 34834 Si [Si]+{O2}=(CO2) 氧化反應(yīng) － 817682 － 29202 Mn [Mn]+1/2{O2}=(MnO) 氧化反應(yīng) － 361740 － 6594 P 2[P]+5/2{O2}=(P2O5) 氧化反應(yīng) － 1176563 － 18980 Fe [Fe]+1/2{O2}=(FeO) 氧化反應(yīng) － 238229 － 4250 Fe 2[Fe]+3/2{O2}=(Fe2O3) 氧化反應(yīng) － 722432 － 6460 SiO2 （ SiO2)+2(CaO)=(2CaOSiO2) 成渣反應(yīng) － 97133 － 1620 P2O5 （ P2O5)+4(CaO)=(4CaOP2O5) 成渣反應(yīng) － 693054 － 4880 CaCO3 CaCO3=(CaO)+{CO2} 分解反應(yīng) 169050 1690 MgCO3 MgCO3=(MgO)+{CO2} 分解反應(yīng) 118020 1405 221 溶入鐵中的元素對(duì)鐵熔點(diǎn)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(diǎn)的降低值 65 70 75 80 85 90 100 8 5 30 25 3 氮、氫、氧溶入鐵熔點(diǎn)降低值 ∑＝ 6 適用含量范圍（％） ＜ ≤3 ≤15 ≤ ≤ ≤1 ≤18 計(jì)算步驟 以 100kg 鐵水為基礎(chǔ) （ 1） 計(jì)算熱收入 Qs。 包括鐵水物理熱、元素氧化熱及成渣熱、爐襯中碳 的氧化熱、煙塵氧化熱 。 1） 鐵水物理熱 Qw；根據(jù)純鐵熔點(diǎn) ， 鐵水成分以及溶入元素對(duì)鐵熔點(diǎn)的降低值（表 21 21 和 221）計(jì)算鐵水熔點(diǎn) Tt， 由鐵水溫度和生鐵比熱（表 218和表 219）確定 Qw Tt＝ 1536－（ 100+8+5+30+25）－ 6 ＝ 1094℃ Qw＝ 100[（ 1094－ 25） +218+（ 1250－ 1094） ] ＝ 2） 元素氧化熱及成渣量熱 Qy：根據(jù)鐵水中元素氧化量和反應(yīng)熱效應(yīng)（表220）算出 ， 其結(jié)果列于表 222 中 。 表 222 元素氧化熱和成渣熱 反應(yīng)產(chǎn)物 氧化熱或成渣熱（ kJ） 反應(yīng)產(chǎn)物 氧化熱或成渣熱（ kJ） CCO 11639＝ FeFe2O3 6460＝ CCO2 34834＝ PP2O5 18980＝ SiSiO2 29202＝ P2O54CaOP2O5 4880＝ MnMnO 6594＝ SiO22CaOSiO2 1620＝ FeFeO 4250＝ 合計(jì) Qy 3） 爐 襯中碳的氧化熱 Ql：根據(jù)爐襯蝕損量及其含碳量確定 Ql＝ 14％ 90％ 11639+14％ 10％ 34834＝ 4） 煙塵氧化熱 Qc：由表 24 給出的煙塵量參數(shù)和反應(yīng)熱效應(yīng)計(jì)算 Qc＝ （ 75％ 56/724250+20％ 112/1606460）＝ 故熱收入總值為 ： Qs＝ Qw+Qy+Ql+Qc＝ 218427..82kJ （ 2） 計(jì)算熱支出 Qz 熱支出項(xiàng)包括：鋼水物理熱 ， 爐渣物理熱 ， 煙塵物理熱 ， 爐氣物理熱 ， 渣中鐵珠物理熱 ， 噴濺物理（金屬熱） ， 輕燒白云石分解熱 ， 熱損失 ， 廢鋼吸熱 。 1） 鋼水物理熱 Qg：先根據(jù)鐵水熔點(diǎn)的方法確定鋼水熔點(diǎn) Tg， 再根據(jù)出鋼和鎮(zhèn)靜時(shí)的實(shí)際溫降 ， 以及要求的過熱度（一般為 50～ 90℃ ）確定出鋼溫度Tg；最后由鋼水量和熱容算出物理熱 。 Tg＝ 1536－（ 65+5+30+25）－ 6＝ 1520℃ （式中 :， ， ， 和 分別為終點(diǎn)鋼水 C、 Mn、 P 和 S 的含量） Tz＝ 1520+50+50+60＝ 1680℃ （式中： 50， 50 和 60 分別為出鋼過程中的溫降、鎮(zhèn)靜及爐后處理過程中的溫降和過熱度） Qg ＝ [（ 1520－ 25） +272+（ 1680－ 1520） ]＝ 2） 爐渣物理熱 Qr：令終渣溫度與鋼水溫度相同 ， 則得： Qr＝ [（ 1680－ 25） +209]＝ kJ 3） 爐氣、煙塵 、鐵珠和噴濺金屬的物理熱 Qx， 根據(jù)其數(shù)量 ， 相應(yīng)的溫度和熱容確定（表 223） 表 223 某些物料的物理熱 項(xiàng)目 參數(shù)（ kJ） 備注 爐氣物理熱 [（ 1450－ 25） ]＝ 1450℃ 系爐氣和煙塵的溫度 煙塵物理熱 [（ 1450－ 25） +209]＝ 渣中鐵珠物理熱 [（ 1520－ 25） +272+（ 1680－ 1520） ]＝ 1520℃ 系鋼水熔點(diǎn) 噴濺金屬物理熱 1[（ 1520－ 25） +272+（ 1680－ 1520） ]＝ 合計(jì) Qx＝ 4） 生白云石分解熱 Qb：根據(jù)其用量、成分和表 220 所示的熱效應(yīng)計(jì)算 Qb＝ （ ％ 1690+％ 1405）＝ kJ 5） 熱損失 Qq：其它熱損失帶走的熱量一般約占總熱收入的 3～ 8％ ， 在這取 5％ ， 則 Qq＝ 5 ％＝ 6） 廢鋼吸熱 Qf：用于加熱廢鋼的熱量系剩余熱量 ， 即： Qf=QsQgQrQxQbQq= 故廢鋼加入量 Wf 為： Wf＝ ? {1[（ 1520－ 25） +272+（ 1680－ 1520） ]} ＝ 故廢鋼比為： (100+) 100%=% 熱