【正文】 爐襯設(shè)計值如下表。進入 80 年代以來，氧氣轉(zhuǎn)爐爐襯材質(zhì)的最大的變化是普遍推廣使用鎂碳磚，因此本爐采用鎂碳磚。 ， 這里取 10176。+= 4) 爐帽總體積 V 帽 V 帽 = 帽 (D2+Dd+d2)+? /4d2H 口 (49) =( ++)+ ? /4 =+= (5) 爐身尺寸確定 1) 出鋼口中心線水平傾角 ? 1 大型轉(zhuǎn)爐出鋼口角度 ? 1一般為 10176。 取下限 60176。 雖然它對進一步提高供氧強度 ， 促進渣鋼反應和減少噴濺都是有利的 ， 另外 我國 1993 年 5 月 1 日新頒布的 YB905892《 煉鋼工藝設(shè)計技術(shù)規(guī)定 》 提出大于 150t 的轉(zhuǎn)爐采用筒球型死爐底 。 表 325 元素氧化熱 和成渣熱 反應產(chǎn)物 氧化熱或成渣熱 /kJ 反應產(chǎn)物 氧化熱或成渣熱 /kJ C→CO C→CO 2 Si→SiO 2 Mn→MnO 2 Fe→FeO 2 11639= 34834= 29202= 6594= 4250= Fe→Fe 2O3 P→P 2O5 P2O5→ 2O5 SiO2→ 2 6460= 18980= 4880= 1620= 總計 3) 煙塵氧化熱 QC由表 34 中給出的煙塵量參數(shù)和反應熱效應可得 ： QC=(83℅56/724250+12℅112/1606460)= (38) 4) 爐襯中碳的氧化熱 Q1根據(jù)爐襯蝕損量及其含量確定 ： Q1=(℅85℅11639+℅15℅34834)= (39) 故熱收入總值為 ： 江西理工大學應用科學學院畢業(yè)設(shè)計 15 Qin=Qw+Qy+Qc+Q1=+++ (310) = (2)熱支出 Qout 1) 鋼水物理熱 Qm ① 鋼水熔點 Tm=1536(65+5+30+25)6 (311) =℃ 式中 ， ， ， 分別為終點鋼水中 C,Mn,P,S 的含量 。C，則根據(jù)表 324 和表 31 的數(shù)據(jù) 得： 鐵水熔點 t=1536（ 100+8+5+30+25） 6 (36) =176。SiO2) P2O5+4(CaO)=(4CaOC 使用含量范圍 1% 65 70 75 80 85 90 100 1 40 8 5 30 25 ≤3 ≤15 ≤ ≤ 另外， O、 H、 N 三種元素共降低鐵水熔點值為 6176。 (2) 脫氧和合金化后鋼水成分 C： %+(+)100%=% Si： (+)/(+)100%=% Mn： %+(+)/(+)100%=% P： %+(+)/( +)100%=% S： %+(+)/( +)100%=% 可見含量尚未達到設(shè)定值 ， 為此需向鋼包內(nèi)加入焦粉增碳 ， 焦粉成分見表 (32) 其加入量 Wj=([C]鋼種中限 [C]脫氧后 )%鋼 水量 /[焦粉含碳量 (%)C] (35) =()%(+)/(%75%)= 加入 的焦粉后 ， 鋼水的含碳量可達 %焦粉生成物如表 319 表 319 焦粉生成產(chǎn)物 碳燒損量 耗氧量 氣體量 */kg 成渣量 /kg 碳入鋼量 /kg %25% 32/12 44/12+ % %75% (+)% = = = = = * 是 CO H2O 和揮發(fā)分之總和 (未計揮發(fā)分燃燒的影響 ) (4) 脫氧和合金化后的總物料平衡 將以上結(jié)果合并后可得脫氧和合金化后的總物料平衡表 江西理工大學應用科學學院畢業(yè)設(shè)計 13 表 320 總物料平衡表 收 入 支 出 項目 重量 % 項目 重量 % 鐵水 廢鋼 石灰 螢石 輕燒白云石 爐襯 氧氣 + += 硅鐵 錳鐵 焦粉 鋼水 ++= 爐渣 ++= 噴濺 煙塵 渣中鐵珠 爐氣 ++= 合計 100 100 計算誤差 =()/100%=% 熱平衡計算 基本數(shù)據(jù) (1) 物料平均熱容及其熔化潛熱 表 321 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/) 熔化潛熱 (kJ/kg) 液態(tài)或氣態(tài)平均熱容 (kJ/) 218 272 209 209 209 (2)入爐 物料及產(chǎn)物的溫度 表 322 入爐物料及產(chǎn)物的溫度 名稱 入爐物料 產(chǎn)物 鐵水 廢鋼 其它原料 爐渣 爐氣 煙塵 溫度 /176。錳鐵加入量 WMn 的計算為 ： WMn=[(Mn)鋼種 %[Mn]終點 %]/(錳鐵 Mn%Mn收得率 %)鋼水量 (33) =[(%%)/(%80%)]= 硅鐵加入量為 WFeSi： WSi =[([Si]鋼種 %[Si]終點 %)(加入猛鐵鋼水量 [Si]/(硅鐵含 Si%Si 回 收率 ) (34) =[(%0)(+)%75%]/(73%75%) =(73%75%) = 鐵合金中元素的燒損量和產(chǎn)物量。 *3 為由 CaO 還原出的氧量，計算方法同表 35 之注 表 38 總渣量及其成分 爐渣成分 CaO SiO2 MgO Al2O3 MnO FeO Fe2O3 CaF2 P2O5 CaS 合計 元素氧化 石灰成渣 爐 襯 輕燒白云石 螢石成渣量 ① ② 總渣量 % 100 *總渣量計算如下：因為表 38 中除 FeO 和 Fe2O3 發(fā)外的渣量為 ：+++++++=， 而終渣 ∑（ FeO） =12%(表 34)， 故總渣量為： ()%= ① (FeO)量 =%= 江西理工大學應用科學學院畢業(yè)設(shè)計 9 ② (Fe2O3)量 =4 .8%= 第三步：計算爐氣及其成分表 39， 311 1) 礦石 ,煙塵中的鐵及氧量：假定礦石中的 FeO、 Fe2O3全部被還原成鐵 ， 則有： 煙塵帶走鐵量 =(%56/72+%112/160)= 煙塵消耗氧量 =( %16/72+%48/160)= 其它造渣劑的 Fe2O3帶入量和氧量忽略不計 2) 爐氣成分、重量及體積 ① 當前爐氣體積 V1由元素氧化和造渣劑帶入的氣體重量見下表 表 39 氣體來源及重量、體積 來源 鐵水 /kg 爐襯 /kg 輕燒白云石 /kg 石灰 /kg 螢石 合計 體積 /Nm3* CO CO2 SO2 H2O 合計 V1= *氣體體積 =氣體重量 ② 當前氧氣消耗重量及體積 表 310 氧氣消耗量 元素氧化 煙塵鐵氧化 爐襯碳氧化 石灰硫還原氧 合計 耗氧量 /kg 則當前實際氧氣消耗的體積量： VO2=③ 爐氣總體積 Vg， 爐氣總體積為： Vg=元素氧化生成的體積 +水蒸氣的體積 +爐氣中自由體積 +爐氣中氮氣體積 即 Vg=V1+{O2}爐氣 V g+[VO2+{O2}爐氣 V g {N2}氧氣 /{O2}氧氣 ，式中 ， {O2}爐氣 為爐氣中自由氧含量， %； {N2}氧氣 為 氧氣中氮氣成分 ； {O2}氧氣 為氧氣中氧氣成分?？傇考捌涑煞秩绫?38 所示 第二步：計算氧氣消耗量 氧氣消耗量是消耗項目與供入項目之差，詳見表 310 所示 表 35 鐵水中元素的氧化產(chǎn)物及其成渣量 元素 反應產(chǎn)物 元素氧化量（ kg） 耗氧量（ kg） 產(chǎn)物量（ kg） 備注 C Si Mn P S Fe [C]→ {CO} 85%= [C]→ {CO2} 15%= [Si]→ (SiO2) [Mn]→ (MnO) [P]→ (P2O5) [S]→ {SO2} 1 /3= [S]+(CaO)→ (CaS)+(O) 2/3= * (CaS) [Fe]→ (FeO) 56/72= [Fe]→ (Fe2O3) 112/160= 0. 461 入渣 入渣 入渣 入渣 入渣 (表 38) 入渣 (表 38) 合計 入渣組分之和： 成渣量 *由 CaO 還原出的氧量；消耗的 CaO 量 56/32= 劉偉平 ：設(shè)計一座年產(chǎn) 150 萬噸良坯的轉(zhuǎn)爐煉鋼車間 8 表 36 爐襯蝕損的成渣量 爐襯蝕損量 成渣組分（ kg） 氣態(tài)產(chǎn)物（ kg） 耗氧量（ kg） (據(jù)表 24) CaO SiO2 MgO Al2O3 Fe2O3 C→ CO %85%28/12= C→ CO2 %15%44/12=8 C→ CO,CO2 %(85%16/12+15%32/12)= 合計 表 37 加入熔劑成渣量 類別 加入量 成渣組分 (kg) 氣態(tài)產(chǎn)物 (kg) (kg) CaO MgO SiO2 Al2O3 Fe2O3 P2O5 CaS CaF2 H2O CO2 O2 螢石 輕燒白云山 石灰 2