【正文】 本計(jì)算中，其值為 7 .7 6 9 0 .0 8 2 0 .3 4 8 .1 9 1 kg? ? ?(見(jiàn)表 39) Vx— 鐵水與石灰中的 S 與 CaO 反應(yīng)還原出的氧量，其質(zhì)量為(見(jiàn)表 39),m3 %— 爐氣中自由氧含量 99— 由氧氣純度為 99%轉(zhuǎn)換得來(lái) 計(jì) 算結(jié)果見(jiàn)列于表 310 表 310 爐氣量及其成分 爐氣成分 爐氣量 /kg 體積 /m3 體積分?jǐn)?shù) /% CO *CO2 *SO2 *H2O *O2 ? ? N2 ② ② 合計(jì) 100 注： ?爐氣中 O2的體積為 *%=；質(zhì)量為 *32/= ②爐氣中 N2的體積系爐氣總體積與其他成分的體積之差，即 (++++)=。計(jì)算如下： 爐氣總體積： 1 22 .40. 5% ( 0. 5% )99 32 sxV V g V G V V? ? ?? ? ? ? ? 化得 3( 9 9 0 . 7 ) 9 8 . 5 0 8 . 4 9 4sxV V g G V m? ? ? ? ? ? 第 14 頁(yè) 式中， Vg— CO、 CO SO2和 H2O各組分總體積， m3。其中 CO、 CO SO和 H2O可由表 35— 表 37差得。因設(shè)定的終渣堿度 R=；故石灰加入量為 22[ ( ) ( ) ] 5 . 4 4 9 6 . 8 7 6( ) ( ) 8 8 . 0 % 3 . 5 2 . 5 %R w S iO w C a O kgw C a O R w S iO? ??? ? ? ???石 灰 石 灰 設(shè) A=石灰加入量，由 22( ) ( )( ) ( )A w C a O w C a OR A w S iO w S iO??? ??石石 得上式 ②為 (石灰中 CaO含量 )(石灰中 S生成 CaS自耗的 CaO量 ) 6 88% 9 472 kg? ? ? ? ③為 CaO還原出的氧量，計(jì)算同表 35的注 09 0272?? 第 13 頁(yè) 表 38 總渣量及其成分 (未注明單位 /kg) 爐渣成分 CaO SiO2 MgO Al2O3 MnO FeO Fe2O3 CaF2 P2O5 CaS 合計(jì) 元素氧化成渣量 /kg ② ③ 石灰成渣量 爐襯蝕損成渣量 生白云石成渣量 螢石成渣量 總渣 量 ? 質(zhì)量分?jǐn)?shù) % 5 100 注： ?總渣量計(jì)算如下：因?yàn)楸碇谐?FeO和 Fe2O3以外的渣量為 +++++++= kg， 而終渣 ( ) 15%w FeO ?? ， (表 34)， 故總渣量 1 1 . 6 5 9 (1 5 % 8 . 2 5 % ) 1 3 . 4 4 0? ? ? ?kg ② ( ) 1 3 .4 4 0 8 .2 5 % 1 .1 0 9w F e O k g? ? ? ③ 23( ) 1 3 . 4 4 0 5 % 0 . 0 3 3 0 . 0 0 5 0 . 0 0 8 0 . 6 2 6w F e O ? ? ? ? ? ? 表 39 實(shí)際耗氧量 耗氧項(xiàng) /kg 供氧項(xiàng) /kg 實(shí)際氧氣消耗量 /kg 鐵水中元素氧化耗氧量 (表 35) 鐵水中 S 與 CaO反應(yīng)還原出的氧化量 (表 35) 爐襯中碳氧化耗氧量 (表 36) 石灰中 S 與 CaO反應(yīng)還原出的氧化量 (表 37) 煙塵中鐵氧化耗氧量 (表 34) 煙氣自由氧含量 (表 310) +?= 合計(jì) 合計(jì) ?爐氣 N2(存在于氧氣中，見(jiàn)表 34)的質(zhì)量，詳見(jiàn)表 310。 表 35 鐵水中元素的氧化產(chǎn)物及其成渣量 元素 反應(yīng)產(chǎn)物 元素氧化量 /kg 耗氧量 /kg 產(chǎn)物量 /kg 備注 C [C]→{CO} ? 90%= [C]→{CO 2} ? 10%= Si [Si]→{SiO 2} 入渣 Mn [Mn]→(MnO) 入渣 P [P]→(P 2O5) 入渣 S [S]→{SO 2} ? 1/3= [s]+(CaO)→(CaS)+(O) ? 2/3= ? (CaS) 入渣 Fe [Fe]→(FeO) ? 56/72= 入渣（見(jiàn)表 38） 第 12 頁(yè) [Fe]→(Fe 2O3) ? 112/160= 入渣（見(jiàn)表 38） 合計(jì) 成渣量 入渣組分之和 ?由 CaO還原出的氧量；消耗的 CaO的量 =? 56/32= kg 表 36 爐襯蝕損的成渣量 爐襯蝕損量 成渣組成 /kg 氣態(tài)產(chǎn)物 /kg 耗氧量 /kg CaO SiO2 MgO Al2O3 Fe2O3 C→ CO C→ CO2 C→ CO,CO2 (據(jù)表34) ? 14%? 90%? 28/12 = ? 14%? 10%? 44/12 = ? 14%? (90%? 16/12+10%? 32/12) = 合計(jì) 表 37 加入溶劑的成渣量 類(lèi)別 加入量/kg 成渣組分 /kg 氣態(tài)產(chǎn)物 /kg CaO MgO SiO2 Al2O3 Fe2O3 P2O5 CaS CaF2 H2O CO2 O2 螢石 生白云石 石灰 ? ② ③ 合計(jì) 成渣量 注： ?石灰加入量計(jì)算如下：有表 35—— 表 37知，渣中已含 (CaO)=+++=。 第二步：計(jì)算氧氣消耗量。其各項(xiàng)成渣量分別列于表 35—— 表 37。 第一步：計(jì)算脫氧和合金化前的總渣量及其成分。即W(Fe2O3)=5%,W(FeO)= % 金屬 中 [C]的氧化物 90% C氧化成 CO， 10% C氧化成 CO2 煙塵量 為鐵水的 %（其中 W(FeO)為 75%， W(Fe2O3)為 20%） 廢鋼量 由熱平衡計(jì)算確定。 表 31 鋼種、鐵水、廢鋼和終點(diǎn)鋼水的成分設(shè)定值 成分含量 /% 類(lèi)別 C Si Mn P S 鋼種 Q235 設(shè)定值 ≤ ≤ 鐵水設(shè)定值 廢鋼設(shè)定值 終點(diǎn)鋼水設(shè)定值 痕跡 ?[C]和 [Si]按實(shí)際生產(chǎn)情況選??； [P]和 [S]分別按鐵水中相應(yīng)成分含量的 30%， 10%和 60%留在鋼水中設(shè)定。終點(diǎn)鋼水成分（表 31），造渣用溶劑及爐襯等原材料的成分（表 32），脫氧和合金化用鐵合金的成分及其回收率（表 33），其他工藝參數(shù)（表 34）。氧槍和副槍平行插入爐內(nèi)。在橫移裝置上并排設(shè)有兩套氧槍升降小車(chē)。氧槍升降裝置布置于轉(zhuǎn)爐上方，這樣其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，換槍迅速。 精煉跨的布置 精煉采用兩個(gè) LF 精煉爐，沿精煉跨縱向布置， LF 爐支持于支架上，真空室旋轉(zhuǎn)有兩個(gè)工作位置：鋼水處理位置，真空室下降進(jìn)行處理；準(zhǔn)備工位，修砌、噴補(bǔ)真空室內(nèi)襯、更換上升、下降管，預(yù)熱、氧氣供應(yīng)。 轉(zhuǎn)爐煙氣凈化系統(tǒng)采用濕法文氏洗滌器，布置在爐子跨內(nèi)。副槍布置在靠近煙道的一側(cè)。 爐子跨采用橫向布置。 爐子跨的布置 爐子跨是車(chē)間中廠房最高、建筑結(jié)構(gòu)最復(fù)雜和單位投資最多的跨間。 廢鋼供應(yīng)方式是在原料跨的一端外側(cè)另建廢鋼間，廢鋼裝入料斗并稱(chēng)重，然后料斗送進(jìn)原料跨待用。一個(gè)鐵水坑由兩個(gè)鐵水轉(zhuǎn)注位置。經(jīng)處理后的混鐵車(chē)，每隔三次送到倒渣站倒渣。該方案包括鐵水預(yù)處理車(chē)間，倒渣站，鐵水倒灌站。 主廠房工藝布置 原料跨的布置 主要完成對(duì)鐵水，加廢鋼和轉(zhuǎn)爐爐前的工藝操作，在原料跨 的兩端分別布置鐵水和廢鋼工段。 在鐵合金車(chē)間內(nèi)儲(chǔ)存、烘烤及加工合格塊度，按鐵合金的品種和牌號(hào)分類(lèi)存放，并相應(yīng)保存好出廠化驗(yàn)單。根據(jù)碳含量可分為中碳、低碳、高碳錳鐵，錳鐵中碳含量越低，磷含量越低，價(jià)格越昂貴。其主要作用如下： (1) 硅鐵：用于合金化，也作脫氧劑。 鐵合金的供應(yīng) 鐵合金的供應(yīng)一般由煉鋼廠的鐵合金車(chē)間，鐵合金料倉(cāng)及稱(chēng)量和輸送設(shè)施等幾部分組成。 (3) 白云石：用于提高爐渣的堿度，減小對(duì)爐襯的侵蝕。石灰極易潮濕，故在入爐前須烘烤，以提高石灰的活性，有利于冶煉。高位料倉(cāng)沿爐子跨縱向布置，三座轉(zhuǎn)爐共用一套高位料倉(cāng)，這樣可以相互支持供料，并避免由于轉(zhuǎn)爐停爐后料倉(cāng)內(nèi)剩余石灰的粉化。運(yùn)輸能力按每日工作一個(gè)班（約 7h）考慮。從地下料倉(cāng)向高位倉(cāng)供料采用全膠帶運(yùn)輸。地下料倉(cāng)為地下式，便于火車(chē)或汽車(chē)或運(yùn)輸帶自動(dòng)卸料。各種料儲(chǔ)量按 20 天考慮。供應(yīng)系統(tǒng)包括散裝堆場(chǎng)，地下料倉(cāng)，由地下料倉(cāng)送往主廠房的運(yùn)料設(shè)施，轉(zhuǎn)爐上方高位料倉(cāng)，稱(chēng)量和向轉(zhuǎn)爐加料的設(shè)施。廢鋼一次一斗裝入。生鐵本廠供給，作冷卻劑加入。 圖 21 煉鋼車(chē)間工藝流程圖 原料方案 鐵水的供應(yīng) 鐵水是轉(zhuǎn)爐煉鋼主要原料，高爐鐵水采用混鐵 車(chē)運(yùn)輸，經(jīng)預(yù)處理后轉(zhuǎn)運(yùn)兌入轉(zhuǎn)爐。 不考慮轉(zhuǎn)爐精煉收得率，驗(yàn)算連鑄鋼坯年產(chǎn)量： = % =W ? ? ?鋼 坯 3 1 0 8 8 7 3 0 0 9 8 9 6 0 2 7 1 2 t 9 6 0 0 0 0 0 t 所以，本設(shè)計(jì)所選轉(zhuǎn)爐符合產(chǎn)量要求。 因此，轉(zhuǎn)爐公稱(chēng)容量為： ? ?9 6 0 0 0 0 0 3 1 0 8 8 7 9 8 % 2 9 9 . 9 2? ? ? ? （噸） 參照表 22，本設(shè)計(jì)中取轉(zhuǎn)爐公稱(chēng)容量為 300 噸。 車(chē)間生產(chǎn)能力的確定 (1) 計(jì)算年出鋼爐數(shù) 每一座轉(zhuǎn)爐的年出鋼次數(shù) N為： 11 4 4 0 3 6 5NT?? ? ? ? 式中 T1—— 每爐鋼的平均冶煉時(shí)間， min，參照表 21， 本設(shè)計(jì)中取每爐鋼平均冶煉時(shí)間為 42min； 1440—— 一天的時(shí)間換算為分鐘， min/d； 365—— 一年的日歷天數(shù)， d/a； ? —— 轉(zhuǎn)爐作業(yè)率，本設(shè)計(jì)取 87%。 轉(zhuǎn)爐座數(shù)、容量和車(chē)間生產(chǎn)能力的確定 轉(zhuǎn)爐座數(shù) 轉(zhuǎn)爐座數(shù)的確定與采用的吹煉制度有關(guān)，也與轉(zhuǎn)爐的壽命有關(guān)。 第 5 頁(yè) 2 轉(zhuǎn)爐煉鋼廠設(shè)計(jì)方案 轉(zhuǎn)爐車(chē)間組成 現(xiàn)代氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼車(chē)間一般由以下幾個(gè)部分組成：主廠房（包括爐子跨、原料跨、爐外精煉及鋼包轉(zhuǎn)運(yùn)跨、澆鑄系統(tǒng)各跨間）；鐵水預(yù)處理站及鐵水倒罐間；廢鋼堆場(chǎng)與配料間；鐵合金倉(cāng)庫(kù)及散裝源料儲(chǔ)存運(yùn)輸設(shè)施；中間渣場(chǎng)；耐火材料倉(cāng)庫(kù)；一、二次煙氣凈化設(shè)施及煤氣回收設(shè)施；水處理設(shè)施；分析檢測(cè)及計(jì)算機(jī)監(jiān)控設(shè)施；備品備件庫(kù)、機(jī)修間；生產(chǎn)必須的生活福利設(shè)施；水、電、氣（氧氣、氬氣、氮?dú)狻嚎s空氣）等的供應(yīng)設(shè)施。 第 4 頁(yè) 現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)存在的問(wèn)題 現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)普遍存在的問(wèn)題主要是隨著社會(huì)對(duì)潔凈鋼的生產(chǎn)需求日益提高，迫切需要建立起一種全新的、能大規(guī)模廉價(jià)生產(chǎn)純凈鋼的生產(chǎn)體系。因此，有必要繼 續(xù)優(yōu)化、完善冶金模型，進(jìn)一步提高模型控制精度，全面推進(jìn)大、中型轉(zhuǎn)爐的全自動(dòng)不倒?fàn)t煉鋼技術(shù)，進(jìn)行智能型轉(zhuǎn)爐煉鋼。轉(zhuǎn)爐模型主要有轉(zhuǎn)爐靜態(tài)和動(dòng)態(tài)模型、轉(zhuǎn)爐自動(dòng)吹煉模型、轉(zhuǎn)爐合金模型等。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，煉鋼模型的開(kāi)發(fā)和利用不斷進(jìn)步。因此，轉(zhuǎn)爐復(fù)吹技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，對(duì)于從源頭上減少夾雜物有著重要作用。除了對(duì)鋼水雜質(zhì)元素控制外，還要對(duì)鋼水的夾雜物進(jìn) 行控制，特別是氧化物夾雜。寶鋼從 20 世紀(jì) 90 年代初期就開(kāi)始研究純凈鋼生產(chǎn)技術(shù)，經(jīng)過(guò)十幾年開(kāi)發(fā)，目前已擁有完善的純凈鋼煉鋼技術(shù)。脫磷轉(zhuǎn)爐和脫碳轉(zhuǎn)爐冶煉轉(zhuǎn)爐只有 20min，其中純吹氧時(shí)間只有 9min， 2 座公稱(chēng)容量210t 脫碳轉(zhuǎn)爐（ 2吹 1） 年產(chǎn) 400 萬(wàn) t以上，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐高效化。其中，轉(zhuǎn)爐采用“三脫”鐵水少渣冶煉，純吹煉時(shí)間可以縮短 3~5min，采用直接出鋼技術(shù)可以縮短轉(zhuǎn)爐停吹到出鋼的鎮(zhèn)靜時(shí)間 2~3min。段瑞鈺院士呼吁研究鋼鐵聯(lián)合企業(yè)各工序的界面技術(shù)，樹(shù)立轉(zhuǎn)爐設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)有序地理順銜接匹配關(guān)系，做到全流程優(yōu)化的思路，反 對(duì)各工序能力簡(jiǎn)單疊加的設(shè)計(jì)方法。 我國(guó)氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)展望 轉(zhuǎn)爐大型化和流程優(yōu)化