【正文】 1041041041041041041041042525252525252525252525252525 第 25 頁 熱平衡計算 熱平衡計算所需數(shù)據(jù) 計算所需基本原始數(shù)據(jù)有：各種爐料及產(chǎn)物的溫度（ 317）物料平均熱容（表 318）反映熱效應(yīng)（表 319）溶入鐵水的元素對鐵水的熔點的影響。 由此可得冶煉過程（即脫氧和合金化后）的總物料平衡表。 可見，含碳量尚未達到設(shè)定值，為需要在鋼包內(nèi)加焦粉增碳。將所有結(jié)果與表歸類合并，既得冶煉一爐鋼的總物料平衡表。 表 312 廢鋼種元素的氧化產(chǎn)物及成渣量 1041041041041041041041042121212121212121212121212121 第 21 頁 元素 反應(yīng)產(chǎn)物 元素氧化量（ Kg） 耗氧量（ Kg） 產(chǎn)物量（ Kg） 進入鋼中的量（ Kg） C [C]→{CO} %90% = (入氣 ) [C]→{CO} %10% = 00007 (入 氣 ) Si [Si]→ （ SiO2） %=49 Mn [Mn]→(MnO) %=2 P [P] →(P 2O5) %=2 S [S] →(SO2) %1/3= (入氣 ) [S] →(CaO)= (CaS)+[O] %2/3= (CaS) 合計 = 成渣量 /Kg 表 313 加入廢鋼的物料平衡表 (以 100Kg 鐵水為基準(zhǔn) ) 收入 支出 項目 質(zhì)量（ Kg） % 項目 質(zhì)量（ Kg） % 鐵水 ++= 廢鋼 爐渣 石灰 爐氣 += 螢石 噴濺 白云石 煙塵 爐襯 渣中鐵珠 氧氣 += 總計 合計 1041041041041041041041042222222222222222222222222222 第 22 頁 注： 計算誤差為（ ） / 100%=% 表 314 加入廢鋼的物料平衡表以 100Kg(鐵水 +廢鋼 )為基準(zhǔn) 收入 支出 項目 質(zhì)量（ Kg） % 項目 質(zhì)量（ Kg） % 鐵水 鋼水 廢鋼 爐渣 石灰 爐氣 螢石 噴濺 白云石 煙塵 爐襯 渣中鐵珠 氧氣 總計 合計 第六步：計算脫氧后和合金化后的物料平衡。 據(jù)此可以編制脫氧和合金化前的 物料平衡表（表 312） 表 311 未加廢鋼的物料平衡表 收入 支出 項目 質(zhì)量（ Kg） % 項目 質(zhì)量（ Kg） % 鐵水 鋼水 石灰 爐渣 螢石 爐氣 白云石 噴濺 爐襯 煙塵 氧氣 渣中鐵珠 總計 合計 第五步：計算加入廢鋼的物料平衡 如同第一步中計算鐵水中元素氧化量一樣。 第四步： 計算脫氧和合金化的鋼水量。 計算結(jié)果列于表 310。 本 計 算 中 ， 其 值 為++= Vx 鐵水與石灰石的 S 與 GaO 反應(yīng)氧氣質(zhì)量為 見表 310， m3 %— 爐氣中自由氧含量； 99— 由氧氣純度 99amp。先計算如下： 爐氣總體積 V∑ ： V∑ =Vg+%V∑ +1/99(+%∑ V﹣ Vx) V∑ =(99Vg+)/=(99 + )/= 式中 Vg— SO2,CO,CO2,和 H2O 各組分總體積 m3 。 表 39 實際耗氧量 耗氧量項 /（ Kg） 供養(yǎng)項 /（ Kg） 實際氧氣消耗量 /（ Kg） 鐵水中元素耗氧量 鐵水中 S 與 CaO 反應(yīng)還原出的氧量 爐襯中碳氧化耗氧量 石灰中 S 與 CaO 反應(yīng)還原出的氧量 煙塵中鐵氧化耗氧量 爐氣中自由氧耗氧量 合計 合計 第三步：計算爐氣量及其成分 爐氣中含有 CO， CO2， N2， SO2和 H2O。 1041041041041041041041041919191919191919191919191919 第 19 頁 第二步：計算氧氣消耗量 氧氣實際消耗量系消耗項目與供入項目之差。 ① (FeO)量 = 5%=。 ② 由 CaO 還原出來的氧氣，計算方法同表 36 注。 1041041041041041041041041717171717171717171717171717 第 17 頁 表 36 爐襯蝕損的成渣量 爐料蝕損量/kg 成渣組分 /kg 氣態(tài)產(chǎn)物 /kg 耗氧量 /kg CaO SiO2 MgO Al2O3 Fe2O3 C→O C→CO 2 C→CO ， C→CO2 （見表4) 14%90%28/12= 14%10%44/12 = 14%(90%16/12+10%32/12) = 合計 表 37 加入溶劑成渣量 ① ：由表 36 表 37 可 知 ， 渣 中 已 含 （ CaO ） = ﹣+++= ；渣中已含 （ SiO2 ）=+++=。 1041041041041041041041041616161616161616161616161616 第 16 頁 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] → {CO2} 10%= Si [Si] → (SiO2) 入渣 Mn [Mn] →（ MnO2） 入渣 P [P] → (P2O5) 入渣 S [S] → {SO2} 1/3= [S]+(CaO)→ (CaS)+（ O） 2/3= ① (CaS) 入渣 Fe [Fe] → (FeO) 56/76= 入渣 [Fe] → (Fe2O3) 112/160= 入渣 總計 成渣量 入渣組分之和 ① 由 CaO 還原出的氧量 。 第二步：計算氧氣消耗量。其各項成渣量分別列于表 35，表 36，表 37。 第一步：計算脫氧合金化前的總渣量及其成分。 表 31 鋼種、鐵水、廢鋼和終點鋼水的成分設(shè)定值 注：終點鋼水成分中， [C]和 [Si]按實際生產(chǎn)情況選取； [Mn]、 [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。 本章 主要對轉(zhuǎn)爐的物料平衡和熱平衡加以計算以確定其具體參數(shù)并加以設(shè)計。其主要目的是比較這個冶煉過程中物料、能量的收入項和支出項，為改進操作工藝制度、確定合理的設(shè)計參數(shù)和提高煉鋼經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)提供定量依據(jù)。 n— 車間經(jīng)常吹煉爐子座數(shù) 。 根據(jù)表 2－ 2 選取 每爐鋼的平均冶煉周期取 37min，平均供氧時間為 18min。爐于座數(shù)不宜太多，但必須保持年間內(nèi)始本設(shè)計是使用頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉， 合考慮當(dāng)前轉(zhuǎn)爐煉鋼車間的生產(chǎn)情況， 選用 二吹 二 的方案 ，這樣同時也可以提高轉(zhuǎn)爐的利用效率，減少資金的投入。參見表 21所示確定轉(zhuǎn)爐的公稱容量為 150t。 3)產(chǎn)品方案中的合金比 %、連鑄比 100%、精 煉比 100%. 4)連鑄坯規(guī)格 :鑄坯斷面尺寸 (mm2)，取決于軋材產(chǎn)品類型和軋機的規(guī)格， 本設(shè)計是生產(chǎn)型材 (角鋼、工字鋼、輕軌鋼、圓鋼等 )，軋機為 1700軋機，采用方形鑄坯，其斷面應(yīng)為 250mm250mm， 1041041041041041041041041111111111111111111111111111 第 11 頁 2 氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼車間 初始條件 擬建年產(chǎn)量為 330 萬噸連鑄坯的氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼車間，相關(guān)技術(shù)參數(shù)如下： 1） 年產(chǎn)量：方坯 330 萬噸； 2） 產(chǎn)品方案：普碳鋼、低碳鋼； 公稱容量選擇 [2] 1)選取時 爐子容量應(yīng)和國家標(biāo)準(zhǔn)澆注起重機的起重能力相適應(yīng)。 表 11 冶煉的鋼種，代表鋼號及其化學(xué)成分 鋼種 鋼號 化學(xué)成分（ %） C Si Mn P S Cu Al 普鋼 Q235 2 0 5 ≤ ≤ ≤0 — 鋼 Q275 ≤ ≤ ≤0 — 低合 16Mn 3 0 ≤ ≤ ≤0 — 合 20Mn ≤ ≤ ≤ — 1041041041041041041041041010101010101010101010101010 第 10 頁 金鋼 Si 3 0 0 硅鋼 熱軋硅鋼 ≤ 0 ≤ ≤ — 2 冷軋硅鋼 ≤ 8 25 5 — 二、產(chǎn)品方案 本設(shè)計產(chǎn)品方案見表 22所示 表 12 產(chǎn) 品 方 案 鋼種 連鑄坯產(chǎn)量 (萬 t/a) 生產(chǎn)比例 % 精煉方式 普碳鋼 100 吹氮或主要 RH 低合金鋼 230 LF或 LF+VOD 總計 330 100 說明： 1)年產(chǎn)合格坯總量，是指連鑄坯產(chǎn)量 。 6）設(shè)計中應(yīng)充分考慮節(jié)約能源、節(jié)約用地，實行資源的綜合利用，改善勞動條件以及保護生態(tài)環(huán)境。 4）要按照國家有關(guān)勞動安全、工業(yè)衛(wèi)生及消防的標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)設(shè)計規(guī)定進行設(shè)計 。 3）設(shè)計中應(yīng)充分采用各項國內(nèi)外成熟的新技術(shù)，因某種原因暫時不上的新技術(shù)要預(yù)留充分的可能性。所以，設(shè)計應(yīng)遵循的原則和指導(dǎo)思想是： 1）遵守國家的法律、法規(guī)，執(zhí)行行業(yè)設(shè)計有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)定，嚴(yán)格把關(guān)，精心設(shè)計 。 10410410410410410410410499999999999999 第 9 頁 設(shè)計原則和指導(dǎo)思想 對設(shè)計的總要求是技術(shù)先進，工藝上可行 。還有利于開展綜合利用，如煤氣回收及實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化。氧氣轉(zhuǎn)爐車間的建設(shè)比平爐車間快得多。氧氣轉(zhuǎn)爐設(shè)備簡單，重量輕，所占的廠商面積和所需要的重型設(shè)備的數(shù)量比平爐車間少，因此投資比相同產(chǎn)量的平爐低30~40%。氧氣轉(zhuǎn)爐對原料的適應(yīng) 性強，不僅能吹煉平爐生鐵，而且能吹煉 P（ ~%）和高 P（ %）生鐵，還可以吹煉釩、鈦等特殊成分的生鐵。氧氣轉(zhuǎn)爐的高效率和低消耗，使鋼的成本較低。由于氧氣轉(zhuǎn)爐是利用爐料本身的化學(xué)熱和物理熱，熱效率高，不需外加熱源。氧氣轉(zhuǎn)爐的金屬消耗率一般為1100~1140kg/t，比平爐稍高些。此外，氧氣轉(zhuǎn)爐鋼的機械性能及其他方面性能也是良好的。 氧氣轉(zhuǎn)爐鋼具有以下特點： （ 1） 鋼中氣體含量少 （ 2） 由于