【正文】 ) 2[Fe]+3/2{O2}=(Fe2O3) (SiO2)+2(CaO)=(2CaO (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 (22)其加入量We=([C] 鋼種中限 [C] 脫氧后 )% 鋼水量 /[ 焦粉含碳量 (%)C 回收 率 % =()%(+)/(%75%)= (34) 加入 的焦粉后 ,鋼水的含碳量可達 %焦粉生成物如 表 319 汪洋 ： 設(shè)計一座年產(chǎn) 800 萬噸良胚的轉(zhuǎn)爐煉鋼車間 10 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 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/chg.) 熔化潛熱 (kJ/kg) 液態(tài)或氣態(tài)平均熱容 (kJ/chg.) 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 Win 的計算為 : Win=[(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： WFeSi=[([Si]鋼種 %[Si]終點 %)(加入猛鐵后的鋼水量 [Si]/(硅鐵含 Si%Si 回收率 ) =[(%0)(+)%75%]/(73%75%) =(73%75%)= 鐵合金中元素的燒損量和產(chǎn)物量 。{O2}氧氣為氧氣中氧氣成分。 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+20%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(dāng)前爐氣化和造渣劑帶入的氣體重量見下表體積 V1由元素 氧 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(dāng)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(dāng)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 Vg+[V02+{O2}爐氣 Vg] {N2}氧氣 /{O2}氧氣，式中， {O2}爐氣為爐氣中自由氧含量 ， %?！?SiO2)∑(CaO)]/(%CaO 石灰 R%SiO2 石灰 ) ( 31) =(3)/(%3%)= *2 為 (石灰中 CaO 含量 )(石灰中 S→ CaS 的 CaO 量 )。其各項成渣量及成分分別列于 35， 36， 37。 表 32 原材料成分 成分 類別 CaO SiO2 Mg0 Al2O3 Fe2O3 CaF2 P2O5 S CO2 H2O C 灰分 燒堿 石灰 螢石 輕燒白云 爐襯 焦炭 FeO 表 33 鐵合金成分 (分子 )及其回收率 (分母 ) C Si Mn Al P S Fe 硅 鐵 錳 鐵 * *13%的 C 生成 CO2。 江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3 3 頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼的物料平衡與熱平衡計算 物料平衡計算 計算所需原始數(shù)據(jù) 基本數(shù)據(jù)有：冶煉鋼種及其成份表（ 31）；金屬料 ——鐵水和廢鋼成分（表 31）造渣用熔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）；其它工藝參數(shù)設(shè)定值表（表 34） 表 31 冶煉鋼種鐵水、廢鋼和終點鋼水的成分設(shè)定值 成分 類別 C Si Mn P S 鋼種 Q235 設(shè)定值 鐵水設(shè)定值 廢鋼 設(shè)定值 終點鋼水設(shè)定 值 ＊ ≤ ≤ 痕跡 *[C]和 [Si]按實際生產(chǎn)情況選取 。再技術(shù)改進上也有優(yōu)勢。 (2) 新余市工業(yè)發(fā)達，廢鋼資源豐富，而且人口眾多，勞動力充足。尤其是特種鋼材，而且人們的注意力也逐漸移向鋼材的高質(zhì)量，為了 充分利用當(dāng)?shù)刭Y源條件促進其他部門的發(fā)展，在新余附近建立一個鋼廠是很迫切的。 由于編者時間和水平有限，本設(shè)計難免存在諸多不足之處，敬請老師給予批評指導(dǎo) 。因此我們進行轉(zhuǎn)爐煉鋼車間設(shè)計是橫有積極意義的。 Continuous casting； Material balance； Heat balance 江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 III 目 錄 1 緒論 .................................................................... 1 2 廠址選擇 ............................................................... 2 3 頂 底 復(fù) 吹 轉(zhuǎn)爐煉鋼 的物料平衡 與熱 平衡 計 算 ........................ 3 物料平衡計算 ....................................... 3 計算所需原始數(shù)據(jù) .......................................................................... 3 計算步驟：以 100kg 鐵水為基礎(chǔ)進行計算 .......................... 4 熱平衡計算 ....................................... 10 基本數(shù)據(jù) .......................................................................................... 10 計算過程（以 100kg 鐵水為基礎(chǔ) ） ........................................ 11 4 氧氣轉(zhuǎn)爐設(shè)計 ........................................................ 14 轉(zhuǎn)爐爐型設(shè)計 ...................................... 14 轉(zhuǎn)爐的公稱容量 ............................................................................ 14 轉(zhuǎn)爐爐型選擇 ................................................................................. 14 轉(zhuǎn)爐爐型主要參數(shù) ........................................................................ 14 爐襯設(shè)計 ......................................... 15 高寬比核定 ....................................... 16 5 氧槍設(shè)計 ............................................................. 17 噴頭設(shè)計 ......................................... 17 槍體設(shè)計 ......................................... 18 6 氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼車間設(shè)計 ............................................. 20 轉(zhuǎn)爐煉鋼車間的主廠房設(shè)計 ......................... 20 轉(zhuǎn)爐煉鋼車間主要設(shè)備 .............................. 21 汪洋 ： 設(shè)計一座年產(chǎn) 800 萬噸良胚的轉(zhuǎn)爐煉鋼車間 IV 連鑄跨的參數(shù)設(shè)置及其設(shè)備 .......................... 23 7 車間生產(chǎn)過程概述 ................................................... 26 車間總體布置與組成 ............................... 27 煉鋼廠生產(chǎn)過程所采用的先進設(shè)備及技術(shù) ............