【正文】 （ ％）＝ （ FeO ）量＝ ％＝ 第 16 頁(yè) （ 23FeO ）量＝ 5％ ＝ 表 29 實(shí)際耗氧量 耗氧項(xiàng)（ kg） 供氧項(xiàng) 實(shí)際氧氣消耗量 鐵水中元素氧化耗氧量 (表25) 鐵水中 S 與 CaO 反應(yīng)還原出的氧量（表 25） +* 爐襯中碳氧化耗氧量（表26） 石灰中 S 與 CaO 反應(yīng)還原出的氧量（表 27） 煙塵中鐵氧化耗氧量（表24） 爐氣中自由氧含量（表 210） 合計(jì) 合計(jì) 第三步：計(jì)算爐氣量及其成分。其各項(xiàng)成渣量分別列于表 25—表 27,總渣量及其成分如表 28 所示。 支出項(xiàng)：鋼水、爐渣、煙塵、渣中鐵珠、爐氣、噴濺、 計(jì)算步驟 以 100Kg 鐵水為基礎(chǔ)進(jìn)行 第一步、計(jì)算脫氧和合金化前的總渣量及其成分。 本計(jì)算設(shè)定的冶煉鋼種為 Q235A 成 分 (%) 類(lèi) 別 第 11 頁(yè) 表 22 原材料成分 成分 類(lèi)別 CaO SiO2 MGO Al2O3 Fe2O3 CaF2 P2O5 S CO2 H2O C 灰 分 揮 發(fā) 分 石灰 螢石 白云石 爐襯 焦炭 表 23 鐵合金成分（分子）及其回收率（分母） C Si Mn Al P S Fe 硅鐵 — ,75 ,80 ,0 ,100 ,100 ,100 錳鐵 ,90* ,75 ， 80 — ,100 ,100 ,100 *10%C 與氧生成 2CO 成 分 (%) 類(lèi) 別 第 12 頁(yè) 表 24 其它工藝參數(shù)設(shè)定值 名稱(chēng) 參數(shù) 名稱(chēng) 參數(shù) 終渣堿度 %CaO/% 2SiO = 渣中鐵損（鐵珠） 為渣量的 6% 螢石加入量 為鐵水量的 % 氧氣純度 99%，余者為2N s 生白云石加入量 為鐵水量的 % 爐氣中的自由氧含 量 %（體積比） 爐襯蝕損量 為鐵水量的 % 氣化去硫量 占總?cè)チ蛄康?1/3 終渣 ∑（ FeO）含量 按（ FeO=( 23FeO )折算 15%，而（ 23FeO ） / ∑（ FeO） =1/3，即（ 23FeO ） =5%，（ FeO） =% 金屬中［ C］的氧化產(chǎn)物 廢鋼量 90%C 氧化成CO， 10%氧化成2CO 由熱平衡計(jì)算確定，本計(jì)算結(jié)果為鐵水量的 煙塵量 為鐵水量的 %（其中 FeO 為 75%， Fe2O3為 20%） %，即廢鋼比為 11。 第 10 頁(yè) 2 物料平衡與熱平衡 以 100kg 鐵水為基礎(chǔ)基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算 計(jì)算所需原始數(shù)據(jù) 基本數(shù)據(jù)有冶煉鋼種及其成分，金屬料 —鐵水和廢鋼的成分。當(dāng)氧槍燒壞時(shí)須及時(shí)更換，設(shè)置橫移裝置及換 第 9 頁(yè) 槍裝置，在橫移裝置上 并排設(shè)有兩套氧槍升降小車(chē)，其中一套供工作，一套備用。 氧氣的供應(yīng)及設(shè)備 氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼要消耗大量的工業(yè)純氧，為了適應(yīng)氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝的要求， 煉鋼廠的供氧系統(tǒng)一般是由制氧機(jī)，加壓機(jī)，中壓儲(chǔ)氧罐，輸氧管，控制閘閥，測(cè)量?jī)x表及噴槍等主要設(shè)備組成。 在鐵合金間內(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)一般由煉鋼廠鐵合金間，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 高灰含量 ，有利于冶煉。高位料倉(cāng)沿爐子跨縱向布置，兩座轉(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。往各高位料倉(cāng)布料采用可逆活動(dòng)膠帶運(yùn)輸機(jī)，運(yùn)輸設(shè)備能力按每日工作一個(gè)班（約 7h）考慮。各種散狀料儲(chǔ)存天數(shù)按 3 天考慮。在靠近主廠房附近設(shè)置地下料倉(cāng)，它兼有部分儲(chǔ)存和 第 8 頁(yè) 轉(zhuǎn)運(yùn)作用。 為了保證轉(zhuǎn)爐正常生產(chǎn)，應(yīng)設(shè)散狀料堆場(chǎng)，盡可能靠近轉(zhuǎn)爐。 散狀材料的供應(yīng) 氧氣轉(zhuǎn)爐散狀材料包括石灰、白云石、螢石、鐵礦石、焦炭等。 煉鋼車(chē)間在原料跨的一端設(shè)單獨(dú)的廢鋼間，按每爐需用量裝入廢鋼料斗送到爐前。 對(duì)廢鋼管理有如下要求： （ 1） 必須進(jìn)行分類(lèi)存放。 （ 4） 外形尺寸要合格，不能過(guò)大。 （ 2） 廢鋼中不得有鉛、錫、砷等有色金屬。 廢鋼的供應(yīng) 廢鋼主要依靠外購(gòu)，也包括部分本廠返回廢鋼，生鐵塊由本廠供給，應(yīng)分類(lèi)存放，在轉(zhuǎn)爐冶煉中也作冷卻劑加入。 同時(shí)，考慮到設(shè)計(jì)車(chē)間的冶煉鋼種，廠房布置最終確定為以三跨為核心的多跨式布置，即在三跨的基礎(chǔ)上加設(shè)鋼水跨、出坯垮等跨間。為使各種物流運(yùn)行順暢，加料跨和澆鑄跨采取異側(cè)布置。 精煉跨的布置 精煉采用兩個(gè) RH 精煉爐，沿精煉跨縱向布置， RH 爐整體為真空移動(dòng)型，真空室支持于旋轉(zhuǎn)臂（支架）上，真空室旋轉(zhuǎn)有兩個(gè)工作位置： （ 1） 鋼水處理位置，真空室下降進(jìn)行處理； （ 2） 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。 轉(zhuǎn)爐煙氣凈化采用濕法文氏管洗滌器，布置在爐子跨內(nèi)。副槍布置在靠煙道的一側(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的外側(cè)另建廢鋼間，廢鋼間的廢鋼量裝入料斗并稱(chēng)重， 然后料斗送進(jìn)原料跨待用。高爐鐵水 混鐵車(chē) 鐵水預(yù)處理 倒罐站 鐵水罐 扒渣 轉(zhuǎn)爐 精煉鋼包 渣場(chǎng) RH 鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái) 連鑄機(jī) 軋機(jī) 預(yù)處理渣 轉(zhuǎn)爐渣 精煉渣 連鑄坯 廢鋼及其它輔料 第 6 頁(yè) 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)處理間，倒渣站，鐵水倒灌站。 主廠房工藝布置 原料跨布置 在原料跨主要完成兌鐵水、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。 工藝流程 第 5 頁(yè) 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求以及現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼的發(fā)展趨勢(shì)，確定本設(shè)計(jì)方案其基本的工藝流程如下： 車(chē)間生產(chǎn)堅(jiān) 持四個(gè) “百分之百 ”，及百分之百的進(jìn)行鐵水預(yù)處理，百分 之百的進(jìn)行轉(zhuǎn)爐復(fù)吹，百分之百的進(jìn)行爐外精煉，百分之百的進(jìn)行連鑄。 轉(zhuǎn)爐車(chē)間生產(chǎn)能力的確定 計(jì)算年出鋼爐數(shù) n 每一吹煉爐座的年出鋼爐數(shù) N 為 N＝ 1144 0 365 T?? ? ?=1440365％ 247。 第 4 頁(yè) 1 轉(zhuǎn)爐煉鋼廠設(shè)計(jì)方案 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求及各種設(shè)計(jì)條件提出初步設(shè)計(jì)思路，這是對(duì)設(shè)計(jì)工作一個(gè)框架式的設(shè)定。其次， [％ C][％ O]=，當(dāng) [％ C]= 時(shí)， [％ O]=，已經(jīng)是 [0]的飽和濃度，也就是說(shuō) ％ C 是脫碳的理論極限。 頂吹轉(zhuǎn)爐冶煉超低碳鋼（ ％ C）尚有困難。另外，隨著對(duì)鋼的成分的控制要求不斷嚴(yán)格，為減少鋼性能的波動(dòng)，要求成分范圍越窄越 第 3 頁(yè) 好。會(huì)降低鋼水 溫度，而過(guò)分提高出鋼溫度又使脫磷不利。 轉(zhuǎn)爐冶煉低合金鋼沒(méi)有特殊困難。中碳鋼的增碳量小，容易完成。增碳法是冶煉中、高碳鋼的另一種操作法，這時(shí)吹煉操作和低碳鋼一樣，只是在鋼包內(nèi)用增碳劑增碳，使含碳量達(dá)到丘岡紳的要求。在 C％時(shí)靠經(jīng)驗(yàn)拉碳很難控制準(zhǔn)確，如果有副槍可借副槍控制，沒(méi)有副槍時(shí)需要爐前快速分析，這就耽誤了 時(shí)間。轉(zhuǎn)爐鋼制造的各種結(jié)構(gòu)鋼、軸承鋼、硬鋼絲等都已廣泛使用。用轉(zhuǎn)爐鋼制造熱軋薄板、冷軋薄板、鍍鋅板、 汽車(chē) 板、冷彎型鋼、低碳軟鋼絲等，都具有良好的性能。 低碳鋼是轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要產(chǎn)品。影響頂吹轉(zhuǎn)爐鋼含氮量的重要因素是氧氣純度，由表 4 數(shù)據(jù)可以看出。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼反應(yīng)速率快，沸騰激烈，所以鋼中 H、 N、 O 含量較低， [H]為 (3～ 5)104％，[N]為 (2～ 4)103％，低碳鋼 [O]為 0． 06％～ 0． 10％。 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼鋼的品種和質(zhì)量。到 1998 年我國(guó)氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐共有 221 座，其中 100t 以下的轉(zhuǎn)爐有 188 座，（ 50~90t 的轉(zhuǎn)爐有 25 座），100200t 的轉(zhuǎn)爐有 23 座， 200t 以上的轉(zhuǎn)爐有 10 座，最大公稱(chēng)噸位為 300t。此后，我國(guó)原有的一些空氣側(cè)吹轉(zhuǎn)爐車(chē) 間逐漸改建成中小型氧氣頂吹煉鋼車(chē) 間，并新建了一 批中、大型氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐車(chē) 間。 1966 年上鋼一廠將原有的一 個(gè)空氣側(cè)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼車(chē)間，改建成 3 座 30t 的氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼 第 2 頁(yè) 車(chē)間，并首次采用了先進(jìn)的煙氣凈化回收系統(tǒng)，于當(dāng)年 8 月投入生產(chǎn)，還建設(shè)了弧形連 鑄機(jī)與之相配套，試驗(yàn)和擴(kuò)大了氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼 的品種。在試驗(yàn)取得成功的基礎(chǔ)上，我國(guó)第一個(gè)氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼車(chē)間（ 230t）在首鋼建成，于 1964 年 12 月 26 日投入生產(chǎn)。 (2) 我國(guó)轉(zhuǎn)爐煉鋼發(fā)展 1951 年堿性空氣側(cè)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法首先在我國(guó)唐山鋼廠試驗(yàn)成功，并于1952 年投入工業(yè)生產(chǎn)。 1952 年在 奧地利 出現(xiàn)純氧頂吹轉(zhuǎn)爐，它解決了鋼中氮和其他有害雜質(zhì)的含量問(wèn)題，使質(zhì)量接近平爐鋼，同時(shí)減少了隨廢氣（當(dāng)用普通空氣吹煉時(shí)，空氣含 79 %無(wú)用的氮）損失的熱量，可以吹煉溫度較低的平爐生鐵，因而節(jié)省了高爐的焦炭耗量，且能使用更多的廢鋼 。在酸性轉(zhuǎn)爐煉鋼法發(fā)明不到十年，法國(guó)人 馬丁 利用蓄熱原理，在 1864 年創(chuàng)立了平爐煉鋼法， 1888年出現(xiàn)了堿性平爐。雖然轉(zhuǎn)爐法可 以大量生產(chǎn)鋼，但它對(duì)生鐵成分有著較嚴(yán)格的要求，而且一般不能多用廢鋼 。但由于此法不能去除硫和磷，因而其發(fā)展受到了限制。轉(zhuǎn)爐主要用于生產(chǎn)碳鋼、合金鋼及銅和鎳的冶煉。轉(zhuǎn)爐按耐火材料分為酸性和堿性，按氣體吹入爐內(nèi)的部位有頂吹、底吹和側(cè)吹；按氣體種類(lèi)為分空氣轉(zhuǎn)爐和氧氣轉(zhuǎn)爐。可大規(guī)模生產(chǎn)鋼鐵的高爐 —轉(zhuǎn)爐技術(shù)承擔(dān)了重要的任務(wù)，出于回收利用社會(huì)廢鋼冶煉高級(jí)鋼的目的，近年來(lái)爐煉 鋼技術(shù)得到了飛速發(fā)展。 關(guān)鍵詞： 轉(zhuǎn)爐，煉鋼，連鑄，工藝設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)方案以技術(shù)新、效益高為原則，充分體現(xiàn)了先進(jìn)、靈活、多功能的特點(diǎn)，具備可持續(xù)發(fā)展性。