【正文】 the quality requirement of carbon steel and pressure vessel steel, LF refining is selected to fufill continuous casting. Finally,the following process flow is choosed: Pretreatment→Converter→LF→CC. On the base of the material and heat equilibrim caculation,the size of steelmaking plant workshop span and device assign, personnel placement is made .A project instruction is redacted ,funace size graphic, a ground plane and a sectional view of the workshop are also submitted. And finally, the monograph which is about nonmetallic inclusions in steel and its damagement is also finished.Key words:steel making, binedblown, process, refining, continuous casting ，design6 / 79目錄1 轉(zhuǎn)爐煉鋼車間設(shè)計(jì)方案 11. 1 工藝流程 1 主要冶煉鋼種及產(chǎn)品方案 2 轉(zhuǎn)爐車間組成 2 轉(zhuǎn)爐車間生產(chǎn)能力計(jì)算 2 轉(zhuǎn)爐容量及座數(shù)的確定 2 計(jì)算年出鋼爐數(shù) 2 根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品方案計(jì)算出年需鋼水量 3 按標(biāo)準(zhǔn)系列確定爐子的容量 3 核算車間年產(chǎn)量 32 轉(zhuǎn)爐煉鋼物料平衡和熱平衡計(jì)算 4 物料平衡計(jì)算 4 計(jì)算所需原始數(shù)據(jù)。由于脫硫需要氧化性條件，和脫硅、脫磷的氣氛條件不一樣，且采取的渣處理工藝也不一樣，所以從工藝上考慮將其放到其它兩個(gè)預(yù)處理工藝之前；脫硫渣送到渣場處理，經(jīng)過磨碎提取其中的鐵粉后，剩余脫硫渣送到廠外用于建材生產(chǎn)、建筑填料等工業(yè)。脫硅達(dá)到要求后，可以進(jìn)行脫磷操作；脫磷渣送到脫磷渣再生器中，此過程產(chǎn)生的爐渣考慮到整個(gè)流程的最優(yōu)化，分別取 50%返回脫磷和脫硅程序；當(dāng)高磷鐵水達(dá)到一定量時(shí)，將其轉(zhuǎn)移到一個(gè)脫磷包中進(jìn)行深脫磷，產(chǎn)生的磷含量10% 的爐渣可以送到化肥廠生產(chǎn)磷肥，剩余的高磷鐵水送到其他小型的鑄造廠用于鑄造。 高爐鐵水 混鐵車 鐵水預(yù)處理 倒罐站 鐵水罐 預(yù)處理渣 渣 場 扒渣 轉(zhuǎn)爐渣 鋼液 鋼液 鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái) L F 爐 轉(zhuǎn)爐 鋼液 連鑄坯 連鑄機(jī) ... ... 廢鋼及其它輔料 圖 1—1 工藝流程圖 主要冶煉鋼種及產(chǎn)品方案本設(shè)計(jì)主要生產(chǎn)普碳鋼、低合金鋼，也可根據(jù)市場的要求進(jìn)行靈活調(diào)整。詳見于表 11：表 11 產(chǎn)品大綱鋼種 代表型號(hào) 年產(chǎn)鋼量 所占比例 鑄坯斷面長 寬定長尺寸 成品形式普碳鋼 Q235B 200 萬噸 54% 180700mm 9000mm 鋼板低合金鋼 Q345 170 萬噸 46% 150150mm 9000mm 鋼板 轉(zhuǎn)爐車間組成現(xiàn)代氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼車間一般由以下各部分組成：鐵水預(yù)處理站及鐵水倒罐站；廢鋼堆場與配料間；主廠房（包括爐子跨、原料跨、爐外精煉跨、澆鑄系統(tǒng)各跨間） ；鐵合金倉庫及散狀原料儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施；中間渣場；耐火材料倉庫；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、檢測及計(jì)算機(jī)監(jiān)控設(shè)施；備品備件庫、機(jī)修間、生產(chǎn)必需的生活福利設(shè)施；水、電、氣（氧、氬、氮、壓縮空氣）等的供應(yīng)設(shè)施。轉(zhuǎn)爐作業(yè)率：取 η=%；爐外精煉收得率：取 99%；連鑄收得率：取 98%，以提高轉(zhuǎn)爐的利用效率，減少資金的投入。??年 需 良 坯 量年 需 合 格 鋼 水 量 良 坯 收 得 率 爐 外 精 煉 回 收 率爐外精煉收得率：取 99%；連鑄收得率：取 98%；代入數(shù)據(jù)得： ；萬 噸年 需 合 格 鋼 水 量 %98370??年 需 鋼 水 量平 均 爐 產(chǎn) 鋼 水 量 年 出 鋼 爐 數(shù)代入數(shù)據(jù)得： 。 核算車間年產(chǎn)量 本設(shè)計(jì)中選定 150 噸轉(zhuǎn)爐兩座，按照二吹二生產(chǎn)方式。3 / 792 轉(zhuǎn)爐煉鋼物料平衡和熱平衡計(jì)算 物料平衡計(jì)算 計(jì)算所需原始數(shù)據(jù)。 表 2—1 鋼種、鐵水、廢鋼和終點(diǎn)鋼水的成分設(shè)定值*[C]和[Si]按實(shí)際生產(chǎn)情況選??；[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。 第一步：計(jì)算脫氧和合金化前的總渣量及其成分。其各項(xiàng)成渣量分別列于表 2—2—6 和 2—7。 第二步：計(jì)算氧氣消耗量。 第三步：計(jì)算爐氣量及其成分。因設(shè)定的終渣堿度 R=；故石灰加入量為[R∑(SiO 2)∑(CaO)]/(%CaO 石灰 R%SiO2 石灰 ) =(%%)=。*3 由 CaO 還原出的氧量，計(jì)算方法同表 2—5 之注。其中 CO、CO SO 2 和H2O 可由表 2—5~2—7 查得，O 2 和 N2 則由爐氣總體積來確定。爐氣總體積 V∑ ： ).5%(%0sg xVGV????????x式中： Vg ——CO、CO SO 2 和 H2O 諸組分之總體積，m 3。本計(jì)算中，其值為 m3（見表 2—9） ； Vx——鐵水鐵水與石灰中的 S 與 CaO 反應(yīng)還原出的氧量，m 3 。計(jì)算結(jié)果列于表 2—10。鋼水量 Qg = 鐵水量—鐵水中元素的氧化量 —煙塵、噴濺和渣中的鐵損 =[（75%56/72+20%112/160)+1+6%] = kg。如同“第一部 ”計(jì)算鐵水中元素氧化量一樣，利用表 2—1 的數(shù)據(jù)先確定廢鋼中元素的氧化量及其耗氧量和成渣量（表 2—12） ，再將其與表 2—11 歸類合并，遂的加入廢鋼后的物料平衡表 2—13 和表 2—14?，F(xiàn)根據(jù)鋼種成分設(shè)定值（表 2—1）和鐵合金成分及其燒損率（表 2—3）算出錳鐵和硅鐵的加入量，再計(jì)算其元素的燒損量。 錳鐵加入量 WMn 為 ??鋼 水 量回 收 率錳 鐵 含 終 點(diǎn)鋼 種 ???%nnMM ?硅鐵加入量 WSi 為 ??????iiii nei 回 收 率硅 鐵 含 加 錳 鐵 后 的 鋼 水 量終 點(diǎn)鋼 種 SSSMFS ?? %???? 表 2—12 廢鋼中元素的氧化產(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] {CO} %90%=08 （入氣）C[C] {CO2} %10%=01 （入氣）Si [Si] (SiO2) %= Mn [Mn] （ MnO） %= P [P] (P2O5) %= [S] {SO2} %1/3=04 （入氣）S[S]+(CaO)(CaS)+[O]%2/3=08 (CaS）合計(jì) =10 / 79成渣量 表 2—13 加入廢鋼的物料平衡表（以 100kg 鐵水為基礎(chǔ)）收 入 支 出項(xiàng) 目 質(zhì)量（kg） % 項(xiàng) 目 質(zhì)量（kg） %鐵 水 鋼 水 += 廢 鋼 渣中鐵珠 石 灰 爐 渣 += 螢 石 爐 氣 += 生白云石 噴 濺 爐 襯 煙 塵 氧 氣 += 合 計(jì) 合 計(jì) 表 2—14 加入廢鋼的物料平衡表（以 100kg（鐵水+廢鋼）為基礎(chǔ)）收 入 支 出項(xiàng) 目 質(zhì)量（kg） % 項(xiàng) 目 質(zhì)量（kg） %鐵 水 鋼 水 廢 鋼 渣中鐵珠 石 灰 爐 渣 螢 石 爐 氣 輕燒白云石 噴 濺 爐 襯 煙 塵 氧 氣 合 計(jì) 合 計(jì) 鐵合金中元素的燒損量和產(chǎn)物量列于表 2—15。為此需在鋼包內(nèi)加入焦粉增碳。表 2—16 焦炭生成產(chǎn)物碳燒損量（ kg）耗氧量（ kg）氣體量（ kg） * 成渣量（ kg） 碳入鋼量（ kg）%5%= +（+）%=%=0.007%75%=*系 CO、H 2O 和揮發(fā)份之總和（未揮發(fā)份燃燒的影響）由此可得冶煉過程（即脫氧和合金化后）的總物料平衡表 2—17。其他數(shù)據(jù)參照物料平衡選取。K ） 熔化潛熱（kJ/kg) 218 272 209 209 209 液態(tài)或氣態(tài)平均熱容（kJ/kgSiO 2） 成渣反應(yīng)97133 1620P2O5 (P2O5)+4（CaO）=（4CaO第一步：計(jì)算熱收入 Qs。 （1）鐵水物理熱 Qw：現(xiàn)根據(jù)純鐵熔點(diǎn)、鐵水成分以及溶入元素對(duì)鐵熔點(diǎn)的降低值（表 2—12—1 和 2—21）計(jì)算鐵水熔點(diǎn) Tt，然后由鐵水溫度和生鐵比熱（表 2—18 和 2—19）確定 Qw。 表 2—22 元素氧化熱和成渣熱 反應(yīng)產(chǎn)物 氧化熱或成渣熱（ kJ） 反應(yīng)產(chǎn)物 氧化熱或成渣熱（ kJ）C CO 11639= Fe Fe2O3 6460=C CO2 34834= P P2O5 18980=Si SiO2 29202= P2O5 4CaOSiO2 1620=Fe FeO 4250= 合 計(jì) Qy 15 / 79 （3）煙塵氧化熱 Qc：由表 2—4 中給出的煙塵量參數(shù)和反應(yīng)熱效應(yīng)計(jì)算可得。 Ql = 14%90%11639 + 14%10%34834= kJ故熱收入總值為 Qs = Qw + Qy + Qc + Ql = kJ第二步：計(jì)算熱支出 Qz 。