【正文】 合計(jì)爐料中C的氧化28/12=44/12=焦炭帶入28/12=44/12=電極帶入28/12=44/12=礦石帶入石灰?guī)?=氧氣帶入空氣帶入①游離氧氣參與CO+O2=CO210%28/16=10%44/16=H2O參與H2O+CO=H2+CO228/18=44/18=2/18=0合計(jì)0質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%①計(jì)算條件是：常溫（20℃）、常壓（）下空氣相對(duì)濕度為70%；20℃。先求濕空氣體積：(273+20)/273()=。⑥ 確定鐵的揮發(fā)量：，鐵的揮發(fā)量為：97. 8342%80%=。第二步：氧化期計(jì)算。① 確定渣量：1）留渣量。2）金屬中元素的氧化產(chǎn)物。根據(jù)表5的假定進(jìn)行計(jì)算。渣量計(jì)算的幾點(diǎn)說明：關(guān)于石灰消耗量：，除石灰?guī)氲囊酝?，渣中已含W(SiO2)=+++++=；已知W(CaO)=+++++=。因此，渣中含（FeO）為：（7%75%72）/56=%，含（Fe2O3）為：（7%25%160）/112=%，除FeO和Fe2O3以外的渣量為：++++++=故總渣量=（）%=。其中，由Fe氧化生成的（FeO）和（Fe2O3）。② 確定金屬量：，即可得氧化末期的金屬量為：（+++++）+=。先求凈耗氧量（），在確定氧氣與空氣消耗量（），最后將各種物料活化學(xué)反應(yīng)帶入的氣態(tài)產(chǎn)物歸類，而得其結(jié)果（）。 熔化期和氧化期的綜合物料平衡表收入支出項(xiàng)目質(zhì)量/kg%項(xiàng)目質(zhì)量/kg%廢鋼生鐵焦炭電極礦石石灰火磚塊爐頂爐襯氧氣空氣+=+=+=+=+=+=+=金屬爐渣爐氣鐵的揮發(fā)(其他煙塵)+=+=（列入總物料平衡表中）合計(jì)合計(jì)注：計(jì)算誤差=（）/100%=%。引起該期物料變化的因素有：扒除氧化渣，再造稀薄渣；擴(kuò)散脫氧和沉淀脫氧。工藝上要求盡量扒凈氧化渣，但實(shí)際操作條件下難以完全除去。2）造稀薄渣加入的渣料。根據(jù)理論和實(shí)踐，%以下，加入量為鋼水量的2%～3%，本計(jì)算取3%。3）加入脫氧劑。4）加入合金劑。加入量計(jì)算如下。FeMn是在還原初期插Al預(yù)脫氧后加入的。FeCr亦在還原初期隨FeMn之后加入。FeSi在還原后期加入。 凈耗氧量名稱元素?zé)龘p量/kg反應(yīng)產(chǎn)物耗氧量/kg供氧量/kg電極中C的氧化C粉中的C氧化CC99%≈%=①C→{CO}C→{CO}FeSi粉中Si、Al的氧化SiAl73%50%=%100%=Si→(SiO2)Al→(Al2O3)Al塊的氧化FeMn中Mn的燒損FeCr中Cr的燒損FeSi中Si、Al的燒損AlMnCrSiAl%+%60%=%4%=%4%=%5%=%40%=Al→(Al2O3)Mn→(MnO)Cr→(Cr2O3)Si→(SiO2)Al→(Al2O3)石灰中S還原CaO金屬中S還原CaOS%=CaO+S=CaS+OCaO+S=CaS+OS合計(jì)凈耗氧量=①C粉中約10%的C轉(zhuǎn)入金屬中，%10%=；（FeO）和（Fe2O3）(表417)。 鋼水量及其成分項(xiàng)目鋼水成分/kgCSiMnCrPSAlFe合計(jì)還原初期金屬帶入FeSi粉帶入C粉帶入FeMn帶入FeGr帶入FeSi帶入Al帶入渣中（FeO）和（Fe2O3）被C、Si還原帶入Fe渣中（P2O5）被Si還原帶入P金屬脫硫[CaO]+[FeS]=(CaS)+(FeO)略略略略略略總計(jì)質(zhì)量分?jǐn)?shù) 還原期物料平衡收入支出項(xiàng)目質(zhì)量/kg%項(xiàng)目質(zhì)量/kg%金屬液爐渣石灰螢石火磚塊C粉Al塊FeSiFeMnFeCr電極爐頂爐襯空氣+=鋼液爐渣爐氣（其他煙塵）（列入總物料平衡表中）合計(jì)合計(jì)計(jì)算誤差=()/ 100%=%。 總物料平衡表收入支出項(xiàng)目質(zhì)量/kg%項(xiàng)目質(zhì)量/kg%廢鋼生鐵石灰螢石火磚塊礦石焦碳爐頂爐襯氧氣空氣電極AlFeMnFeCrFeSi+=+=+=+=+=+=+=鋼液爐渣爐氣鐵的揮發(fā)(其他煙塵)70%+95%+=+=合計(jì)合計(jì)注:計(jì)算誤差=()/ 100%=%。 計(jì)算熱收入Qs① 物料的物理熱。(kg③ 消耗的電能。 元素氧化熱及成渣熱名稱氧化量/kg化學(xué)反應(yīng)△H/kJSiO2)4(CaO)+(P2O5)=(4CaO(48/112)=()；其余O2均設(shè)定為將Fe直接氧化成FeO，即該部分Fe的氧化量為（）56/16=。 計(jì)算熱支出Qs① 鋼水物理熱Qg。按氧氣轉(zhuǎn)爐的計(jì)算方法，可得：② 爐渣物理熱Qr。(kg 吸熱量名稱氧化量/kg化學(xué)反應(yīng)△H/kJ令爐氣溫度為1200℃，(kg將鐵的揮發(fā)物計(jì)入煙塵中，(kg如爐子公稱容量為150t，冷卻水消耗量為90m3/h，冷卻水進(jìn)出口溫差為20℃，冶煉時(shí)間平均為4h，則：⑦ 其他熱損失Qq。期損失量與設(shè)備的大小、冶煉時(shí)間、開啟爐門和爐蓋的總時(shí)間以及爐內(nèi)的工作溫度有關(guān)。⑧ 變壓器及短網(wǎng)系統(tǒng)的熱損失Qb。本計(jì)算取6%。h,故單位電耗為（104）1000/=變壓器功率的確定是一個(gè)比較復(fù)雜的問題，它受電爐容量、冶煉時(shí)間、爐襯材質(zhì)、電效率、熱效率等諸多因素的影響。我們可以通過熔化時(shí)間來計(jì)算變壓器容量。計(jì)算公式如下： （）式中P—電弧爐用變壓器額定容量，kVh/t，q≈410kWcosφ—熔化期平均功率因數(shù)，；??—變壓器有功功率利用率，??=，本設(shè)計(jì)取??=；N—熔化期變壓器功率平均利用系數(shù)，N=，本設(shè)計(jì)取N=。A故本設(shè)計(jì)可選P=110000 kVA在功率要求一定時(shí)，工作電壓提高，可以減小電流，因而可提高功率因數(shù)cosψ和電效率，故變壓器可以設(shè)置若干級(jí)二次電壓[6]。 電極及主要參數(shù)① 電極直徑根據(jù)以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算電極直徑： （）式中 d極——石墨電極直徑，mm； I——電流強(qiáng)度，A；A ρ——石墨電極電阻系數(shù)，； K——系數(shù)，；故解得② 電極極心圓直徑其經(jīng)驗(yàn)值為： （）③電極上的電流密度A/cm2 （）616 主煉鋼種的操作規(guī)程6 主煉鋼種的操作規(guī)程現(xiàn)代新的電爐冶煉軸承鋼GCr15工藝操作過程包括：補(bǔ)爐、裝料、熔化、氧化、出鋼、爐外精煉（還原）、連鑄。① 影響爐襯壽命的因素。② 補(bǔ)爐部位。其主要損壞的部位是爐壁渣線部位、出鋼口和爐門附近。③ 補(bǔ)爐原則：快補(bǔ)、薄補(bǔ)、高溫。主要分為人工補(bǔ)爐和機(jī)械補(bǔ)爐。故本設(shè)計(jì)選擇機(jī)械補(bǔ)爐。 裝料本設(shè)計(jì)采用爐頂料籃裝料，每爐鋼的爐料要分1~3次加入。而裝料是否合理又取決于料籃中爐料是否合理。合理的裝料時(shí)間：停電—爐蓋、電極升起旋出—裝料—爐蓋、電極旋回下降，送點(diǎn)間隔約為2min。② 在小料塊上面，即料籃的中心處裝大料塊，并填充小料塊，做到無空隙，致密、平整（保護(hù)電極）。④ 最后在料籃的頂部裝入小而輕的料塊（保護(hù)爐頂）。 熔化期 熔化期的主要任務(wù)① 快速融化：將塊狀的固體爐料快速熔化，并加熱到氧化溫度。 熔化期的操作熔化期的主要操作是合理供電（熔化期進(jìn)行的重要保障），及時(shí)吹氧，提前造渣。爐料熔化的過程可分為四個(gè)階段：點(diǎn)弧—穿井—主熔化—熔末升溫[7]。 爐料熔化過程與操作熔化過程電極位置必要條件方法點(diǎn)弧期穿井期主熔化期熔末升溫期送電→電極下降到d極d極→爐底爐底→電弧暴露電弧暴露→全熔保護(hù)爐頂保護(hù)爐底快速熔化保護(hù)爐壁較低電壓較大電壓最大電壓低電壓、大電流頂布輕廢鋼石灰墊底水冷加泡沫渣② 及時(shí)吹氧開始吹氧的最合適的時(shí)間是在廢鋼固體料發(fā)紅（約900℃），過早時(shí)浪費(fèi)氧氣，過遲則增加熔化時(shí)間。③ 提前造渣通常會(huì)在加料前在爐底用2%~3%的石灰鋪墊，這樣形成熔池時(shí)就會(huì)有爐渣覆蓋了，這樣的結(jié)果就是電弧穩(wěn)定，有助于爐料的熔化和升溫，并防止金屬的揮發(fā)和吸氣。 氧化期 氧化期的主要任務(wù)脫磷、脫碳、二去（去除氣體及去夾雜，利用CO反應(yīng)）和升溫。② 氧化與脫碳因熔池中的氧的來源不同，氧化期操作可分為吹氧氧化，礦石氧化以及氧、礦綜合氧化法。通過高配碳，吹氧脫碳，來達(dá)到加速反應(yīng)速度，從而使溫度、成分均勻，去除夾雜和氣體。③ 氣體與夾雜物的去除借助CO反應(yīng)、一氧化碳?xì)馀萆细?，使得熔池劇烈沸騰，使夾雜和氣體去除。④ 氧化期的溫度控制在氧化期前期要控制升溫的速度，等到磷含量達(dá)到要求后在快速升溫。這是因?yàn)椋喊窃⒃煨略?、加合金?huì)使得溫度降低。采用無渣出鋼，嚴(yán)格控制下渣量，防止回磷。 爐外精煉、連鑄LF爐操作工藝流程如下：無渣出鋼→鋼包運(yùn)至鋼包車上→進(jìn)準(zhǔn)備位→測(cè)溫→預(yù)吹氬→鋼包加熱位→測(cè)溫、定氧、取樣→加熱、造渣→調(diào)成分→測(cè)溫、定氧、取樣→鋼包入等待位→喂絲、軟吹氬→加保溫劑→連鑄。 LF爐處理工藝過程7 煙氣凈化系統(tǒng)的選擇7 煙氣凈化系統(tǒng)的選擇電爐煉鋼，其主要的的原理是廢鋼。而在煉鋼過程中，還會(huì)產(chǎn)生的大量的爐氣。爐氣流從爐口進(jìn)入煙罩時(shí)，會(huì)吸入空氣，其中的CO部分燃燒，其后的煙塵的性質(zhì)均勻和氣體成分都與爐內(nèi)氣體不一樣。延期后的特點(diǎn)就是氣體多、含塵量大、溫度高、爆炸性和具有毒性。煙氣凈化處理不僅是環(huán)保的需要，也是可以回收大量的化學(xué)熱、物理熱以及氧化鐵粉塵[5]。其次來源是爐氣從爐口沖出時(shí)吸入部分空氣，其中可燃成分少量燃燒產(chǎn)生的廢氣，還有來自爐襯和爐料中的少量水分等。電弧爐排出的煙氣溫度一般情況波動(dòng)不大，為800～1100℃，超高功率電弧爐的煙氣溫度要偏高，進(jìn)入電弧爐煙管道處的煙氣溫度一般在900～1200℃。一般是按照最大爐氣量進(jìn)行設(shè)計(jì)的，而其最大量是在氧化期。其主要成分是鐵的氧化物（）。m（）。m4020105含量/%82~10067~9861~9543~72 煙氣凈化方法的選擇電弧爐煙氣凈化方法有濕法和干法之分，大多時(shí)候要用干法。其與其他除塵設(shè)備相比，優(yōu)點(diǎn)是：設(shè)備簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、操作容易、運(yùn)行可靠以及便于增容。其主要功能是對(duì)煙氣降溫和除塵。電弧爐煙氣凈化系統(tǒng)包括爐氣的排出與收集、煙氣冷卻、除塵等幾個(gè)主要環(huán)節(jié)。這可使煙量大大減少，因此設(shè)備體積也隨之變小。本次設(shè)計(jì)采用布袋除塵法。 電爐爐內(nèi)排煙系統(tǒng)（一）1—EAT；2—水冷彎頭；3—沉降室；4—水冷煙道；5—火粒補(bǔ)集器；6—強(qiáng)制吹風(fēng)冷卻器；7—大布袋除塵器；8—主風(fēng)機(jī)；9—反吹風(fēng)機(jī)；10—煙囪；11—刮板機(jī)；12—斗提機(jī)；13—貯灰倉；14—簡(jiǎn)易過濾器 電爐爐內(nèi)排煙系統(tǒng)（二）1—電爐；2—水冷彎頭；3—鼓風(fēng)機(jī)；4—燃燒室；5—水冷煙道；6—強(qiáng)制吹風(fēng)冷卻器；7—脈沖除塵器；8—主風(fēng)機(jī)；9—煙囪；10—刮板機(jī)；11—斗提機(jī)；12—貯灰倉；13—簡(jiǎn)易過濾器，以防止布袋被火粒燒壞。即在燃燒室進(jìn)口處設(shè)置鼓風(fēng)機(jī)和燒嘴，保證燃燒室內(nèi)有一恒定的高溫環(huán)境和氧氣含量，以燒除煙氣中粉塵和有機(jī)廢氣等有害氣體，同時(shí)能有效處理煙氣中的二惡英[8]。且可控制吸入的空氣量。本設(shè)計(jì)采用移動(dòng)式煙罩。噴淋塔主要用于煙氣冷卻，同時(shí)也起一定的凈化作用。本設(shè)計(jì)采用布袋除塵器。本次設(shè)計(jì)將采用重力脫水器。選用抽風(fēng)機(jī)時(shí)，要求抽氣量大不等于進(jìn)入風(fēng)機(jī)的最大煙氣量，風(fēng)壓應(yīng)足以克服凈化系統(tǒng)的阻力損失。為此，近些年來發(fā)展了以爐外精煉法為中心的煉鋼新技術(shù)。這樣就把煉鋼工藝分成兩步進(jìn)行，在轉(zhuǎn)爐和電弧爐中進(jìn)行熔化和初煉，這些爐子稱為初煉爐；初煉后的鋼水倒入鋼包或?qū)ｉT容器中進(jìn)行精煉，這些鋼包或?qū)Ｓ萌萜鞣Q為精煉爐。電弧爐與精煉爐雙聯(lián)取消了電弧爐的精煉操作，提高了電爐變壓器的時(shí)間利用率和功率利用率，可以大大提高電弧爐的生產(chǎn)率。鋼包精煉爐同時(shí)具備真空脫氣、