年產(chǎn)剛120噸轉(zhuǎn)爐煉鋼車(chē)間設(shè)計(jì)終稿5127

1、摘要2004年重慶政府在重慶西永劃定并力爭(zhēng)打造重慶西部教育基地，至今已修建了高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園西永微電園、10余所高校、房地產(chǎn)富力城及熙街生活?yuàn)蕵?lè)圈。大體上滿(mǎn)足人們的日常生活需求。但這只是重慶西部大開(kāi)發(fā)的一部分，更多的建設(shè)項(xiàng)目也已經(jīng)或者即將上馬。這些項(xiàng)目更重要的一方面是拉動(dòng)當(dāng)?shù)匾淮慕?jīng)濟(jì)發(fā)展，并與主城區(qū)的發(fā)展相補(bǔ)充。最終達(dá)到重慶人均GDP的提升，讓重慶人民生活更加富裕。2009年，國(guó)家財(cái)政為了應(yīng)對(duì)金融危機(jī)擴(kuò)大內(nèi)需，更是投入4萬(wàn)億專(zhuān)項(xiàng)資金在全國(guó)進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。而重慶市是西部大開(kāi)發(fā)的中心城市，因而對(duì)建筑用材特別是鋼鐵的需求量大幅增加。氧氣頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐是20世紀(jì)70年代中、后期，開(kāi)始研究的一項(xiàng)新煉鋼工

2、藝。其優(yōu)越性在于爐子的高寬比略小于頂吹轉(zhuǎn)爐卻又大于底吹轉(zhuǎn)爐，略呈矮胖型；爐底一般為平底，以便設(shè)置底部噴口。本設(shè)計(jì)在考慮到這方面的問(wèn)題，擬定選址在重慶忠縣修建年產(chǎn)鋼120萬(wàn)噸新型鋼鐵廠。本鋼廠主產(chǎn)碳素工具鋼、碳素結(jié)構(gòu)鋼、軸承鋼及彈簧鋼。能夠及時(shí)供應(yīng)重慶西部開(kāi)發(fā)的建材鋼鐵需求，此外還能滿(mǎn)足重慶長(zhǎng)安汽車(chē)板簧供應(yīng)。關(guān)鍵詞：西部大開(kāi)發(fā) 轉(zhuǎn)爐煉鋼 氧氣頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐 新型鋼鐵廠目錄摘要I1 煉鋼廠設(shè)計(jì)概論11.1 鋼鐵工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用21.2 煉鋼工藝的發(fā)展及現(xiàn)狀21.3 鋼鐵廠設(shè)計(jì)的目的及意義32 廠址選擇論證42.1 建廠條件42.2 產(chǎn)品市場(chǎng)53 產(chǎn)品方案及金屬料平衡估算73.1 產(chǎn)品大綱

3、73.2 全廠金屬料平衡估算73.3 技術(shù)可行性84 轉(zhuǎn)爐車(chē)間生產(chǎn)工藝流程104.1 設(shè)計(jì)原始條件104.2 生產(chǎn)工藝流程圖105 轉(zhuǎn)爐煉鋼的物料平衡和熱平衡計(jì)算135.1 物料平衡計(jì)算135.2 熱平衡計(jì)算206 原料供應(yīng)及鐵水預(yù)處理方案246.1 原料供應(yīng)246.2 鐵水預(yù)處理方案277 轉(zhuǎn)爐座數(shù)及其年產(chǎn)量核算297.1 轉(zhuǎn)爐容量和座數(shù)的確定297.2 車(chē)間生產(chǎn)能力的確定297.3 確定轉(zhuǎn)爐座數(shù)并核算年產(chǎn)量308 轉(zhuǎn)爐爐型選型設(shè)計(jì)及相關(guān)參數(shù)計(jì)算318.1 轉(zhuǎn)爐爐型設(shè)計(jì)318.2 轉(zhuǎn)爐爐襯設(shè)計(jì)348.3 轉(zhuǎn)爐爐體金屬構(gòu)件設(shè)計(jì)359 轉(zhuǎn)爐氧槍設(shè)計(jì)及相關(guān)參數(shù)計(jì)算369.1 氧槍噴頭尺寸計(jì)算369

4、.2 50t轉(zhuǎn)爐氧槍槍身尺寸計(jì)算3810 爐外精煉設(shè)備選型4110.1 爐外精煉的功能4110.2 LF精煉爐4110.3 RH精煉爐4211 鋼包、起重機(jī)相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算及車(chē)間經(jīng)濟(jì)指標(biāo)4411.1 鋼包尺寸及數(shù)量4411.2 起重機(jī)噸位及數(shù)量4711.3 車(chē)間主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及成本核算4812 連鑄機(jī)設(shè)備選型及相關(guān)參數(shù)確定5112.1 連鑄機(jī)機(jī)型選擇5112.2 連鑄機(jī)主要參數(shù)的確定5112.3 連鑄機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算5412.4 連鑄操作規(guī)程5713 煙氣凈化系統(tǒng)的選型及相關(guān)計(jì)算6413.1 轉(zhuǎn)爐煙氣凈化與回收的意義6413.2 轉(zhuǎn)爐煙氣凈化及回收系統(tǒng)6413.3 回收系統(tǒng)主要設(shè)備的設(shè)計(jì)和選擇6

5、613.4 計(jì)算資料綜合6714 車(chē)間工藝布置方案6814.1 車(chē)間工藝布置方案6814.2 轉(zhuǎn)爐跨布置6814.3 連鑄各跨布置7415 主煉鋼種的操作規(guī)程7915.1 基本檢測(cè)7915.2 精料7915.3 基本操作參數(shù)8015.4 裝入制度8115.5 供氧制度8215.6 造渣制度8215.7 終點(diǎn)控制與出鋼8315.8 脫氧與合金化8416 擬訂生產(chǎn)組織及安全生產(chǎn)制度8516.1 生產(chǎn)組織安排8516.2 安全制度的制定86參 考 文 獻(xiàn)87致 謝88附錄附圖1 轉(zhuǎn)爐爐襯圖附圖2 氧槍噴頭圖附圖3 車(chē)間廠房平面布置圖附圖4 車(chē)間廠房剖面布置圖1 煉鋼廠設(shè)計(jì)概論2004年重慶政府在重慶

6、西永劃定并力爭(zhēng)打造重慶西部教育基地，至今已修建了高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園西永微電園、10余所高校、房地產(chǎn)富力城及熙街生活?yuàn)蕵?lè)圈。大體上滿(mǎn)足人們的日常生活需求。但這只是重慶西部大開(kāi)發(fā)的一部分，更多的建設(shè)項(xiàng)目也已經(jīng)或者即將上馬。這些項(xiàng)目更重要的一方面是拉動(dòng)當(dāng)?shù)匾淮慕?jīng)濟(jì)發(fā)展，并與主城區(qū)的發(fā)展相補(bǔ)充。最終達(dá)到重慶人均GDP的提升，讓重慶人民生活更加富裕。2009年，國(guó)家財(cái)政為了應(yīng)對(duì)金融危機(jī)擴(kuò)大內(nèi)需，更是投入4萬(wàn)億專(zhuān)項(xiàng)資金在全國(guó)進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。而重慶市是西部大開(kāi)發(fā)的中心城市，因而對(duì)建筑用材特別是鋼鐵的需求量大幅增加。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，政府放寬了對(duì)當(dāng)?shù)匕l(fā)展的約束。至使很多企業(yè)和房產(chǎn)商紛紛圈地企圖發(fā)展，整個(gè)重慶西

7、部大開(kāi)發(fā)進(jìn)在如火如荼地建設(shè)中。一個(gè)城市的構(gòu)建不僅需要政府的支持，資金的扶持，更離不開(kāi)鋼鐵行業(yè)。而重慶現(xiàn)目前只有重慶鋼鐵股分有限公司一個(gè)中型鋼鐵公司，根本不能滿(mǎn)足當(dāng)?shù)亻_(kāi)發(fā)的鋼鐵供應(yīng)。單估算當(dāng)?shù)亻_(kāi)發(fā)的建房、修路所用鋼材，每年大概需求量在200萬(wàn)噸左右。在重慶選地修建新的鋼鐵廠已是迫在眉睫的大事，新鋼廠的建立就能夠滿(mǎn)足當(dāng)?shù)匕l(fā)展建設(shè)的鋼材需求。本設(shè)計(jì)在考慮到這方面的問(wèn)題，擬定選址在重慶忠縣修建年產(chǎn)鋼120萬(wàn)噸新型鋼鐵廠。重慶是中國(guó)的老工業(yè)基地和汽車(chē)、摩托車(chē)生產(chǎn)基地，目前正在創(chuàng)建“中國(guó)汽車(chē)名城”和“摩托車(chē)之都”。這些產(chǎn)業(yè)都需要很多優(yōu)質(zhì)的鋼材，而我國(guó)其它地區(qū)所生產(chǎn)的關(guān)鍵汽車(chē)鋼材品種都還不能滿(mǎn)足汽車(chē)用戶(hù)的需

8、求，其中相當(dāng)大部分汽車(chē)工業(yè)所需要的板簧等需要大量進(jìn)口。這表明了鋼鐵工業(yè)在重慶的發(fā)展還不夠。因此，在重慶非常有必要發(fā)展新型鋼鐵廠，能夠生產(chǎn)并滿(mǎn)足重慶汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的需求。這就需要注重人力資源的應(yīng)用，開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，以滿(mǎn)足重慶作為“中國(guó)汽車(chē)名城”和“摩托車(chē)之都”所需要的鋼材。本鋼廠主產(chǎn)碳素工具鋼、碳素結(jié)構(gòu)鋼、軸承鋼及彈簧鋼。能夠及時(shí)供應(yīng)重慶西部開(kāi)發(fā)的建材鋼鐵需求，此外還能滿(mǎn)足重慶長(zhǎng)安汽車(chē)板簧供應(yīng)。除此之外，重慶也是西部開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)，城鄉(xiāng)統(tǒng)籌改革試驗(yàn)區(qū)，由其重慶西部地區(qū)的工業(yè)設(shè)施還很落后。目前正在籌劃鐵路、公路、橋梁、高樓等的修建，大量鋼材將被需求。因此，本設(shè)計(jì)中考慮生產(chǎn)高質(zhì)量碳素結(jié)構(gòu)鋼用于建筑、橋梁、鐵路用鋼

9、。為了生產(chǎn)高質(zhì)量的鋼材，必須對(duì)工藝技術(shù)優(yōu)化，每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)嚴(yán)格要求，要把鋼鐵生產(chǎn)當(dāng)做一項(xiàng)精品工程。采用優(yōu)質(zhì)鐵水，鐵水預(yù)處理，轉(zhuǎn)爐少渣冶煉，無(wú)渣出鋼，鋼水多功能爐外精煉，鋼水全過(guò)程保護(hù)澆鑄等工藝是完全能夠生產(chǎn)大綱中的產(chǎn)品的。1.1 鋼鐵工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用鋼鐵工業(yè)是國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的中的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。而鋼鐵材料是用途最廣泛的金屬材料，人類(lèi)使用的金屬中，鋼鐵占90%以上。人們生活離不開(kāi)鋼鐵，人們從事生產(chǎn)或其他活動(dòng)所用的工具和設(shè)施也都要使用鋼鐵材料。鋼鐵產(chǎn)量往往是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)化水平和生產(chǎn)能力的重要標(biāo)志，鋼鐵的質(zhì)量和品種對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的其他工業(yè)部門(mén)產(chǎn)品的質(zhì)量，都有著極大的影響。世界經(jīng)

10、濟(jì)發(fā)展到今天，鋼鐵作為最重要的基礎(chǔ)材料之一的地位依然未受到根本性影響，而且，在可預(yù)見(jiàn)的范圍內(nèi)，這個(gè)地位也不會(huì)因世界新技術(shù)和新材料的進(jìn)步而削弱?？v觀世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展史，不難看出鋼鐵材料工業(yè)的發(fā)展在美國(guó)、前蘇聯(lián)、日本、英國(guó)、德國(guó)、法國(guó)等國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中都起到了決定性作用。這些國(guó)家和地區(qū)鋼鐵工業(yè)的迅速發(fā)展和壯大對(duì)于推動(dòng)其汽車(chē)、造船、機(jī)械、電器等工業(yè) 的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的騰飛都發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。美國(guó)鋼鐵工業(yè)曾在20世紀(jì)7080年代遭到來(lái)自日本為主的國(guó)外進(jìn)口材料的沖擊而受到重創(chuàng)，鋼鐵產(chǎn)品生產(chǎn)能力急劇下降，但經(jīng)過(guò)十幾年的改造和重建，終于在20世紀(jì)90年代中期恢復(fù)到其原有的鋼鐵生產(chǎn)規(guī)模，為其維持世界

11、強(qiáng)國(guó)地位繼續(xù)發(fā)揮著重要作用。由此可見(jiàn)鋼鐵工業(yè)在公民經(jīng)濟(jì)的重要作用，并且鋼鐵工業(yè)在整個(gè)國(guó)家的發(fā)展中都起著舉足輕重的作用。1.2 煉鋼工藝的發(fā)展及現(xiàn)狀 展望21世紀(jì)，轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展將會(huì)出現(xiàn)以下發(fā)展趨勢(shì)。 合理優(yōu)化工藝流程，形成緊湊式連續(xù)化的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)線發(fā)展目標(biāo)：以產(chǎn)品為核心，將鐵水預(yù)處理轉(zhuǎn)爐煉鋼爐外精煉高效連鑄熱送和熱扎有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，形成緊湊式的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)線。從鐵水到成品鋼材的生產(chǎn)周期縮短到2.53h,全員勞動(dòng)生產(chǎn)率（不包括煉鐵）將超過(guò)3000t/(人.a)。最近日本住友和歌山鋼廠按上述原則建立起面向21世紀(jì)新型鋼廠：實(shí)現(xiàn)了100%鐵水“三脫”預(yù)處理；100%鋼水真空精煉；100%連鑄坯熱送和冶

12、煉周期20min 等先進(jìn)工藝措施。 轉(zhuǎn)爐高速吹連煉工藝發(fā)展目標(biāo)：建立一座轉(zhuǎn)爐吹煉制，使一座轉(zhuǎn)爐的產(chǎn)量達(dá)到傳統(tǒng)兩座轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)能力。轉(zhuǎn)爐冶煉周期縮短到2025min,年產(chǎn)爐數(shù)15000爐，轉(zhuǎn)爐爐齡15000爐。 節(jié)能和環(huán)境保護(hù)發(fā)展目標(biāo)：轉(zhuǎn)爐煉鋼工序?qū)崿F(xiàn)“負(fù)能”煉鋼，工序能耗達(dá)到-10kg（標(biāo)準(zhǔn)煤）/t（按輸出煤氣折算）。減少煉鋼全過(guò)程的爐渣量50%60%，全部煙塵回收利用。 現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝的現(xiàn)狀主要體現(xiàn)在：（1）轉(zhuǎn)爐煉鋼大型化，是轉(zhuǎn)爐從誕生到成熟的標(biāo)志；（2）轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)合吹煉工藝；（3）轉(zhuǎn)爐長(zhǎng)壽技術(shù)，濺渣護(hù)爐和爐體冷卻技術(shù)的成熟都將提高轉(zhuǎn)爐的爐齡。研究開(kāi)發(fā)長(zhǎng)壽命水冷煙罩、煙道等附屬設(shè)備，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐

13、整體設(shè)備長(zhǎng)壽化；（4）全自動(dòng)轉(zhuǎn)爐吹煉技術(shù)。 精煉和連鑄方面主要體現(xiàn)（1）精煉技術(shù)的發(fā)展在很大程度上大大增加了轉(zhuǎn)爐冶煉鋼種的數(shù)量，現(xiàn)有技術(shù)主要有LF、RH、CASOB、VOD、AOD等精煉技術(shù)；（2）連續(xù)鑄鋼方面主要有高速連續(xù)澆注技術(shù)和漏鋼預(yù)報(bào)裝置，高拉速與連鑄之間的矛盾是現(xiàn)在連鑄工藝需要解決的方法。1.3 鋼鐵廠設(shè)計(jì)的目的及意義目前我國(guó)正處在發(fā)展中的關(guān)鍵階段，國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)力需要大力提升，各個(gè)方面的硬件設(shè)施都需要大力完善，而鋼鐵行業(yè)在其中起著舉足輕重的作用，例如在國(guó)民生產(chǎn)中就會(huì)大量的需要建筑材料，特種鋼材等等。國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平也需要鋼鐵行業(yè)來(lái)做有力的支撐。我國(guó)現(xiàn)在雖然的年產(chǎn)量為5億多噸，世界排名第一位

14、?，F(xiàn)在，我國(guó)的鋼鐵產(chǎn)量雖然居世界首位，但是我們還要每年從國(guó)外進(jìn)口很多的鋼材，這是由于我國(guó)的技術(shù)力量還達(dá)不到，生產(chǎn)不出某些高尖端的鋼種，所以我們只能依靠到國(guó)外去進(jìn)口，從這一角度來(lái)說(shuō)我國(guó)雖然是一個(gè)鋼鐵大國(guó)，但是并不是一個(gè)鋼鐵強(qiáng)國(guó)，因此我們?cè)谛藿ㄤ撹F廠的時(shí)候要注意加大高新技術(shù)的投入量，改進(jìn)現(xiàn)有的設(shè)備和技術(shù)。做到科學(xué)合理布局，轉(zhuǎn)爐煉鋼，精練，連鑄一體化，提高原材料使用率，降低能耗，減少污染，高效生產(chǎn)高質(zhì)量鋼材。2 廠址選擇論證經(jīng)過(guò)仔細(xì)考察，在重慶忠縣建鋼廠是非常合適的重慶市忠縣位于重慶市中部、三峽庫(kù)區(qū)腹心地帶，是重慶陸路的交通樞紐和長(zhǎng)江上游的重要港口。是國(guó)家東西大通道滬蓉高速公路G50與長(zhǎng)江黃金航道在

15、上游地區(qū)的唯一交點(diǎn)，是東中部進(jìn)入西部和四川盆地最便捷路徑上的節(jié)點(diǎn)，區(qū)位十分重要。高速公路貫穿全境，在長(zhǎng)江北岸已有設(shè)新立、永豐、城區(qū)三個(gè)互通出口，南岸設(shè)兩個(gè)互通出口。忠梁高速公路（西班牙投資BOT）、忠萬(wàn)高速公路也將于近期開(kāi)工建設(shè)，區(qū)域主干快速交通網(wǎng)進(jìn)一步完善優(yōu)化。長(zhǎng)江黃金水道繞城而過(guò)，橫貫縣境88公里，多個(gè)數(shù)百萬(wàn)噸級(jí)碼頭正在投建。此外全縣還有3條省級(jí)公路交匯，全縣通車(chē)?yán)锍?300公里（2006年）。忠縣資源豐富。現(xiàn)已探明的18種礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量豐富。其中其中天然氣儲(chǔ)量500億立方米，現(xiàn)年產(chǎn)氣7億立方米；石灰石儲(chǔ)量44億立方米，氧化鈣平均含量在52%以上。忠縣主要生活生產(chǎn)用水主要依托世界最大的水庫(kù)-

16、三峽庫(kù)區(qū)，總庫(kù)容393億立方米。忠縣2009年實(shí)現(xiàn)地區(qū)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值93.69億元，其中工業(yè)對(duì)全縣經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)貢獻(xiàn)率為38.6%。隨著忠縣金龍?jiān)齑⒔瘕堧娮?、云河集團(tuán)、川江汽車(chē)等機(jī)電產(chǎn)業(yè)企業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)，忠縣大力發(fā)展機(jī)械制造、機(jī)電一體和裝備制造業(yè)，并大力延伸產(chǎn)業(yè)鏈條、擴(kuò)展配套產(chǎn)業(yè)、充實(shí)相關(guān)產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)集群化發(fā)展。忠縣的優(yōu)勢(shì)在于：位處三峽庫(kù)區(qū)，臨江靠鐵，水源供應(yīng)充沛，交通便利，3000噸貨輪可直達(dá)，175米水位后5000噸貨輪可直達(dá)，用電環(huán)境好，電力有保證，該區(qū)發(fā)展重化工產(chǎn)業(yè)，可與重鋼配套發(fā)展。2.1 建廠條件忠縣位于重慶市中部、三峽庫(kù)區(qū)腹心地帶。東北與萬(wàn)州相鄰，西接墊江縣，東南與石柱縣毗鄰，西南與豐都縣

17、接壤，北與梁平縣為界。東西長(zhǎng)66.45公里，南北寬60.15公里，幅員面積2183平方公里。2.1.1 地形地貌忠縣境內(nèi)低山起伏，溪河縱橫交錯(cuò)，其地貌由金華山、方斗山、貓耳山三個(gè)背斜和其間的拔山、忠州兩個(gè)向斜構(gòu)成，最高海拔1680米，最低海拔117米，屬典型的丘陵地貌。浩蕩長(zhǎng)江，穿流而過(guò)，流徑88公里，匯合溪河28條。2.1.2 氣象條件忠縣地處暖濕亞熱帶東南季風(fēng)區(qū)，屬亞熱帶東南季風(fēng)區(qū)山地氣候。溫?zé)岷疀觯募痉置?，雨量充沛，日照充足?0年積溫5787，年均溫18.2，無(wú)霜期341天，日照時(shí)數(shù)1327.5小時(shí)，日照率29，太陽(yáng)總輻射能83.7千卡平方厘米，年降雨量1200毫米，相對(duì)濕度80。2

18、.1.3 交通運(yùn)輸忠縣是國(guó)家東西大通道滬蓉高速公路G50與長(zhǎng)江黃金航道在上游地區(qū)的唯一交點(diǎn)，是東中部進(jìn)入西部和四川盆地最便捷路徑上的節(jié)點(diǎn)，區(qū)位十分重要。高速公路貫穿全境，在長(zhǎng)江北岸已有設(shè)新立、永豐、城區(qū)三個(gè)互通出口，于2007年12月28日通車(chē)；南岸設(shè)兩個(gè)互通出口，已于2009年貫通。忠梁高速公路（西班牙投資BOT）、忠萬(wàn)高速公路也將于近期開(kāi)工建設(shè)，區(qū)域主干快速交通網(wǎng)進(jìn)一步完善優(yōu)化。長(zhǎng)江橫貫縣境88公里，多個(gè)數(shù)百萬(wàn)噸級(jí)碼頭正在投建。此外全縣還有3條省級(jí)公路交匯。2.1.4 原料資源忠縣資源豐富?，F(xiàn)已探明的18種礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量豐富。其中其中天然氣儲(chǔ)量500億立方米，現(xiàn)年產(chǎn)氣7億立方米；石灰石儲(chǔ)量4

19、4億立方米，氧化鈣平均含量在52%以上。忠縣位于長(zhǎng)江邊上，全廠的生產(chǎn)、生活水源均取自長(zhǎng)江江水。其原材料來(lái)源和產(chǎn)品的運(yùn)輸又依賴(lài)于長(zhǎng)江的航運(yùn)。長(zhǎng)江的狀況如何與重鋼的生產(chǎn)建設(shè)息息相關(guān)。由于三峽工程的建成，該區(qū)所在位置的水位可達(dá)到175米，5000噸級(jí)貨輪可直達(dá)。水流較緩。長(zhǎng)江流域水資源量約占全國(guó)的35%，流域排污總量約占全國(guó)的34%，呈現(xiàn)水量大、排污量也大、但總體水質(zhì)尚好。其特點(diǎn)主要表現(xiàn)為干流及較大支流總體水質(zhì)尚好，支流劣于干流，岸邊劣于中泓，城市江段劣于非城市江段，干流近岸水域存在明顯岸邊污染帶，流域內(nèi)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化趨勢(shì)明顯。 盡管如此，從工業(yè)用水主要指標(biāo)來(lái)看，仍然是令人滿(mǎn)意的。一個(gè)鋼鐵企業(yè)需要大量

20、的冷卻水，冷卻水的水溫直接關(guān)系著設(shè)備的效率和壽命。重慶長(zhǎng)江段69月份，水溫在27度左右，112月份，水溫在10多度左右。年平均水溫為18。忠縣依托長(zhǎng)江沿岸水電產(chǎn)業(yè)，具有優(yōu)越的供電環(huán)境和強(qiáng)大的電力供應(yīng)能力，能解決煉鋼廠的用電問(wèn)題。2.1.5 人力資源重慶人力資源豐富，擁有很多優(yōu)秀的冶金工程專(zhuān)家，更有重慶大學(xué)和重慶科技學(xué)院的冶金工程專(zhuān)業(yè)，能形成良好的人才培養(yǎng)體系。同時(shí)，重慶鋼鐵集團(tuán)設(shè)計(jì)院是國(guó)家建設(shè)部批準(zhǔn)的冶金行業(yè)甲級(jí)單位。這些都為重鋼的人力資源發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。另外，新廠在重慶忠縣，該地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展剛剛起步，原有90%的人務(wù)農(nóng)或者外出務(wù)工。新廠建成后可解決近萬(wàn)余人的就業(yè)問(wèn)題，務(wù)農(nóng)的人將減少到55

21、%。增強(qiáng)了當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。目前，不少高中結(jié)業(yè)生在參加重鋼的就業(yè)培訓(xùn)，為新廠的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。2.2 產(chǎn)品市場(chǎng)以重慶西部開(kāi)發(fā)為重點(diǎn)，重慶市做為全國(guó)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌綜合配套改革試驗(yàn)區(qū)，這為重慶市的發(fā)展提供了新的歷史機(jī)遇。同時(shí)，也為該新廠的發(fā)展提供了歷史機(jī)遇。大量?jī)?yōu)質(zhì)的鋼材將被需要，用于重慶西部開(kāi)發(fā)的橋梁、建筑建設(shè)及當(dāng)?shù)仄?chē)、摩托車(chē)、輪船等行業(yè)。綜上所述，新廠落建是非常必要的，也是非?？尚械摹? 產(chǎn)品方案及金屬料平衡估算3.1 產(chǎn)品大綱本設(shè)計(jì)產(chǎn)品大綱的基本原則是：生產(chǎn)有競(jìng)爭(zhēng)力的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品，堅(jiān)決淘汰落后的產(chǎn)品。主要有碳素工具鋼、碳素結(jié)構(gòu)鋼、軸承鋼三大鋼系。見(jiàn)表3-1。 表3-1 本設(shè)計(jì)鋼廠生產(chǎn)鋼種鋼 種鋼號(hào)

22、年產(chǎn)量/萬(wàn)t斷面形狀斷面尺寸/mm×mm比例/%碳素工具鋼T1010矩形400×40016.7T8Mn10矩形400×400碳素結(jié)構(gòu)鋼Q23540矩形400×40050.0Q27520方形200×1500軸承鋼GCr1520方形200×150033.3GCr18Mo20方形200×1500重慶是中國(guó)的老工業(yè)基地和汽車(chē)、摩托車(chē)生產(chǎn)基地，目前正在創(chuàng)建“中國(guó)汽車(chē)名城”和“摩托車(chē)之都”。這些產(chǎn)業(yè)都需要很多優(yōu)質(zhì)的鋼材，而我國(guó)其它地區(qū)所生產(chǎn)的關(guān)鍵汽車(chē)鋼材品種都還不能滿(mǎn)足汽車(chē)用戶(hù)的需求，其中相當(dāng)大部分汽車(chē)工業(yè)所需要的板簧等需要大量進(jìn)口。這

23、表明了鋼鐵工業(yè)在重慶的發(fā)展還不夠。因此，在重慶非常有必要發(fā)展新型鋼鐵廠，能夠生產(chǎn)并滿(mǎn)足重慶汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的需求。這就需要注重人力資源的應(yīng)用，開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，以滿(mǎn)足重慶作為“中國(guó)汽車(chē)名城”和“摩托車(chē)之都”所需要的鋼材。除此之外，重慶也是西部開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)，城鄉(xiāng)統(tǒng)籌改革試驗(yàn)區(qū)，由其重慶西部地區(qū)的工業(yè)設(shè)施還很落后。目前正在籌劃鐵路、公路、橋梁、高樓等的修建，大量鋼材將被需求。因此，本設(shè)計(jì)中考慮生產(chǎn)高質(zhì)量碳素結(jié)構(gòu)鋼用于建筑、橋梁、鐵路用鋼。為了生產(chǎn)高質(zhì)量的鋼材，必須對(duì)工藝技術(shù)優(yōu)化，每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)嚴(yán)格要求，要把鋼鐵生產(chǎn)當(dāng)做一項(xiàng)精品工程。采用優(yōu)質(zhì)鐵水，鐵水預(yù)處理，轉(zhuǎn)爐少渣冶煉，無(wú)渣出鋼，鋼水多功能爐外精煉，鋼水全過(guò)程保護(hù)

24、澆鑄等工藝是完全能夠生產(chǎn)大綱中的產(chǎn)品的。3.2 全廠金屬料平衡估算估算示意圖：高爐產(chǎn)量混鐵車(chē)鐵水預(yù)處理(99%)轉(zhuǎn)爐3×50t(93%)廢鋼鐵鐵合金爐外精煉(96.7%)250×250、1800×200弧形連鑄機(jī)(95.0%)熱連軋機(jī)(92%)板坯(60)方坯(60)138.221.61.2147.6137.3136.8130.4120 圖3-1 全廠金屬平衡示意圖(單位：萬(wàn)t)該圖為本設(shè)計(jì)年產(chǎn)鋼120萬(wàn)t轉(zhuǎn)爐煉鋼廠的模型，由于在冶煉過(guò)程中的生產(chǎn)工藝的不同，在各生產(chǎn)階段的金屬收得率不相同，同時(shí)還有一定量的金屬流失而不可回收。生產(chǎn)過(guò)程中作為直接回收爐料的那一部分返回

25、廢鋼為全部爐料的6.0%,它與成品量之比達(dá)7.9% ,占鋼水量的6.4%。所以，返回廢鋼的合理利用是鋼廠配料的重要環(huán)節(jié)之一?？倧U鋼比按鋼水總量的18%計(jì)算為21.6萬(wàn)t。3.3 技術(shù)可行性本設(shè)計(jì)最終是為了生產(chǎn)高附加值的鋼材，那么就要對(duì)工藝技術(shù)采取優(yōu)化，在每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)嚴(yán)格管理，把好最重要的一關(guān)。為了更好地生產(chǎn)大綱中所例產(chǎn)品，本設(shè)計(jì)考慮采用優(yōu)質(zhì)鐵水、鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐少渣冶煉、擋渣出鋼、鋼水多功能爐外精煉及鋼水全過(guò)程保護(hù)澆鑄先進(jìn)工藝。經(jīng)有關(guān)人士考查研究，以上技術(shù)在國(guó)內(nèi)外煉鋼廠廣泛投于使用，已屬于成熟技術(shù)。考慮本設(shè)計(jì)的情況均可借鑒，并在原來(lái)的基礎(chǔ)上使其更優(yōu)化，設(shè)計(jì)出適合本設(shè)計(jì)要求的技術(shù)方案。4 轉(zhuǎn)爐車(chē)

26、間生產(chǎn)工藝流程4.1 設(shè)計(jì)原始條件表4-1 原始鐵水成分元素CSiMnPS鐵水成分/%3.24.00.650.900.450.530.270.320.020.05鐵水溫度：12854.2 生產(chǎn)工藝流程圖 本設(shè)計(jì)采用的基本工藝流程為：高爐混鐵車(chē)鐵水預(yù)處理頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐爐外精煉連鑄連軋4.2.1 混鐵車(chē) 高爐鐵水直接熱裝入轉(zhuǎn)爐時(shí)有混鐵爐和混鐵車(chē)兩種方式?？紤]到投資占地方面，本設(shè)計(jì)中采用混鐵車(chē)。因?yàn)槠涫荑F口有蓋，在運(yùn)輸過(guò)程中熱損失較小?；扈F車(chē)的結(jié)構(gòu)如圖4-1，其形狀可保證有較小的熱損失。混鐵車(chē)裝有傾動(dòng)機(jī)構(gòu)，可使?fàn)t身轉(zhuǎn)動(dòng)向外倒鐵，因此，不需建設(shè)專(zhuān)門(mén)的廠房，只需在主廠房?jī)?nèi)留出必要的倒鐵水位置。其容量根據(jù)轉(zhuǎn)

27、爐容量而言，一般為轉(zhuǎn)爐容量的整數(shù)倍，并與高爐出鐵量相適應(yīng)。圖4-1 混鐵車(chē)4.2.2 鐵水預(yù)處理初脫Si、P、S分析本設(shè)計(jì)中鐵水成分發(fā)現(xiàn)，鐵水成分中Si、P含量較高，S含量較低。通常鐵水中的硅含量為0.30%0.60%，Si的氧勢(shì)高于P的氧勢(shì)，脫P(yáng)前必須先脫Si。但鐵水中的硅是煉鋼中的一種很重要的熱源，對(duì)增加廢鋼比很有利，充分利用其熱能可以提高噸鐵的鋼產(chǎn)量。對(duì)硅含量要求不高的鋼鐘可以不考慮預(yù)處理脫硅，反之可以利用其有利優(yōu)勢(shì)增加廢鋼量。鐵水磷含量偏高，可以在混鐵車(chē)內(nèi)噴吹生石灰類(lèi)熔劑，進(jìn)行脫磷反應(yīng)。脫磷還可以在轉(zhuǎn)爐吹煉時(shí)進(jìn)一步脫除，即在鐵水預(yù)處理時(shí)只需向混鐵車(chē)內(nèi)噴吹一定量的生石灰熔劑即可。本設(shè)計(jì)中

28、鐵水含S量在正常范圍內(nèi)，對(duì)于普通鋼種對(duì)S要求不高可以免除鐵水預(yù)處理脫S。對(duì)特殊鋼而言則在預(yù)處理采用向混鐵車(chē)內(nèi)高速?lài)娚銫aO-Mg脫S粉劑，讓其脫除，從而達(dá)到要求。4.2.3 頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐有良好的冶金效果，碳氧反應(yīng)接近平衡，冶煉低碳鋼時(shí)避免了鋼水的過(guò)氧化，有良好的脫磷、脫硫能力，提高了終點(diǎn)殘錳量。石灰單耗低，渣量少，鐵水收得率高，吹煉平穩(wěn)，噴濺少。為了大幅度提高轉(zhuǎn)爐爐齡,采用復(fù)吹轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐工藝技術(shù)：(1) 采用高(FeO)爐渣濺渣工藝,注重對(duì)終渣(MgO)含量的調(diào)整；(2) 前期用輕燒白云石造渣, 控制過(guò)程渣(MgO)在6%8%范圍內(nèi)(質(zhì)量分?jǐn)?shù))；(3) 后期加入終渣改質(zhì)劑采用高(

29、MgO)爐渣操作工藝,爐渣改質(zhì)后進(jìn)行濺渣操作；(4) 濺渣注重對(duì)爐形和爐底的控制,保持良好的爐膛內(nèi)型形狀。(5) 控制好爐底,加強(qiáng)對(duì)爐底供氣元件蘑菇頭的維護(hù)和控制。采用上述濺渣工藝技術(shù)后,不僅爐齡大幅度提高,而且底吹元件得到良好的維護(hù)。4.2.4 爐外精煉隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和工農(nóng)業(yè)對(duì)鋼材質(zhì)量要求的提高，鋼廠需要爐外精煉工藝，爐外精煉技術(shù)是一項(xiàng)提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本的先進(jìn)技術(shù)，是現(xiàn)代化鋼鐵企業(yè)不可缺少的重要環(huán)節(jié)。它可以提高煉鋼設(shè)備的生產(chǎn)能力，改善鋼材質(zhì)量，降低能耗，減少耐材、能源和鐵合金消耗，從而提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。LF爐精煉工藝要求盡快形成泡沫渣，實(shí)現(xiàn)埋弧精煉。出鋼過(guò)程加精煉渣渣洗有利于快速

30、成渣，縮短LF精煉造渣時(shí)間。LF泡沫渣的形成需要?dú)馀菰?精煉渣中的Na2CO3 分解產(chǎn)生CO2，CO2氣體彌散分布在渣中，同時(shí)，CO2氣體與渣中的碳反應(yīng)產(chǎn)生CO，使氣體體積成倍增長(zhǎng)。這樣,泡沫渣的形成就有了充足的氣泡源,有利于實(shí)行埋弧精煉，減少了電弧的裸露；有利于提高加熱效率，縮短供電時(shí)間，節(jié)約能源，而且使精煉時(shí)間縮短，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，同時(shí)對(duì)延長(zhǎng)爐蓋和包襯的壽命具有重要意義。鋼水精煉是提高鋼的質(zhì)量、擴(kuò)大鋼的品種、優(yōu)化煉鋼工藝流程、提高生產(chǎn)效率的重要手段，是生產(chǎn)潔凈鋼不可缺少的關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)。4.2.5 連鑄連軋連鑄可以簡(jiǎn)化工序，縮短流程，提高金屬收得率，降低能耗，生產(chǎn)過(guò)程采用機(jī)械化，自動(dòng)化程度

31、高，提高產(chǎn)量，擴(kuò)大了品種。21世紀(jì)的鋼鐵工業(yè)在世界經(jīng)濟(jì)中仍占支柱地位，同時(shí)也將經(jīng)歷激烈的競(jìng)爭(zhēng)。薄板坯連鑄連軋技術(shù)已受到了世界各國(guó)的普遍重視，它的推廣應(yīng)用改變了鋼鐵工業(yè)的面貌，帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。雖然目前還存在著較多問(wèn)題,但可以相信，在各國(guó)科研工作者的共同努力下，薄板坯連鑄連軋技術(shù)及產(chǎn)品將會(huì)進(jìn)一步發(fā)展。5 轉(zhuǎn)爐煉鋼的物料平衡和熱平衡計(jì)算5.1 物料平衡計(jì)算 計(jì)算原始數(shù)據(jù)基本原始數(shù)據(jù)有：冶煉鋼種及成分、鐵水和廢鐵的成分、終點(diǎn)鋼水成分；造渣用溶劑及爐襯等原材料成分；脫氧和合金化用鐵合金的成分及回收率；其他工藝參數(shù)。表5-1 鋼種、鐵水、廢鋼和終點(diǎn)鋼水的成分設(shè)定值 成分含量/%類(lèi)別CSiM

32、nPS鋼種Q235設(shè)定值0.180.25.0.550.0450.050鐵水設(shè)定值4.000.800.500.300.035廢鋼設(shè)定值0.180.250.550.0300.030終點(diǎn)鋼水設(shè)定值0.10痕跡0.150.0200.021表5-2 原材料成分成分含量/%類(lèi)別CaSiO2MgOAl2O3Fe2O3CaF2P2O5SCO2H2OC灰分揮發(fā)分石灰88.002.50.2.601.500.500.100.060.10螢石0.305.500.601.601.5088.000.900.101.50生白云石36.400.8025.601.0036.20爐襯1.203.0078.801.401.6014

33、.0焦炭0.5881.512.45.52表5-3 鐵合金成分（分子）及其回收率（分母） 成分回收率/%類(lèi)別CSiMnAlPSFe硅鐵73.00/750.50/802.50/00.03/1000.05/10023.92/100錳鐵6.60/900.50/7567.8/800.13/1000.23/10024.74/100表5-4 其他工藝參數(shù)設(shè)定值名稱(chēng)參數(shù)名稱(chēng)參數(shù)終渣堿度w(CaO)/w(SiO)=3.5渣中鐵損(鐵珠)為渣量的6螢石加入量為鐵水量的0.5氧氣純度99，余者為N2生白云石加入量為鐵水量的2.5爐氣中自由氧含量0.5(體積比)爐襯蝕損量為鐵水量的0.3氣化去硫量占總?cè)チ蛄康?/3終

34、渣w(FeO)含量(按向鋼中傳氧量w(Fe2O3)1.35w(FeO)折算)15而(Fe2O3)/ (FeO)=1/3,即金屬中C的氧化產(chǎn)物w(Fe2O3)5，w(FeO)=8.25金屬中C的氧化物90C氧化成CO，10C氧化成CO2煙塵量為鐵量的1.5(其中w(FeO)為75w(Fe2O3)的20)廢鋼量由熱平衡計(jì)算確定，本計(jì)算結(jié)果為鐵水量的13.35，即廢鋼比為11.78噴濺鐵損為鐵水量的1物料平衡的基本項(xiàng)目收入項(xiàng)有：鐵水、廢鋼、溶劑（石灰、螢石、輕燒白云石）、氧氣、爐襯蝕損、鐵合金。支出項(xiàng)有：鋼水、爐渣、煙塵、渣中鐵珠、爐氣、噴濺。 計(jì)算步驟以100鐵水為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算。第一步：計(jì)算脫氧和

35、合金化前的總渣量及其成分?？傇堪ㄨF水中元素氧化，爐襯腐蝕和加入溶劑的成渣量。其各項(xiàng)成渣量分別列于表5-5表5-7?？傇考俺煞秩绫?-8所示。表5-5 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/耗氧量/產(chǎn)物量/備注CCCO3.90×90%=3.514.0118.190CCO23.90×10%=0.390.8911.430SiSi(SiO2)0.800.9141.714入渣MnMn(MnO)0.350.1020.452入渣PP(P2O5)0.280.3610.641入渣SSSO20.014×1/3=0.0050.0050.010S+CaO(CaS)+

36、(O)0.014×2/3=0.009-0.0050.021入渣FeFe(FeO)1.065×56/72=0.8310.2381.069入渣（表5-8）Fe(Fe2O3)0.600×112/160=0.4210.1810.602入渣（表5-8）合計(jì)6.5966.698成渣量4.499入渣組分之和由CaO還原出的氧量；消耗CaO量=0.009×56/32=0.016。表5-6 爐襯腐蝕的成渣量爐襯蝕損渣量/成渣組分/氣態(tài)氧化物/耗氧量/ CaOSiO2MgOAl2O3Fe2O3CCOCCO2CCO，CO20.3(表5-4)0.0040.0090.2

37、360.0040.0050.0880.0150.062合計(jì)0.2580.1040.062表5-7 加入溶劑的成渣量類(lèi)別加入量成渣組分/氣態(tài)氧化物 CaOMgOSiO2Al2O3Fe2O3P2O5CaSCaF2H2OCO2O2螢石0.50.0020.0030.0280.0080.0080.0050.0010.440.008白云石2.50.910.640.020.0250.905石灰6.675.8540.1730.1670.10.0330.0070.0090.0070.3090.002合計(jì)6.7650.8160.2150.1330.0410.0120.010.440.0151.2140.

38、002成渣量8.43211.2305.石灰加入量：渣中已含CaO=-0.016+0.004+0.002+0.910=0.900；渣中已含SiO2=1.710+0.009+0.028+0.020=1.767；因設(shè)定終渣堿度R=3.5，故石灰加入量為：5.285/(88.0%-3.5×2.50%)=6.67.石灰加入量=(石灰中CaO含量）-（石灰中SCaS自耗的CaO量）表5-8 總渣量及其成分爐渣成分/ CaOSiO2MgOAl2O3MnOFeOFe2O3CaF2P2O5 CaS合計(jì)元素氧化成渣1.710.4521.0650.60.410.0214.264石灰石成

39、渣量5.8540.1670.1730.10.0330.0070.0096.343爐襯蝕損成渣0.0040.0090.2360.0040.0050.258生白云石成渣0.910.020.640.0251.595螢石成渣量0.0020.0280.0030.0080.0080.440.0050.0010.495總成渣量6.771.9341.0520.1370.4521.0650.6460.440.4220.03112.955質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%52.2614.938.121.063.498.255.003.403.260.24100.表中除(FeO)和(Fe2O3)以外的總渣量為6.779+1.934+1.

40、052+0.137+0.452+0.440+0.422+0.031=11.238，而終渣(FeO)=15%(表5-4)，故總渣量為11.238/86.75%=12.955。.(FeO)=12.910×8.25%=1.069 (Fe2O3)=12.910×5%-0.033-0.005-0.008=0.602第二步：計(jì)算氧氣消耗量。氧氣的實(shí)際消耗量系消耗項(xiàng)目與供入項(xiàng)目之差。見(jiàn)表5-9表5-9 實(shí)際耗氧量耗氧項(xiàng)/供氧項(xiàng)/實(shí)際耗氧量/鐵水中元素氧化耗氧量（表5-5） 6.698爐襯中碳氧化消耗氧量（表5-6） 0.062石灰中S與CaO反應(yīng)還原出的氧化量（表5-7）0.002煙塵中

41、鐵氧化消耗氧量（表5-4） 0.3407.157-0.002+0.064=7.219爐氣自由氧含量（表7-10） 0.057合計(jì) 7.157合計(jì) 0.002第三步：計(jì)算爐氣量及其成分。爐氣中含有CO、CO2、N2、SO2和H2O.其中CO、CO2、SO2和H2O可由表7-5表7-7查得，O2和N2則由爐氣總體積來(lái)確定?，F(xiàn)計(jì)算如下：爐氣總體積VV=+0.5%V+ (V) =8.089 m³式中VgCO、CO2、SO2和H2O各組分總體積，m³。本計(jì)算中其值為：=7.998m³ Gs不計(jì)自由氧的氧氣消耗量，。本計(jì)算中其值為：6.698+0.062+0.34=7.10（

42、見(jiàn)表5-9） Vx石灰中的S和CaO反應(yīng)還原出的氧量（其質(zhì)量為：0.002，見(jiàn)表5-9），m³。0.5%爐氣中自由氧含量。 99自由氧純度為99%轉(zhuǎn)換得來(lái)。計(jì)算結(jié)果列于表5-10表5-10 爐氣量及其成分爐氣成分爐氣量/爐氣體積/ m³體積分?jǐn)?shù)/%CO8.2788.278×22.4/28=6.62281.87CO22.6592.659×22.4/44=1.35316.73SO20.0100.010×22.4/64=0.0040.04H2O0.0150.015×22.4/18=0.0190.23O20.0570.040.50N20.06

43、40.0510.63合計(jì)11.0838.089100.00.爐氣中O2的體積為8.089*0.5%=0.040m³；質(zhì)量為0.040×32/22.4=0.057。.爐氣中N2的體積系爐氣總體積與其他成分體積之差；質(zhì)量為0.051*28/22.4=0.064第四步：計(jì)算脫氧和合金化前的鋼水量。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 100-6.596-1.50×(75%×56/72+20%×112/160)+1+12.955×6% 90.542由此可以編制出未加廢鋼、脫氧與合金化前的物料平衡表5-11表5-11 未

44、加廢鋼時(shí)的物料平衡表收入支出項(xiàng)目質(zhì)量/%項(xiàng)目質(zhì)量/%鐵水10085.33鋼水90.5476.82石灰6.675.69爐渣12.9610.00螢石0.500.43爐氣11.089.40生白云石2.502.13噴濺1.000.85爐襯0.300.26煙塵1.501.27氧氣7.216.16渣中鐵珠0.770.66合計(jì)117.39100.00合計(jì)117.55100注：計(jì)算誤差為（117.39-117.55）/117.39×100%=-0.1%第五步：計(jì)算加入廢鋼的物料平衡。如同第一步計(jì)算鐵水中元素氧化量一樣，利用表5-1中的數(shù)據(jù)先確定廢鋼種元素的氧化量及其消耗量和成渣量（表5-12），再將

45、其與表5-11歸類(lèi)合并，逐得到加入廢鋼后的物料平衡表5-13和表5-14。表5-12 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/耗氧量產(chǎn)物量進(jìn)入鋼中的量/CCCO13.35×0.08%×90%=0.0100.0130.023CCO213.35×0.08%×90%=0.0010.0030.004SiSi(SiO2)13.35×0.25%=0.330.0380.071MnMn(MnO)13.35×0.37%=0.0490.0150.065PP(P2O5)13.35×0.01%=0.0010.0010.002SSSO2

46、13.35×0.009%×1/3=0.00040.00040.0008S+CaO(CaS)+(O)13.35×0.009%×2/3=0.0008-0.00040.002合計(jì)0.0950.0713.35-0.095=13.255成渣量/0.14表5-13 加入廢鋼的物料平衡表（以100鐵水為基礎(chǔ)）收入支出項(xiàng)目質(zhì)量/%項(xiàng)目質(zhì)量/%鐵水10076.56鋼水90.54+13.25=103.7979.06廢鋼13.3510.22爐渣12.96+0.14=13.109.98石灰6.675.107爐氣11.08+0.028=11.108.46螢石0.50.383噴濺1

47、.000.76輕燒白云石2.51.914煙塵1.501.14爐襯0.30.230渣中鐵珠0.780.59氧氣7.295.5820合計(jì)130.61100.00合計(jì)130.77100.00注：計(jì)算誤差為（130.61-130.77）/130.61×100%=-0.1%表5-14 加入廢鋼的物料平衡表（以100鐵水+廢鋼為基礎(chǔ)）收入支出項(xiàng)目質(zhì)量/%項(xiàng)目質(zhì)量/%鐵水88.2076.56鋼水91.5579.06廢鋼11.7710.22爐渣11.569.98石灰5.895.11爐氣9.808.46螢石0.440.38噴濺0.880.76輕燒白云石2.211.92煙塵1.321.14爐襯0.260

48、.23渣中鐵珠0.690.6氧氣6.435.58合計(jì)115.40100合計(jì)115.60100第六步：計(jì)算脫氧和合金化后的物料平衡?，F(xiàn)根據(jù)鋼種成分設(shè)定值（表5-1）和鐵合金成分及其回收率（表5-3）算出錳鐵和硅鐵的加入量，在計(jì)算其元素的燒損量。將所有的結(jié)果與表7-14合并，及得到煉一爐鋼的總物料平衡表。錳鐵加入量WMn為： 硅鐵加入量WSi為： 鐵合金中元素?zé)龘p量和產(chǎn)物量列于表5-15。脫氧和合金化后的鋼水成分如下：表5-15 鐵合金中元素?zé)龘p量和產(chǎn)物量類(lèi)別元素?zé)龘p量脫氧量/成渣量/爐氣量/入鋼量錳鐵C0.59×6.60%×10%=0.0040.0110.0150.59

49、15;6.60%×90%=0.035Mn0.59×67.80%×20%=0.0800.0230.1030.59×67.80%×80%=0.320Si0.59×0.50%×25%=0.0010.0010.0020.59×0.50%×75%=0.002P0.59×0.23%=0.001S0.59×0.13%=0.001Fe0.59×24.74%=0.146合計(jì)0.0850.0350.1050.0150.505硅鐵Al0.42×2.50%×100%=0.0110

50、.0100.021Mn0.42×0.50%×20%=0.00040.00010.0010.42×0.50%×80%=0.002Si0.42×73.00%×25%=0.0770.0880.1650.42×73.00%×75%=0.230P0.42×0.05%=0.0002S0.42×0.03%=0.0001Fe0.42×23.92%=0.100合計(jì)0.0880.0980.1870.332總計(jì)0.1730.1330.2920.0150.837可見(jiàn)，含碳量尚未達(dá)到設(shè)定值。為此需在鋼包內(nèi)加焦炭增碳。其加入量W1為： 焦粉生成的產(chǎn)物如下：碳燒損量/耗氧量/氣體量/成渣量/碳入鋼量/0.06×81.