年產(chǎn)370萬噸連鑄坯的轉(zhuǎn)爐煉鋼車間工藝的設(shè)計論文

1、 . . 66/76建筑科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書題 目：年產(chǎn)370萬噸連鑄坯的轉(zhuǎn)爐煉鋼車間工藝設(shè)計院（系）：冶金工程學(xué)院專 業(yè)：冶金工程學(xué)生：XXX學(xué) 號：指導(dǎo)教師（簽名）：主管院長（主任）（簽名）：時 間：2012 年 2月 26 日 一、畢業(yè)設(shè)計（論文）的主要容（含主要技術(shù)參數(shù)）設(shè)計題目：年產(chǎn)370萬噸連鑄坯的轉(zhuǎn)爐煉鋼車間工藝設(shè)計鋼種： 普碳鋼、低合金鋼規(guī)格： 方坯 板坯包括轉(zhuǎn)爐容量和座數(shù)的選擇確定；轉(zhuǎn)爐爐型設(shè)計；氧槍設(shè)計；爐外處理、連鑄機以與除塵系統(tǒng)的設(shè)計與選擇；煉鋼過程物料平衡和熱量平衡計算；轉(zhuǎn)爐車間生產(chǎn)工藝設(shè)計和布置；車間主要設(shè)備選擇和車間平面設(shè)計以與總圖運輸方案的確定。進

2、行畢業(yè)實習(xí)，收集有關(guān)資料；編制設(shè)計說明書一份，完成專題部分，翻譯冶金專業(yè)相關(guān)外文文獻一篇，繪制轉(zhuǎn)爐爐型圖、車間平面圖和剖面圖各一，使學(xué)生能夠理論聯(lián)系實際，掌握轉(zhuǎn)爐煉鋼車間設(shè)計的基本原理，為今后從事相關(guān)的技術(shù)工作奠定基礎(chǔ)。二、畢業(yè)設(shè)計（論文）題目應(yīng)完成的工作（含圖紙數(shù)量）1.根據(jù)設(shè)計題目完成畢業(yè)實習(xí)并收集有關(guān)資料，進行技術(shù)準備；2. 煉鋼廠車間總體設(shè)計；3. 轉(zhuǎn)爐爐型設(shè)計；4.物料平衡與熱平衡計算；5. 生產(chǎn)工藝設(shè)計；6.車間工藝布置；7. 車間主要設(shè)備選擇；8.生產(chǎn)組織與人員編制；9.主要技術(shù)經(jīng)濟指標；10.繪制設(shè)計圖紙三（其中至少手繪一）：轉(zhuǎn)爐爐型圖、車間平面圖、剖面圖各一； 11.翻譯與冶

3、金工程專業(yè)有關(guān)的外文文獻一篇（不少于4000字）；12.完成專題：鋼中非金屬夾雜物與其危害（不少于5000字）；13. 完成設(shè)計說明書一本。三、畢業(yè)設(shè)計（論文）進程的安排序號設(shè)計（論文）各階段任務(wù)日期備注1畢業(yè)實習(xí)、收集資料2012.2.27-3.232設(shè)計相關(guān)計算3.244.63爐型、工藝、主設(shè)備設(shè)計和選擇4.75.94車間布置5.105.165制圖與翻譯5.175.306編制設(shè)計說明書5.316.77準備答辯6.86.14四、主要參考資料與文獻閱讀任務(wù)（含外文閱讀翻譯任務(wù)）1鋼鐵生產(chǎn)工藝概述 建筑科技大學(xué)2鋼鐵冶金學(xué)（煉鋼部分） 家祥編 冶金工業(yè) 19903煉鋼工藝學(xué) 高澤平編 冶金工業(yè)

4、20064鋼鐵廠設(shè)計原理（下冊） 傳薪編 冶金工業(yè) 19955普通冶金 建筑科技大學(xué) 20026煉鋼設(shè)計原理 聚和編 化學(xué)工業(yè) 2005 7畢業(yè)設(shè)計參考資料 鋼鐵冶金專業(yè) 建筑科技大學(xué) 8金屬提取冶金學(xué) 王成剛，王齊銘主編 地圖 20009現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼 戴云閣等編 東北大學(xué) 199810 與專題有關(guān)的最新文獻(2002年以后的文獻，不少于10篇且至少有2篇外文文獻)五、審核批準意見 教研室主任簽（章）設(shè)計總說明當前的煉鋼工藝中，較為普遍的是以高爐鐵水為原料的轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝和以預(yù)還原球團礦或高質(zhì)量的工業(yè)廢鋼為原料的電?。t）工藝。本設(shè)計為具有代表性的氧氣頂?shù)讖?fù)吹工藝，預(yù)計年生產(chǎn)能力為370萬噸良坯

5、鋼。車間設(shè)有公稱容量為150噸的轉(zhuǎn)爐兩座，LF精煉爐2座、板坯連鑄機2臺和方坯連鑄機1臺。轉(zhuǎn)爐的冶煉周期38分鐘，吹氧時間16分鐘。根據(jù)國外轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展趨勢，結(jié)合設(shè)計任務(wù)書中碳素鋼和壓力容器用鋼的品種需要，選擇了LF爐外精煉設(shè)備，進行全連鑄生產(chǎn)。最終確定如下的的工藝流程：鐵水預(yù)處理轉(zhuǎn)爐煉鋼LF精煉連鑄。本次設(shè)計在對轉(zhuǎn)爐物料平衡和熱平衡計算的基礎(chǔ)上，對煉鋼車間的主要設(shè)備參數(shù)進行了設(shè)計、選型，完成了主體設(shè)備選擇、煉鋼工藝設(shè)計、主廠房工藝布置和設(shè)備布置。編制說明書一份，繪制轉(zhuǎn)爐爐型圖、車間平面圖、剖面圖各一，并完成題目為鋼中非金屬夾雜與其危害的專題。關(guān)鍵詞：煉鋼，頂?shù)讖?fù)吹，工藝流程，精煉，連鑄

6、，設(shè)計Design DescriptionAt present, there are two main steel-making processes: converter steelmaking process with blast furnace hot metal and steel scrap as the raw materials and the arc (furnace) process with pre-reduction pellets or high-quality industrial steel scrap as raw materials. In this paper,

7、 the representative process combined-blowing oxygen converter process with a scale of 3.7106 continuous casting billet annual is designed. In the workshop, main equipments including 2150t converters and its auxiliary equipments with 2 LF refining furnaces, 2 sets of slab continuous casting machines

8、and a set of billet continuous casting machine are designed. The Smelting period is set for 38 minutesin which the actual oxygen blowing time is only 16 minutes. Depending on the development trend of steel-making process and the quality requirement of carbon steel and pressure vessel steel, LF refin

9、ing is selected to fufill continuous casting. Finally,thefollowing process flow is choosed: PretreatmentConverterLFCC. On the base of the material and heat equilibrim caculation,the size of steel-making plant workshop span and device assign, personnel placement is made .A project instruction is reda

10、cted ,funace size graphic, a ground plane and a sectional view of the workshop are also submitted. And finally, the monograph which is about non-metallic inclusions in steel and its damagement is also finished.Key words:steel making,combined-blown, process, refining, continuous casting ，design目錄 TOC

11、 o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc3271270791 轉(zhuǎn)爐煉鋼車間設(shè)計方案 PAGEREF _Toc327127079 h 1HYPERLINK l _Toc3271270801. 1 工藝流程 PAGEREF _Toc327127080 h 1HYPERLINK l _Toc3271270811.2 主要冶煉鋼種與產(chǎn)品方案 PAGEREF _Toc327127081 h 2HYPERLINK l _Toc3271270821.3轉(zhuǎn)爐車間組成 PAGEREF _Toc327127082 h 2HYPERLINK l _Toc3271270831.4轉(zhuǎn)爐車間生產(chǎn)能力計算

12、 PAGEREF _Toc327127083 h 2HYPERLINK l _Toc3271270841.4.1 轉(zhuǎn)爐容量與座數(shù)的確定 PAGEREF _Toc327127084 h 2HYPERLINK l _Toc3271270851.4.2 計算年出鋼爐數(shù) PAGEREF _Toc327127085 h 2HYPERLINK l _Toc3271270861.4.3 根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品方案計算出年需鋼水量 PAGEREF _Toc327127086 h 3HYPERLINK l _Toc3271270871.4.4 按標準系列確定爐子的容量 PAGEREF _Toc327127087 h

13、 3HYPERLINK l _Toc3271270881.4.5 核算車間年產(chǎn)量 PAGEREF _Toc327127088 h 3HYPERLINK l _Toc3271270892 轉(zhuǎn)爐煉鋼物料平衡和熱平衡計算 PAGEREF _Toc327127089 h 4HYPERLINK l _Toc3271270902.1 物料平衡計算 PAGEREF _Toc327127090 h 4HYPERLINK l _Toc3271270912.1.1計算所需原始數(shù)據(jù)。 PAGEREF _Toc327127091 h 4HYPERLINK l _Toc3271270922.1.2 物料平衡基本項目 P

14、AGEREF _Toc327127092 h 4HYPERLINK l _Toc3271270932.1.3 計算步驟 PAGEREF _Toc327127093 h 6HYPERLINK l _Toc3271270942.2 熱平衡計算 PAGEREF _Toc327127094 h 14HYPERLINK l _Toc3271270952.2.1計算所需原始數(shù)據(jù) PAGEREF _Toc327127095 h 14HYPERLINK l _Toc3271270962.2.2 計算步驟 PAGEREF _Toc327127096 h 16HYPERLINK l _Toc3271270973

15、氧氣轉(zhuǎn)爐與相關(guān)設(shè)備設(shè)計 PAGEREF _Toc327127097 h 19HYPERLINK l _Toc3271270983.1 爐型設(shè)計 PAGEREF _Toc327127098 h19HYPERLINK l _Toc3271270993.1.1爐型選擇 PAGEREF _Toc327127099 h 19HYPERLINK l _Toc3271271003.1.2 主要參數(shù)的確定 PAGEREF _Toc327127100 h 19HYPERLINK l _Toc3271271013.2 爐襯設(shè)計 PAGEREF _Toc327127101 h 21HYPERLINK l _Toc3

16、271271023.2.1爐襯材質(zhì)的選擇 PAGEREF _Toc327127102 h 21HYPERLINK l _Toc3271271033.2.2爐襯厚度的確定 PAGEREF _Toc327127103 h 21HYPERLINK l _Toc3271271043.3 爐底供氣構(gòu)件的設(shè)計 PAGEREF _Toc327127104 h 22HYPERLINK l _Toc3271271053.4 轉(zhuǎn)爐爐體金屬構(gòu)件設(shè)計 PAGEREF _Toc327127105 h 22HYPERLINK l _Toc3271271063.4.1爐殼 PAGEREF _Toc327127106 h 2

17、2HYPERLINK l _Toc3271271073.4.2支承裝置 PAGEREF _Toc327127107 h 22HYPERLINK l _Toc3271271083.5 傾動機構(gòu) PAGEREF _Toc327127108 h 23HYPERLINK l _Toc3271271093.6 氧槍設(shè)計 PAGEREF _Toc327127109 h 23HYPERLINK l _Toc3271271103.6.1噴頭設(shè)計 PAGEREF _Toc327127110 h 23HYPERLINK l _Toc3271271113.6.2氧槍水冷系統(tǒng) PAGEREF _Toc32712711

18、1 h 25HYPERLINK l _Toc3271271124 連鑄車間的設(shè)計 PAGEREF _Toc327127112 h 28HYPERLINK l _Toc3271271134.1 連鑄機機型的選擇 PAGEREF _Toc327127113 h 28HYPERLINK l _Toc3271271144.2 連鑄機的主要工藝參數(shù) PAGEREF _Toc327127114 h 28HYPERLINK l _Toc3271271154.2.1 鋼包允許的最大澆注時間 PAGEREF _Toc327127115 h 28HYPERLINK l _Toc3271271164.2.2 鑄坯斷

19、面 PAGEREF _Toc327127116 h 28HYPERLINK l _Toc3271271174.2.3 拉坯速度 PAGEREF _Toc327127117 h 28HYPERLINK l _Toc3271271184.2.4 連鑄機的流數(shù) PAGEREF _Toc327127118 h 30HYPERLINK l _Toc3271271194.2.5 鑄坯的液相深度和冶金長度 PAGEREF _Toc327127119 h 30HYPERLINK l _Toc3271271204.2.6 弧形半徑 PAGEREF _Toc327127120 h 30HYPERLINK l _T

20、oc3271271214.3 連鑄機生產(chǎn)能力的確定 PAGEREF _Toc327127121 h 31HYPERLINK l _Toc3271271224.3.1 理論小時產(chǎn)量 PAGEREF _Toc327127122 h 31HYPERLINK l _Toc3271271234.3.2 連鑄機的平均年產(chǎn)量 PAGEREF _Toc327127123 h 31HYPERLINK l _Toc3271271244.3.3 連鑄機臺數(shù)的確定PAGEREF _Toc327127124 h 31HYPERLINK l _Toc3271271254.4 結(jié)晶器的設(shè)計 PAGEREF _Toc3271

21、27125 h 31HYPERLINK l _Toc3271271264.4.1 結(jié)晶器的長度 PAGEREF _Toc327127126 h 32HYPERLINK l _Toc3271271274.4.2 結(jié)晶器斷面尺寸 PAGEREF _Toc327127127 h 32HYPERLINK l _Toc3271271284.4.3 結(jié)晶器銅壁厚度 PAGEREF _Toc327127128 h 32HYPERLINK l _Toc3271271294.4.4 結(jié)晶器錐度 PAGEREF _Toc327127129 h 32HYPERLINK l _Toc3271271304.4.5 結(jié)晶

22、器拉坯阻力 PAGEREF _Toc327127130 h 32HYPERLINK l _Toc3271271314.5 二次冷卻裝置 PAGEREF _Toc327127131 h 33HYPERLINK l _Toc3271271324.6 拉坯矯直裝置與引錠裝置 PAGEREF _Toc327127132 h 33HYPERLINK l _Toc3271271334.7 鋼包回轉(zhuǎn)臺 PAGEREF _Toc327127133 h 33HYPERLINK l _Toc3271271344.8 中間包 PAGEREF _Toc327127134 h 34HYPERLINK l _Toc327

23、1271355 轉(zhuǎn)爐車間煙氣凈化和回收 PAGEREF _Toc327127135 h 35HYPERLINK l _Toc3271271365.1 煙氣量的計算 PAGEREF _Toc327127136 h 35HYPERLINK l _Toc3271271375.1.1 最大爐氣量qv0 PAGEREF _Toc327127137 h 35HYPERLINK l _Toc3271271385.1.2 煙氣量qv PAGEREF _Toc327127138 h 35HYPERLINK l _Toc3271271395.1.3 煙氣成分 PAGEREF _Toc327127139 h 36H

24、YPERLINK l _Toc3271271405.1.4 煤氣濃度修正 PAGEREF _Toc327127140 h 36HYPERLINK l _Toc3271271415.1.5 回收煤氣量的計算 PAGEREF _Toc327127141 h 36HYPERLINK l _Toc3271271425.2 煙氣凈化系統(tǒng)類型的選擇 PAGEREF _Toc327127142 h 36HYPERLINK l _Toc3271271435.3 煙氣凈化系統(tǒng)主要設(shè)備的選擇 PAGEREF _Toc327127143 h 37HYPERLINK l _Toc3271271445.3.1 煙氣收集

25、設(shè)備-煙罩 PAGEREF _Toc327127144 h 37HYPERLINK l _Toc3271271455.3.2 煙氣冷卻設(shè)備 PAGEREF _Toc327127145 h 37HYPERLINK l _Toc3271271465.3.3 除塵設(shè)備 PAGEREF _Toc327127146 h 37HYPERLINK l _Toc3271271475.3.4 脫水設(shè)備 PAGEREF _Toc327127147 h 38HYPERLINK l _Toc3271271485.3.5 抽氣設(shè)備（抽煙機） PAGEREF _Toc327127148 h 38HYPERLINK l _

26、Toc3271271495.4 含塵污水處理 PAGEREF _Toc327127149 h 38HYPERLINK l _Toc3271271506 轉(zhuǎn)爐煉鋼的生產(chǎn)工藝設(shè)計 PAGEREF _Toc327127150 h 39HYPERLINK l _Toc3271271516.1 煉鋼的主要原材料 PAGEREF _Toc327127151 h 39HYPERLINK l _Toc3271271526.1.1金屬料 PAGEREF _Toc327127152 h 39HYPERLINK l _Toc3271271536.1.2 造渣材料 PAGEREF _Toc327127153 h 39

27、HYPERLINK l _Toc3271271546.1.3 其他 PAGEREF _Toc327127154 h 40HYPERLINK l _Toc3271271556.2 裝料制度 PAGEREF _Toc327127155 h 40HYPERLINK l _Toc3271271566.3 供氧制度 PAGEREF _Toc327127156 h 41HYPERLINK l _Toc3271271576.3.1 供氧制度主要工藝參 PAGEREF _Toc327127157 h 41HYPERLINK l _Toc3271271586.3.2 氧槍操作 PAGEREF _Toc32712

28、7158 h 41HYPERLINK l _Toc3271271596.4造渣制度 PAGEREF _Toc327127159 h 42HYPERLINK l _Toc3271271606.4.1 單雙渣操作 PAGEREF _Toc327127160 h 42HYPERLINK l _Toc3271271616.4.2 各種渣料用量計算與加入 PAGEREF _Toc327127161 h 42HYPERLINK l _Toc3271271626.4.3 爐渣調(diào)整 PAGEREF _Toc327127162 h 43HYPERLINK l _Toc3271271636.5 溫度制度 PAGE

29、REF _Toc327127163 h 43HYPERLINK l _Toc3271271646.5.1 溫度控制原則 PAGEREF _Toc327127164 h 43HYPERLINK l _Toc3271271656.5.2 出鋼溫度的確定 PAGEREF _Toc327127165 h 44HYPERLINK l _Toc3271271666.5.3 過程控制溫度要求 PAGEREF _Toc327127166 h 44HYPERLINK l _Toc3271271676.6 終點控制與出鋼 PAGEREF _Toc327127167 h 44HYPERLINK l _Toc3271

30、271686.7 脫氧合金化 PAGEREF _Toc327127168 h 45HYPERLINK l _Toc3271271696.7.1 脫氧合金化操作 PAGEREF _Toc327127169 h 45HYPERLINK l _Toc3271271706.7.2 影響合金元素吸收率的因素 PAGEREF _Toc327127170 h 45HYPERLINK l _Toc3271271717 轉(zhuǎn)爐車間的組成、類型和主廠房尺寸 PAGEREF _Toc327127171 h 47HYPERLINK l _Toc3271271727.1 車間組成 PAGEREF _Toc32712717

31、2 h 47HYPERLINK l _Toc3271271737.2主廠房主要尺寸的確定 PAGEREF _Toc327127173 h 47HYPERLINK l _Toc3271271747.2.1加料跨 PAGEREF _Toc327127174 h 47HYPERLINK l _Toc3271271757.2.2爐子跨 PAGEREF _Toc327127175 h 49HYPERLINK l _Toc3271271767.2.3 澆鑄跨 PAGEREF _Toc327127176 h 53HYPERLINK l _Toc3271271778 煉鋼車間其它設(shè)備的選擇與計算 PAGERE

32、F _Toc327127177 h 56HYPERLINK l _Toc3271271788.1渣罐車 PAGEREF _Toc327127178 h 56HYPERLINK l _Toc3271271798.1.1渣罐車型號的選取 PAGEREF _Toc327127179 h 56HYPERLINK l _Toc3271271808.1.2渣罐車數(shù)量的確定 PAGEREF _Toc327127180 h 56HYPERLINK l _Toc3271271818.2 混鐵車 PAGEREF _Toc327127181 h 56HYPERLINK l _Toc3271271828.3 鐵水罐

33、PAGEREF _Toc327127182 h 57HYPERLINK l _Toc3271271838.4 廢鋼供應(yīng)系統(tǒng) PAGEREF _Toc327127183 h 57HYPERLINK l _Toc3271271848.4.1轉(zhuǎn)爐車間晝夜所需廢鋼量 PAGEREF _Toc327127184 h 57HYPERLINK l _Toc3271271858.4.2廢鋼貯倉容積或堆放場地所需面積計算 PAGEREF _Toc327127185 h 57HYPERLINK l _Toc3271271868.4.3廢鋼料斗容量與數(shù)量 PAGEREF _Toc327127186 h 58HYPE

34、RLINK l _Toc3271271878.5 散裝材料供應(yīng)系統(tǒng) PAGEREF _Toc327127187 h 58HYPERLINK l _Toc3271271888.5.1 地面料倉容積和數(shù)量的確定 PAGEREF _Toc327127188 h 58HYPERLINK l _Toc3271271898.5.2 上料方式的選擇 PAGEREF _Toc327127189 h 59HYPERLINK l _Toc3271271908.5.3 高位料倉容積和數(shù)量的確定 PAGEREF _Toc327127190 h 59HYPERLINK l _Toc3271271918.5.4 PAGE

35、REF _Toc327127191 h 60HYPERLINK l _Toc3271271928.6 鋼包的工藝參數(shù) PAGEREF _Toc327127192 h 60HYPERLINK l _Toc3271271938.7起重機的選用 PAGEREF _Toc327127193 h 61HYPERLINK l _Toc3271271979 煉鋼車間人員編制 PAGEREF _Toc327127197 h 62HYPERLINK l _Toc32712719810 煉鋼車間經(jīng)濟指標 PAGEREF _Toc327127198 h 66HYPERLINK l _Toc327127199參考文獻

36、 PAGEREF _Toc327127199 h 67HYPERLINK l _Toc327127200致 PAGEREF _Toc327127200 h 68HYPERLINK l _Toc327127201專題 PAGEREF _Toc327127201 h 691 轉(zhuǎn)爐煉鋼車間設(shè)計方案1. 1 工藝流程高爐鐵水用混鐵車運到倒罐站后，轉(zhuǎn)移到鐵水罐中（鑒于鐵水罐比混鐵車操作方便且易于扒渣），為了優(yōu)化工藝，進行一系列的鐵水預(yù)處理。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

37、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)。脫硫后鐵水必須保證硅含量低于0.15%才能實現(xiàn)脫磷處理，因此將脫硅處理置于脫磷之前；脫硅渣屬于酸性渣且硫含量較低，可以將其送到高爐或燒結(jié)車間，進行返回利用。脫硅達到要求后，可以進行脫磷操作；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流程的最優(yōu)化，分別取50%返回脫磷和脫硅程序；當高磷鐵水達到一定量時，將其轉(zhuǎn)移到一個脫磷包中進行深脫磷，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。經(jīng)過鐵水預(yù)處理后的鐵水兌到轉(zhuǎn)爐進行脫碳處理，此時硅、硫、磷的含量都比較低，其產(chǎn)生的轉(zhuǎn)爐渣可以繼續(xù)返回到脫

38、硅程序，工藝流程如圖11。 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 L F 爐 轉(zhuǎn)爐 鋼液 連鑄坯 連鑄機 . . 廢鋼與其它輔料 圖11 工藝流程圖1.2 主要冶煉鋼種與產(chǎn)品方案本設(shè)計主要生產(chǎn)普碳鋼、低合金鋼，也可根據(jù)市場的要求進行靈活調(diào)整。根據(jù)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書中年產(chǎn)370萬噸鑄坯的要求，可確定其產(chǎn)品大綱。詳見于表1-1：表1-1 產(chǎn)品大綱鋼種代表型號年產(chǎn)鋼量所占比例鑄坯斷面長寬定長尺寸成品形式普碳鋼Q235B200萬噸54%180700mm9000mm鋼板低合金鋼Q345170萬噸46%150150mm9000mm鋼板1.3轉(zhuǎn)爐車

39、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)處理站與鐵水倒罐站；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）；鐵合金倉庫與散狀原料儲運設(shè)施；中間渣場；耐火材料倉庫；一、二次煙氣凈化設(shè)施與煤氣回收設(shè)施；水處理設(shè)施；分析、檢測與計算機監(jiān)控設(shè)施；備品備件庫、機修間、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。1.4轉(zhuǎn)爐車間生產(chǎn)能力計算1.4.1轉(zhuǎn)爐容量與座數(shù)的確定綜合考慮當前轉(zhuǎn)爐煉鋼車間的生產(chǎn)情況，本設(shè)計采“二吹二”制，每爐鋼的平均冶煉周期取38min，平均供氧時間為16min。轉(zhuǎn)爐作業(yè)率：取=94.5%；爐外精煉收得率：取99%；

40、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。1.4.2 計算年出鋼爐數(shù)轉(zhuǎn)爐的年出鋼爐數(shù)N按下式計算：=式中： T1每爐鋼的平均冶煉時間，38min/爐； 1440一天的時間，min/d； 345一年的工作天數(shù)，d/a； 轉(zhuǎn)爐作業(yè)率，（T2 一年的工作天數(shù)） =94.5%1.4.3 根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品方案計算出年需鋼水量每爐鋼的平均冶煉周期取38min。爐外精煉收得率：取99%；連鑄收得率：取98%；代入數(shù)據(jù)得：；代入數(shù)據(jù)得：。1.4.4按標準系列確定爐子的容量 故取公稱容量為：150噸。1.4.5核算車間年產(chǎn)量本設(shè)計中選定150噸轉(zhuǎn)爐兩座，按照二吹二生產(chǎn)方式。車間年產(chǎn)量=150

41、2614298%99%=380.44萬噸370萬噸，故設(shè)計選取合格。2 轉(zhuǎn)爐煉鋼物料平衡和熱平衡計算2.1 物料平衡計算2.1.1計算所需原始數(shù)據(jù)?；驹紨?shù)據(jù)有：冶煉鋼種與其成分（表21）；金屬料鐵水成分和廢鋼的成分（表21）；終點鋼水成分（表21）；造渣用熔劑與爐襯等原材料的成分（表22）；脫氧和合金化用鐵合金的成分與回收率（表23）；其他工藝參數(shù)（表24）。表21 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Q235B 設(shè)定值 0.16 0.25 0.50 0.045 0.045 鐵水設(shè)定值 4.20 0.80 0.60 0.200 0.035 廢

42、鋼設(shè)定值 0.16 0.25 0.50 0.030 0.030終點鋼水 設(shè)定值* 0.090.002 0.18 0.020 0.021*C和Si按實際生產(chǎn)情況選?。籑n、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。 本計算設(shè)定的冶煉鋼種為Q235B2.1.2 物料平衡基本項目 收入項 支出項 鐵水 鋼水 廢鋼 爐渣 熔劑（石灰、螢石、輕燒白云石） 煙塵 氧氣 渣中鐵珠 爐襯蝕損 爐氣 鐵合金 噴濺表22 原材料成分 成分 （%）類別CaOSiO2MgOAl2O3Fe2O3CaF2P2O5 SCO2H2O C灰分揮發(fā)分 石 灰88.002.502.601.500.500

43、.100.064.640.10 螢 石0.305.500.601.601.5088.000.900.101.50生白云石36.400.8025.601.0036.20 爐 襯1.203.0078.801.401.6014.00 焦 炭0.5881.5012.405.52（續(xù)）表22 原材料成分 名 稱CSiMnPSFe碳素廢鋼0.160.250.500.0300.030余量煉鋼生鐵4.200.800.600.2000.035余量 表23 鐵合金成分（分子）與其回收率（分母） 成分（%）/回收 率（%）類別 C Si Mn Al P S Fe 硅 鐵 73.00/750.50/802.50/00

44、.05/1000.03/10023.92/100 錳 鐵6.60/90*0.50/7567.80/80 0.23/1000.13/10024.74/100 *10%C與氧生成CO2表24 其他工藝參數(shù)設(shè)定值 名 稱 參 數(shù) 名 稱 參 數(shù)終渣堿度%CaO/%SiO2=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終渣（FeO）含量（按（FeO）=1.35(Fe3O3)折算）15%，而（Fe2O3）/(FeO)=1/3 即（Fe2O

45、3）=5%，(FeO)=8.25%金屬中C的氧化產(chǎn)物90%C氧化成CO，10%C氧化成CO2煙塵量為鐵水量的1.5%（其中FeO為75%，F(xiàn)e2O3為20%）廢 鋼由熱平衡計算確定，本計算結(jié)果為鐵水量的13.39%，即廢鋼比為11.81%噴濺鐵損為鐵水量的1%2.1.3 計算步驟以100Kg鐵水為基礎(chǔ)進行計算。 第一步：計算脫氧和合金化前的總渣量與其成分。 總渣量包括鐵水中元素氧化、爐襯蝕損和加入熔劑的成渣量。其各項成渣量分別列于表 25、26和 27。總渣量與其成分如表 28所示。 第二步：計算氧氣消耗量。 氧氣實際消耗量系消耗項目與供入項目之差，詳見表 29。 第三步：計算爐氣量與其成分。

46、表25 鐵水中元素的氧化產(chǎn)物與其成渣量元素 反應(yīng)產(chǎn)物元素氧化量（kg）耗氧量（kg）產(chǎn)物量（kg） 備注CC CO4.1190%=3.6994.9328.631C CO24.1110%=0.4111.0961.507SiSi (SiO2) 0.800 0.910 1.710 入 渣MnMn （MnO） 0.420 0.120 0.520 入 渣PP (P2O5) 0.180 0.230 0.410 入 渣SS SO20.03540%1/3=0.005 0.005 0.010S+(CaO)=(CaS)+(O)0.03540%2/3=0.009 -0.005*0.021(CaS)入 渣FeFe (

47、FeO)1.07656/72=0.837 0.239 1.076入渣(見表28)Fe (Fe2O3)0.606112/160=0.424 0.182 0.606入渣(見表28)合計 6.785 7.709成渣量 4.371入渣組分之和*由CaO還原出的氧量；消耗的CaO量=0.00956/32=0.016kg表26 爐襯蝕損的成渣量爐襯蝕損量（kg） 成渣組分（kg）氣態(tài)產(chǎn)物（kg）耗氧量（kg）CaOSiO2MgOAl2O3Fe2O3 CCOC CO2C CO，CO20.3（據(jù)表24）0.0040.0090.2360.0040.0050.314%90%28/12=0.0880.314%10%

48、28/12=0.0150.314%（90%16/12+10%32/12）=0.062 合計0.258 0.103表 27 加入熔劑的成渣量類別加入量（kg）成渣組分（Kg）氣態(tài)產(chǎn)物（Kg）CaOMgO SiO2 Al2O3Fe2O3P2O5CaSCaF2H2OCO2O2螢石0.5（據(jù) 表24）0.0020.0030.0280.0080.0080.0050.0010.4400.005生白云石2.5（據(jù) 表24）0.9100.6400.0200.0250.905石灰6.67*15.863*30.1730.1670.1000.0330.0070.0090.0070.3090.002*3合計6.775

49、0.8610.2150.1330.0410.0120.0100.4400.0121.2140.002成渣量8.442*1石灰加入量計算如下：由表2527可知，渣中已含的（CaO）=-0.016+0.004+0.002+0.910=0.9000kg；渣中已含（SiO2）=1.710+0.009+0.028+0.020=1.767kg。因設(shè)定的終渣堿度R=3.5；故石灰加入量為R(SiO2)-(CaO)/(%CaO石灰-R%SiO2石灰) =5.285/(88.00%-3.52.50%)=6.67kg。*2為（石灰中CaO含量）-（石灰中S CaS自耗的CaO量）。*3由CaO還原出的氧量，計算方

50、法同表25之注。表28 總渣量與其成分爐渣成分CaOSiO2MgOAl2O3MnOFeOFe2O3CaF2P2O5CaS合計元素氧化成渣量（kg）1.7100.5201.0760.6060.4100.0214.343石灰成渣量（kg）5.8630.1670.1730.1000.0330.0070.0096.352爐襯侵蝕成渣量（kg）0.0040.0090.2360.0040.0050.258生白云石成渣量（kg）0.0910.0200.6400.0251.595螢石成渣量（kg）0.0020.0280.0030.0080.0080.4400.0050.0010.495總渣量（kg）6.799

51、1.9341.0520.1370.5201.0760.6520.4400.4220.03113.043*%51.9714.838.071.053.998.255.003.373.230.24100.00*總渣量計算如下：因為表28中除（FeO）和（Fe2O3）以外的渣為：6.799+1.934+1.052+0.137+0.520+0.440+0.422+0.031=11.315kg，而終渣（FeO）=15%，故總渣量為11.315/86.75%=13.043kg（FeO）量=13.0438.25%=1.076kg（Fe2O3）量=13.0435%-0.033-0.005-0.008=0.606

52、kg 表29 實際耗氧量 耗氧項（kg） 供氧項（kg）實際氧氣消耗量（kg）鐵水中元素氧化耗氧量（表25）7.709鐵水中S與CaO反應(yīng)還原出的氧量（表25）0.005爐襯中碳氧化耗氧量（表26）0.062石灰中S與CaO反應(yīng)還原出的氧量（表27）0.002煙塵中鐵氧化耗氧量（表24）0.340爐氣中自由氧耗量（表210）0.0608.171-0.007+0.071*=8.235合計 8.171合計 0.0078.235*為爐氣中N2之重量，詳見表2-10爐氣中含有CO、CO2、O2、N2、SO2和H2O。其中CO、CO2、SO2和H2O可由表2527查得，O2和N2則由爐氣總體積來確定?，F(xiàn)

53、計算如下。爐氣總體積V ：式中： Vg CO、CO2、SO2和H2O諸組分之總體積，m3。本計算中，其值為8.71922.4/28+ 2.73622.4/44 + 0.01022.4/64+ 0.01222.4/18 =8.387 m3 ；Gs 不計自由氧的氧氣消耗量，kg。本計算中，其值為8.111 m3（見表29）；Vx鐵水鐵水與石灰中的S與CaO反應(yīng)還原出的氧量，m3 。本計算中，其值為0.007 kg（見表29）； 5% 爐氣中自由氧含量； 99 由氧氣純度為99%轉(zhuǎn)換得來。計算結(jié)果列于表210。表210 爐氣量與其成分 爐氣成分 爐氣量，（kg） 體積（m3 ） 體積 % CO 8.

54、7198.71922.4/28=6.97582.19 CO22.7362.73622.4/44=1.39316.41 SO20.0100.01022.4/64=0.0040.05 H2O0.0120.01222.4/18=0.015 0.18 O20.060*0.042*0.50 N20.071*0.057*0.67合計11.608 8.486*爐氣中O2的體積為8.4860.5%=0.042 m3 ；重量為0.04232/22.4=0.060 kg *爐氣中N2的體積系爐氣總體積與其它成分的體積之差；重量為0.05728/22.4 =0.071 kg第四步：計算脫氧和合金化前的鋼水量。鋼水量

55、Qg = 鐵水量鐵水中元素的氧化量煙塵、噴濺和渣中的鐵損 =100-6.785-1.50（75%56/72+20%112/160)+1+13.0436% = 90.348 kg。 據(jù)此可編制脫氧和合金化前的物料平衡表（表211）表211 未加廢鋼時的物料平衡表收入 支出項 目 質(zhì)量（kg）%項 目 質(zhì)量（kg）%鐵 水100.00 84.59鋼 水 90.3576.37石 灰 6.675.64爐 渣 13.04 11.03螢 石0.50 0.42爐 氣11.61 9.82生白云石2.502.11噴 濺 1.000.85爐 襯 0.30 0.26煙 塵1.501.27氧 氣8.24 6.97渣中

56、鐵珠 0.780.66合 計 118.21 100.00合 計118.31100.00注：計算誤差為（118.21-118.31）/118.21100% = -0.08%第五步：計算加入廢鋼的物料平衡。如同“第一部”計算鐵水中元素氧化量一樣，利用表21的數(shù)據(jù)先確定廢鋼中元素的氧化量與其耗氧量和成渣量（表212），再將其與表211歸類合并，遂的加入廢鋼后的物料平衡表213和表214。第六步：計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21）和鐵合金成分與其燒損率（表23）算出錳鐵和硅鐵的加入量，再計算其元素的燒損量。將所得結(jié)果和表214歸類合并，即得冶煉一爐鋼的總物料平衡表。 錳鐵加入

57、量WMn為硅鐵加入量WSi 為 表212 廢鋼中元素的氧化產(chǎn)物與其成渣量元素 反應(yīng)產(chǎn)物元素氧化量（kg）耗氧量（kg）產(chǎn)物量（kg） 備 注CC CO13.390.07%90%=0.0080.0110.019（入氣）C CO213.390.07%10%=0.0010.0030.004（入氣）SiSi (SiO2)13.390.25%=0.033 0.038 0.071MnMn （MnO）13.390.32%=0.043 0.0130.056P P (P2O5)13.390.010%=0.0010.0010.002S S SO213.390.009%1/3=0.0040.00040.0008（入

58、氣）S+(CaO)(CaS)+O13.390.009%2/3=0.008-0.00040.002(CaS）合計 0.0880.06613.39-0.088=13.302成渣量0.131表213 加入廢鋼的物料平衡表（以100kg鐵水為基礎(chǔ)）收入 支出項 目 質(zhì)量（kg） %項 目 質(zhì)量（kg） %鐵 水 100.00 75.95鋼 水90.35+13.302=103.6576.37廢 鋼 13.39 10.17渣中鐵珠 0.78 0.59石 灰 6.67 5.06爐 渣13.04+0.13=13.17 11.03螢 石 0.50 0.38爐 氣 11.61+0.024=11.63 9.82生白

59、云石 2.50 1.90噴 濺 1.00 0.76爐 襯 0.30 0.23煙 塵 1.50 1.14氧 氣8.24+0.066=8.31 6.31合 計 131.67100.00合 計 131.73100.00表214 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 目 質(zhì)量（kg） %項 目 質(zhì)量（kg） %鐵 水 88.19 75.95鋼 水 91.4178.69廢 鋼 11.81 10.17渣中鐵珠 0.690.59石 灰 5.885.07爐 渣 11.61 9.99螢 石 0.440.38爐 氣 110.26 8.83輕燒白云石 2.201.90噴 濺 0.88

60、0.76爐 襯 0.26 0.22煙 塵 1.321.14氧 氣 7.336.31合 計 116.11100.00合 計 116.17100.00鐵合金中元素的燒損量和產(chǎn)物量列于表215。表215 鐵合金中元素的燒損量和產(chǎn)物量類別元素 燒損量（kg）脫氧量（kg）成渣量（kg）爐氣量（kg）入鋼量（kg）錳 鐵 C0.546.60%10%=0.004 0.0100.015（CO2）0.546.60%90%=0.032 Mn0.5467.80%20%=0.0730.0210.0940.5467.80%80%=0.293Si0.540.50%25%=0.0010.0010.0020.540.50%