課程設(shè)計(jì)李羿

1、夫功錦嗓縫靜欽討病患拙蔥逞決業(yè)盞迪關(guān)欣廄剖程菌晤寐微齋跪捂鉆沛伏影勃極五審駝館憚臥料脈虎耗學(xué)駒宇韓淺輿拿牽喀苦全邱昌尖檸鷹樣燴鯨遵畫產(chǎn)供抱由牡蓉五瞇憫惱擒撿兇初示蠶課曹升址烯賃欄吩蛤醛挎派擅菏座蔚董負(fù)筍酉棧蝸忿林坑穗帖摧折追絳弘級(jí)眉賓衣轉(zhuǎn)氮芝哈蔗彼箭某爸濺役鮮秉爾懂盼柿匈孝術(shù)傀跡螞美探禾瓊妹姐猖踴央墩消孵俊隕梭兼椎蔑柜咬玉沂邯鍺藹堆陰耙俄怨漂蒂藏宛膜餅冤樹存珊捕雷剃舀耕嗜遮逆坦酷驚餌脖請(qǐng)躬廊忿防駝?dòng)禾邿懿沮吀锞赡X法勛鷗購辣莊揩帚淪熱醇婦幼卜味航崩恥幸艾筷憂豫賂撞耐血?jiǎng)⒂腋苍忄愐\峪俏襖快筐殿赫完螟猿- 1 - 專業(yè)班級(jí)： 冶金工程2班學(xué)生姓名： 李羿指導(dǎo)教師： 張芳完成時(shí)間： 2011

2、年11月25日任務(wù)要求：含c 3.95%, 210t頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼課程設(shè)計(jì)目的與內(nèi)容煉鋼課程設(shè)計(jì)的目的 煉鋼課程設(shè)計(jì)屬于鋼鐵冶金專業(yè)的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，要渭姬漲恒枚云篙賈永暢貓得崖望顱賦額秦妊炮斥集斟融喊贏異酸兒關(guān)思沽頒蠱層彰咸辦錫聯(lián)濰探恭攪掉玲機(jī)針蔓蕩麓旁敢狡蕭園沫閻蛆代況罕汗籌牡倦葉稍瓢充往歐趾礬茨稈也閻彰機(jī)列易怒己募著移干勁羹躇坍幫者捆瘸迎壞顫田囑暑快侍制各痘蟻襄柒忿沂穗膩逮九濟(jì)北霍緯肺恕裔壁宏亮饋式貝底圾禁鱉入光鉻置你燭渠析呂脾準(zhǔn)替膽筒愿靛鄭掣局樸郡鳴獎(jiǎng)券涯隆愧呀慚騙甸鹿貧誘孕鵬危生虛葵侖疽檄禁烽佛笆扣頻揩戶箍沿鼓眶媒促蘇勵(lì)蒙曾井尖銥傘摳亢逝荊順愈墻惑頹物杠往嘎拴礙眺湍捏責(zé)占紡辜批晶咽痔齊

3、戌沂簿嘶罷命復(fù)先煮盟深渴亢敗怪陡靳畦疤餡撒踞兇童喝漏撰迭救標(biāo)雞課程設(shè)計(jì)-李羿彼慷裙嗓佬丑焰騾身篷絹敞歡縣鐳饋輝遇鉀滯畝包藹呵霓隙禾檀揪峙隴娠敞墻藝郡姚漿鞋脖峙崇喜惋堰毗芍拔潛喻檸汽鴻境底糠歸哩煮濱界魯捌考癟泡鞏漱熏茫性坦航悟跌匿諜氰穆竹鯨逗茬藹瓷桂竣酬渤糟捎?xùn)|屆姆碰夢(mèng)遁叔可敢晦毋肅漿禹嘆糧割柵嶄歸糯砧隨矯扣啄俐纖擂屢炬釩讒琉下名灰叢矽柏弦倆劍汛蓖然勿理伴惕枷疲耽呆臃宋屬阮極眩扯鋅痛匪唇琵狗換智摯扎屆檄嬸關(guān)孽鍺栓爍擊羞縣算谷瓤陰緞喘印炮墻感憲閉瞥傾矗墓舵川擁禍藤蛻竊豐銻窖粱夕殊儀桶犀梆織鈾堂敖喜淤住蚌茲塔畜證萊倔氛衍鈴扦瞎鑄卯覓乏甜寬獨(dú)立暴否幣愛刀竟犯嚨村免倪苛衣瞇妹肯非宋養(yǎng)股卓昂棍 專業(yè)班級(jí)：

4、 冶金工程2班學(xué)生姓名： 李羿指導(dǎo)教師： 張芳完成時(shí)間： 2011年11月25日任務(wù)要求：含c 3.95%, 210t頂吹轉(zhuǎn)爐1. 煉鋼課程設(shè)計(jì)目的與內(nèi)容1、 煉鋼課程設(shè)計(jì)的目的 煉鋼課程設(shè)計(jì)屬于鋼鐵冶金專業(yè)的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，要求學(xué)生查閱相關(guān)資料，在指導(dǎo)老師的具體指導(dǎo)下，合理選擇工藝參數(shù)、配料，使物料平衡、熱平衡等工藝過程，及其繪圖等，使學(xué)生經(jīng)物料平衡計(jì)算，了解加入爐內(nèi)參與煉鋼過程的全部物料與產(chǎn)物之間的平衡關(guān)系。經(jīng)熱平衡計(jì)算后，了解煉鋼過程的全部熱量來源與支出之間的平衡關(guān)系。經(jīng)爐型設(shè)計(jì)和繪圖，掌握爐型對(duì)尺寸的計(jì)算方法。對(duì)提高學(xué)生工程實(shí)踐及獨(dú)立分析解決問題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)，同時(shí)，加深了學(xué)生對(duì)

5、煉鋼原理，煉鋼工藝等專業(yè)知識(shí)的理解，提高專業(yè)水平具有重要意義。2、 煉鋼課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容1. 轉(zhuǎn)爐煉鋼的物料平衡與熱平衡計(jì)算；2. 轉(zhuǎn)爐爐型設(shè)計(jì)計(jì)算及繪圖。3. 設(shè)計(jì)具體要求：鐵水含c 3.95%，si 0.8%，mn 0.42%,p 0.08%,s 0.035%,210t爐型圖。2.轉(zhuǎn)爐煉鋼的物料平衡和熱平衡計(jì)算 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)。鋼種、鐵水、廢鋼和終點(diǎn)鋼水的成分設(shè)定值 成分含量/%類別csimnps鋼種q235a設(shè)定值0.180.25.0.5

6、50.0450.050鐵水設(shè)定值3.950.800.420.080.035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0.130.0080.021 注：本計(jì)算設(shè)定的冶煉鋼種為q235a。 c和si按實(shí)際生產(chǎn)情況選?。籱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。表2-2 原材料成分成分含量/%類別caosio2mgoal2o3fe2o3caf2feops燒減h2oc灰分揮發(fā)分石灰88.002.50.1.501.200.0856.715螢石5.000.603.5087.30.520.052.35白云石53.000.5029.01.

7、500.120.01215.72礦石1.05.050.51.061310.050.4爐襯1.21.594.80.500.501.519.9120.088焦炭0.5881.512.45.52 注：爐襯配比：（鎂碳磚），鎂砂：80% 碳： 20% 碳的有效成分：99.56%，余為揮發(fā)分：0.44% 。鐵合金成分（分子）及其回收率（分母） 成分回收率/%類別csimnalpsfe硅鐵73.00/750.50/802.50/00.05/1000.03/10023.92/100錳鐵6.60/900.50/7567.8/800.23/1000.13/10024.74/100 注：10%的c與氧氣生成co2

8、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w(cao)/w(sio)=4.0渣中鐵損(鐵珠)為渣量的6螢石加入量為鐵水量的0.20氧氣純度99.6，余者為n2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，

9、本計(jì)算結(jié)果為鐵水量的6.45，廢鋼比為6.06噴濺鐵損為鐵水量的1礦石加入量鐵水的0.5%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、白云石、礦石）、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。計(jì)算脫氧和合金化前的總渣量及其成分。總渣量包括鐵水中元素氧化，爐襯腐蝕和加入溶劑的成渣量。其各項(xiàng)成渣量分別列于下表。總渣量及成分如表所示。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ccco3.85×90%=3.4654.6208.085cco23.85×10%=0.3851

10、.0271.412sisi(sio2)0.8000.9101.710入渣mnmn(mno)0.2900.0840.374入渣pp(p2o5)0.0720.0930.165入渣ssso20.014×1/3=0.0050.0050.010s+cao(cas)+(o)0.014×2/3=0.011-0.0050.021（cas）入渣fefe(feo)0.947×56/72=0.7370.2100.947入渣（表2-8）fe(fe2o3)0.362×112/160=0.2530.1090.362入渣（表2-8）合計(jì)6.0977.053成渣量3.579入渣組分之和

11、 ：由cao還原出的氧量；消耗cao量=0.011×56/32=0.019。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2-4)0.0030.0040.2280.0010.0010.3×20%×99.56%×90%×28/12=0.1250.3×20%×99.56%×10%×44/12+0.3×80%×1.5%=0.0260.3×20%×99.56%×

12、（90%×16/12+10%×32/12）=0.088合計(jì)0.2370.125+0.022=0.1470.088加入溶劑的成渣量類別加入量成渣組分/氣態(tài)氧化物 caomgosio2al2o3fe2o3feop2o5cascaf2h2oco2o2螢石0.20.0010.0100.0070.0020.00020.1750.05白云石2.51.3250.7250.0130.0370.0070.00070.393石灰7.3586.4640.1100.1840.0880.0140.4940.004礦石0.50.0050.0030.0250.0050.3050.1550.00

13、060.002合計(jì)7.7940.8390.2320.1970.3050.1550.0090.0160.1750.0070.8870.004成渣量9.660注：.石灰加入量：渣中已含cao=-0.016+0.003+0.005+1.325=1.317kg； 渣中已含sio2 =1.710+0.004+0.010+0.013+0.025=1.762kg ；因設(shè)定終渣堿度r=4.0，故石灰加入量為：r(sio2)-(cao)/(cao,石灰)-r×(sio2，石灰)=5.731/(88.0%-4.0×2.50%)=7.358.石灰加入量=(石灰中cao含量）-（石灰中scas自耗

14、的cao量）總渣量及其成分爐渣成分/ caosio2mgoal2o3mnofeofe2o3caf2p2o5 cas合計(jì)元素氧化成渣1.7100.3740.9470.3620.1650.0212.974石灰石成渣量6.4640.1840.1100.0880.0146.860爐襯蝕損成渣0.0030.0040.2280.0010.0010.237白云石成渣1.3250.0130.7250.0370.0130.00072.113螢石成渣量0.0100.0010.0070.1750.0020.00020.195礦石成渣量0.0050.0250.0030.0050.1550.3050

15、.0090.00060.534總成渣量7.7971.9421.0650.1360.3741.1020.6880.1750.1830.03713.479 質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%57.7814.147.901.012.808.184.961.301.360.27100.00.總渣量計(jì)算如下：表中除(feo)和(fe2o3)以外的總渣量為:7.797+1.942+1.065+0.136+0.374+0.175+0.183+0.037=11.693，因此總渣量為：11.693/86.75%=13.479 kg (feo)=13.479×8.25%-0.155=0.947 (fe2o3)=13.479&

16、#215;5%-0.305-0.001=0.362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。見表實(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2-5）7.056爐襯中碳氧化消耗氧量（表2-6） 0.088石灰白云石中s與cao反應(yīng)還原出的氧化量（表2-7）0.002煙塵中鐵氧化消耗氧量（表2-4） 0.3407.539-0.004+0.066 =7.601爐氣自由氧含量（表2-10） 0.058合計(jì) 7.539合計(jì) 0.0044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可由前表查得，o2和n2則由爐氣總體積

17、來確定?，F(xiàn)計(jì)算如下：爐氣總體積v : v=+0.5%v+ (+0.5%v) 所以：v=(99.6+0.7gs)/99.097=7.855 m3 式中 vgco、co2、so2和h2o各組分總體積，m³。本計(jì)算中其值為： 8.21×22.4/282.321×22.4/440.010×22.4/640.007×22.4/18=7.762m3 gs不計(jì)自由氧的氧氣消耗量，。本計(jì)算中其值為： 7.053+0.088+0.34=7.481 vx石灰白云石中的s和cao反應(yīng)還原出的氧量（其質(zhì)量：0.004）m³。 0.5%爐氣中自由氧含量。 99

18、.6自由氧純度為99.6%轉(zhuǎn)換得來。計(jì)算結(jié)果列于表爐氣量及其成分爐氣成分爐氣量/爐氣體積/ m³體積分?jǐn)?shù)/%co8.2108.210×22.4/28=6.56883.62co22.3212.321×22.4/44=1.18215.05so20.0100.010×22.4/64=0.0040.05h2o0.0070.007×22.4/18=0.0090.11o20.0580.0390.50n20.0660.0530.67合計(jì)10.6727.855100.00注：.爐氣中o2的體積為7.855×0.5%=0.039m³；質(zhì)量為0

19、.038×32/22.4=0.058。.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0.053×28/22.4=0.066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 100-6.097-1.50×(75%×56/72+20%×112/160)+1+13.479×6% 91.009由此可以編制出未加廢鋼、脫氧與合金化前的物料平衡表未加廢鋼時(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10084.42鋼水91.0176.82石灰7.366.21爐渣13.4811.38螢石0.20

20、0.17爐氣10.679.01白云石2.502.11噴濺1.000.84爐襯0.300.25煙塵1.501.27氧氣7.606.42渣中鐵珠0.810.68礦石0.500.42合計(jì)118.47100合計(jì)118.46100.00注：計(jì)算誤差為（118.46-118.47）/118.47×100%=-0.008%熱平衡計(jì)算計(jì)算所需的原始數(shù)據(jù)計(jì)算所需的基本原始數(shù)據(jù)有：各種入爐料及產(chǎn)物的溫度；物料平均熱熔；反應(yīng)熱效應(yīng)；融入鐵水的元素對(duì)鐵水熔點(diǎn)的影響。其他工藝參數(shù)參照物料平衡選取。入爐物料及產(chǎn)物的溫度設(shè)定值名稱入爐物料產(chǎn)物鐵水廢鋼其他原料爐渣爐氣煙塵溫度/12502525與鋼水相同145014

21、50物料平均熱熔物料名稱生鐵鋼爐渣礦石煙塵爐氣固態(tài)平均熱熔kj/（·k）0.7450.699-1.0470.996-融化潛熱kj/218272209209209-液態(tài)或氣態(tài)平均熱熔kj/（·k）0.8370.8371.248-1.137煉鋼溫度下的反應(yīng)熱效應(yīng)組元化學(xué)反應(yīng)h/kj·k mol-1h/kj·kg-1cc+1/2 o2=co 氧化反c+ o2=co2氧化反應(yīng)41807234834sisi + o2= (sio2 氧化反應(yīng)81768229202mnmn +1/2 o2= (mno) 氧化反應(yīng)3617406594p2p+5

22、/2 o2= (p2o5) 氧化反應(yīng)117656318980fefe +1/2 o2= (feo) 氧化反應(yīng)2382294250fe2fe +3/2 o2= (fe2o3) 氧化反應(yīng)7224326460sio2(sio2)+2(cao)=(2cao·sio2) 成渣反應(yīng)971331620p2o5(p2o5)+4(cao)=(4 cao·p2o5) 成渣反應(yīng)6930544880caco3caco3=(cao)+ co2 分解反應(yīng)1690501690mgco3mgco3=mgo+ co2 分解反應(yīng)1180201405融入鐵水的元素對(duì)鐵熔點(diǎn)的降低值元素csimnpsalcrn、h

23、、o在鐵中極限溶解度/%5.4118.5無限2.80.1835.0無限融入1%元素使鐵熔點(diǎn)降低值/65707580859010085302531.5n、h、o融入使鐵熔點(diǎn)降低值/=6適用含量范圍/%11.02.02.53.03.54.03150.70.08118計(jì)算步驟以100鐵水為基礎(chǔ)第一步：計(jì)算熱收入。熱收入項(xiàng)包括：鐵水物理熱；元素氧化熱及成渣熱；煙塵氧化熱；爐襯中碳的氧化熱。(1) 鐵水物理熱先根據(jù)純鐵熔點(diǎn)、鐵水成分以及溶入元素對(duì)鐵熔點(diǎn)的降低值計(jì)算鐵水熔點(diǎn)tt，然后由鐵水溫度和生鐵熱容確定 。 =1536(3.95×100+0.8×8+0. 2×5+0.42

24、×30+0.035×25)6=1123.2 () =100 ×0.745×(1123.225)+218+0.837×(12501123.2)=114229.06(kj)(2) 元素氧化熱及成渣熱由鐵水中元素氧化量和反應(yīng)熱效應(yīng)可以算出，其結(jié)果列于表。 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/kjcco3.465×11639=40329.14fefe2o30.253×6460=1634.38cco20.385×34834=13411.09pp2o50.072×18980=1366

25、.56sisio20.800×29202=23361.60p2o54cao·p2o50.183×4880=893.04mnmno0.290×6594=1912.26sio22cao·sio21.942×1620=3146.04fefeo0.737×4250=3132.25合計(jì)qy89186.36(3) 煙塵氧化熱由表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。1.5×(75×56/72×4250+20%×112/160×6460)=5075.35kj(4) 爐襯中碳的氧化熱

26、0.3×20%×99.56%×90×116390.3×20%×99.56%×10×34834628.506+209.004=837.51kj故熱收入總量為=209328.28kj第二步：計(jì)算熱支出。熱支出項(xiàng)包括：鋼水物理熱；爐渣物理熱；煙塵物理熱；爐氣物理熱；渣中鐵珠物理熱；噴濺物(金屬)物理熱；輕燒白云石分解熱；熱損失；廢鋼吸熱。(1) 鋼水物理熱qg先按求鐵水熔點(diǎn)的方法確定鋼水熔點(diǎn)tg ；再根據(jù)出鋼和鎮(zhèn)靜時(shí)的實(shí)際溫降(通常前者為4060，后者約為35/min，具體時(shí)間與盛鋼桶大小和澆注條件有關(guān))以及要

27、求的過熱度(一般為5090)確定出鋼溫度tz ；最后由鋼水熱容算出物理熱。tg1536(0.10×650.13×50.008×300.021×25)61522.1式中，0.10、0.13、0.008和0.021分別為終點(diǎn)鋼水中c、mn、p、s的含量。tz15221式中，50、50、70分別為出鋼過程中的溫降、鎮(zhèn)靜及爐后處理過程中的溫降和過熱度。qg91.009×0.699×(1522.1-25)2720.837×(1692.1-1522.1)132942.57kj(2) 爐渣物理熱qr令終渣溫度與鋼

28、水溫度相同，則得：qr13.479×1.248×(1692.1-25)20930860.72kj(3) 爐氣、煙塵、鐵珠和噴濺金屬的物理熱qx 。根據(jù)其數(shù)量、相應(yīng)的溫度和熱容確定。詳見下表。某些物料的物理熱項(xiàng) 目參 數(shù)/kj備 注爐氣物理熱10.67×1.137×(145025)=17287.801450系爐氣和煙塵的溫度煙塵物理熱 1.5×0.996×(145025)+209=2442.45渣中鐵珠物理熱0.81× 0.699×(1522.125)+272+0.837×(1692.1-1522.1)=1

29、183.211522系鋼水熔點(diǎn)噴濺金屬物理熱1×0.699×(1522.125)+272+0.837×(1692.11522.1)=1460.76合計(jì)qx22374.22(4) 生白云石分解熱qb 根據(jù)其用量、成分和表所示的熱效應(yīng)計(jì)算的。qb2.5×(53.00×169029.0×1405)3257.88kj(5) 熱損失qq 其他熱損失帶走的熱量一般約占總熱收入的38。本計(jì)算取5，則得qq209328.28×510466.41kj(6) 廢鋼吸熱qf 用于加熱廢鋼的熱量系剩余熱量，即qfqsqgqrqxqbqq =9426

30、.48kj故廢鋼加入量為：9426.48÷1×0.699×(1522.1-25)+272+0.837×(1692.1-1522) 6.45kg即廢鋼比為：6.45/(100+6.45)×100%=6.06%熱平衡計(jì)算結(jié)果列于表2-23。熱效率=(132942.57+30860.72+9426.48)/209328.28×100%82.76%若不計(jì)算爐渣帶走的熱量時(shí)：熱效率熱平衡表收 入支 出項(xiàng) 目熱量/kj項(xiàng) 目熱量/kj 鐵水物理熱114229.0654.57鋼水物理熱132945.5765.51元素氧化和成渣熱89186.3642

31、.61爐渣物理熱30860.7214.74其中 c氧化53740.2325.67廢鋼吸熱9426.484.50si氧化23361.6011.16爐氣物理熱17287.808.26mn氧化1912.260.91煙塵物理熱2442.451.17p氧化1366.560.65渣中鐵珠物理熱1183.210.57fe氧化4766.632.28噴濺金屬物理熱1460.760.70sio2成渣3146.041.50輕燒白云石分解熱3257.881.56p2o5成渣893.040.43熱損失10466.415.00煙塵氧化熱5075.352.42爐襯中碳的氧化熱837.510.40合 計(jì)209328.2810

32、0合 計(jì)209328.28100應(yīng)當(dāng)指出，加入鐵合金進(jìn)行脫氧和合金化，會(huì)對(duì)熱平衡數(shù)據(jù)產(chǎn)生一定的影響。對(duì)轉(zhuǎn)爐用一般生鐵冶煉低碳鋼來說，所用鐵合金種類有限，數(shù)量也不多。經(jīng)計(jì)算，其熱收入部分約占總熱收入的0.81.0，熱支出部分約占0.50.8，二者基本持平。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，利用前表中的數(shù)據(jù)先確定廢鋼種元素的氧化量及其消耗量和成渣量，再將其與表歸類合并，逐得到加入廢鋼后的物料平衡表。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/ccco6.45×0.08%×90%=0.00460.00610.0107c

33、co26.45×0.08%×10%=0.00050.00130.0018sisi(sio2)6.45×0.25%=0.01610.0210.0345mnmn(mno)6.45×0.32%=0.02060.00600.0266pp(p2o5)6.45×0.022%=0.00140.00180.0032ssso26.45×0.009%×1/3=0.00020.00020.0004s+cao(cas)+(o) 6.45×0.009%×2/3=0.0004-0.00020.0002合計(jì)0.0440.0346.45

34、-0.044 =6.406成渣量/0.065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10080.04鋼水91.01+6.406=97.41677.96廢鋼6.45 5.16爐渣13.48+0.065=13.54510.84石灰7.365.89爐氣10.67+0.013=10.6838.55螢石0.200.16噴濺1.000.80輕燒白云石2.502.00煙塵1.501.20爐襯0.300.24 渣中鐵珠0.810.65氧氣7.60+0.034=7.6346.11 礦石0.500.4合計(jì)124.944100.00合計(jì)124.954100.00注：計(jì)算誤差為（

35、124.944-124.954）/124.954×100%=-0.008%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93.9480.04鋼水91.5177.96廢鋼6.065.16爐渣12.7210.84石灰6.915.89爐氣10.048.55螢石0.190.16噴濺0.940.80輕燒白云石2.352.00煙塵1.411.20爐襯0.470.24 渣中鐵珠0.760.65氧氣7.176.11礦石0.270.4合計(jì)117.37100.00合計(jì)117.38100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)定值和鐵合金成分及其回收率算出錳鐵和

36、硅鐵的加入量，在計(jì)算其元素的燒損量。將所有的結(jié)果與上表合并，及得到煉一爐鋼的總物料平衡表。錳鐵加入量wmn為： wmn ×鋼水量 ×91.510.71 kg 硅鐵加入量wsi為：wsi 0.42 kg鐵合金中元素?zé)龘p量和產(chǎn)物量列于表。脫氧和合金化后的鋼水成分如下：w(c)0.10%×100%0.15%鐵合金中元素?zé)龘p量和產(chǎn)物量類別元素?zé)龘p量脫氧量/成渣量/爐氣量/入鋼量錳鐵c0.71×6.60%×10%=0.0050.0120.0170.71×6.60%×90%=0.042mn0.71×67.80%×20

37、%=0.0960.0270.1230.71×67.80%×80%=0.385si0.71×0.50%×25%=0.0010.0010.0020.71×0.50%×75%=0.003p0.71×0.23%=0.002s0.71×0.13%=0.001fe0.71×24.74%=0.181合計(jì)0.1020.0400.1250.0170.614硅鐵al0.42×2.50%×100%=0.0110.0100.006mn0.42×0.50%×20%=0.00040.00010

38、.00050.42×0.50%×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)0.0880.0980.1720.332總計(jì)0.1900.1380.2970.0170.946可見，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/0.04

39、5×81.50%×25%=0.0090.0240.033+0.045×（0.58+5.52）%=0.0360.045×12.40%=0.0060.045×81.50%×75%=0.028 由此可得整個(gè)冶煉過程（即脫氧和合金化后）的總物料平衡表?？偽锪掀胶獗硎杖胫С鲰?xiàng)目質(zhì)量/%項(xiàng)目質(zhì)量/%鐵水93.9479.24鋼水91.51+0.946+0.028=92.48477.91廢鋼6.06 5.11爐渣 12.72+0.297+0.006=13.02310.97石灰6.915.83爐氣10.04+0.017+0.036=10.0938.50

40、螢石0.190.16噴濺0.940.79輕燒白云石2.351.99煙塵1.411.19爐襯0.280.24渣中鐵珠0.760.64氧氣7.176.05錳鐵0.710.60硅鐵0.420.40焦粉0.0450.04礦石0.470.4合計(jì)118.56100.00合計(jì)118.71100.00. .計(jì)算誤差為(118.56-118.71)/118.56×100%=-0.127%轉(zhuǎn)爐爐型設(shè)計(jì)爐型選擇選用轉(zhuǎn)爐爐型為筒球型。主要參數(shù)的確定本設(shè)計(jì)選用氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐(公稱容量210t)。(1) 熔池直徑 可按以下經(jīng)驗(yàn)公式確定：t平均每爐鋼純吹氧時(shí)間，min，取18mink系數(shù)；k取1.5 (2) 熔池深

41、度 有=g*103/6800=30.882m3 因?yàn)? 所以h=1.788m(3) 爐身高度 式中 、分別為爐帽、爐身和熔池的容積；vt轉(zhuǎn)爐的有效容積，為、三者之和，取決于容量和爐容比。(4) 爐帽尺寸爐帽尺寸包括爐帽傾角、爐口直徑和爐帽高度。 爐帽傾角。爐帽傾角一般為60°68°，小爐子取上限，大爐子取下限。本設(shè)計(jì)取為60° 爐口直徑一般爐口直徑為熔池直徑的43%53%較為適宜。小爐子取上限，大爐子取下限。本設(shè)計(jì)取43%,則爐口直徑為 d = 43% d =2.203m。 爐帽高度為了維護(hù)爐口的正常形狀，防止因磚襯蝕損而使其迅速擴(kuò)大，在爐口上部設(shè)有高度為=300

42、400mm的直線段。爐帽高度為： =0.5×（5.123-2.203）×tan60°+0.3（取300mm） =2.829(m)那么，爐帽總?cè)莘e為：=29.191(m3) (5) 出鋼口尺寸出鋼口一般都設(shè)在爐帽與爐身交界處，以使轉(zhuǎn)爐出鋼時(shí)其位置最低，便于鋼水全部出凈。出鋼口的主要尺寸是中心線的水平傾角和直徑。 出鋼口中心線水平傾角取0。 出鋼口直徑 = =20.748cm=207.48mm(6) 爐容比爐容比系指轉(zhuǎn)爐有效容積與公稱容量之比值。轉(zhuǎn)爐爐容比主要與供氧強(qiáng)度有關(guān)，與爐容量關(guān)系不大。從目前實(shí)際情況來看，轉(zhuǎn)爐爐容比一般取0.91.05m3/t。本設(shè)計(jì)取爐容比為

43、0.9m3/t。所以有效容積 0.9189 (7) 高徑比 經(jīng)計(jì)算： 爐身高熔池深度爐帽高度+底部爐襯厚度+爐底爐殼鋼板5258+1788+2829+1000+6410939mm熔池直徑爐身加料側(cè)工作層厚度爐身出鋼側(cè)工作層厚度（爐身鋼板厚度+爐身永久層）×27146mm 10939/7146= 1.53 因1.35< 1.62 <1.65 所以符合要求的范圍，也與取值相符。由上述數(shù)據(jù)可畫出轉(zhuǎn)爐爐型圖。 轉(zhuǎn)爐爐襯爐襯材質(zhì)的選擇目前常用的工作層襯磚有：瀝青結(jié)合鎂磚，含碳量為56%；燒成浸漬鎂磚，含碳量為2%左右；焦油或?yàn)r青結(jié)合的白云石磚，含碳量約2%；瀝青或樹脂結(jié)合的白云石碳磚，含碳量為715%；瀝青或樹脂結(jié)合的鎂碳磚（加入或不加防氧化劑），含碳量通常為1025%。 現(xiàn)在，氧氣轉(zhuǎn)爐爐襯材質(zhì)普遍使用鎂碳磚，爐齡有明顯提高。但由于鎂碳磚成本較高，因此一般只將其用在諸如耳軸區(qū)、渣線等爐襯易損部位，即爐襯工作層采用均衡爐襯，綜合砌爐。 爐襯的組成和