年產320萬噸合格鑄坯的轉爐煉鋼車間工藝設計(專業版)

　　

【正文】 錳鐵加入量 WMn 為： ? ? ? ?% M n %M n % M n %Mn MnW ????鋼 種 終 點 鋼 水 量錳 鐵 含 回 收 率 = 0 .8 0 % 0 .1 8 % 8 9 .7 76 7 .8 0 % 8 0 % ?? = 硅鐵加入量 WSi 為： ? ? ? ?? ? ? ? F e M nSi S i % S i % S iW= S i % S i %? ? ??鋼 種 終 點 加 錳 鐵 后 的 鋼 水 量硅 鐵 含 回 收 率 第 13 頁 = 2 5 % ( 8 9 .7 7 1 .0 2 ) 0 .0 0 27 3 .0 0 % 7 5 % ??? ? = 鐵合金中元素的損量和產物量列于表 215 表 215 鐵合金中元素及產物量 類別 元素 燒損量 脫氧量 成渣量 爐氣量 入鋼量（ kg） 錳 鐵 C ％ 10％＝ （ CO2） ％ 90％＝ Mn ％ 20％＝ ％ 80％＝ Si %25％＝ ％75%= P %= S ％ = Fe ％ = 合計 硅 鐵 Al ％ 100％＝ Mn ％ 20％＝ （ 1） ％ 80％＝ Si ％ 25％＝ ％ 75％＝ P ％＝* S ％＝* Fe ％＝ 合計 總計 （ 1） 表示可以忽略 。 表 21 鋼種、鐵水、廢鋼、和終點鋼水的成分設定值 （質量百分數） C Si Mn P S 成 分 類 別 第 6 頁 20Mn ≤ ≤ 鐵水設定值 廢鋼設定值 終點鋼水設定值 (1) 痕跡 (1) [C］和［ Si］按實際生產情況選取 ［ Mn］、［ P］、［ S］分別按 鐵 水中相應成分含量的 30%、 10%、和60% 留在鋼水中設定 。 磷是高爐中不能去除的元素 ， 各種堿性煉鋼法都能脫磷 ， 但轉爐的冶煉要求盡量有穩定的含磷量 ， 以穩定轉爐的吹煉制度 。 爐子跨采用橫向布置 。采用 2 吹 2 制 度 ， 故轉爐公稱容量 G=320xx00/[365(1440/40)2]=122t， 因此采取 2 座 150t 轉爐 。 三、畢業設計（論文）進程的安排 序號 設計 （論文）各階段任務 日 期 備 注 1 畢業實習、收集資料 2 設計相關計算 － 3 爐型、工藝、主設備設計和選擇 － 4 車間布置 － 5 制圖與翻譯 － 6 編制設計說明書 － 7 準備答辯 － 第 3 頁 四、主要參考資料及文獻閱讀任務（含外文閱讀翻譯任務） [1]《鋼鐵生產工藝概述》 西安建筑科技大學 [2]《鋼 鐵冶金學》（煉鋼部分） 陳家祥編 冶金工業出版社 1990 [3]《煉鋼工藝學》 高澤平編 冶金工業出版社 20xx [4]《鋼鐵廠設計原理》（下冊） 李傳薪編 冶金工業出版社 1995 [5]《普通冶金》 西安建筑科技大學 20xx [6]《煉鋼設計原理》 馮聚和編 化學工業出版社 20xx [7]《畢業設計參考資料》 鋼鐵冶金專業 西安建筑科技大學 [8]《金屬提取冶金學》 王成剛，王齊銘主編 西安地圖出版社 20xx [9]《現代轉爐煉鋼》 戴云閣等編 東北大學出版社 1998 [10] 與專題有關的最新文獻 五 、審核批準意見 教研室主任簽（章） 第 1 頁 年產 320 萬噸 合格 鑄坯的轉 爐煉鋼車間工藝設計 設計總說明 本設計根據設計任務書的要求 ， 結合所學 專業 理論知識 ， 對煉鋼廠從原料供給到煉鋼過程 ， 最后到連鑄出坯等流程進行了全面的設計 。 主要鋼種及產品方案 本設計主要生產普碳鋼、低合金鋼 ， 優質碳素結構鋼 ， 彈簧鋼 ， 也可根據市場的要求進行靈活調整 。 鐵水預處理采取三站工作制 ， 脫硫預處理站 → 脫硅預處理站 → 脫磷預處理站 。 這種布置簡化了工藝流程和運輸組織 ， 占地少 ， 機械化和自動化程度高 ， 有利于實現鑄坯直接熱送、熱裝及連鑄連軋 。SiO2 外殼的熔點顯著降低 ， 加速石灰熔解 ， 迅速改善爐渣流動性 。 爐氣總體積 V∑: 1 2 2 . 40 . 5 % 0 . 5 %9 9 3 2g s xV V V G V V? ? ???? ? ? ? ????? 99 0. s xV G VV ? ??? 3= 式中 Vg——CO、 CO SO2 和 H2O 諸組分之總體積 ， m3。SiO2) 成渣反應 － 97133 － 1620 P2O5 （ P2O5)+4(CaO)=(4CaO 其中 CO、 CO SO2 和 H2O可由表 5~7 查得 ， O2 和 N2 則由爐氣總體積來確定 。 散狀材料 （ 1） 石灰 石灰是堿性煉鋼法的基本造渣材料 ， 對石灰化學成分的要求是 CaO 含量應高而 SiO2 和 S 的含量應盡可能低 ， 把灼減控制在 4%～ 70%， 塊度一般以 5～40mm為宜石灰質量要求： CaO≥90%， SiO2≤3%， S≤%， 過燒率 ≤14%。 澆注跨的布置 本設計采取全連鑄工藝 ， 在連鑄跨內安放中間包、結晶器、二冷段、拉矯 第 4 頁 機 。 其兩端分別布置鐵水和廢鋼工段 ， 采用混鐵車運輸鐵水 。 第 1 頁 1 煉鋼車間設計方案 根據設計任務 書 的要求及各種設計條件提出初步設計思路 ， 這是對設計工作一個框架式的設定 。 設計 以 煉鋼車間為主體 ， 并重點針對 頂底復吹轉爐 。 每一轉爐的年出鋼爐數 N 為： N=11440 365T? ? = 14 40 36 5 85%40? ? =11169 爐 /年 式中： T1——每爐鋼的平均冶煉時間 ， 40min/爐； 1440——一天的時間 ， min/d； 365——一年的日歷天數 ， d/a； η——轉爐作業率 ， 取 85%。 散裝料的各個高位料倉沿爐子跨縱向布置 ， 在其頂部有分配皮帶機通過 ，高位料倉布置在緊靠煙道的后面 ， 這樣煙道傾角較大 ， 不易積灰 。 （ 2） 廢鋼 氧氣轉爐用鐵水煉鋼因熱量富 余 故可加入 10%～ 30%的廢鋼 ， 作為調正吹煉溫度的冷卻劑 ， 采用廢鋼冷卻可降低轉爐的鋼鐵料、造渣料和氧氣的消耗 。 總渣量包括鐵水中元素的氧化、爐襯蝕損和加入熔劑的成渣量 。 設其加入量為 W1， 則 1 ( 0 7 ) %% C %W ? ? ?? 鋼 水 量焦 炭 含 碳 量 （ ） 回 收 率 （ ） 0. 03 % 91 .0 381 .5 0% 75 %= ?? = 焦粉生成的產物如表 216 表 216 焦粉生成的產物 碳燒損量（ kg） 耗氧量（ kg） 氣體量 (1)（ kg） 成渣量（ kg） 碳入鋼量（ kg） ％25％＝ 32/12＝ +（ +）％＝ ％＝ ％75％＝ (1) CO H2O 和揮發分之總和 將表 21 21 216 合并歸類 ， 得到總物料平衡表 217 表 217 總物料平衡表 收入 支出 項目 質量（ kg） % 項目 質量（ kg） ％ 鐵水 鋼水 ++= 廢鋼 爐渣 ++= 石灰 爐氣 ++= 螢石 噴濺 輕燒白云石 煙塵 爐襯 渣中鐵珠 氧氣 錳鐵 硅鐵 焦粉 第 15 頁 合計 計算誤差：（ ） /100％＝－ ％ 熱平衡計算 計算原始數據 各種入爐料及產物的溫度（表 218）、物料平均熱容（表 219）、反應熱效應（表 420） ， 溶入鐵水中的元素對鐵熔點的影響（表 221） 。 （ 表 213 與 表 214） 表 213 加入廢鋼的物料平衡表（以 100kg 鐵水為基礎） 收入 支出 項目 重量（ kg） ％ 項目 重量（ kg） ％ 第 12 頁 鐵水 鋼水 +＝ 廢鋼 爐渣 +＝ 石灰 爐氣 +＝ 螢石 噴濺 輕燒白云石 煙塵 爐襯 渣中鐵珠 氧氣 +＝ 合計 合計 注：計算誤差為（ － ） /100％＝－ ％ 表 214 加入廢鋼后的物料平衡表（以 100kg（鐵水 +廢鋼）為基礎） 收 入 支 出 項目 重量（ kg） ％ 項目 重量（ kg） ％ 鐵水 鋼水 廢鋼 爐渣 石灰 爐氣 螢石 噴濺 輕燒白云石 煙塵 爐襯 渣中鐵珠 氧氣 7. 31 合計 （ 5） 計算脫氧合金化后的物料平衡 。