120吨氧气顶吹转炉毕业设计年产260吨钢的转炉车间设计2680.docx

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1、太原科技技大学毕毕业设计计（论文文）任务务书（由指导导教师填填写发给给学生）学院（直直属系）：材料科科学与工工程学院院 时间间：20014年年 3月 122日学 生 姓 名名吴峰指 导 教 师师李海斌设计（论论文）题题目三吹二1120TT顶吹转转炉及炼炼钢车间间设计主要研究内容1.物料料平衡及及热平衡衡计算2.氧气气顶吹转转炉炉型型设计及及计算3.氧枪枪设计及及计算4.转炉炉炼钢车车间设计计及计算算5.连铸铸设备的的选型及及计算6.炉外外精炼设设备的选选型与工工艺布置置7.炼钢钢车间烟烟气净化化系统的的设计研究方法法利用已学学的冶金金工艺和和钢铁厂厂设计知知识进行行理论计计算与设设计； 利用机

2、机械设计计基础知知识，通通过查阅阅相关资资料与现现有结构构相结合合对结构构部件设设计计算算。鼓励励采用新新技术、新新方法、新新思路和和创新设设计。主要技术术指标(或研究究目标)毕业设计计说明书书一份（包包括英文文资料的的中文翻翻译）设计图纸纸三张 1)氧气气顶吹转转炉炉型型图 12)年产产2600万吨良良坯三吹二型型氧气顶顶吹转炉炉炼钢车车间工艺艺平面布布置图13）年产产2600万吨良良坯三吹二型型氧气顶顶吹转炉炉炼钢车车间剖视视图 11教研室意见教研室主主任（专专业负责责人）签签字： 220144年03月12日说明：一一式两份份，一份份装订入入学生毕毕业设计计（论文文）内，一一份交学学院（直

3、直属系）。目 录录摘 要IIVAbsttracctV第1章 绪论- 1 -1.1转转炉炼钢钢的历史史及发展展- 11 -1.1.1转炉炉炼钢概概述- 1 -1.1.2 世世界转炉炉炼钢的的发展历历程- 1 -1.1.3 我我国转炉炉炼钢的的发展- 3 -1.2转转炉炼钢钢的分类类- 33 -1.2.1 氧氧气顶吹吹转炉炼炼钢- 4 -1.2.2 氧氧气底吹吹转炉炼炼钢- 4 -1.2.3顶底底复吹转转炉炼钢钢- 55 -第2章 炼钢过过程的物物料平衡衡和热平平衡计算算- 77 -2.1物物料平衡衡计算- 7 -2.1.1 计计算原始始数据- 7 -2.1.2 物物料平衡衡基本项项目- 9 -2

4、.1.3 计算步步骤- 9 -2.2热热平衡计计算- 17 -2.2.1 计计算所需需原始数数据- 17 -2.2.2 计计算步骤骤- 117 -第3章 年产2260万吨吨氧气顶顶吹转炉炉设计- 211 -3.1 氧气顶顶吹转炉炉炉型及及各部分分尺寸- 211 -3.1.1 转转炉炉型型及其选选择- 21 -3.1.2转炉炉炉型各各部分尺尺寸的确确定- 21 -3.2转转炉炉衬衬- 225 -3.2.1炉衬衬材质选选择- 25 -3.2.2炉衬衬组成及及厚度确确定- 26 -3.3砖砖型选择择- 226 -第4章 氧气气顶吹转转炉氧枪枪设计- 288 -4.1.1 喷头参参数选择择原则- 29

5、9 -4.1.2 1120tt转炉氧氧枪喷头头尺寸计计算- 31 -4.2氧氧枪枪身身设计- 333 -4.2.1枪身身各层尺尺寸的确确定- 33 -4.2.2 氧氧枪长度度的确定定- 336 -4.3 氧枪装装置和副副枪装置置- 336 -4.3.1 氧氧枪装置置- 336 -4.3.2 副副枪装置置- 337 -第5章 炉外精精炼设备备及工艺艺布置- 388 -5.1炉炉外精炼炼方法的的选择- 388 -5.1.1炉外外精炼的的功能- 388 -5.1.2各种种产品对对精炼功功能的一一般要求求- 338 -5.1.3 炉外精精炼方法法的确定定- 338 -5.2 LFF精炼炉炉- 339

6、-5.2.1 LLF精炼炼炉的特特点- 39 -5.2.2 LF炉炉设备及及其配置置- 339 -5.2.3LFF炉在车车间内的的布置- 400 -5.3 RH精精炼炉- 411 -5.3.1 RRH设备备的特点点- 441 -5.3.2 RH真真空脱气气室设计计原理- 411 -第6章 连续铸铸钢设备备- 442 -6.1连连铸机机机型分类类- 442 -6.2 连铸机机的主要要工艺参参数- 42 -6.2.1钢包包允许的的最大浇浇铸时间间- 442 -6.2.2 铸铸坯断面面- 443 -6.2.3 拉拉坯速度度- 443 -6.2.4 连铸机机的流数数- 444 -6.2.5 铸坯的的液

7、相深深度和冶冶金长度度- 445 -6.2.6 弧形半半径- 46 -6.3 连铸机机生产能能力的确确定- 46 -6.3.1连铸铸机与炼炼钢炉的的合理匹匹配和台台数的确确定- 46 -6.3.2连铸铸浇注周周期计算算- 447 -6.3.3连铸铸机的作作业率- 477 -6.3.4连铸铸坯收得得率- 48 -6.3.5连铸铸机生产产能力的的计算- 499 -6.4 连铸机机主要设设备- 50 -6.4.1 钢钢包与中中间包的的钢流控控制系统统- 550 -6.4.2 钢钢包回转转台- 51 -6.4.3 中中间包及及其载运运设备- 511 -第7章 氧气顶顶吹转炉炉炼钢车车间设计计- 553

8、 -7.1 转炉车车间组成成与生产产能力计计算- 53 -7.2 转炉车车间主厂厂房工艺艺布置- 533 -7.2.1 装装料跨布布置- 53 -7.2.2 转转炉跨布布置- 55 -7.2.3 连连铸各跨跨布置- 600 -第8章 炼钢车车间烟气气净化与与回收- 644 -8.1 烟气与与烟尘- 644 -8.1.1烟气气特征- 644 -8.1.2 烟烟尘性质质- 665 -8.2 烟气净净化方案案选择- 655 -8.3 烟气净净化系统统主要设设备- 65 -8.3.1 烟烟罩- 66 -8.3.2 烟烟气冷却却系统- 666 -8.3.3 除除尘器- 666 -参考文献献- 667 -

9、致 谢- 688 -附录- 69 -年产2660万吨吨良坯(锭)转转炉炼钢钢车间设设计摘要本设计简简要介绍绍了转炉炉炼钢、我我国和世世界炼钢钢技术的的发展历历程。然然后进行行了物料料平衡和和热平衡衡的计算，再再依给定的的年产计计算出其其公称容容量为1120tt,设计计出其炉炉型和氧氧枪；再再根据给给的钢种种来确定定其炉外外精炼的的方法和和布置，还还有连铸铸设备的的选择；然后根根据选择择和计算算出的数数值来设设计出炼炼钢车间间，最后后处理好好烟气的的净化和和回收，从从而完成成本设计计。关键词：氧气顶顶吹转炉炉，物料料平衡和和热平衡衡,炉型型，氧枪枪,连铸铸,炼钢钢车间AbsttracctThe

10、dessignn inntrooducced BOFF stteellmakkingg annd tthe proogreess of homme aand abrroadd.Caalcuulatted matteriial andd heeat ballancce,ccalcculaatedd noominnal cappaciity 1200 toons by annnuall prroduuctiion,dessignned furrnacce aand oxyygenn laancee.Acccorrdinng tto ssteeel sspecciess deeterrminned

11、thee meethood aand layyoutt off seeconndarry rrefiininng,tthe sellectt off coontiinuoous casstinng eequiipmeent,undder thee caalcuulattionn annd sseleect.In thee annd,hhanddledd fllue gass clleanningg annd rrecooverry.Key worrds:oxyygenn laancee,heaat aand matteriial ballancce,ffurnnacee,oxxygeen ll

12、ancce,cconttinuuouss caastiing,makkingg woorksshopp第1章 绪论1.1转转炉炼钢钢的历史史及发展展1.1.1转炉炉炼钢概概述 转炉炼炼钢（cconvvertter steeelmmakiing）是是以铁水水、废钢钢、铁合合金为主主要原料料，不借借助外加加能源，靠靠铁液本本身的物物理热和和铁液组组分间化化学反应应产生热热量而在在转炉中中完成炼炼钢过程程。碱性性氧气顶顶吹和顶顶底复吹吹转炉由由于其生生产速度度快、产产量大，单单炉产量量高、成成本低、投投资少，为为目前使使用最普普遍的炼炼钢设备备。转炉炉主要用用于生产产碳钢、合合金钢及及铜和镍镍的冶炼

13、炼（1）。转炉炼钢钢的原材材料分为为金属料料、非金金属料和和气体。金金属料包包括铁水水、废钢钢、铁合合金，非非金属料料包括造造渣料、熔熔剂、冷冷却剂，气气体包括括氧气、氮氮气、氩氩气、二二氧化碳碳等。非非金属料料是在转转炉炼钢钢过程中中为了去去除磷、硫硫等杂质质，控制制好过程程温度而而加入的的材料。主主要有造造渣料（石石灰、白白云石），熔熔剂（萤萤石、氧氧化铁皮皮），冷冷却剂（铁铁矿石、石石灰石、废废钢），增增碳剂和和燃料（焦焦炭、石石墨籽、煤煤块、重重油）。1.1.2 世世界转炉炉炼钢的的发展历历程早在18856年年德国人人贝斯麦就就发明了了底吹酸酸性转炉炉炼钢法法，这种种方法是是近代炼炼钢

14、法的的开端，它它为人类类生产了了大量廉廉价钢，促促进了欧欧洲的工工业革命命。但由由于此法法不能去去除硫和和磷，因因而其发发展受到到了限制制。18879年年出现了了托马斯斯底吹碱碱性转炉炉炼钢法法，它使使用带有有碱性炉炉衬的转转炉来处处理高磷磷生铁。虽虽然转炉炉法可以以大量生生产钢，但但它对生生铁成分分有着较较严格的的要求，而而且一般般不能多多用废钢钢。19952年年在奥地地利出现现纯氧顶顶吹转炉炉，它解解决了钢钢中氮和和其他有有害杂质质的含量量问题，使使质量接接近平炉炉钢，同同时减少少了随废废气（当当用普通通空气吹吹炼时，空空气含779%无无用的氮氮）损失失的热量量，可以以吹炼温温度较低低的平

15、炉炉生铁，因因而节省省了高炉炉的焦炭炭耗量，且且能使用用更多的的废钢。由由于转炉炉炼钢速速度快（炼炼一炉钢钢约100minn，而平平炉则需需7h），负负能炼钢钢，节约约能源，故故转炉炼炼钢成为为当代炼炼钢的主主流。 其实1330年以以前贝斯斯麦发明明底吹空空气炼钢钢法时，就就提出了了用氧气气炼钢的的设想，但但受当时时条件的的限制没没能实现现。直到到20世世纪500年代初初奥地利利的Vooestt Allpinne公司司才将氧氧气炼钢钢用于工工业生产产，从而而诞生了了氧气顶顶吹转炉炉，亦称称LD转转炉。顶顶吹转炉炉问世后后，其发发展速度度非常快快，到119688年出现现氧气底底吹法时时，全世世界

16、顶吹吹法产钢钢能力已已达2.6亿吨吨，占绝绝对垄断断地位。119700年后，由由于发明明了用碳碳氢化合合物保护护的双层层套管式式底吹氧氧枪而出出现了底底吹法，各各种类型型的底吹吹法转炉炉（如OOBM，QQ-BOOP，LLSW等等）在实实际生产产中显示示出许多多优于顶顶吹转炉炉之处，使使一直居居于首位位的顶吹吹法受到到挑战和和冲击。 顶吹法法的特点点决定了了它具有有渣中含含铁高，钢钢水含氧氧高，废废气铁尘尘损失大大和冶炼炼超低碳碳钢困难难等缺点点，而底底吹法则则在很大大程度上上能克服服这些缺缺点。但但由于底底吹法用用碳氢化化合物冷冷却喷嘴嘴，钢水水含氢量量偏高，需需在停吹吹后喷吹吹惰性气气体进行

17、行清洗。基基于以上上两种方方法在冶冶金学上上显现出出的明显显差别，故故在200世纪770年代代以后，国国外许多多国家着着手研究究结合两两种方法法优点的的顶底复复吹冶炼炼法。继继奥地利利人Drr.Edduarrd等于于19773年研研究转炉炉顶底复复吹炼钢钢之后，世世界各国国普遍开开展了转转炉复吹吹的研究究工作，出出现了各各种类型型的复吹吹转炉，到到20世世纪800年代初初开始正正式用于于生产。由由于它 比顶吹吹和底吹吹法都更更优越，加加上转炉炉复吹现现场改造造比较容容易，使使之几年年时间就就在全世世界范围围得到普普遍应用用，有的的国家（如如日本）已已基本上上淘汰了了单纯的的顶吹转转炉。氧氧气转

18、炉炉炼钢从从顶吹发发展到顶顶底复吹吹经历了了30 多年，现现已成为为世界上上主要的的炼钢方方法，目目前转炉炉钢的比比例已达达70%以上。传统的转转炉炼钢钢过程是是将高炉炉来的铁铁水经混混铁炉混混匀后兑兑入转炉炉，并按按一定 比例装装入废钢钢，然后后降下水水冷氧枪枪以一定定的供氧氧、枪位位和造渣渣制度吹吹氧冶炼炼。当达达到吹炼炼终点时时，提枪枪倒炉，测测温和取取样化验验成分，如如钢水温温度和成成分达到到目标值值范围就就出钢。否否则，降降下氧枪枪进行再再吹。在在出钢过过程中，向向钢包中中加入脱脱氧剂和和铁合金金进行脱脱氧、合合金化。然然后，钢钢水送模模铸场或或连铸车车间铸锭锭。随着用户户对钢材材性

19、能和和质量的的要求越越来越高高，钢材材的应用用范围越越来越广广，同时时钢铁生生产企业业也对提提高产品品产量和和质量，扩扩大品种种，节约约能源和和降低成成本越来来越重视视。在这这种情况况下，转转炉生产产工艺流流程发生生了很大大变化。铁铁水预处处理、复复吹转炉炉、炉外外精炼、连连铸技术术的发展展，打破破了传统统的转炉炉炼钢模模式。已已由单纯纯用转炉炉冶炼发发展为铁铁水预处处理复吹转转炉吹炼炼炉外外精炼连铸铸这一新新的工艺艺流程。这这一流程程以设备备大型化化、现代代化和连连续化为为特点。氧氧气转炉炉已由原原来的主主导地位位变为新新流程的的一个环环节，主主要承担担钢水脱脱碳和升升温的任任务了。1.1.

20、3 我我国转炉炉炼钢的的发展 我国国炼钢生生产工艺艺技术的的发展，大大致可划划分为33个发展展阶段：自力更更生阶段段、改革革开放阶阶段和集集成创新新阶段。 自力更更生阶段段2：新中中国成立立后，在在自力更更生、艰艰苦奋斗斗的方针针指导下下，新中中国的炼炼钢生产产得到了了迅速恢恢复和较较快发展展。但由由于受到到西方工工业发达达国家的的技术封封锁，我我国炼钢钢生产技技术与国国际先进进水平有有很大差差距，炼炼钢生产产仍以落落后的平平炉一模模铸工艺艺为主，中中小型钢钢铁企业业占相当当大的比比例。对对20世世纪500600年代国国际上开开发投产产并迅速速推广的的氧气转转炉、连连铸、钢钢水炉外外精炼和和铁

21、水预预处理等等新工艺艺、新技技术国内内迟迟未未能大量量采用。这这一阶段段建设了了新中国国钢铁工工业的脊脊梁，培培养了优优良的作作风和大大批优秀秀的技术术、管理理人才，为为中国钢钢铁工业业的振兴兴奠定了了基础。 改革开开放阶段段：这一一历史时时期我国国采取对对外开放放的基本本国策，通通过学习习、引进进、消化化和吸收收国外先先进技术术使我国国炼钢生生产技术术逐步实实现现代代化。集成创新新阶段：20世世纪900年代中中期国内内开始学学习并引引进美国国溅渣护护炉技术术，通过过不断的的技术再再创新和和集成创创新形成成了具有有中国特特色的溅溅渣护炉炉技术，在在全国广广泛推广广，获得得巨大成成绩。这这标志着

22、着我国炼炼钢生产产技术的的发展开开始从单单纯学习习、引进进国外先先进技术术为主，逐逐渐转移移到以国国内自主主创新和和集成创创新为主主的发展展道路。随随着国内内炼钢生生产技术术的发展展，我国国钢产量量快速增增长，从从19666年的的1亿tt增到220055年的33499亿t，约约占世界界钢产量量的三分分之一，其其生产技技术的发发展令全全世界目目。1.2转转炉炼钢钢的分类类转炉按炉炉衬的耐耐火材料料性质分分为碱性性（用镁镁砂或白白云石为为内衬）和和酸性（用用硅质材材料为内内衬）;按气体体吹入炉炉内的部部位分为为底吹、顶顶吹和顶顶底复吹吹;按吹吹炼采用用的气体体，分为为空气转转炉和氧氧气转炉炉。酸性

23、性转炉不不能去除除生铁中中的硫和和磷，须须用优质质生铁，因因而应用用范围受受到限制制。碱性性转炉适适于用高高磷生铁铁炼钢，曾曾在西欧欧得到较较大发展展。空气气吹炼的的转炉钢钢，因含含氮量高高，质量量不如平平炉钢，且且原料有有局限性性，又不不能多配配废钢，未未能像平平炉那样样在世界界范围内内广泛采采用。119522年氧气气顶吹转转炉问世世，逐渐渐取代空空气吹炼炼的转炉炉和平炉炉，现在在已经成成为世界界上主要要炼钢方方法。在在氧气顶顶吹转炉炉炼钢法法的基础础上，为为吹炼高高磷生铁铁，又出出现了喷喷吹石灰灰粉的氧氧气顶吹吹转炉炼炼钢法。随随氧气底底吹的风风嘴技术术的发展展成功，119677年德国国和

24、法国国分别建建成氧气气底吹转转炉。119711年美国国引进此此项技术术后又发发展了底底吹氧气气喷石灰灰粉转炉炉，用于于吹炼含含磷生铁铁。19975年年法国和和卢森堡堡又开发发成功顶顶底复合合吹炼的的转炉炼炼钢法。1.2.1 氧氧气顶吹吹转炉炼炼钢用纯氧从从转炉顶顶部吹炼炼铁水成成钢的转转炉炼钢钢方法称称为LDD法或称称BOFF法。此此炼钢方方法继承承了过去去的空气气吹炼转转炉的优优点，又又克服了了其缺点点。与电电炉炼钢钢相比，该该方法具具有以下下优点：1）生生产率高高；2）对对铁水成成分的适适应性强强；3）废废钢使用用量高；4）可可生产低低硫、低低磷、低低氮、及及地杂质质钢等；5）可可生产几几

25、乎所有有主要钢钢品种。正正因为有有这些长长处，氧氧气顶吹吹转炉炼炼钢法在在19552年后后迅速地地发展为为世界上上的主要要炼钢方方法。它它主要用用于冶炼炼非合金金钢和低低合金钢钢；但通通过精炼炼手段，也也可用于于冶炼不不锈钢等等合金钢钢。1.2.2 氧氧气底吹吹转炉炼炼钢 通过转转炉底部部的氧气气喷嘴把把氧气吹吹入炉内内熔池，使使铁水冶冶炼成钢钢的转炉炉炼钢方方法成为为OBMM法。OOBM法法的出现现使处于于垄断地地位的氧氧气顶吹吹转炉炼炼钢法受受到了挑挑战和冲冲击。这这是因为为氧气底底吹转炉炉炼钢法法显示出出许多优优于顶吹吹法之处处，可归归纳为：1）熔池池搅拌力力强，相相当或大大于顶吹吹法的

26、110倍，因因此，熔熔池的成成分、温温度均匀匀、操作作平稳，且且可防止止喷溅和和金属损损失。2）脱碳碳速度快快，熔池池碳氧反反应更处处于平衡衡状态，因因此更适适合于冶冶炼低碳碳钢，即即使转炉炉终点C为为0.001%0.002%时时（质量量分数），也也不会出出现渣、钢钢过氧化化现象，且且有较高高的残锰锰收得率率，因此此比氧气气顶吹转转炉炼钢钢法有更更高的钢钢水和合合金收得得率。由由于以上上两点明明显的优优点，从从70年年代开始始，西德德、美国国、法国国、比利利时、瑞瑞典以及及日本相相继投产产了一些些氧气底底吹转炉炉。然而而，氧气气底吹转转炉也存存在一些些自身难难以克服服的缺点点，如：1）由于于熔

27、池上上方形成成不了类类似顶吹吹法时的的熔状区区，因此此，脱磷磷困难。2）由于于仅极少少量COO在炉内内燃烧成成CO22，因此此产生热热量比顶顶吹法低低，废钢钢比低于于顶吹法法4%左左右。3）由于于使用碳碳氢化合合物冷却却喷嘴，因因此钢水水H比顶吹吹法高。1.2.3顶底底复吹转转炉炼钢钢 因为为顶吹法法和底吹吹法各有有长处和和短处，而而自身又又无法克克服其短短处，因因此，促促使人们们去思考考寻求集集两者优优点而克克服两者者缺点的的新途径径。另外外，700年代，连连铸技术术在全世世界迅速速发展，对对炼钢在在钢质和和成分上上提出了了更高要要求，因因此这种种集顶吹吹和底吹吹优点的的新技术术的研究究加快

28、了了步伐。119788年，卢卢森堡阿阿尔蓖德德贝尔瓦瓦厂首先先开发出出顶吹氧氧、底吹吹惰性气气体的复复合吹炼炼方法，即即LBEE法，且且很快在在西欧、北北美迅速速推广。与与此同时时，日本本各大钢钢厂也相相继开发发成功顶顶底复吹吹技术，并并成功用用于工业业生产。由由于顶底底复吹技技术显示示出诸多多冶金效效果及经经济效益益，同时时，由于于将顶吹吹转炉改改成复吹吹转炉无无须大幅幅度改造造，因而而顶底复复吹技术术经问世世5年后后，在世世界范围围内已有有70座座容量1500t的大大型转炉炉改造成成功并投投产。可可以说，到到80年年代末，复复吹炼钢钢法已取取代顶吹吹法而成成为转炉炉炼钢的的主流。顶底复合合

29、吹炼技技术主要要分三大大类：（11）顶吹吹氧、底底吹惰性性气体法法：顶吹吹氧气，底底吹气体体为N22、ARR及COO2弱氧化化性气体体，底吹吹气体流流量大致致在0.3NMM3/tminn以下，该该技术为为加强搅搅拌型复复吹方法法，其目目的主要要是加强强搅拌效效果来获获得较好好的冶金金效果；（2）顶顶底复合合吹氧法法：该技技术是指指顶底同同时吹氧氧、在底底吹氧的的同时也也可吹入入部分熔熔剂，属属于强化化冶炼型型的复吹吹方法。底底吹氧量量约为顶顶吹的55%440%（00.21.55M3/tminn）。供供气元件件为双套套管，中中心吹OO2，外层层吹COO2、N2、Arr及天燃燃气作保保护；（33）

30、顶底底吹氧、喷喷加燃料料法：该该技术指指顶吹氧氧、底吹吹或侧吹吹氧，同同时底喷喷或加入入燃料，属属于增加加废钢型型的复吹吹方法。顶底复吹吹的主要要冶金特特征表现现在以下下几方面面：（11）碳氧氧反应更更趋平衡衡；（22）吹炼炼终点残残锰明显显提高；（3）脱脱磷脱硫硫反应更更趋平衡衡。由于复吹吹具有上上述明显显的冶金金特征，因因而它给给钢厂带带来了诸诸多优点点，可归归纳为：（1）渣渣中含铁铁量降低低2.55%55.0%；（2）金金属收得得率提高高0.55%11.5%；（3）残残锰提高高约0.02%0.06%；（4）石石灰消耗耗减少33100Kg t；（5）磷磷含量降降低约00.0002%；（6）

31、降降低O22耗约88%；（7）减减少耐材材消耗，提提高炉龄龄。第2章 炼钢过过程的物物料平衡衡和热平平衡计算算炼钢过程程的物料料平衡和和热平衡衡计算是是建立在在物质与与能量守守恒的基基础上的的3。其主主要目的的是比较较整个过过程中物物料、能能量的收收入项和和支出项项，为改改进操作作工艺制制度，确确定合理理的设计计参数和和提高炼炼钢技术术经济指指标提供供定量依依据。由由于炼钢钢是一个个复杂的的高温物物理化学学变化过过程，加加上测试试手段有有限，目目前还难难以做到到精确取取值和计计算。尽尽管如此此，它对对指导炼炼钢生产产和设计计仍有重重要的意意义。2.1物物料平衡衡计算2.1.1 计计算原始始数据

32、基本原始始数据有有：冶炼炼钢种及及其成分分，铁水水和废钢钢的成分分，终点点钢水成成分（见见表2.1）；造渣用用溶剂及及炉衬等等原材料料的成分分（见表表2.22）：脱脱氧和合合金化用用铁合金金的成分分及其回回收率（表表2.33）；其其他工艺艺参数（表表2.44）。表2-11 钢种种、铁水水、废钢钢和终点点钢水的的成分设设定值类别成分含量量%CSiMnPS钢种Q2235AA设定值值0.1880.2550.5550.00450.0005铁水设定定值3.20.7000.5550.2000.0333废钢设定定值0.1880.2550.6000.02250.0335终点钢水水设定值值0.100痕迹0.16

33、650.02250.0003表2-22 原材材料成分分类别成分%CaOSiO22MgOAl2OO3Fe2OO3CaF22P2O55SCO2H2OC灰分挥发分石灰88.2252.5552.6001.3000.6220.2000.0334.3550.100萤石0.3005.5000.6001.6001.50088.0000.9000.1001.500生石灰石石36.4400.80025.6601.00036.220炉衬1.2003.00078.8801.4001.60014.000焦炭0.58881.55012.440表2.33 铁合合金成分分（分子子）及其其回收率率（分母母）类别成分含量量/回收

34、收率/%CSiMnAlPSFe硅铁73.000/7750.500/8002.500/00.055/10000.033/100023.992/1100锰铁6.600/9000.500/75567.88/8000.233/10000.133/100024.774/1100注：上表表中的CC中100%于氧氧生成CCO2。表2.44 其其他工艺艺参数设设定值名称参数名称参数终渣碱度度萤石加入入量生白云石石加入量量炉衬蚀损损量终渣(FeOO)含量量(按向钢钢中传氧氧量(Fee2O3）=1.35(FeeO)折折算)烟尘量喷溅铁损损(CaaO)(SSiO22)=33.5为铁水量量的0.5%为铁水量量的2.5

35、%为铁水量量的0.3%15%，而而(Fee2O3）/(FFeO)=1/3,即即(Fee2O3）=5%，(FeeO)=8.225% 为铁水水量的11.5%（其中中(FeeO)为为75%，(Fee2O3）为200%)为铁水量量的1%渣中铁损损（铁珠珠）氧气纯度度炉气中自自由氧含含量气化去硫硫量金属中C的的氧化产产物废钢量为渣量的的6%99%，余余者为NN20.5%（体积积比）占总去硫硫量的11/390%的的C氧化化成COO，10%的的C氧化化成COO2由热平衡衡计算确确定，本本计算结结果为铁铁水量的的4.006%，即即废钢比比为3.90%2.1.2 物物料平衡衡基本项项目收入项有有：铁水水、废钢钢

36、、溶剂剂（石灰灰、萤石石、轻烧烧白云石石）、氧氧气、炉炉衬蚀损损、铁合合金。支出项有有：钢水水、炉渣渣、烟尘尘、渣中中铁珠、炉炉气、喷喷溅。2.1.3 计算步步骤以1000Kg铁铁水为基基础进行行计算。第一步：计算脱脱氧和合合金化前前的总渣渣量及其其成分。总渣量包包括铁水水中元素素氧化、炉炉衬蚀损损和计入入溶剂的的成渣量量。其各各项成渣渣量分别别列于表表2.55、2.6和22.7。总总渣量及及其成分分列于表表2.88中。第二步:计算氧氧气消耗耗量。氧气实际际耗量系系消耗项项目与供供入项目目之差。见见表2.9。表2.55 铁铁水中元元素的氧氧化产物物及其渣渣量元素反应产物物元素氧化化量()耗氧量

37、()产物量()备注CCCO3.10090%=2.79003.72206.5110CCO23.10010%=0.31000.83301.1440SiSiSiOO20.70000.80001.5000入渣MnMnMnOO0.38850.11120.4997入渣PPP2O50.17750.22260.4000入渣SSSO20.0331/33=0.01000.01100.0220S+(CaaO)(CaSS)+(O)0.0332/33=0.0200-0.00100.0336(CCaS)入渣FeFeFeOO0.977056/72=0.77540.21150.9770入渣见表表2-88FeFe2O30.53

38、391122/1660=00.37770.16620.5339入渣见表表2-88合计5.52216.0665成渣量3.9442入渣组分分之和 由CCaO还还原出的的氧量；消耗的的CaOO量=00.022056/32=0.0035kkg。表2.66 炉炉衬蚀损损的成渣渣量炉衬蚀损损量/成渣组分分/kgg气态产物物/kgg耗氧量/CaOSiO22MgOAl2OO3Fe2OO3CCOOCCOO2CCOO,CO20.3(据表22-5)0.00040.00090.23360.00040.00050.314%90%28/12=0.00880.314%10%44/12=0.00150.314%(900%28

39、/12+10%44/12)=0.0622合计0.25580.10030.0662表2.77 加入溶溶剂的成成渣量类别加入量/成渣组分分/kgg气态产物物/kggCaOMgOSiO22Al2OO3Fe2OO3P2O55CaSCaF22H2OCO2O2萤石0.5(据表22-4)0.00020.00030.02280.00080.00080.00050.00010.44400.0005白云石2.5(据表22-4)0.91100.64400.02200.02250.9005石灰5.7665.08800.15500.14470.07750.03360.01110.00040.00060.25500.00

40、01合 计计5.99920.79930.19950.10080.04440.01160.00050.44400.01111.15550.0001成渣量7.5993 石灰灰加入量量计算如如下：由由表4.644.8可可知，渣渣中已含含(CaOO)=-00.0335+00.0004+00.0002+00.9110=00.8881；渣中中已含(SiOO2)=11.5000+00.0009+00.0228+00.0220=11.5557。因设设定的终终渣碱度度R=3.5；故故石灰的的加入量量为：R(SiOO2)- (CaOO)/ (CaOO石灰)-R(SiOO2石灰灰)=4.556855/(888.22

41、5%-3.552.555%)=5.76kkg (石石灰中CCaO含含量)-(石灰灰中SCaSS消耗的的CaOO量)。 由CCaO还还原出来来的氧量量，计算算方法同同表2-6的注注。表2.88 总总渣量及及其成分分炉渣成分分CaOSiO22MgOAl2OO3MnOFeOFe2OO3CaF22P2O55CaS合计元素氧化化成渣量量/kgg1.50000.49970.97730.54410.40000.03363.9779石灰成渣渣量/kkg5.08800.14470.15500.07750.03360.01110.00045.4771炉衬蚀损损成渣量量/kgg0.00040.00090.23360

42、.00040.00050.2558生白云石石成渣量量/kgg0.91100.02200.64400.02251.5995萤石成渣渣量/kkg0.00020.02280.00030.00080.00080.44400.00050.00010.4995总成渣量量/kgg5.99961.70041.02290.11120.49970.97730.59900.44400.41160.044111.7798质量分数数/%50.88214.4448.7220.9554.2118.2555.0003.7333.5330.355100.00 总渣渣量计算算如下：因为表表2-99中除(FeOO)和(Fe2O3)以外外总渣量量为：55.9996+11.7004+11.0229+00.1112+00.4997+00.4440+00.4116+00.0441=110.2235KKg，而而终渣(FeOO)=115%(表2.4)，故故总渣量量为100.233586.75%=111.7998Kgg。(FFeO)=111.79988.225%=0.9973KKg。(FFe2O3)=111.77985%-0.0036-0.0005-0.0008=0.5541KKg。表2.99 实实际