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1、目 录摘 要IABSTRACTII第一章 物料平衡计算11.1 计算原始数据11.2 物料平衡基本项目21.3 计算步骤2第二章 热平衡计算132.1 计算所需原始数据132.2 计算步骤14第三章 转炉炉型设计及计算183.1 转炉炉型及其选择183.2 转炉熔池尺寸的确定193.3 炉帽尺寸的确定213.4 炉容比及炉身尺寸的确定223.5 出钢口尺寸的确定223.6 炉衬厚度的确定233.7 炉壳钢板材质与厚度的确定243.8 高径比的验算25第四章 转炉氧枪设计及相关参数计算264.1 喷头主要参数计算公式264.2 250t转炉氧枪喷头尺寸计算274.3 250t转炉氧枪枪身尺寸计算
2、294.4 中心氧管管径30第五章 连铸设备的选型及计算315.1 连铸机的选型315.2 连铸机的主要工艺参数315.2.1 钢包允许的最大浇注时间315.2.2 铸坯断面315.2.3 拉坯速度325.2.4 连铸机的流数335.2.5 铸坯的液相深度和冶金长度345.2.6 弧形半径（按经验公式确定）355.3 连铸机生产能力的确定355.3.1 连铸机与炼钢炉的合理匹配和台数的确定355.3.2 连铸浇注周期计算365.3.3 连铸机的作业率365.3.4 连铸坯收得率375.3.5 连铸机生产能力的计算37第六章 转炉炼钢车间设计及计算406.1 转炉车间组成与生产能力计算406.1
3、.1 转炉车间组成406.1.2 转炉容量和座数的确定406.2 转炉车间主厂房工艺布置416.2.1 原料跨间布置426.2.2 炉子跨布置426.2.3 浇注跨布置456.3 原材料供应设计和计算476.3.1 铁水供应和预处理476.3.2 废钢的供应496.3.3 散状材料的供应496.3.4 铁合金的供应50第七章 炉外精炼设备与工艺布置527.1 炉外精炼技术的选择527.2 钢水吹氩搅拌527.3 喂丝527.4 LF精炼炉52第八章 炼钢车间烟气净化系统的选择548.1 转炉烟气净化方法548.2 烟气净化系统548.3 烟气净化系统主要设备54结 论55参考文献56谢 辞57
4、注 释58附 录59注 释55附 录55第一章 物料平衡计算1.1 计算原始数据 基本原始数据有：冶炼钢种及其成分、铁水和废钢的成分、终点钢水成分；造渣用熔剂及炉衬等原材料的成分；脱氧和合金化用铁合金的成分及其回收率；其他工艺参数。根据要求，所冶炼钢种为，钢种、铁水、废钢和终点钢水成分按要求制得表1-1如下。铁水成分，钢种等要求都是按照任务书中要求。表1-1 钢种、铁水、废钢和终点钢水的成分设定值成分含量/%类别CSiMnPS钢种Q235A设定值0.18 0.250.550.0450.050铁水设定值4.1750.4300.5320.2700.032废钢设定值0.180.250.550.030
5、0.030终点钢水设定值0.10痕迹0.1600.0270.019原材料成分见表1-2。铁合金成分及其回收率见表1-3。其他工艺参数设定值见表1-4。表1-2 原材料成分成分含量/%类别CaOSiO2MgOAl2O3Fe2O3CaF2P2O5SCO2H2OC灰分挥发分石灰88.002.502.601.500.500.100.064.640.10萤石0.305.500.601.601.5088.000.900.101.50生白云石36.00.8025.901.0036.30炉衬1.302.9078.801.201.6014.20焦碳0.5881.5012.405.52成分含量/%，回收率/%类别
6、CSiMnAlPSFe硅铁73.00，750.50，802.50，00.05，1000.03，10023.92，100锰铁6.60，900.50，7567.8，800.23，1000.13，10024.74，1001.2 物料平衡基本项目物料平衡的收入项有：铁水、废钢、熔剂（石灰、萤石、轻烧白云石）、氧气、炉衬蚀损和铁合金；支出项有：钢水、炉渣、烟尘、渣中铁珠、炉气以及喷溅。1.3 计算步骤以100kg铁水为基础进行计算。第一步：计算脱氧和合金化前的总渣量及其成分。总渣量包括铁水中元素氧化，炉衬蚀损和加入熔剂的成渣量。其各项成渣量经计算后分别列于表1-5表1-7，总渣量及其成分如表1-8所示。
7、表1-5 铁水中元素的氧化产物及其成渣量元素反应产物元素氧化量/kg耗氧量/kg产物量/kg备注CCCO4.07590%=3.6674.8898.556CCO24.07510%=0.4081.0881.496SiSiSiO20.4300.4910.921入渣MnMnMnO0.3720.1080.480入渣PP（P2O5）0.2430.3140.557入渣SSSO20.0131/3=0.0040.0040.008S+（CaO）（CaS）+O0.0132/3=0.009-0.005*0.021入渣FeFe（FeO）0.73456/72=0.5710.1630.734入渣Fe（Fe2O3）0.416
8、112/160=0.2910.1250.416入渣合计5.9997.459成渣量3.129入渣组分之和*由CaO还原出的氧量；消耗的CaO量=0.00956/32=0.016Kg表1-6 炉衬蚀损的成渣量炉衬蚀损量/kg成渣组分/kg气态产物/kg耗氧量/kgCaOSiO2MgOAl2O3Fe2O3CCOCCO2CCO，CO20.30.0040.0090.2360.0040.0050.314%90%28/12=0.0880.314%10%44/12=0.0150.062合计0.2580.1030.062表1-7 加入熔剂的成渣量类别加入量/kg成渣组分/kg气态产物/kgCaOMgOSiO2A
9、l2O3Fe2O3P2O5CaSCaF2H2OCO2O2萤石0.50.0020.0030.0280.0080.0080.0050.0010.4400.005生白云石2.50.9100.6400.0200.0250.905石灰3.1843.1810.0830.0800.0480.0160.0030.0040.0030.1480.001合计2.9010.7260.1280.0810.0240.0080.0050.4400.0081.0530.001成渣量8.442（1），石灰石加入量计算如下：由表1-5表1-7可知，渣中已含（CaO）=-0.016+0.004+0.002+0.910=0.900k
10、g；渣中已含（SiO2）=0.921+0.009+0.028+0.020=0.978kg。因设定终渣碱度R=3.5，则石灰加入量为R（SiO2）-（CaO）/ （CaO石灰）-R（SiO2石灰）=2.523/88.0%-3.52.5%=3.184kg。（2），（石灰石中Ca含量）（石灰石中SCaS自耗的CaO量）（3），有CaO还原出来的氧量，计算方法同表1-7的注。表1-8 总渣量及其成分炉渣成分CaOSiO2MgOAl2O3MnOFeOFe2O3CaF2P2O5CaS合计元素氧化成渣量/kg0.9210.480.730.4160.5770.0213.129石灰成渣量/kg3.1810.08
11、00.0830.0480.0160.0030.0043.415炉衬蚀损成渣量/kg0.0040.0090.2360.0040.0050.258生白云石成渣量/kg0.9100.0200.6400.0251.595萤石成渣量/kg0.0020.0280.0030.0080.0080.4400.0050.0010.495总渣量/kg4.0971.0580.9620.0850.4800.7340.4450.4400.5650.0268.892质量分数/%46.0811.9010.820.965.408.255.004.956.350.29100.0总渣量计算如下：元素氧化成渣量由表1-5得到；石灰成
12、渣量由表1-7取得。除（FeO）和（Fe2O3）以外渣量为：4.097+1.058+0.962+0.085+0.480+0.440+0.565+0.026=7.71kg。又由表1-4得，终渣（FeO）=15%，所以总量为7.713/86.75%=8.892kg；因此 （FeO）=8.8928.25%=0.734kg；（Fe2O3）=8.8925%-0.16-0.005-0.008=0.416kg。 第二步：计算氧气消耗量。氧气实际消耗量为消耗项与供入项之差，如下表1-9所示。表1-9 实际耗氧量耗氧项/kg供氧项/kg实际氧气消耗量/kg铁水中元素氧化耗氧量（表1-5） 7.459铁水中S与CaO反应还原出的氧化量（表3-5） 0.005炉衬中碳氧化耗氧量（表1-6）0.062 石灰中S与CaO反应还原出的氧化量（表3-7） 0.001烟尘中铁氧化耗氧量（表1-4）0.340炉气
