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1、 专业班级： 冶金工程2班学生姓名： 李羿指导教师： 张芳完成时间： 2011年11月25日任务要求：含C 3.95%, 210t顶吹转炉- 1 -1. 炼钢课程设计目的与内容一、 炼钢课程设计的目的 炼钢课程设计属于钢铁冶金专业的实践性教学环节，要求学生查阅相关资料，在指导老师的具体指导下，合理选择工艺参数、配料，使物料平衡、热平衡等工艺过程，及其绘图等，使学生经物料平衡计算，了解加入炉内参与炼钢过程的全部物料与产物之间的平衡关系。经热平衡计算后，了解炼钢过程的全部热量来源与支出之间的平衡关系。经炉型设计和绘图，掌握炉型对尺寸的计算方法。对提高学生工程实践及独立分析解决问题的能力，培养创新意
2、识，同时，加深了学生对炼钢原理，炼钢工艺等专业知识的理解，提高专业水平具有重要意义。二、 炼钢课程设计的内容1. 转炉炼钢的物料平衡与热平衡计算；2. 转炉炉型设计计算及绘图。3. 设计具体要求：铁水含C 3.95%，Si 0.8%，Mn 0.42%,P 0.08%,S 0.035%,210t炉型图。2.转炉炼钢的物料平衡和热平衡计算 物料平衡计算 计算原始数据基本原始数据有：冶炼钢种及成分、铁水和废铁的成分、终点钢水成分；造渣用溶剂及炉衬等原材料成分；脱氧和合金化用铁合金的成分及回收率；其他工艺参数。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
3、.180.25.0.550.0450.050铁水设定值3.950.800.420.080.035废钢设定值0.180.250.550.0300.030终点钢水设定值0.10痕迹0.130.0080.021 注：本计算设定的冶炼钢种为Q235A。 C和Si按实际生产情况选取；Mn、P和S分别按铁水中相应成分含量的30%、10%和60%留在钢水中设定。表2-2 原材料成分成分含量/%类别CaOSiO2MgOAl2O3Fe2O3CaF2FeOPS烧减H2OC灰分挥发分石灰88.002.50.1.501.200.0856.715萤石5.000.603.5087.30.520.052.35白云石53.0
4、00.5029.01.500.120.01215.72矿石1.05.050.51.061310.050.4炉衬1.21.594.80.500.501.519.9120.088焦炭0.5881.512.45.52 注：炉衬配比：（镁碳砖），镁砂：80% 碳： 20% 碳的有效成分：99.56%，余为挥发分：0.44% 。铁合金成分（分子）及其回收率（分母） 成分回收率/%类别CSiMnAlPSFe硅铁73.00/750.50/802.50/00.05/1000.03/10023.92/100锰铁6.60/900.50/7567.8/800.23/1000.13/10024.74/100 注：10
5、%的C与氧气生成CO2其他工艺参数设定值名称参数名称参数终渣碱度w(CaO)/w(SiO)=4.0渣中铁损(铁珠)为渣量的6萤石加入量为铁水量的0.20氧气纯度99.6，余者为N2白云石加入量为铁水量的2.5炉气中自由氧含量0.5(体积比)炉衬蚀损量为铁水量的0.3气化去硫量占总去硫量的1/3终渣w(FeO)含量(按向钢中传氧量w(Fe2O3)1.35w(FeO)折算)15而(Fe2O3)/ (FeO)=1/3,即金属中C的氧化产物w(Fe2O3)5，w(FeO)=8.25金属中C的氧化物90C氧化成CO，10C氧化成CO2烟尘量为铁量的1.5(其中w(FeO)为75w(Fe2O3)的20)废
6、钢量由热平衡计算确定，本计算结果为铁水量的6.45，废钢比为6.06喷溅铁损为铁水量的1矿石加入量铁水的0.5%物料平衡的基本项目收入项有：铁水、废钢、溶剂（石灰、萤石、白云石、矿石）、氧气、炉衬蚀损、铁合金。支出项有：钢水、炉渣、烟尘、渣中铁珠、炉气、喷溅。计算步骤以100铁水为基础进行计算。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，炉衬腐蚀和加入溶剂的成渣量。其各项成渣量分别列于下表。总渣量及成分如表所示。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/耗氧量/产物量/备注CCCO3.8590%=3.4654.6208.085CCO23.8510%=0.3851.
7、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SSSO20.0141/3=0.0050.0050.010S+CaO(CaS)+(O)0.0142/3=0.011-0.0050.021（CaS）入渣FeFe(FeO)0.94756/72=0.7370.2100.947入渣（表2-8）Fe(Fe2O3)0.362112/160=0.2530.1090.362入渣（表2-8）合计6.0977.053成渣量3.579入渣组分之和 ：由CaO还原出的氧量；消耗CaO量=0.011
8、56/32=0.019。炉衬腐蚀的成渣量炉衬蚀损渣量/成渣组分/气态氧化物/耗氧量/CaOSiO2MgOAl2O3Fe2O3CCOCCO2CCO，CO20.3(表2-4)0.0030.0040.2280.0010.0010.320%99.56%90%28/12=0.1250.320%99.56%10%44/12+0.380%1.5%=0.0260.320%99.56%（90%16/12+10%32/12）=0.088合计0.2370.125+0.022=0.1470.088加入溶剂的成渣量类别加入量成渣组分/气态氧化物CaOMgOSiO2Al2O3Fe2O3FeOP2O5CaSCaF2H2OC
9、O2O2萤石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矿石0.50.0050.0030.0250.0050.3050.1550.00060.002合计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S
10、iO2 =1.710+0.004+0.010+0.013+0.025=1.762kg ；因设定终渣碱度R=4.0，故石灰加入量为：R(SiO2)-(CaO)/(CaO,石灰)-R(SiO2，石灰)=5.731/(88.0%-4.02.50%)=7.358.石灰加入量=(石灰中CaO含量）-（石灰中SCaS自耗的CaO量）总渣量及其成分炉渣成分/CaOSiO2MgOAl2O3MnOFeOFe2O3CaF2P2O5CaS合计元素氧化成渣1.7100.3740.9470.3620.1650.0212.974石灰石成渣量6.4640.1840.1100.0880.0146.860炉衬蚀损成渣0.003
11、0.0040.2280.0010.0010.237白云石成渣1.3250.0130.7250.0370.0130.00072.113萤石成渣量0.0100.0010.0070.1750.0020.00020.195矿石成渣量0.0050.0250.0030.0050.1550.3050.0090.00060.534总成渣量7.7971.9421.0650.1360.3741.1020.6880.1750.1830.03713.479 质量分数/%57.7814.147.901.012.808.184.961.301.360.27100.00.总渣量计算如下：表中除(FeO)和(Fe2O3)以外的总渣量为:7.797+1.942+1.065+0.136+0.374+0.175+0.183+0.037=11.693，因此总渣量为：11.693/86.75%=13.479 kg (FeO)=13.4798.25%-0.155=0.947 (Fe2O3)=13.4795%-0.305-0.001=0.362计算氧气消耗量。氧气的实际消耗量系消耗项目与供入项目之差。见表实际耗氧量耗氧项/供氧项/实际耗氧量/铁水中元素氧化耗氧量（表2-5）7.056炉衬中碳氧化消耗氧量（表2-6） 0.088石
