炼钢转炉设计.docx

专业班级：冶金工程3班
学生姓名：李源祥
指导教师：杨吉春
完成时间：2011年11月25日

——任务要求：含C3.9%，Si0.6%，50t复吹转炉炉型

炼钢课程设计目的与内容

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。
炼钢课程设计的内容
转炉炼钢的物料平衡与热平衡计算；
复吹转炉炉型设计计算及绘图。
设计具体要求：铁水含C3.9%，含Si0.6%，50t炉型图。

2.转炉炼钢的物料平衡和热平衡计算

2.1物料平衡计算
2.1.1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。

表2-1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Q235设定值0.180.25.0.55≤0.045≤0.050铁水设定值3.900.600.300.100.040废钢设定值0.180.250.550.0300.030终点钢水设定值0.10痕迹0.180.0200.020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CaSiO2MgOAl2O3Fe2O3CaF2FeOP2O5SCO2H2OC灰分挥发分石灰90.002.50.1.501.200.08萤石5.000.503.0089.600.500.052.35生白云石52.000.5025.002.000.0020.01矿石0.54.10.330.966.028.00.020.15炉衬1.402.0078.800.500.5015.0焦炭0.5881.512.45.52注：炉衬配比：（镁碳砖），镁砂：80~85%碳：15~20%
碳的有效成分：99.56%，余为挥发分：0.44%。

表2-3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6.60/900.50/7567.8/80——0.23/1000.13/10024.74/100注：①10%的C与氧气生成CO2
表2-4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)=3.5渣中铁损(铁珠)为渣量的6﹪萤石加入量为铁水量的0.3﹪氧气纯度99.6﹪，余者为N2生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ω(Fe2O3)/∑ω(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90﹪C氧化成CO，
10﹪C氧化成CO2
烟尘量
为铁量的1.5﹪(其中w(FeO)为75﹪w(Fe2O3)的20﹪)
废钢量由热平衡计算确定，本计算结果为铁水量的6.33﹪，废钢比为5.95﹪喷溅铁损为铁水量的1﹪矿石加入量铁水的1%
2.1.2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。

2.1.3计算步骤
以100㎏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，炉衬腐蚀和加入溶剂的成渣量。其各项成渣量分别列于表2-5~表2-7。总渣量及成分如表2-8所示。

表2-5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/㎏耗氧量/㎏产物量/㎏备注C[C]→{CO}3.80×90%=3.4204.5607.980[C]→{CO2}3.80×10%=0.381.0131.393Si[Si]→(SiO2)0.600.6861.286入渣Mn[Mn]→(MnO)0.1200.0350.155入渣P[P]→(P2O5)0.0800.1030.183入