炼钢设计选读.docx

炼钢厂课程设计转炉吨位：290t计算项目：物料平衡与热平衡、转炉炉型设计、氧枪设计钢种：Q235姓名：XXX学号：XXX班级：冶ZXXX指导老师：XX290t顶吹转炉物料平衡与热平衡计算（以Q235钢为例）1.1原始数据1.1.1铁水成分及温度铁水成分及温度见表1-1。表4-1 铁水成分及温度成分CSiMnPS铁水温度%4.30.450.50.150.0251400℃1.1.2原材料成分原材料成分见表1-2表1-2原材料成分%CaOSiO2MgOAl2O3SPFeOFe2O3烧碱H2OC∑石灰91.151.601.401.420.034.40100矿石1.505.800.521.000.0728.861.810.50100轻烧白云石46.0015.5030.000.508.00100炉衬1.00.9280.400.2817.41001.1.3冶炼钢种和废钢成分冶炼钢种和废钢成分见表1-3表1-3 冶炼钢种和废钢成分%CSiMnPS温度/℃Q235≤0.17≤0.300.35-0.80≤0.035≤0.035废钢0.200.300.400.020.02251.1.4平均比热平均热见表1-4表1-4 平均比热[3]材料固态平衡比热容kJ/kg·C熔化潜热kJ/kg·C液态或气态平衡比热容kJ/kg·C生铁0.7452180.837钢0.6992720.837炉渣2091.248炉气1.137烟尘0.996209矿石1.0462091.1.5反应热效率（认为25℃与炼铁温度下两者数值近似）表1-5反应热效率反应式kJ/kmolkJ/kg(元素)分子量C +O2=CO131365.010949.1C 12C+O2=CO2414481.734521.0C 12Si+O2=SiO2795023.628314.0Si 282P+O2=P2618922.6 P 30.97 Mn+O2=MnO384959.07020.3Mn 54.9Fe+O2=FeO266635.05021.2 Fe 55.82Fe+O2=Fe2O3822156.07340.7 Fe 55.82CaO+SiO2=2CaO·SiO2124600.42071.1 SiO2 60.14CaO+P2O5=4CaO·P2O5690414.95020.8 P2O5 142*参氧气转换炉炼钢原理（美），冶金工业出版社74年版75页1.1.6有关参数的选用（1）渣中铁珠占渣重的5%；（2）金属中碳的氧化90%[C] →CO ，10%[C]→CO2；（3）喷溅铁损占铁水量的1%；（4）炉气平均温度1470℃；含自由氧0.8%；烟尘量占铁水量的1.5% 其中有75%FeO和20%Fe2O3；（5）炉衬侵蚀占铁水量的0.5%；（6）氧气成分为99.6%O2和0.4%N2。1.2 物料平衡计算根据铁水成分冶炼钢种，可选用单渣的操作法。为简化计算，物料平衡以100kg铁水为计算基础。1.2.1炉渣量及炉渣成分的计算炉渣来自元素的氧化，造渣材料和炉衬侵蚀等。（1）铁水中各元素的氧化量见表1-6表1-6 铁水中各元素的氧化量%CSiMnPS备注铁水4.30.450.50.150.025铁水温度1400℃终点钢水0.14痕迹0.20.020.01实测氧化量4.160.450.30.130.015说明：[Si]——在碱性转炉炼钢法中，铁水中的硅几乎全部被氧化，随同加入的其它材料带入的SiO2一起进入炉渣中，故终点钢水硅的含量为痕迹；[P]——单渣法，转炉的去磷率约86—89%，本次计算取88%，12%留在钢中，同时要考虑钢包中回磷的因素；[Mn]——终点钢水残锰量，一般为铁水中锰含量的30%～40%，本设计取30%；；[S]——氧气转炉内去硫率不高，一般在30～50%的范围，这里取40%；（回硫按0.002%计算）。（2）铁水中各元素的氧化量、耗氧量和氧化产物量的计算，见表1-7。表1-7 铁水中各元素的氧化量、耗氧量和氧化产物量元素反应式元素氧化（kg）耗氧量（kg）氧化产物（kg）备注C[C]+O2=CO3.7444.9928.7360C[C]+O2=CO20.4161.1091.5253Si[Si]+O2=(SiO2)0.450.5140.9643Mn[Mn]+O2=(MnO)0.30.0870.3874P2[P]+O2=(P2O5)0.130.1680.2979Fe[Fe]+O2=(FeO)0.8403 0.241.0804 见12Fe2[Fe]+O2=(Fe2O3)0.3781 0.1620.5402 见12共计6.2584 7.272313.5315造渣剂成分及数量：（选自国内有关生产炉）1）、炉衬侵蚀成分及重量的计算（