年产750万吨全连铸转炉车间物料、热平衡计算.doc

西安建筑科技大学冶金工程课程 设计说明书 学生姓名 班级 学号 080840119 指导老师 马 杰 冶金工程学院 年 月 日 1.1 原始数据的选取 表1-1 铁水、废钢成分（%） 表1-2 渣料和炉衬材料成分（%）表1-3 各材料的热容（kJ/kg.K） 表1-4 反应热效应（25℃） 表1-5 铁合金成分（分子）及其回收率（分母） 1.2 未加废钢和合金的物料平衡计算 – 元素在钢水中的含量 表1-6 铁水中的元素氧化量 表1-7 铁水中元素氧化量、氧化产物量 [S]+O2=SO2 0.0176?/3=0.00587 0.00587?2/32=0.00587 0.00587?4/32=0.0117 S [S]+(CaO)=(CaS)+[O] 0.0176?/3=0.0117 0.0117?（-16）/32=-0.00585 0.0117×72/32=0.0263 Fe [Fe]+1/2O2=FeO 0.31×56/72=0.241 0.31×16/72= 0.069 0.31 Fe [Fe]+3/2O2=Fe2O3 0.166×56/160=0.0406 0.166×48/160= 0.0498 0.166 总计 5.8896 7.957 *：假定炉内气化脱硫1/3；铁的氧化由表1-13得出。 (3) 渣料的加入量 1) 萤石加入量 ：根据冶金局（部）转炉操作规程，并参考《炼钢工艺学》，取萤石加入量4 kg/t，在本设计中，即为：0.1×4=0.4 kg，其成分质量计算见表1-9. (质量计算中各成分质量百分数见表1-2) 表1-9 萤石加入量及成分 0.4×0.55% = 0.002 Al2O3 0.4×1.78% = 0.007 S 0.4×0.09%≈0.000(忽略) H2O 0.4×2% = 0.008 其中： 2[P]+5/2O2=P2O5 (P2O5)生成量 = 0.002×142/62 = 0.005 kg 3) 白云石加入量 ：为了提高转炉寿命，采用白云石造渣，控制渣中（MgO）含量在6% ~ 8%范围内。根据已投产转炉的经验，取生白云石30 kg/t，在本设计中即为：30×0.1 = 3 kg，其成分质量计算见表1-10。(质量计算中各成分质量百分数见表1-2) 表1-10 生白云石加入量及成分 CaO 3×55% = 1.65 MgO 3×33% = 0.99 SiO2 3×3% = 0.09 Fe2O3 3×1% = 0.03 Al2O3 3×3% = 0.09 烧减 3×5% = 0.15 其中：烧减是白云石中分解产生的气体。 4）炉衬侵蚀量：转炉炉衬在炉渣作用下，将被侵蚀和冲刷进入渣中，本设计中取铁水量的0.5%，即100×0.5% = 0.5 kg ,其成分质量计算见表1-11. (质量计算中各成分质量百分数见表1-2) 表1-11 炉衬侵蚀量及成分 CaO 0.5×54% = 0.27 SiO2 0.5×2% = 0.01 MgO 0.5×38% = 0.19 C 0.5×5% = 0.025 Al2O3 0.5×1% = 0.005 其中： 炉衬中碳的氧化与金属中氧化生成的CO和CO2比例相同。即： [C]+1/2O2=CO：氧化产物CO量为：0.025×90%×28/12 = 0.053 kg 耗氧量为：0.025×90%×16/12 = 0.03 kg [C]+O2=CO2：氧化产物CO2量为：0.025×10%×44/12 = 0.009 kg 耗氧量为：0.009×32/44 = 0.007 kg 共消耗氧量=0.03+0.007 = 0.037 kg 5) 石灰加入量：根据铁水成分，取终渣碱度R=3.5，石灰加入量计算如下： ∑(SiO2)=铁水[Si]生成（SiO2）+ 炉衬、矿石、白云石、萤石带入的（SiO2） =1.5 + 0.01 + 0.0561 + 0.09 + 0.024 =1.68 kg ∑(CaO)=白云石、矿石、炉衬带入（CaO）— 铁水、矿石中S消耗CaO量 =1.65 + 0.01 + 0.27 — 0.0117×56/32 – 0.001×56/32 = 1.908 kg 石灰加入量 = {∑(SiO2)×R - ∑(CaO)}/%CaO有效×100% = （1.68×3.5 – 1.908）/(91 – 3.5×2) ×100%=4.73 kg 其成分质量计算见表1-