转炉炼钢课程设计.docx

目录
1 转炉物料平衡与热平衡计算ﻩ1
1。1 原始数据的选取ﻩ１
1．２ 物料平衡计算ﻩ3
１．３　 热平衡的计算ﻩ9
1。4 吨钢物料平衡ﻩ13
2 转炉炉型设计ﻩ14
　炉型的选择ﻩ1４
２．2　 几个重要参数1４
2。3　 转炉主要尺寸的确定ﻩ14
３ 氧枪喷头设计18
　原始条件ﻩ１8
计算氧气流量ﻩ18
3．３　 计算设计工况氧压和喉口直径ﻩ1９
3．4 确定喷孔出口直径ﻩ19
　　确定喷孔其它几何尺寸ﻩ19
　 确定喷头五喷口中心分布圆直径ﻩ1９
3．7 枪身各层钢管计算ﻩ２0
　 喷头简图ﻩ21
参考文献ﻩ２２
结束语ﻩ２3
1 　转炉物料平衡与热平衡计算
物料平衡是计算转炉炼钢过程中加入炉内和参与炼钢的全部物料（如铁水、废钢、氧气、冷却剂、渣料、被侵蚀的炉衬等）和炼钢过程中的产物（如废钢、炉渣、烟尘等）之间的平衡关系.
热平衡是计算转炉炼钢过程的热量收入（如铁水的物理热、化学热）和热量支出计算（如钢水、炉渣、炉气的物理热、冷却剂融化和分解热）之间的平衡关系．
1。1　 原始数据的选取
。１原材成分(表１－1～１-4）
表１-１　 铁水、废钢的成分（%）
原料
Ｃ
Sｉ
Mn
P
S
温度/℃
铁水
4．20
0。5０
0．3４
0。1３
1255
废钢
0。１8
0。20
０。5２
0。０22
0。０25
25
表 1－2　渣料和炉衬材料成分(％）
种类
CaＯ
SiO２
ＭｇO
Ａl2O3
S
Ｐ
CａF2
FｅＯ
Fｅ２O3
烧碱
Ｈ2Ｏ
C
石灰
2．0
１。５
0．05
矿石
1。０
1。１0
６1。8
０．0５
萤石
６．0
０。5８
1。78
０。５５
2．00
白云石
33。0
3．0
１．０
炉衬
5４。0
２．０
38。０
1。0
表　1—３　各材料的热容
项目
固态平均热容/ｋJ·ｋg—1k—1
溶化潜热/kＪ·kg—１
液(气)态平均热容/ｋJ·ｋｇ-１ｋ－１
生铁
０。７45
2１7。568
钢
２7１。96
炉渣
炉气
１。136
烟尘
１．００0
20９。20
矿石
1．0４6
表 1—4 反应的热效应（２５℃)
元素
反应
反应热/ kJ．kg-1
Ｃ
[C］+1/２＝CO
109５0
Ｃ
[Ｃ］+O2＝CＯ2
345２０
Sｉ
[Ｓｉ］＋O2＝ＳiO2
２８314
P
2［P］+５／2Ｏ2= P２O5
１8923
Ｍn
[Mn］＋１/２Ｏ2＝ＭnO
70２0
Ｆe
Ｆｅ+１/2O2=ＭnO
5020
Fe
Ｆｅ＋3／2O2=Fe2Ｏ３
66７0
SiＯ2
Si Ｏ2＋2ＣaO=2CaO·SiO2
2070
P２Ｏ5
Ｐ2Ｏ5＋4CａＯ=４CaＯ·Ｐ2Ｏ５
5020
1．1。２假设条件
根据各类转炉生产实践过程假设：
（1)渣中铁珠量为渣量的8%；
(2）喷溅损失为铁水量的1％;
（3)熔池中碳的氧气化生成9０％CO，10％CO2;
（4)烟尘量为铁水量的１．6％，其中FeＯ为77％，Ｆｅ2O3为２０％;
(５）炉衬的侵蚀量为铁水量的0。5％；
（6）炉气温度取1450℃,%；
（７）氧气成分：98。5%Ｏ2，1．５％N２。
1。１．3冶炼钢种及规格成分
要求冶炼低碳钢；以Ｑ２35钢为例,其规格成分为（%）：
C　 0．１５， Sｉ 　，Mｎ0．10， P, S
　 物料平衡计算
根据铁水、渣料质量以及冶炼钢种要求，采用单渣法操作．为了简化计算，以１00ｋg铁水为计算基础．
渣量及成分计算
(1）铁水中元素氧化量（表１—6）
表 1-5 铁水中元素氧化值
　 　 元素/％
项目
C
Ｓi
Ｍn
P
S
铁水
４．2
0。５
0。34
0。02５
钢水
0
0．1０２
０．０２０
氧化量
0。500
０．２3８
０。11１
０。00９
说明:本说明书取脱磷率８５%,脱硫率35%;钢水中残余锰量取３0％．
（2）各元素耗氧量及氧化产物量（表1-6)
表 1-６ 铁水中元素氧化量、氧化产物量