畢業(yè)設(shè)計--年產(chǎn)400萬噸合格鋼坯轉(zhuǎn)爐煉鋼車間初步設(shè)計

1、<p><b>　　本科畢業(yè)設(shè)計</b></p><p>　　設(shè)計題目：年產(chǎn)400萬噸合格鋼坯轉(zhuǎn)爐煉鋼車間初步設(shè)計</p><p><b>　　學(xué) 院：</b></p><p><b>　　專 業(yè)：</b></p><p><b>　　班

2、級：</b></p><p><b>　　學(xué) 號： </b></p><p><b>　　學(xué)生姓名： </b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師： </b></p><p><b>　　目錄</b></p><p&

3、gt;<b>　　摘要VII</b></p><p>　　AbstractVIII</p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1國外煉鋼技術(shù)的發(fā)展1</p><p>　　1.2我國轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展1</p><p>　　1.2.1 起

4、步與發(fā)展階段(1962～1979年)1</p><p>　　1.2.2較快發(fā)展階段(1980～2000年)2</p><p>　　1.2.3 高速發(fā)展階段(2001年至今)2</p><p>　　1.3轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝流程及發(fā)展3</p><p>　　1.3.1現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝流程3</p><p>　　1.4國

5、外先進鋼鐵企業(yè)的轉(zhuǎn)爐吹煉技術(shù)4</p><p>　　1.5我國氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)展望6</p><p>　　1.5.1轉(zhuǎn)爐大型化和流程優(yōu)化6</p><p>　　1.5.2轉(zhuǎn)爐高效化6</p><p>　　1.5.3 鋼水潔凈化7</p><p>　　1.5.4 控制模型化7</p><p

6、>　　1.5.5資源綜合利用化7</p><p>　　1.5.6鋼渣的綜合利用7</p><p>　　1.5.7蒸氣、煤氣的回收利用8</p><p>　　1.6現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)存在的問題8</p><p>　　2 在六盤水建立鋼鐵廠可行性分析9</p><p>　　2.1 地理條件分析9</p

7、><p>　　2.2礦產(chǎn)資源分析9</p><p>　　2.3 交通條件分析10</p><p>　　2.4 氣候條件分析11</p><p>　　2.5本課題的設(shè)計意義11</p><p>　　3 物料平衡計算12</p><p>　　3.1 原始數(shù)據(jù)12</p><

8、;p>　　3.1.1鐵水成分及溫度：12</p><p>　　3.1.2 原材料成分：12</p><p>　　3.1.3冶煉鋼種及成分13</p><p>　　3.1.4平均比熱13</p><p>　　3.1.5冷卻劑13</p><p>　　3.1.6反應(yīng)熱效應(yīng)13</p><

9、;p>　　3.1.7根據(jù)國內(nèi)同類轉(zhuǎn)爐的實測參數(shù)數(shù)據(jù)選取如下：14</p><p>　　3.2 物料平衡計算：14</p><p>　　3.2.1 爐渣量及成分計算14</p><p>　　3.2.2礦石、煙塵中鐵量及耗氧量20</p><p>　　3.2.3爐氣成分及質(zhì)量計算20</p><p>　　3

10、.2.4氧氣消耗量計算21</p><p>　　3.2.5鋼水量計算21</p><p>　　3.2.6物料平衡表22</p><p>　　4 熱平衡計算23</p><p>　　4.1熱收入項23</p><p>　　4.1.1鐵水物理熱23</p><p>　　4.1.2鐵水中各

11、元素氧化放熱及成渣熱23</p><p>　　4.1.3煙塵氧化放熱：23</p><p>　　4.2熱支出項24</p><p>　　4.2.1鋼水物理熱24</p><p>　　4.2.2爐渣物理熱24</p><p>　　4.2.3礦石分解吸熱24</p><p>　　4.2.

12、4煙塵物理熱24</p><p>　　4.2.5爐氣物理熱24</p><p>　　4.2.6渣中鐵珠物理熱24</p><p>　　4.2.7.噴濺金屬物理熱25</p><p>　　4.2.8 白云石分解熱25</p><p>　　4.2.9剩余熱量25</p><p>　　4.

13、2.10廢鋼加入量25</p><p>　　4.3 熱平衡表25</p><p>　　5 加入廢鋼和脫氧后的物料平衡27</p><p>　　5.1 加入廢鋼的物料平衡27</p><p>　　5.1.1廢鋼中各元素應(yīng)被氧化量如下表所示：27</p><p>　　5.1.2加入廢鋼后的物料平衡表如下：28&

14、lt;/p><p>　　5.1.3加入廢鋼的物料平衡28</p><p>　　5.2脫氧后的物料平衡29</p><p>　　5.2.1冶煉Q215鋼選用錳鐵和硅鐵脫氧29</p><p>　　5.2.2計算錳鐵、硅鐵加入量29</p><p>　　5.2.3脫氧劑中各元素的計算30</p><

15、;p>　　6 全廠金屬平衡32</p><p>　　6．1 收入項32</p><p>　　6.2 支出項33</p><p>　　6.3 全廠金屬平衡表34</p><p>　　6.4 所需廢鋼量計算35</p><p>　　7 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐爐型設(shè)計36</p><p>

16、　　7.1 轉(zhuǎn)爐的座數(shù)、公稱容量及生產(chǎn)能力的確定36</p><p>　　7.1.1根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品方案計算出年需鋼水量36</p><p>　　7.1.2選取轉(zhuǎn)爐作業(yè)率和冶煉一爐鋼平均時間36</p><p>　　7.1.3計算出年出鋼爐數(shù)（N）36</p><p>　　7.1.4平均爐產(chǎn)鋼水量36</p><

17、;p>　　7.1.5車間生產(chǎn)能力的確定36</p><p>　　7.2轉(zhuǎn)爐爐型的主要參數(shù)37</p><p>　　7.2.1原始條件37</p><p>　　7.2.2爐型選擇37</p><p>　　7.2.3爐容比37</p><p>　　7.2.4熔池尺寸的計算37</p><

18、;p>　　7.2.5爐帽尺寸的確定38</p><p>　　7.2.6爐身尺寸確定38</p><p>　　7.2.7出鋼口尺寸的確定39</p><p>　　7.2.8爐襯厚度確定39</p><p>　　7.2.9爐殼厚度確定40</p><p>　　7.2.10驗算高寬比40</p>

19、<p><b>　　8 氧槍設(shè)計41</b></p><p>　　8.1氧槍噴頭設(shè)計41</p><p>　　8.1.1原始數(shù)據(jù)41</p><p>　　8.1.2計算氧流量41</p><p>　　8.1.3 選用噴孔41</p><p>　　8.1.4 設(shè)計工況氧壓

20、41</p><p>　　8.1.5 計算吼口直徑41</p><p>　　8.1.6 計算d出42</p><p>　　8.1.7 計算擴張段長度42</p><p>　　8.1.8 收縮段長度42</p><p>　　8.2氧槍槍身設(shè)計42</p><p>　　8.2.1原始數(shù)據(jù)

21、42</p><p>　　8.2.2 中心氧管管徑確定42</p><p>　　8.2.3中層套管管徑的確定43</p><p>　　8.2.4外層套管管徑的確定43</p><p>　　8.2.5中層套管下沿至噴頭面間隙h43</p><p>　　9 連鑄機設(shè)備的確定44</p><p&

22、gt;　　9.1 連鑄機的發(fā)展歷史及前景44</p><p>　　9.2 連鑄機的選擇及工藝參數(shù)的計算44</p><p>　　9.2.1連鑄機機型的選擇44</p><p>　　9.2.2盛鋼桶允許澆注的最大時間tmax45</p><p>　　9.2.3鑄坯斷面45</p><p>　　9.2.4 拉坯速

23、度46</p><p>　　9.2.5 連鑄機流數(shù)的確定46</p><p>　　9.3 弧形連鑄機的總體尺寸46</p><p>　　9.3.1 連鑄機的變曲半徑R46</p><p>　　9.3.2 連鑄機總長度L47</p><p>　　9.3.3 連鑄機產(chǎn)量的確定47</p><

24、;p>　　9.4連鑄機與轉(zhuǎn)爐的配合及連鑄機臺數(shù)的確定47</p><p>　　9.4.1 連鑄機與轉(zhuǎn)爐的配合47</p><p>　　9.4.2 連鑄機臺數(shù)的確定n48</p><p>　　9.5中間包主要工藝參數(shù)48</p><p>　　9.5.1中間包容量的確定48</p><p>　　9.5.

25、2中間包的水口尺寸48</p><p>　　9.6結(jié)晶器的選擇49</p><p>　　10 車間其它主要設(shè)備的計算和選擇50</p><p>　　10.1 鐵水供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)備50</p><p>　　10.1.1 混鐵爐容量和座數(shù)50</p><p>　　10.2 廢鋼供應(yīng)系統(tǒng)和設(shè)備50</p>

26、<p>　　10.2.1廢鋼間面積50</p><p>　　10.2.2廢鋼槽容量51</p><p>　　10.3 盛鋼桶容量和數(shù)量的選擇51</p><p>　　10.3.1盛鋼桶容量51</p><p>　　10.4 渣罐車數(shù)量的確定52</p><p>　　10.4.1渣罐車數(shù)量52

27、</p><p>　　10.5起重機的選擇及臺數(shù)的確定52</p><p>　　11 轉(zhuǎn)爐車間主廠房的工藝布置和尺寸選擇54</p><p>　　11.1主廠房主要尺寸的確定54</p><p>　　11.1.1原料跨間布置54</p><p>　　11.1.2爐子跨間布置54</p><

28、p>　　11.1.3 澆鑄跨主要尺寸的確定56</p><p>　　11.1.4 精煉跨跨度確定56</p><p>　　11.2 連鑄區(qū)域的布置56</p><p>　　12 RH爐外精煉技術(shù)57</p><p>　　12.1 爐外精煉的發(fā)展歷史57</p><p>　　12.2 RH精煉技術(shù)的

29、開發(fā)與應(yīng)用57</p><p>　　12.3 采用RH工藝達(dá)到的效果58</p><p>　　12.4 RH噴粉技術(shù)及其發(fā)展59</p><p>　　12.4.1 RH－PB法59</p><p>　　12.4.2　RH－PTB噴粉法60</p><p>　　12.4.3　MESID技術(shù)60</

30、p><p>　　12.4.4 RH技術(shù)冶金功能的比較60</p><p>　　13 煙塵處理系統(tǒng)61</p><p>　　13.1國內(nèi)外轉(zhuǎn)爐煉鋼煙塵處理系統(tǒng)概況61</p><p>　　13.2 轉(zhuǎn)爐煤氣干法(LT法)除塵技術(shù)工藝介紹62</p><p>　　13.3 轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵系統(tǒng)主要構(gòu)成及技術(shù)特點63

31、</p><p>　　13.3.1蒸發(fā)冷卻器63</p><p>　　13.3.2靜電除塵器63</p><p>　　13.3.3煤氣冷卻器64</p><p>　　13.3.4控制系統(tǒng)64</p><p>　　13.4 經(jīng)濟效益和社會效益分析65</p><p>　　13.5 轉(zhuǎn)爐煤

32、氣干法除塵系統(tǒng)發(fā)展前景65</p><p><b>　　14 結(jié)論66</b></p><p><b>　　參考文獻67</b></p><p><b>　　致謝68</b></p><p><b>　　附錄69</b></p>&

33、lt;p>　　附錄Ⅰ技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)表69</p><p><b>　　附錄Ⅱ70</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　由于市場對鋼材的大量需求，現(xiàn)代化的煉鋼設(shè)備都在向著大型化的方向發(fā)展，本設(shè)計主要是模擬在六盤水市建立一個現(xiàn)代化年產(chǎn)400萬噸的大型煉鋼企業(yè)，以滿足市場對鋼材的需求，促

34、進經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展。</p><p>　　設(shè)計內(nèi)容主要包括：物料平衡和熱平衡計算、轉(zhuǎn)爐爐型設(shè)計、氧槍噴頭設(shè)計、連鑄機設(shè)備的選擇及各種附屬設(shè)備的確定等。</p><p>　　通過本設(shè)計從而獲得有利于冶煉的參數(shù)，對現(xiàn)場生產(chǎn)起到一定的指導(dǎo)作用，并為現(xiàn)場生產(chǎn)提供理論依據(jù)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：煉鋼,爐型設(shè)計,連鑄機 </p><p><b

35、>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Because the damand of market for steel is great ，and the equipment more and more large-scaled, the aim of design is to build a morden huge steelmaking enterprise located in

36、LiuPanShui city , which produce 400 million tons steel each year.</p><p>　　The content of design includes:The balance of materials and heat is calculatied the converter stove and the oxygen gun nozzle are de

37、sign , the conticaster equipment and appurtenance are selected.</p><p>　　The parameter of metallurgy are getted by the design , which take effect on the practice produce and provides the theory basis for the

38、 scene production.</p><p>　　Keyword: steelmaking,fesigning of section,continuous casting machine</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1國外煉鋼技術(shù)的發(fā)展</p><p>　　世界近代煉鋼工

39、業(yè)首先誕生于歐洲，機器得大量發(fā)明和廣泛使用，使鋼鐵成為最基本的工業(yè)材料，對鋼鐵得數(shù)量和質(zhì)量得需求越來越高。</p><p>　　首先公布轉(zhuǎn)爐煉鋼法得使英國發(fā)明家亨利·貝塞麥，1965年，亨利·貝塞麥在英國科學(xué)協(xié)會發(fā)表演講，宣布其發(fā)明了底吹酸性空氣轉(zhuǎn)爐煉鋼法，也因為此法生產(chǎn)率高、成本低的煉鋼方法，成為冶金史上得一大創(chuàng)舉，從此開創(chuàng)了大規(guī)模煉鋼得新時代。</p><p>　　

40、回顧氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼的發(fā)展，可分為以下三個時期。</p><p>　　轉(zhuǎn)爐大型化時期（1950～1970）：以轉(zhuǎn)爐大型化技術(shù)為核心，逐步完善了轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝和設(shè)備。先后開發(fā)出大型化轉(zhuǎn)爐設(shè)計技術(shù)、OG法除塵與煤氣回收技術(shù)、計算機靜態(tài)與副槍動態(tài)控制技術(shù)、鎂碳磚綜合砌爐與噴補掛渣等護爐工藝技術(shù)。</p><p>　　轉(zhuǎn)爐復(fù)合吹煉時期（1970～1990）：這一時期，由于連鑄技術(shù)的迅速發(fā)展，出現(xiàn)了全連鑄

41、得煉鋼車間。對轉(zhuǎn)爐煉鋼得穩(wěn)定性和終點控制得準(zhǔn)確性提出了更高的要求。為了改善轉(zhuǎn)爐吹煉后期鋼-渣反應(yīng)遠(yuǎn)離平衡，實現(xiàn)平穩(wěn)吹煉得目標(biāo)，綜合頂吹、底吹轉(zhuǎn)爐的優(yōu)點，研究開發(fā)出各種頂?shù)讖?fù)合吹煉工藝技術(shù)，在世界上迅速推廣。</p><p>　　轉(zhuǎn)爐綜合優(yōu)化時期（1990年以后）：在這一時期，由于社會對純凈鋼得生產(chǎn)需求日益增加。迫切需要建立起一種全新的、能大規(guī)模廉價生產(chǎn)純凈鋼的生產(chǎn)體制。圍繞純凈鋼生產(chǎn)，研究開發(fā)出鐵水“三脫”預(yù)處理

42、、高效轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)、全自動吹煉控制與濺渣護爐等重大新工藝技術(shù)。降低了生產(chǎn)成本、大幅度提高了生產(chǎn)效率。</p><p>　　1.2我國轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展</p><p>　　1.2.1 起步與發(fā)展階段(1962～1979年)</p><p>　　1962年第一座3 t氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼車間投產(chǎn)僅2年。1964年11月中國第一座3×30 t氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼車間在北京石景

43、山鋼鐵廠(后改名為首鋼)投產(chǎn)，這標(biāo)志著中國氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼開始向大型化方向發(fā)展，上海、本溪、攀枝花、太原一批國產(chǎn)30 t、50 t、120 t轉(zhuǎn)爐相繼投產(chǎn)。這一階段幾個較重要的發(fā)展標(biāo)志是首鋼3×30 t轉(zhuǎn)爐廠率先進行轉(zhuǎn)爐計算機控制技術(shù)開發(fā)，實現(xiàn)年產(chǎn)鋼200萬t以上；武鋼國產(chǎn)50 t轉(zhuǎn)爐適應(yīng)1700mm連軋生產(chǎn)與品種的要求，在國內(nèi)轉(zhuǎn)爐鋼廠首次配備了KR鐵水預(yù)脫硫、RH真空處理裝置等先進設(shè)備，迅速提高了中國氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼廠的技術(shù)檔次與水

44、平；首鋼、武鋼、上鋼一、三、五等廠推動連鑄生產(chǎn)，較快提高了轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)能力；工藝制度逐漸完善，生產(chǎn)穩(wěn)定，也進行轉(zhuǎn)爐煤氣回收、氧氣底吹轉(zhuǎn)爐、轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)合金鋼、硅鋼、不銹鋼等多項重要的工業(yè)試驗；從1978年起，開發(fā)了轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)合吹煉技術(shù)；攀鋼、承鋼、馬鋼成功地進行鐵水先提釩后煉鋼；包鋼進行底吹轉(zhuǎn)爐提鈮的工業(yè)化試驗；1979年，中國氧氣轉(zhuǎn)爐鋼首次超過平爐鋼產(chǎn)量，成為中國鋼產(chǎn)量增長的主要力量，也是這一階段發(fā)展最重要的標(biāo)志。由于這一時期大量轉(zhuǎn)爐由側(cè)吹轉(zhuǎn)

45、爐改造而成，</p><p>　　1.2.2較快發(fā)展階段(1980～2000年)</p><p>　　在這一階段，中國轉(zhuǎn)爐大型化、高水平化的重要標(biāo)志是寶鋼300t、250t，武鋼250t、首鋼210t大型轉(zhuǎn)爐的投產(chǎn)，尤其是1985年寶鋼300t轉(zhuǎn)爐投產(chǎn)為中國轉(zhuǎn)爐煉鋼起了示范作用。中國的連鑄比由1988年的14.7% 迅速增長到2000年的81.89% ，年均增長5.6%，加上鐵水預(yù)處理、鋼

46、水精煉同步發(fā)展，以及轉(zhuǎn)爐操作優(yōu)化、供氧強度的提高，大大增加了氧氣轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)率，1985年氧氣轉(zhuǎn)爐鋼在鋼產(chǎn)量中的比例超過50% ，1988年以來一直保持在80% 以上，成為1996年中國年產(chǎn)鋼超過1億t的主要推動力量。從1994年開始，主要依靠自己力量開發(fā)的大、中、小型轉(zhuǎn)爐濺渣護爐、長壽復(fù)合吹煉技術(shù)取得了重大進展，大幅度提高了轉(zhuǎn)爐作業(yè)率，降低了消耗，大批轉(zhuǎn)爐年冶煉爐數(shù)超過10000爐，有的在13000爐以上，成為這一時期氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼的一大

47、亮點。這一時期由于大批建設(shè)20～30t轉(zhuǎn)爐，主要生產(chǎn)長型材的轉(zhuǎn)爐鋼廠，轉(zhuǎn)爐數(shù)量增加1倍多，平均爐容僅增加10%，由此帶來能耗高、環(huán)保差等一系列問題。到2000年以后，由于資源、環(huán)境的壓力，全行業(yè)小轉(zhuǎn)爐均面臨著淘汰。</p><p>　　1.2.3 高速發(fā)展階段(2001年至今)</p><p>　　進入新世紀(jì)以來，中國氧氣轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量每年都以2000～6000萬t的速度遞增，2004年氧氣轉(zhuǎn)

48、爐鋼產(chǎn)量首次突破2億t，2005年達(dá)3億t，這種史無前例的增長，成為中國年產(chǎn)鋼連續(xù)突破2億t、3億t的關(guān)鍵因素，也使世界年產(chǎn)鋼在新世紀(jì)初連續(xù)突破9億t、10億t和11億t。這一階段的重要標(biāo)志—轉(zhuǎn)爐大型化的趨勢十分明顯，基本上可以立足于自主設(shè)計、制造，轉(zhuǎn)爐平均噸位增加了1倍多。轉(zhuǎn)爐濺渣護爐復(fù)吹長壽技術(shù)成為系列化，底吹透氣元件不更換，100%復(fù)吹的大中型轉(zhuǎn)爐爐齡基本上可以超過10000爐，許多已超過20000爐，最高達(dá)30368爐，成為世界

49、上獨樹一幟的氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)。這一時期，加快了高效率、低成本的潔凈鋼生產(chǎn)平臺建設(shè)速度，加上轉(zhuǎn)爐計算機動態(tài)自動控制水平的提高，氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼幾乎覆蓋了所有品種。寶鋼、鞍鋼、武鋼等企業(yè)都具備了生產(chǎn)N、H、0、P、S總含量≤100×10-6 純凈鋼的條件，各類高強、高韌性、耐蝕、耐候、耐火、抗震用鋼批量生產(chǎn)，國內(nèi)轎車用鋼整車供貨，市場占有率超過65%。這一時期最大的亮點應(yīng)當(dāng)是高爐一氧氣轉(zhuǎn)爐一薄板坯連鑄連軋緊湊型流程成功嫁接優(yōu)化，煉鋼技

50、術(shù)得到了豐富和提升，并迅速地走在世界前</p><p>　　1.3轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝流程及發(fā)展</p><p>　　1.3.1現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝流程</p><p>　　現(xiàn)在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)是一個龐大而復(fù)雜的綜合生產(chǎn)部門。在這個鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中，鋼鐵材料的生產(chǎn)包括采礦、選礦、燒結(jié)（球團）、焦化、煉鐵、煉鋼和各種軋鋼等過程。由于各種鋼材質(zhì)量主要決定于煉鋼工藝過程和設(shè)備，所以煉鋼成為

51、鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)流程中的中心環(huán)節(jié)。目前主要得煉鋼方式是轉(zhuǎn)爐煉鋼，我國現(xiàn)在轉(zhuǎn)爐鋼占總鋼產(chǎn)量得比例已經(jīng)超過80%，并接近90%。</p><p>　　過去鋼鐵冶煉得工藝流程基本是鐵水 煉鋼爐（轉(zhuǎn)爐、電爐、平爐） 澆注（模鑄、連鑄） 軋鋼得模式，這樣得模式由于缺少鐵水的預(yù)處理、爐外精煉工藝，只能冶煉普通鋼種，難以冶煉優(yōu)質(zhì)特種高性能鋼材，平爐由于其爐渣堿度低，脫磷、脫硫效果差，限制了鋼材質(zhì)量得提高，隨著工業(yè)和科

52、學(xué)技術(shù)得發(fā)展，對鋼材質(zhì)量和性能提出了更高的要求，迫使人們開發(fā)也冶煉更多品種得鋼材，從而推動了煉鋼技術(shù)的不斷發(fā)展。轉(zhuǎn)爐冶煉采用鐵水預(yù)處理、爐外精煉工藝后，鋼得質(zhì)量大大提高，轉(zhuǎn)爐鋼品種增加，轉(zhuǎn)爐不僅能冶煉普通鋼種，而且能冶煉高級優(yōu)質(zhì)鋼種，甚至能冶煉包括不銹鋼在內(nèi)的特種鋼，這為轉(zhuǎn)爐煉鋼的發(fā)展提供了廣闊的空間。</p><p>　　傳統(tǒng)的鋼水澆注一直以模注為主，不僅生產(chǎn)效率低、工人勞動強度大、車間環(huán)境惡劣，而且金屬損失大

53、、回收率低、難以澆注大型鋼錠。采用連鑄后，情況大為改觀，生產(chǎn)效率和金屬回收率大為提高，工人勞動強度降低，實現(xiàn)了澆注過程得完全自動化，近十年中煉鋼連鑄比不斷提高，許多大型鋼鐵企業(yè)均已實現(xiàn)了全連鑄。</p><p>　　高爐 鐵水預(yù)處理 轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)合吹煉 爐外精煉 連鑄連軋，已成為大型現(xiàn)代化鋼鐵企業(yè)鋼鐵生產(chǎn)模式。而高爐 鐵水預(yù)處理 轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)合吹煉 RH真空精煉 連鑄連

54、軋或連鑄 鑄坯熱送 直接軋制，則是現(xiàn)在轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)得最佳工藝流程。</p><p>　　1.4國外先進鋼鐵企業(yè)的轉(zhuǎn)爐吹煉技術(shù)</p><p>　　目前，社會對潔凈鋼的需求不斷增加，迫切需要建立起一種全新的、能大規(guī)模廉價生產(chǎn)純凈鋼的生產(chǎn)體制。同時，單純依賴生產(chǎn)工序的技術(shù)改進，很難達(dá)到最佳的經(jīng)濟效果。為實現(xiàn)這一目標(biāo)，日本冶煉專家提出了“分階段冶煉”的思想，經(jīng)過近10年的實踐，日本基

55、本解決了新流程所面臨的技術(shù)問題。采用新工藝后，原轉(zhuǎn)爐的鋼水質(zhì)量和生產(chǎn)效率明顯提高，改變了“三吹二”或“二吹一”的 傳統(tǒng)模式，建立起一座轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)體制。</p><p>　　(1)、蒂森公司TBM法</p><p>　　早在20世紀(jì)70年代末期，蒂森公司通過一系列的研究試驗，確立了TBM 法復(fù)合吹煉技術(shù)。該法是從轉(zhuǎn)爐底部向熔池吹人N2、Ar。多年來，蒂森公司的布魯克豪森廠2座380t轉(zhuǎn)爐、貝

56、克爾韋特廠3座260t轉(zhuǎn)爐和盧森堡阿爾貝德馬里蒂姆廠2座300t轉(zhuǎn)爐均采用TBM法復(fù)合吹煉，并取得了良好的經(jīng)濟效益，生產(chǎn)成本亦有所降低。采用TBM法復(fù)合吹煉，鋼水收得率提高、造渣劑加入量減少、合金回收率高、氧槍及爐襯壽命延長，使鋼的生產(chǎn)成本降低約5馬克/t鋼。</p><p>　　此外，TBM法曾出售給印度一家鋼廠，在生產(chǎn)實踐中也取得了良好的脫磷效果。2001年我國梅山冶金公司150t轉(zhuǎn)爐引進了TBM技術(shù)，JJ(

57、KJ)JJ運行結(jié)果表明，TBM法具有良好的脫磷能力。</p><p>　　(2)、阿爾貝德薩爾鋼公司LBE法</p><p>　　伏林根廠3座150t轉(zhuǎn)爐采用LBE法復(fù)合吹煉。生產(chǎn)實踐證明，LBE法復(fù)吹技術(shù)透氣元件壽命長，可大幅度調(diào)節(jié)吹氣量；操作簡便；流經(jīng)爐底布置的12個透氣磚的氣流可以保持恒定，透氣磚沿爐底呈圓周布置；攪拌氣體的輸入管線可從轉(zhuǎn)爐耳軸經(jīng)球型接頭引入轉(zhuǎn)爐爐底；利用聲波對爐內(nèi)成

58、渣過程進行連續(xù)監(jiān)控。</p><p>　　采用LBE法復(fù)合吹煉取得了下列效果：</p><p>　　爐渣中FeO含量降低約2.5</p><p>　　金屬收得率提高約0.5% ；</p><p>　　石灰耗量約減少5(㎏)/t鋼；</p><p>　　不經(jīng)脫氣處理的鋼中碳含量可達(dá)0.02 ；</p>&l

59、t;p>　?、?轉(zhuǎn)爐出鋼成分、溫度均勻。</p><p>　　由于LBE法復(fù)吹具有諸多優(yōu)點，被歐洲一些鋼廠及新日鐵室蘭廠廣泛采用。</p><p>　　(3)、新日鐵公司LD—AB復(fù)吹技術(shù)</p><p>　　早在1979年末，新日鐵公司大分廠340t轉(zhuǎn)爐、八幡一煉鋼150t轉(zhuǎn)爐、八幡三煉鋼320t轉(zhuǎn)爐以及名古屋廠均相繼把原有頂吹轉(zhuǎn)爐改造成了LD—OB復(fù)吹轉(zhuǎn)

60、爐。此外，新日鐵還開發(fā)了LD—AB復(fù)吹技術(shù)，從轉(zhuǎn)爐底部吹人惰性氣體，如君津二煉鋼300t轉(zhuǎn)爐、君津一煉鋼220t轉(zhuǎn)爐。1990年新日鐵向?qū)氫撦敵隽薒D—AB技術(shù)。日本新日鐵采用預(yù)脫磷硫—B0lF精煉—CC工藝生產(chǎn)海洋結(jié)構(gòu)用高級管線鋼，達(dá)到碳(0.001%)、全氧(0.0025%)、氮(0.0015%)、磷(0.0025%)、硫(0.0003%)和氫(0.0001%)之和為0.0069%。</p><p>　　(4

61、)、住友金屬STB法</p><p>　　住友金屬發(fā)明了STB 復(fù)合吹煉技術(shù)，從轉(zhuǎn)爐底部吹人N2、Ar、CO2、O2四種混合氣體，其中O2約占15%。底部噴嘴采用雙層套管式，爐底安裝了4支噴嘴，轉(zhuǎn)爐采用活爐底，可進行更換，爐底采用Mg—C質(zhì)磚，最初爐底壽命僅為700～1000次。最近已將透氣元件改為透氣磚，透氣磚為Mg—C磚，每塊透氣磚內(nèi)鑲嵌56～6O根耐熱不銹鋼管，不銹鋼管直徑為2mm。STB 法復(fù)吹轉(zhuǎn)爐由于從

62、底部噴入部分CO2，因此，應(yīng)增設(shè)CO2的制備系統(tǒng)。一般從轉(zhuǎn)爐廢氣中回收，要求CO2純度>99.25，水分≤O.0002。由于采用STB復(fù)合吹煉技術(shù)，擴大了轉(zhuǎn)爐冶煉超低碳鋼種的范圍，同時獲得了良好的操作指標(biāo)。</p><p>　　(5)、川崎制鐵公司LD—KGC和K—B0P法</p><p>　　川崎制鐵公司開發(fā)出兩種不同類型的頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，即K—BOP和LD—KGC。K—BOP在底吹

63、噴嘴噴人石灰的同時，還吹入一部分氧氣；LD—KGC則在底吹噴嘴噴吹惰性氣體的同時，用頂槍吹氧。LD—KGC通過提高底吹惰性氣體流量來增加熔池的攪拌力；K—BOP法在精煉末期，混合底吹惰性氣體與氧氣來增加熔池攪拌。生產(chǎn)中，LD—KGC法使用CO氣體；K—BOP法使用C02氣體。</p><p>　　(6)、日本鋼管公司NK—CB復(fù)吹技術(shù)</p><p>　　日本鋼管公司開發(fā)了NK—CB復(fù)吹技

64、術(shù)，并先后在福山一煉鋼廠180t轉(zhuǎn)爐和福山二煉鋼廠250t轉(zhuǎn)爐上采用。從轉(zhuǎn)爐底部噴吹CO2氣體，冶煉極低碳鋼時吹人N2和Ar，底部噴入氣體量≤0.1m3/(t·min)，采用單管噴嘴，爐底設(shè)4支噴嘴。采用NK—CB復(fù)吹技術(shù)冶煉低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼時，金屬收得率可提高0.6，鐵合金消耗有所降低，其中鋁降低0.35(㎏)/t鋼，F(xiàn)e—Mn降低1.2(㎏)/t鋼；石灰消耗降低3(㎏)/t鋼，轉(zhuǎn)爐吹煉時間可縮短1 min。</p>

65、<p>　　(7)、轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)法脫磷</p><p>　　目前，單用轉(zhuǎn)爐工藝磷含量可達(dá)到0.004～0.01 。其高低取決于鐵水的硅和磷含量。根據(jù)渣量來確定鐵水硅含量，在脫磷期間形成的P O5是一定的。在日本，鐵水脫磷后再進行少渣吹煉比較普及。采用轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)法脫磷，鋼水含磷可達(dá)0.004。然而，在這種情況下必須注意的是，鐵水脫磷必須先脫硅，轉(zhuǎn)爐冶煉超低硅鐵水，具有少渣操作的優(yōu)越性。另一方面，這一工藝廢鋼

66、比低。采用雙聯(lián)法，第一座轉(zhuǎn)爐的爐渣扒掉，第二座轉(zhuǎn)爐出鋼后爐渣返回到第一座轉(zhuǎn)爐，用于下一爐次鐵水脫磷，使轉(zhuǎn)爐吹煉終點磷含量達(dá)0.003。如果出鋼時帶少量渣，渣中P2O5還原可使鋼水回磷。此外，添加含磷合金元素和錳鐵，也能引起磷含量增加，最終產(chǎn)品的磷含量比轉(zhuǎn)爐吹煉終點的磷含量高出0.001左右。</p><p>　　1.5我國氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)展望</p><p>　　1.5.1轉(zhuǎn)爐大型化和流程

67、優(yōu)化</p><p>　　中國《鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》明確規(guī)定新建轉(zhuǎn)爐必須≥120t。一方面將全力推進轉(zhuǎn)爐大型化的進程，加快淘汰落后的小轉(zhuǎn)爐，另一方面則將更理性地研究轉(zhuǎn)爐大型化的合理爐容問題。殷瑞鈺院士呼吁研究鋼鐵聯(lián)合企業(yè)各工序的界面技術(shù)，樹立轉(zhuǎn)爐設(shè)計動態(tài)有序地理順銜接匹配關(guān)系，做到全流程優(yōu)化的思路，反對各工序能力簡單疊加的設(shè)計方法。</p><p>　　1.5.2轉(zhuǎn)爐高效化</p>

68、;<p>　　為了提高轉(zhuǎn)爐作業(yè)效率，降低生產(chǎn)成本，如何進一步縮短轉(zhuǎn)爐冶煉周期一直是各鋼廠研究的課題。其中，轉(zhuǎn)爐采用“三脫”鐵水少渣冶煉，純吹煉時間可以縮短3～5 min，采用直接出鋼技術(shù)可以縮短轉(zhuǎn)爐停吹到出鋼的鎮(zhèn)靜時間2～3 min。日本住友金屬和歌山新煉鋼廠通過改造，鐵水全部采用KR攪拌法脫硫，經(jīng)過專用脫磷轉(zhuǎn)爐進行全量鐵水脫磷處理，然后，再到脫碳轉(zhuǎn)爐進行脫碳升溫。脫磷轉(zhuǎn)爐和脫碳轉(zhuǎn)爐冶煉周期只有20 min，其中純吹氧時間

69、只有9 min，2座公稱容量210t脫碳轉(zhuǎn)爐(2吹1)年產(chǎn)鋼400萬t以上，實現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐高效化。該模式對于新建鋼廠和老廠改造均有借鑒作用。</p><p>　　1.5.3 鋼水潔凈化</p><p>　　用戶對鋼材質(zhì)量要求的不斷提高促使煉鋼技術(shù)的發(fā)展，其中純凈鋼生產(chǎn)技術(shù)越來越受到鋼廠的重視。寶鋼從20世紀(jì)90年代初期就開始研究純凈鋼生產(chǎn)技術(shù)，經(jīng)過十幾年開發(fā)，目前已擁有完善的純凈鋼煉鋼技術(shù)。采

70、用該技術(shù)生產(chǎn)的純凈管線鋼和IF鋼在不同階段達(dá)到的純凈度水平。在2004年進行的批量超純凈管線鋼生產(chǎn)試驗中S、P、0、N、H元素的總含量最小達(dá)到71×10-6。除了對鋼水雜質(zhì)元素控制外，還要對鋼水的夾雜物進行控制，特別是氧化物夾雜。復(fù)吹轉(zhuǎn)爐可以明顯降低轉(zhuǎn)爐終點游離氧含量，減少氧化物夾雜的生成。因此，轉(zhuǎn)爐復(fù)吹技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，對于從源頭上減少夾雜物有著重要作用。</p><p>　　1.5.4 控制模型化&

71、lt;/p><p>　　中國鋼鐵產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性不夠，其原因有很多，但轉(zhuǎn)爐靠人工操作引起波動大是其主要原因。隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，煉鋼模型的開發(fā)和利用不斷進步。目前，中國大部分轉(zhuǎn)爐實現(xiàn)了模型控制。轉(zhuǎn)爐模型主要有轉(zhuǎn)爐靜態(tài)和動態(tài)模型、轉(zhuǎn)爐自動吹煉模型、轉(zhuǎn)爐合金模型等。模型的應(yīng)用對生產(chǎn)操作的穩(wěn)定、提高勞動生產(chǎn)率、減少質(zhì)量波動等起著促進作用。因此，有必要繼續(xù)優(yōu)化、完善冶金模型，進一步提高模型控制精度，全面推進大、中型轉(zhuǎn)爐

72、的全自動不倒?fàn)t煉鋼技術(shù)，進行智能型轉(zhuǎn)爐煉鋼。</p><p>　　1.5.5資源綜合利用化</p><p>　　改變原有煉鋼過程產(chǎn)生大量廢棄物的概念，將煉鋼過程產(chǎn)生的液態(tài)、固態(tài)和氣態(tài)的物質(zhì)定義為煉鋼過程副產(chǎn)品加以利用。</p><p>　　1.5.6鋼渣的綜合利用</p><p>　　(1)鋼渣返回?zé)Y(jié)利用</p><p&

73、gt;　　燒結(jié)礦中配加鋼渣替代熔劑，不僅能回收利用鋼渣中殘鋼、氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂、氧化錳等有益成分，也成為燒結(jié)礦的增強劑，從而提高了燒結(jié)礦的質(zhì)量和產(chǎn)量。目前，寶鋼、鞍鋼、首鋼等企業(yè)均有利用。寶鋼燒結(jié)礦中的鋼渣配比約為1.2% ，使用量穩(wěn)定在15萬t/a以上。</p><p>　　(2)鋼渣返回轉(zhuǎn)爐利用</p><p>　　寶鋼開發(fā)利用BRP工藝技術(shù)后，由于脫磷負(fù)荷主要由脫磷爐分擔(dān)，脫碳

74、爐的鋼渣磷含量較低，可以返回轉(zhuǎn)爐利用。目前，寶鋼成功進行了脫碳爐鋼渣返回轉(zhuǎn)爐利用的試驗。結(jié)果表明，通過適當(dāng)?shù)墓に噷撛祷剞D(zhuǎn)爐利用，可以有效地促進轉(zhuǎn)爐冶煉過程的前期化渣，降低副原料消耗，達(dá)到降本增效目的。除了少部分返回?zé)Y(jié)和轉(zhuǎn)爐利用之外，鋼渣主要用于道路工程，如用于地基回填和軟土地基加固、混凝土摻和料等。其次，用于做鋼渣水泥以及新型建筑材料，如人行道磚、人造大理石等人造建材以及耐海水腐蝕、防海藻附著的海岸混凝土砌塊等。</p>

75、;<p>　　寶鋼對含金屬鐵較多的鐵渣和鋼渣進行渣與金屬鐵的分離，把富含金屬鐵的渣鐵和渣鋼返回轉(zhuǎn)爐和電爐加以利用，研究渣鋼、渣鐵的回收利用分別始于1996年和2001年。經(jīng)過近幾年的實踐，目前已實現(xiàn)渣鋼全量回收利用，渣鐵回收利用率也超過80%。</p><p>　　目前，中國大部分鋼廠已逐步實現(xiàn)鋼渣綜合利用，但在除塵粉和OG泥的綜合利用以及廢舊耐材利用方面還有待進一步開發(fā)。今后仍需努力在源頭上加以控

76、制，推廣轉(zhuǎn)爐少渣煉鋼技術(shù)，減少鋼渣產(chǎn)生量，提高鋼渣綜合利用水平。</p><p>　　1.5.7蒸氣、煤氣的回收利用</p><p>　　轉(zhuǎn)爐煉鋼屬于“自熱式”冶煉，依靠鐵水中C、Si、Mn、P等元素的氧化反應(yīng)放熱，完成冶煉過程，并產(chǎn)生大量高溫CO燃?xì)?。燃?xì)鉁囟燃s1500℃，燃?xì)鉄嶂导s8790(KJ)/m3 ，煤氣發(fā)生量波動在97～115 m3/t之間。一般采用煤氣回收技術(shù)回收轉(zhuǎn)爐煤氣的化

77、學(xué)潛熱，用余熱鍋爐回收煙氣的物理熱。當(dāng)被回收的煤氣和蒸氣的總熱量大于轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)消耗的各種能源總量時，便實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐工序“負(fù)能”煉鋼。目前，寶鋼、武鋼、鞍鋼等企業(yè)實現(xiàn)了轉(zhuǎn)爐工序“負(fù)能”煉鋼。然而，目前還有相當(dāng)部分轉(zhuǎn)爐尚未做到煤氣和蒸氣的有效回收。今后一段時間仍需對轉(zhuǎn)爐煤氣一蒸氣最佳回收量及轉(zhuǎn)爐工序“負(fù)能煉鋼”技術(shù)進行研究，包括轉(zhuǎn)爐煤氣高附加值的利用等。</p><p>　　1.6現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)存在的問題</p&g

78、t;<p>　　現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)普遍存在的問題主要是隨著社會對潔凈鋼的生產(chǎn)需求日益提高，迫切需要建立起一種全新的、能大規(guī)模廉價生產(chǎn)純凈鋼的生產(chǎn)體系。因此，如何降低生產(chǎn)成本、能耗，生產(chǎn)出大量的純凈鋼以達(dá)到社會的需求是當(dāng)前必須解決的問題。</p><p>　　2 在六盤水建立鋼鐵廠可行性分析</p><p>　　2.1 地理條件分析</p><p>　　六

79、盤水市是以能源、原材料工業(yè)為支柱的重工業(yè)城市。位于貴州西部，烏蒙山脈南端，云貴高原結(jié)合部。全市轄水城縣、盤縣和六枝特區(qū)及鐘山區(qū)，介于東經(jīng)104°18′—105°42′，北緯25°19′—26°55′之間。因地處黔中高原向滇東高原和廣西丘陵向黔西北高原的過渡地帶，故地勢西高東低，北高南低。烏蒙山東南支脈斜貫全境，成為長江水系與珠江水系的分水嶺。境內(nèi)海拔高度在1400—1900mm之間，最高海拔290

80、0m，最低609m，屬喀斯特地形地貌，占全市總面積的63.2%。</p><p><b>　　2.2礦產(chǎn)資源分析</b></p><p>　　六盤水市經(jīng)長期地質(zhì)礦產(chǎn)勘查，尤其是通過1964年以來，以煤為主大量而廣泛的找礦與普查勘探，獲得了豐碩成果?？辈榕c研究證實，六盤水市礦產(chǎn)具有資源較為豐富，優(yōu)勢礦產(chǎn)突出，主要礦產(chǎn)分布廣泛而相對集中，規(guī)模大，質(zhì)量良好，資源潛力大等特點

81、。發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)（含亞礦種）已達(dá)45種以上，其中不同程度探明資源儲量的有26種，共有資源儲量產(chǎn)地133處。其中尤以能源礦產(chǎn)煤炭及煤層氣最具優(yōu)勢，在全省乃至江南占有突出地位；鐵、鉛鋅、水泥原料、熔劑用灰?guī)r、冶金用白云巖等亦是該市具有重要價值的礦產(chǎn)。以豐富的資源為依托，六盤水市已建成我國南方最大的煉焦煤生產(chǎn)基地，是貴州實施“西電東送”，加快火電發(fā)展的供煤基地，并建成為貴州重要的鋼鐵、水泥生產(chǎn)基地。</p><p>　　六

82、盤水是國內(nèi)著名的煤田，是貴州、也是我國南方最大的煉焦煤資源基地。全市煤炭分布廣泛，煤類較為齊全，產(chǎn)出煤層多，厚度大，地勘工作程度較高，煤質(zhì)良好，</p><p>　　盤縣與鐘山區(qū)、水城是貴州低硫優(yōu)質(zhì)煉焦煤的集中產(chǎn)區(qū)。歷年探明資源儲量產(chǎn)地82處，累計探明155億噸以上，經(jīng)多年開采至2001年末，全市保有資源儲量148.67億噸（不含原表外資源量），約占全省總量的28%左右，僅少于畢節(jié)地區(qū)，排名全省第二。在全市保有資

83、源儲量中，煉焦用煤高達(dá)90億噸，占全省煉焦煤總量的85%，居江南之首，計占南方各?。▍^(qū)、市）煉焦煤總和的76%以上。</p><p>　　六盤水是全國著名的煤層氣（瓦斯）分布區(qū)，也是我國實施西部大開發(fā)地質(zhì)調(diào)查與勘查的四大重點煤層氣片區(qū)之一。根據(jù)貴州省煤田地質(zhì)局等省內(nèi)外單位的勘查與研究，煤層中蘊藏有豐富可供開發(fā)利用的煤層氣，預(yù)測埋深2000m以淺的資源量1.42萬億m3，占全省總量的45%，成為貴州最大的煤層氣資源

84、分布區(qū)。以富甲烷煤層氣為主，占總量的93.7%。按面積、資源豐度、含氣量等多項指標(biāo)進行定量評議排序，在全國63個重要煤層氣目標(biāo)區(qū)中列第12位。埋深500m以內(nèi)煤層甲烷含量一般為12—20ml/g，最高可達(dá)38.4ml/g。以豐富資源為依托，六盤水市成為當(dāng)今全省唯一抽取利用煤層氣的地區(qū)。</p><p>　　六盤水市是貴州鉛鋅礦的主要產(chǎn)區(qū)之一，資源較為豐富，分布廣泛。集中產(chǎn)于鐘山區(qū)與水城縣，六枝與盤縣亦有少量分布。

85、歷年累計探明并正式編入儲量表的鉛鋅資源儲量為30.6萬噸（鉛8.6萬噸，鋅22萬噸），約占全省總量的1/5。經(jīng)長期開采消耗，尤其是重要的杉樹林礦區(qū)資源儲量已基本采盡，至今全市保有資源儲量僅9.1萬噸，其中鉛3.8萬噸，鋅5.3萬噸。六盤水市也是全省富鐵礦的重要產(chǎn)區(qū)，尤以鐘山區(qū)觀音山鐵礦產(chǎn)出最豐，該區(qū)探明資源儲量2092萬噸，經(jīng)多年開采，現(xiàn)尚余保有資源儲量1156萬噸（不含原表外資源儲量），是水城鋼鐵（集團）公司的主要礦山基地。</

86、p><p>　　全市沉積巖分布廣泛，符合水泥用的石灰?guī)r脫離其配料、冶金用石灰?guī)r與白云巖、磚瓦原料和建筑用砂石等資源豐富，遍及各縣（特區(qū)、區(qū)）。通過地質(zhì)勘查，探明了豐富可供利用的資源儲量。其中經(jīng)多年開采消耗，水泥用灰?guī)r保有資源儲量仍達(dá)2.31億噸，約占全省總量的15%，列第三位；水泥配料（砂巖、頁巖、粘土）共1720萬噸；冶金用白云巖與熔劑用灰?guī)r保有資源儲量分別有6720萬噸與11968萬噸；磚瓦原料（頁巖、砂巖）共1

87、744萬m3。</p><p>　　2.3 交通條件分析</p><p>　　六盤水是重要的能源原材料工業(yè)基地及未來西南地區(qū)又一重要的鐵路樞紐城市。解放后，特別是經(jīng)過“三線”建設(shè)和改革開放二十多年的建設(shè)，六盤水已發(fā)展為一個經(jīng)濟門</p><p>　　類較多、社會事業(yè)較全面的新興工業(yè)城市。已建成水城礦務(wù)局、六枝工礦（集團）公司、盤江煤電（集團）有限責(zé)任公司、水城鋼鐵（

88、集團）有限責(zé)任公司、水城發(fā)電廠、盤縣發(fā)電廠、水城水泥股份有限公司、六盤水煤炭機械廠、重慶啤酒（集團）有限責(zé)任公司六盤水分公司、貴州勝景化建有限責(zé)任公司等一大批大中小型企業(yè)，形成年生產(chǎn)原煤2160萬噸、生鐵130萬噸、鋼130萬噸、鋼材100萬噸、水泥175萬噸、電力裝機110萬千瓦的生產(chǎn)能力。煤炭、電力、冶金、建材成為六盤水的支柱產(chǎn)業(yè)。以核桃乳、洋芋片、富硒茶、山城啤酒、礦泉水、生物制藥為代表的系列綠色產(chǎn)業(yè)得到較快的發(fā)展，逐步上規(guī)模、上

89、檔次，并將成為六盤水的后續(xù)支柱產(chǎn)業(yè)。市中心城區(qū)建成面積25平方公里，人口25萬，規(guī)模日益擴大，功能不斷完善。隨著株六鐵路復(fù)線、水柏鐵路、內(nèi)昆鐵路、六盤水南編組站的建成，加上滇黔鐵路、內(nèi)昆鐵路，六盤水將處于華南、西南鐵路大通道交匯點，形成北上四川入江，南下廣西入海，東出湖南到華東，西進云南進入東南亞的鐵路大“十”字，六盤水將成為西南地區(qū)又一重要的鐵路樞紐城市，不僅徹底改變西南路網(wǎng)結(jié)構(gòu)，增加路網(wǎng)的靈活性，增加內(nèi)陸省份與沿海港口城市的聯(lián)系，而

90、且</p><p>　　2.4 氣候條件分析</p><p>　　六盤水市立體氣候明顯，全市大部分屬于亞熱帶高原山地季風(fēng)濕潤氣候區(qū)。大部分地區(qū)日照時數(shù)1200~1600小時，平均氣溫13~14℃，年均無霜期230~300天，年降雨量1200~1500毫米。冬無嚴(yán)寒、夏無酷暑，雨熱同季，雨量集中，氣候垂直分布明顯。</p><p>　　通過對中國內(nèi)外煉鋼技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

91、及趨勢和煉鋼設(shè)備的情況，同時對六盤水市的地理條件、礦產(chǎn)資源、交通條件以及氣候條件的全方位的分析，同時結(jié)合我國鋼鐵市場的需求及工藝的現(xiàn)狀，在六盤水市建立一個大型的鋼鐵企業(yè)是具有一定的資源優(yōu)勢以及市場優(yōu)勢等，因此，在六盤水水市建立一個年產(chǎn)400萬噸的轉(zhuǎn)爐煉鋼廠是完全可行的。</p><p>　　2.5本課題的設(shè)計意義</p><p>　　由于市場對鋼材的大量需求，現(xiàn)代化的鋼鐵企業(yè)都在向著大型化

92、的方向發(fā)展，在本設(shè)計中主要是設(shè)計大型的煉鋼車間，對煉鋼過程中的鐵水的處理方面及大型轉(zhuǎn)爐的爐型進行從新的設(shè)計，采用適當(dāng)擴大裝入量的方法，降低爐容比，提高轉(zhuǎn)爐利用系數(shù)。從而達(dá)到降低生產(chǎn)成本、生產(chǎn)能耗，使轉(zhuǎn)爐在冶煉過程中達(dá)到冶煉最優(yōu)化。</p><p><b>　　3 物料平衡計算</b></p><p>　　煉鋼過程的物料平衡計算與熱平衡計算是建立在物質(zhì)與能量守恒的基礎(chǔ)上

93、。其主要目的是比較整個冶煉過程中物料、能量的收入項和支出項，為改進操作工藝制度，確定合理的設(shè)計參數(shù)和提高煉鋼技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)提供某些定量依據(jù)。</p><p><b>　　3.1 原始數(shù)據(jù)</b></p><p>　　以下數(shù)據(jù)皆根據(jù)國內(nèi)同類型轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)廠家實測數(shù)據(jù)選取.</p><p>　　3.1.1鐵水成分及溫度：</p><

94、;p>　　表3.1鐵水成分及溫度表 </p><p>　　3.1.2 原材料成分：</p><p><b>　　表3.2原料成分表</b></p><p>　　3.1.3冶煉鋼種及成分：（Q215）</p><p>　　表3.3冶煉鋼種及成分表 </p><p><b>　　3.1

95、.4平均比熱</b></p><p>　　表3.4 平均比熱表</p><p><b>　　3.1.5冷卻劑</b></p><p>　　用廢鋼作冷卻劑，其成分與冶煉鋼種成分的中限皆同。</p><p>　　3.1.6反應(yīng)熱效應(yīng)</p><p>　　表3.5 反應(yīng)熱效應(yīng)表</p&

96、gt;<p>　　3.1.7根據(jù)國內(nèi)同類轉(zhuǎn)爐的實測參數(shù)數(shù)據(jù)選取如下：</p><p>　?。?）渣中鐵珠量為渣量的8% </p><p>　　（2）金屬中碳的氧化. 其中90%的碳氧化成CO，10%的碳氧化成CO2 </p><p>　?。?）噴濺鐵水量為鐵水量的1% </p><p>　　（4）爐氣和煙塵量。取爐氣平均溫度14

97、50ºC. 爐氣中自由氧含量為0.5%（體積比），煙塵量為鐵水量的1.6%，其中FeO=78%， Fe2O3=20%</p><p>　?。?）爐襯浸蝕量為鐵水量的0.5%</p><p>　?。?）氧氣成分：φ（O2）=98 %；φ（N2）= 2% </p><p>　　3.2 物料平衡計算：</p><p>　　根據(jù)鐵水成分，原

98、材料質(zhì)量以及冶煉鋼種.采用單渣不留渣操作.為簡化計算，以100(㎏)鐵水為計算基礎(chǔ)。</p><p>　　3.2.1 爐渣量及成分計算</p><p>　　鐵水中各元素氧化量，根據(jù)國內(nèi)同類型轉(zhuǎn)爐實測數(shù)據(jù)選?。?lt;/p><p>　　表3.6 鐵水中各元素氧化量</p><p>　　各元素氧化量、耗氧量及其氧化產(chǎn)物</p><

99、p>　　3.7各元素氧化量、耗氧量及其氧化產(chǎn)物</p><p>　　注：其中鐵含量的選取見表3.13</p><p>　　3）造渣劑成分及數(shù)量</p><p><b>　　①礦石加入量及成分</b></p><p>　　根據(jù)國內(nèi)同類型轉(zhuǎn)爐實測數(shù)據(jù)選取，礦石加入量為1.00(㎏)/100(㎏)鐵水.其成分及質(zhì)量如下表

100、所示：</p><p><b>　　表3.8礦石成分表</b></p><p>　　注：S以[S]＋(CaO) = (CaS)＋[O]的形式反應(yīng).其中生成CaS量為：</p><p><b>　　(㎏)</b></p><p>　　消耗CaO量為： (㎏)</p><p>　

101、　生成微量氧，忽略之。</p><p><b>　?、谖炇尤肓考俺煞?lt;/b></p><p>　　根據(jù)國內(nèi)同類型轉(zhuǎn)爐實測數(shù)據(jù)選取，螢石加入量為0.50(㎏)/100(㎏)鐵水.其成分及質(zhì)量如下表所示：</p><p>　　表3.9螢石成分表 </p><p>　　注：P以2[P]＋5/2{O2}= (P2O5)的形式

102、進行反應(yīng)</p><p>　　其中生成量為 (㎏)</p><p>　　消耗氧氣量為 (㎏)</p><p><b>　　S微量，忽略之。</b></p><p>　?、鄹鶕?jù)國內(nèi)同類型轉(zhuǎn)爐實測數(shù)據(jù)選取，爐襯被浸蝕量為0.5(㎏)/100(㎏)鐵水.其成分及質(zhì)量如下表所示：</p><p>　　表3

103、.10 爐襯成分表</p><p>　　注：被浸蝕的爐襯中碳的氧化，同金屬中碳的氧化成CO，的比例數(shù)相同.即</p><p>　　C CO (㎏)</p><p>　　C CO2 (㎏)</p><p><b>　　其消耗氧氣量：</b></p><p><b>

104、　　(㎏)</b></p><p><b>　　(㎏)</b></p><p>　　共消耗氧氣量為0.030＋0.007=0.037(㎏)</p><p>　?、苌自剖尤肓考俺煞?lt;/p><p>　　根據(jù)國內(nèi)同類型轉(zhuǎn)爐實測數(shù)據(jù)選取，生白云石加入量為3.00(㎏)/100(㎏)鐵水.其成分及質(zhì)量如下表所示：

105、</p><p>　　表3.11生白云石成分表</p><p>　?、轄t渣堿度和石灰量的加入</p><p>　　根據(jù)國內(nèi)同類型轉(zhuǎn)爐實測數(shù)據(jù)，取終渣堿度=3.5</p><p>　　渣中已存在的量=鐵水中硅氧化成量＋爐襯帶入的量＋礦石帶入的量＋螢石帶入的量＋白云石帶入的量=1.821＋0.010＋0.056＋0.030＋0.014</p

106、><p>　　=1.931（(㎏)）</p><p>　　渣中已存在的量=白云石帶入量＋爐襯帶入量＋礦石帶入的 量–鐵水中S成渣耗量–礦石中S成渣耗量 =0.926＋0.270＋0.011－0.042－0.002</p><p>　　=1.163（(㎏)）</p><p>　　再計算應(yīng)該加入石灰量：</p><p>&

107、lt;b>　　石灰加入量=</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　=6.56（(㎏)）</p><p>　　其石灰成分及質(zhì)量如下表所示：</p><p>　　表3.12石灰成分表</

108、p><p>　　注：S以[S]＋(CaO)=(CaS)＋[O]的形式反應(yīng).其中</p><p>　　生成（CaS）量為 ((㎏))</p><p>　　生成氧量為 (㎏)</p><p>　　消耗（CaO）量為 (㎏)</p><p><b>　?、藿K點氧化鐵的確定</b></p>

109、<p>　　對于低磷鐵水，參照國內(nèi)同類轉(zhuǎn)爐有關(guān)數(shù)據(jù)，取終渣TFe=15%</p><p>　　其中(Fe2O3)/(FeO)=1/3故(Fe2O3)=5%；(FeO)=10%</p><p>　　表2.13中不計（Fe2O3）、（FeO）在爐內(nèi)的爐渣質(zhì)量為：</p><p>　　m(CaO＋MgO＋SiO2＋P2O5＋MnO＋Al2O3＋CaF2＋CaS)

110、</p><p>　　=7.17＋0.904＋2.04＋0.299＋0.878＋0.168＋0.45＋0.065</p><p><b>　　=11.974</b></p><p>　　又知Σω(FeO)=15%，則渣中其他成分之和為100%－15%=85%</p><p>　　故爐渣質(zhì)量為 (㎏)</p>

111、<p><b>　　由此可知：</b></p><p><b>　　(㎏)</b></p><p><b>　　其中 (㎏)</b></p><p><b>　　(㎏)</b></p><p><b>　　其中 (㎏)</b&g

112、t;</p><p>　　⑦終渣量及其成分如下表所示：</p><p>　　表3.13終渣量及其成分表 </p><p>　　3.2.2礦石、煙塵中鐵量及耗氧量</p><p>　　假定礦石中全部被還原成鐵，則</p><p>　　礦石帶入鐵量= (㎏)</p><p>　　煙塵帶走鐵量= (㎏

113、)</p><p>　　礦石帶入氧量=(㎏)</p><p>　　煙塵消耗氧量= (㎏)</p><p>　　3.2.3爐氣成分及質(zhì)量計算</p><p>　　表3.14 爐氣成分及質(zhì)量表</p><p>　　注：設(shè)爐氣總體積為m3。</p><p>　　=8.647＋1.02×0

114、.5% </p><p>　　整理得x= 8.69m3</p><p>　　爐氣中自由氧體積=m3</p><p>　　爐氣中自由氧質(zhì)量= (㎏)</p><p>　　爐氣中氮氣體積=m3</p><p>　　爐氣中氮氣質(zhì)量= (㎏)</p><p>　　3.2.4氧氣消耗量計算</p&g

115、t;<p>　　消耗和帶入氧氣的項目：</p><p>　　元素氧化耗氧質(zhì)量 7.807(㎏)</p><p>　　煙塵中鐵氧化耗氧質(zhì)量 0.373(㎏)</p><p>　　爐襯中碳氧化耗氧質(zhì)量 0.037(㎏)</p><p>　　螢石中磷氧化耗氧量

116、 0.004(㎏)</p><p>　　自由氧質(zhì)量 0.062(㎏)</p><p>　　礦石分解帶入氧的質(zhì)量 0.250(㎏)</p><p>　　石灰中硫把氧化鈣還原出的氧質(zhì)量 0.002(㎏)</p><p><b>　　故氧氣實際消耗量

117、為</b></p><p>　　7.807＋0.373＋0.037＋0.004＋0.062＋0.143－0.250－0.002=8.174(㎏)</p><p>　　3.2.5鋼水量計算</p><p><b>　　吹損組成項目：</b></p><p>　　化學(xué)損失（元素氧化量） 7.3