彼此彼此

目录

1 转炉物料平衡和热平衡计算........................................................................................................3

1.1 原始数据（收集或给定）.................................................................................................3 1.2 物料平衡计算.....................................................................................................................3

1.2.1 炉渣量及炉渣成分的计算......................................................................................3 1.2.2 矿石及烟尘中的铁量和氧量的计算......................................................................3 1.2.3 炉气成分及重量的计算..........................................................................................3 1.2.4 未加废钢时氧气的消耗量的计算..........................................................................3 1.2.5 钢水量计算..............................................................................................................3 1.2.6 未加废钢时的物料平衡表......................................................................................3 1.3 热平衡计算（取冷料为 25℃）........................................................................................3

1.3.1 热收入项..................................................................................................................3 1.3.2 热支出项..................................................................................................................3 1.3.3 热平衡表..................................................................................................................3 1.4 加入废钢和脱氧后的物料平衡计算.................................................................................3

1.4.1 加入废钢的物料平衡计算......................................................................................3 1.4.2 脱氧后的物料平衡计算..........................................................................................3

2 50 吨转炉炉型设计计算...........................................................................................................3

2.1 转炉炉型及主要参数.........................................................................................................3

2.1.1 转炉三种炉型介绍..................................................................................................3 2.1.2 炉子各部分主要尺寸参数的确定和计算..............................................................3 2.2 炉型设计计计算举例.........................................................................................................3

2.2.1 原始条件..................................................................................................................3 2.2.2 熔池尺寸计算..........................................................................................................3 2.2.3 取炉帽尺寸计算......................................................................................................3 2.2.4 出钢口尺寸计算......................................................................................................3

2.2.5 炉子内型高度的计算..............................................................................................3 2.2.6 炉衬厚度的选定......................................................................................................3 2.2.7 炉子高宽比的确定..................................................................................................3 2.2.8 氧气顶吹转炉主要参数表......................................................................................3

3 喷头及氧枪设计计算................................................................................................................3

3.1 喷咀理论与设计.................................................................................................................3

3.1.1 有关公式[5]537.......................................................................................................3 3.1.2 参数分析..................................................................................................................3 3.2 喷头计算步骤.....................................................................................................................3

3.2.1 原始数据..................................................................................................................3 3.2.2 有关参数的计算和确定..........................................................................................3 3.3 枪身设计.............................................................................................................................3

3.3.1 设计数据..................................................................................................................3 3.3.2 中心氧管计算..........................................................................................................3 3.3.3 中层隔水管计算......................................................................................................3 3.3.4 外层管计算..............................................................................................................3 3.3.5 氧枪冷却水升温的核算..........................................................................................3 3.3.6 喷头与氧枪尺寸的结合：可最后确定喷头图尺寸................................................3 3.4 列出喷头，氧枪的设计参数表.........................................................................................3 4 转炉炼钢课程设计的主要内容..................................................................................................3

第一部分 转炉物料平衡和热平衡计算

（一） 原始数据（收集或给定）

一、铁水成分和温度

表1-1

钢中[Ｐ、Ｓ]影响渣质、喷溅和炉容比，[Si]影响炼铁焦比和转炉废钢加入量(目前要求[Si]<0.55%)

二、原材料成分（参[2] 、[4]、规程及[6]166）

表1-2

三、冶炼钢种和废钢成分

表1-3

四、平均比热

表1-4 平均比热

五、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

*参氧气转换炉炼钢原理（美）,冶金工业出版社74年版75页

六、有关参数的选用

1、 渣中铁珠占渣重的8%；

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1450℃；含自愿氧0.5%；烟尘量占铁水量的1.16% 其中有77%FeO和20%Fe2O3； 5、 炉衬侵蚀占铁水量的0.5%； 6、 氧气成分为99.5%O2和0.5%N2。

（二） 物料平衡计算

根据铁水成分冶炼钢种，可选用单渣发不留渣的操作法。 为简化计算，物料平衡以100kg铁水为计算基础。

一、 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%

表1-6 铁水中各元素的氧化量

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，低磷铁水的去磷率约90%（±5%），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%；

[C]——终点碳与钢种及磷量有关，要求出钢后加铁合金增碳量（增碳量约 0.2%~0.3%）能满足钢的规格中限，即：[C]终点=[C]中限-[C]增碳；这里取[C]终=0.18%-0.03%=0.15%，可满足去磷保碳与增碳两个条件。 2、铁水中各元素的氧化量、耗氧量和氧化产物量的计算。

表1-7 铁水中各元素的氧化量、耗氧量和氧化产物量

3.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（0.5㎏炉衬／100㎏铁水）

表1—10

C*:其中 90%C→CO 0.090×90%×12=0.189[㎏]

10%C→CO2 0.090×10%×12=0.033[㎏]