轉(zhuǎn)爐煉鋼畢業(yè)設(shè)計

1、轉(zhuǎn)爐煉鋼畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書一、畢業(yè)設(shè)計目的 畢業(yè)設(shè)計是?？茖W生完成工藝工程師基本訓練的最后也是最重要的一個教學環(huán)節(jié)。目的是讓學生緊緊圍繞畢業(yè)設(shè)計任務(wù)，綜合運用幾年來所學習的基礎(chǔ)理論、基本知識和基本技能，去分析和解決設(shè)計中遇到的各種工程技術(shù)問題，完成畢業(yè)前的綜合工程化基本訓練。1、通過畢業(yè)設(shè)計，全面檢查學生幾年來的學習成果，是幾年來學習的總結(jié)。、；2、通過畢業(yè)設(shè)計提高了學生進行分析研究、查閱文獻、獨立解決問題的能力；3、通過畢業(yè)設(shè)計提高了學生進行計算、設(shè)計和繪制圖紙的能力；4、通過畢業(yè)生設(shè)計提高了學生的經(jīng)濟和工程意識。二、畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書1、畢業(yè)設(shè)計題目在給定的原材料條件下，設(shè)計一座年產(chǎn)250萬噸鋼的

2、氧氣頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼車間。學生編號d年產(chǎn)量x（萬噸）2502、畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容（1）冶金計算；（2）爐型設(shè)計，繪制爐型圖；（3）氧槍設(shè)計，并繪制噴頭結(jié)構(gòu)圖；（4）車間設(shè)計，并且：繪制主廠房工藝操作平面布置圖；3、設(shè)計的原始資料和數(shù)據(jù)（一）鐵水成分及溫度成分csimanps溫度 %4.360.570.620.070.051300（二）原材料成分成分%種類caosio2mgoal2o3spcaf2feofe2o3燒減h2oc合計%石灰9108166154122006444100礦石100561052110007294618050100螢石6000581780090558900200100白云石5304

3、0483494074108爐襯14026085001100100（三）冶煉鋼種及成分船鋼系列鋼號csimnpsc0.10-0.170.10-0.550.6-0.90.0350.015-0.070（四）平均比熱項目固態(tài)平均比熱kcal/kg.熔化潛熱kcal/kg液態(tài)或氣態(tài)平均比熱kcal/kg.生鐵0.178520.20鋼0.167650.20爐渣500.289煙塵0.23850礦石爐氣：co0.349co20.558so20.555o20.356n20.346h2o0.439(五)冷卻劑 用廢鋼做冷卻劑，其成分與冶煉鋼種中限相同。（六）反應(yīng)熱效應(yīng)反應(yīng)熱效應(yīng)通常采用25為參考溫度，比較常用的反

4、應(yīng)數(shù)據(jù)見下表反應(yīng)放出熱kcal/kgc(fe3c)+1/2o2=co2616.9c(fe3c)+1/2o2=co28250.7si(fe3si)+o2=sio26767.22p(fe3p)+5/2o2=p2o54522.6mn+1/2 o2=mno1677.90.95fe+1/2 o2 =fe0.95o1200.1fe+1/2 o2 =feo1150.52fe+3/2 o2=fe2o31758.13fe+2 o2=fe3o41594.62cao+sio2=2cao. sio2495.04 cao+ p2o5=4 cao. p2o59162.1feo+ sio2= feo. sio280.6mn

5、o+ sio2= mno. sio2107.2（七）其它數(shù)據(jù)1、渣中鐵珠量為渣量的2.5%；2、金屬中c假定85%氧化成co，15%氧化成co2；3、噴濺鐵損為鐵水量的0.3%；4、取爐氣平均溫度1450,自由氧含量0.5%，煙塵量為鐵水量的1.8%，其中feo=75%，fe203=22%；5、爐襯侵蝕量為鐵水量的0.15%；6、氧氣成分為98.9% o2，1.5% n2。三、具體內(nèi)容與要求 （一）編寫設(shè)計說明書1、摘要 簡明扼要介紹設(shè)計任務(wù)及完成情況2、總論 1）簡述所煉鋼的用途及銷售情況； 2）煉鋼生產(chǎn)的歷史發(fā)展過程與現(xiàn)狀;3）鋼冶金生產(chǎn)面臨的主要問題和現(xiàn)階段鋼冶金生產(chǎn)的主要進步和發(fā)展。3

6、、廠址的選擇和論證 1）本設(shè)計所用原材料的來源和分布情況 2）所選廠址的地理、地形、氣象、水文、地質(zhì)、供電、供排水、交通運輸、通訊等情況 3）環(huán)境保護與防治4、工藝流程選擇和論證5、冶金計算 1）物料平衡計算 2）熱平衡計算6、轉(zhuǎn)爐爐型設(shè)計計算 7、氧槍設(shè)計計算 8、轉(zhuǎn)爐煉鋼車間設(shè)計9、勞動保護和環(huán)境保護10、專題部分（二）繪制設(shè)計圖紙兩張。即：1）繪制主廠房工藝操作平面布置圖；2）繪制轉(zhuǎn)爐結(jié)構(gòu)圖。摘要按設(shè)計任務(wù)書的要求，本設(shè)計根據(jù)設(shè)計任務(wù)書所給在給定的原材料條件下，設(shè)計一座年產(chǎn)250萬噸鋼的氧氣頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼車間。本次設(shè)計參考鋼鐵冶金設(shè)計原理現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝與設(shè)備、轉(zhuǎn)爐煉鋼

7、設(shè)計指導書、煉鋼學及煉鋼廠設(shè)計原理等進行設(shè)計。前后進行了資料收集，轉(zhuǎn)爐的物料平衡與熱平衡計算、爐型基本尺寸的確定，以及氧槍設(shè)設(shè)計算與數(shù)據(jù)處理。說明書共分九章，主要內(nèi)容包括：摘要、前言、總論、廠址的選擇及論證、工藝流程的選擇及論證 、冶金計算、轉(zhuǎn)爐爐型設(shè)計計算、氧槍設(shè)計計算、轉(zhuǎn)爐煉鋼車間設(shè)計、勞動保護和環(huán)境保護、總結(jié)、謝辭。目錄摘要51、前言82、總論92.1船鋼的用途及銷售情況92.1.1船鋼的用途及生產(chǎn)概況92.1.2船鋼的銷售情況92.2煉鋼生產(chǎn)的歷史發(fā)展過程與現(xiàn)狀102.2.1煉鋼生產(chǎn)的歷史發(fā)展過程102.2.2煉鋼生產(chǎn)的現(xiàn)狀112.3煉鋼過程中面臨的主要問題和現(xiàn)階段煉鋼生產(chǎn)的主要進步和

8、發(fā)展132.3.1煉鋼過程面臨的主要問題132.3.2現(xiàn)階段鋼冶金生產(chǎn)的主要進步和發(fā)展143、廠址的選擇及論證173.1本設(shè)計所選用原材料的來源及分布情況173.2所選廠址的地理、地形、氣象、水文、地質(zhì)、供電、供排水、交通運輸、通訊等情況174、工藝流程選擇和論證195、冶金計算215.1、物料平衡計算21(一) 爐渣及其成分的計算21(二)礦石、煙塵中鐵及氧量26（三）爐氣成分及重量（見表2-1-14）27表2-1-1427(四)氧氣消耗量計算28（五）鋼水量的計算28(六)物料平衡表以100公斤鐵水為基礎(chǔ)（見表2-1-15）285.2、熱平衡計算29（一）熱收入相29（二）熱支出項305、

9、3、加入廢鋼后和脫氧后的物料平衡32（一）加入廢鋼后的物料平衡32（二）脫氧后的物料平衡346、轉(zhuǎn)爐爐型設(shè)計計算376.1轉(zhuǎn)爐爐型設(shè)計376.1.1轉(zhuǎn)爐爐型選擇376.1.2主要參數(shù)的確定386、2 轉(zhuǎn)爐座數(shù)和容量的確定396.2.1、轉(zhuǎn)爐作業(yè)率396.2.2、轉(zhuǎn)爐平均冶煉周期396.2.3、車間爐子座數(shù)和爐容量的確定396.3、爐型選擇406.4、轉(zhuǎn)爐主要尺寸及參數(shù)的計算406.4.1、選擇供氧強度406.4.2、熔池尺寸計算406.4.3、爐帽尺寸的計算416.4.4、出鋼口計算416.4.5、爐子內(nèi)型高度416.4.6、爐襯厚度的選擇416.4.7、爐子立度比427、氧槍設(shè)計計算437.

10、1、噴頭計算438、轉(zhuǎn)爐煉鋼車間設(shè)計468.1.車間原材料供應(yīng)系統(tǒng)468.1.1.鐵水供應(yīng)468.1.2、廢鋼供應(yīng)478.2、主廠房設(shè)計計算488.2.1.加料跨488.2.2.轉(zhuǎn)爐跨518.2.3、澆注跨539、勞動保護和環(huán)境保護579、1 總體設(shè)計579、2 煙（粉）塵污染源控制579、3 除塵管道589、4 除塵器599、5 除塵系統(tǒng)卸灰、輸灰裝置599、6 除塵系統(tǒng)輔助設(shè)施609、7 風機及調(diào)速裝置609、8 排氣筒（煙囪)619、9 除塵系統(tǒng)控制及檢測619、10 環(huán)境保護與安全衛(wèi)生629、11 煙（粉）塵污染源及除塵技術(shù)措施629、12 轉(zhuǎn)爐除塵6310、總結(jié)6411、謝 辭65參

11、考文獻：661、前言轉(zhuǎn)爐是鋼鐵冶金的主體設(shè)備之一，當前，社會和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展新價值觀和環(huán)保新法規(guī)對轉(zhuǎn)爐的設(shè)計與操作提出來越來越嚴格的要求，能否實現(xiàn)最大限度的效率和最小程度的污染，而且還要經(jīng)濟有效，及其生存與發(fā)展可能性等問題。高效率、高質(zhì)量、高壽命、低消耗、低污染，這是設(shè)計的目標。作為三年大學對所學專業(yè)的一次總結(jié)。我把書本上所學到的知識做一次總結(jié)和綜合的應(yīng)用，力求達到設(shè)計的要求。自1996年中國首次鋼產(chǎn)量突破1億噸以來，中國就成了世界第一產(chǎn)鋼大國，迄今為止，已連續(xù)9年穩(wěn)居世界第一的位置；2003年，我國鋼產(chǎn)量已占世界總產(chǎn)量的25%；2004年，我國鋼產(chǎn)量2.7億噸，生鐵產(chǎn)量2.5億噸，鋼材（含重

12、復(fù)材）產(chǎn)量2.9億噸。2020年，我國要實現(xiàn)gdp翻兩番，鋼鐵需求將進一步增長，鋼鐵工業(yè)存在著較大的發(fā)展?jié)摿ΑＲ虼宋覀冞M行高爐煉鐵車間的設(shè)計具有積極的意義。此次設(shè)計根據(jù)所給的各種條件和數(shù)據(jù)，本著因地制宜，經(jīng)濟實用的原則。但是由于知識和資料有限等問題其中一些設(shè)備的具體情況只是做選擇而不做具體設(shè)計。由于編者時間和水平有限，本設(shè)計中難免存在諸多的不足之處，敬請老師給予批評和指證為謝。在本次設(shè)計中還要感謝楊老師對我們的指導和幫助，以及同學們對我的支持。2、總論2.1船鋼的用途及銷售情況2.1.1船鋼的用途及生產(chǎn)概況近年來, 造船用鋼是指用于制造海船和大型內(nèi)河船體結(jié)構(gòu)的鋼, 由于船體結(jié)構(gòu)一般采用焊接方法

13、制造, 所以要求造船鋼有較好的焊接性能。此外, 還要求有一定的強度、韌性和一定的耐低溫及腐蝕性能, 過去主要采用低碳鋼作為造船用鋼, 近來已大量采用普通低合金鋼。已有的鋼種如12錳船、16 錳船、15 錳釩船等鋼種.這些鋼種有強度高、韌性好, 容易加工和焊接, 耐海水腐蝕等綜合特性, 可成功地用來制造萬噸遠洋巨輪。造船行業(yè)需求的鋼材主要包括板材、型材和管材, 其中又以板材為主。造船用板材全部要取得船級社認可, 其中基本上是中厚板, 少量的薄板主要用在船舶的上層建筑。船舶類型差異及噸位大小不同, 所消耗鋼材的數(shù)量差別很大。2.1.2船鋼的銷售情況鋼鐵產(chǎn)品的價格走勢是鋼鐵行業(yè)發(fā)展狀況表現(xiàn)的集中反映

14、，把握了鋼鐵產(chǎn)品的價格走勢，也就把握了鋼鐵市場，這樣才能在鋼鐵貿(mào)易戰(zhàn)中取勝。對鋼鐵產(chǎn)品來說，影響價格的主要因素是：經(jīng)濟增長；原材料、水、能源、運輸；技術(shù)進步；鋼鐵產(chǎn)品的供求國際鋼鐵價格走勢。據(jù)統(tǒng)計, 制造一艘12000 載重噸的貨輪, 需要鋼材3600 噸;25000 載重噸散貨船需鋼材5300噸; 66000 載重噸散貨船需鋼材11000 噸; 而建造一艘10 萬載重噸油船需要鋼材16000 噸; 20 萬載重噸油船需24000 噸鋼材; 30萬載重噸油船需鋼材40000 噸。以上的鋼材需要量均為船舶的設(shè)計用量, 未考慮鋼材的實際利用率。目前我國船舶的鋼材利用率在85%88%。因世界海運貿(mào)易

15、量急劇增長,船舶制造行業(yè)出現(xiàn)了前所未有的繁榮景象。目前全球每年造船總完工量(載重)1.42億噸 ,其中韓國為4 260萬t ,排名世界第一;日本和中國分別排在第二和第三位。從我國船舶工業(yè)的發(fā)展趨勢來看,未來幾年內(nèi),船用鋼板需求量會繼續(xù)呈增長態(tài)勢。2011年1-7月，我國船舶工業(yè)經(jīng)濟運行繼續(xù)保持平穩(wěn)態(tài)勢。數(shù)據(jù)顯示，1-7月，全國造船完工3846萬載重噸，同比增長9.3%，其中7月當月完工753萬載重噸，累計和月度完工量均創(chuàng)歷史新高;新承接船舶訂單2358萬載重噸，同比下降29.2%。截至7月底，手持船舶訂單17608萬載重噸，同比下降6.4%，比2010年底下降10.1%。1-7月，全國規(guī)模以上

16、船舶工業(yè)企業(yè)1523家，完成工業(yè)總產(chǎn)值4431億元，同比增長25.6%。其中船舶制造業(yè)3446億元，同比增長26.1%;船舶配套業(yè)510億元，同比增長30.7 %;船舶修理及拆船業(yè)433 億元，同比增長15.5%。 受國際航運市場持續(xù)低迷的影響，國際船舶市場新船成交量萎縮的局面未能得到改觀。我國船舶工業(yè)造船完工量已連續(xù)9個月超過同期新接訂單量，企業(yè)手持船舶訂單量繼續(xù)下跌。同時，企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營面臨的綜合成本升高等諸多困難依然存在。船舶企業(yè)必須切實加強企業(yè)管理，抓住機遇加快推進技術(shù)進步和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整。2.2煉鋼生產(chǎn)的歷史發(fā)展過程與現(xiàn)狀2.2.1煉鋼生產(chǎn)的歷史發(fā)展過程早在l856年德國人貝賽麥就發(fā)明了

17、底吹酸性轉(zhuǎn)爐煉鋼法，這種方法是近代煉鋼法的開端，它為人類生產(chǎn)了大量廉價鋼，促進了歐洲的工業(yè)革命。但由于此法不能去除硫和磷，因而其發(fā)展受到了限制。1879年出現(xiàn)了托馬斯底吹堿性轉(zhuǎn)爐煉鋼法，它使用帶有堿性爐襯的轉(zhuǎn)爐來處理高磷生鐵。雖然轉(zhuǎn)爐法可以大量生產(chǎn)鋼，但它對生鐵成分有著較嚴格的要求，而且一般不能多用廢鋼。隨著工業(yè)的進一步發(fā)展，廢鋼越來越多。在酸性轉(zhuǎn)爐煉鋼法發(fā)明不到十年，法國人馬丁利用蓄熱原理，在1864年創(chuàng)立了平爐煉鋼法，1888年出現(xiàn)了堿性平爐。平爐煉鋼法對原料的要求不那么嚴格，容量大，生產(chǎn)的品種多，所以不到20年它就成為世界上主要的煉鋼方法，直到20世紀50年代，在世界鋼產(chǎn)量中，約85是平

18、爐煉出來的。1952年在奧地利出現(xiàn)純氧頂吹轉(zhuǎn)爐，它解決了鋼中氮和其他有害雜質(zhì)的含量問題，使質(zhì)量接近平爐鋼，同時減少了隨廢氣(當用普通空氣吹煉時，空氣含79無用的氮)損失的熱量，可以吹煉溫度較低的平爐生鐵，因而節(jié)省了高爐的焦炭耗量，且能使用更多的廢鋼。由于轉(zhuǎn)爐煉鋼速度快(煉一爐鋼約10min，而平爐則需7h)，負能煉鋼，節(jié)約能源，故轉(zhuǎn)爐煉鋼成為當代煉鋼的主流。傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)爐煉鋼過程是將高爐來的鐵水經(jīng)混鐵爐混勻后兌入轉(zhuǎn)爐，并按一定比例裝入廢鋼，然后降下水冷氧槍以一定的供氧、槍位和造渣制度吹氧冶煉。當達到吹煉終點時，提槍倒爐，測溫和取樣化驗成分，如鋼水溫度和成分達到目標值范圍就出鋼 否則， 降下氧槍進行

19、再吹。在出鋼過程中，向鋼包中加入脫氧劑和鐵合金進行脫氧、合金化。然后，鋼水送模鑄場或連鑄車間鑄錠。隨著用戶對鋼材性能和質(zhì)量的要求越來越高，鋼材的應(yīng)用范圍越來越廣，同時鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)也對提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，擴大品種，節(jié)約能源和降低成本越來越重視。在這種情況下，轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)工藝流程發(fā)生了很大變化。鐵水預(yù)處理、復(fù)吹轉(zhuǎn)爐、爐外精煉、連鑄技術(shù)的發(fā)展，打破了傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)爐煉鋼模式。已由單純用轉(zhuǎn)爐冶煉發(fā)展為鐵水預(yù)處理復(fù)吹轉(zhuǎn)爐吹煉 爐外精煉 連鑄這一新的工藝流程。這一流程以設(shè)備大型化、現(xiàn)代化和連續(xù)化為特點。氧氣轉(zhuǎn)爐已由原來的主導地位變?yōu)樾铝鞒痰囊粋€環(huán)節(jié)，主要承擔鋼水脫碳和升溫的任務(wù)了。在20世紀80年代中后期，西歐、日

20、、美等相繼開發(fā)成功了頂?shù)讖?fù)吹氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼法，在此法中，氧氣由頂部氧槍供入，同時由爐底噴口吹入氬、氮等氣體對熔池進行攪拌頂?shù)讖?fù)吹氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼既具備頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼化渣好、廢鋼用量多的長處，同時又兼?zhèn)溲鯕獾状缔D(zhuǎn)爐煉鋼熔池攪拌好、鐵和錳氧化損失少、金屬噴濺少等優(yōu)點，因而目前世界上較大容量的轉(zhuǎn)爐絕大多數(shù)都采用了頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝。2.2.2煉鋼生產(chǎn)的現(xiàn)狀歷經(jīng)150多年的發(fā)展歷程，鋼鐵工業(yè)已經(jīng)成為高度成熟產(chǎn)業(yè)。但是，鋼鐵工業(yè)在科技進步方面仍面臨著很大的壓力，這主要表現(xiàn)在：要求有更高的生產(chǎn)效率。鋼鐵冶金生產(chǎn)過程大量消耗原材料和能源，從生態(tài)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展方向考慮，必須對現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝流程進行改進以提高效率，

21、降低消耗。要求產(chǎn)品具有更高的性能。鋼鐵材料目前面臨其他材料的激烈競爭，以汽車為例，目前已先后制造出“全鋁”汽車和“全塑”汽車。進一步提高鋼材性能的重點是要提高鋼材的強韌性以及抗疲勞破壞和抗腐蝕性能。要求對環(huán)境更友好。這久要求盡量減少廢棄爐渣、煙塵、nox、sox、co2的排放，并利用冶金工藝過程處理廢棄鋼鐵、塑料、城市垃圾等。鋼鐵工業(yè)面臨的科技進步壓力是鋼鐵冶金學科繼續(xù)向前發(fā)展的前提和動力，而鋼鐵冶金學科的發(fā)展反過來又會極大地促進鋼鐵冶金技術(shù)的進步。 2.1.2.1轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量作為轉(zhuǎn)爐煉鋼主要爐料的生鐵逐年增長，為轉(zhuǎn)爐煉鋼鋼產(chǎn)量的大幅度增長提供了良好而充裕的原料條件，與世界各主要產(chǎn)鋼國家相比，我

22、國鐵鋼比較高。由于我國廢鋼資源短缺，電力缺乏電價偏高，致使電爐鋼產(chǎn)量的增長受到一定程度的制約；平爐被淘汰，生鐵資源的充裕，給轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量的增長提供了良好條件，因此轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量近年來獲得了快速增長。2.2.2.2大中型重點鋼鐵企業(yè)轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量占主導地位近年來，由于新建了一批大、中型轉(zhuǎn)爐以及原有小型轉(zhuǎn)爐的擴容改造，使轉(zhuǎn)爐煉鋼廠生產(chǎn)規(guī)模均有所擴大，因此大、中型轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量大幅度提高。我國重點大、中型鋼鐵企業(yè)轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量分布情況的統(tǒng)計表明，全國年產(chǎn)量200萬t中型鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)鋼量已占全國鋼總產(chǎn)量的82.4%。大型鋼鐵（集團）企業(yè)（500萬t/a）數(shù)量增多，為發(fā)展轉(zhuǎn)爐煉鋼提供了有利條件。2.2.2.3 轉(zhuǎn)爐冶煉新

23、鋼種的開發(fā)與高附加值鋼種的增長1、高附加值鋼種產(chǎn)量我國汽車、造船、集裝箱、石化、電工等行業(yè)對優(yōu)質(zhì)鋼需求旺盛，因此需要煉鋼供應(yīng)優(yōu)質(zhì)鋼水澆鑄成優(yōu)質(zhì)合格鑄坯以滿足軋材品種的需要。近年來我國轉(zhuǎn)爐開發(fā)并成批量冶煉了if鋼，高強度級別的管線鋼，有些超低磷鋼種要求p5010-6船用鋼，壓力容器用鋼、集裝箱用鋼等高附加值鋼種，鋼的質(zhì)量亦不斷提高。2、低合金、微合金化高強度鋼以汽車板用鋼為代表的超深沖if 鋼，經(jīng)開發(fā)已在全國各大型鋼鐵企業(yè)批量生產(chǎn)。在超低碳鋼中加入適量ti、nb 或ti 和nb 同時加入，以消除鋼中的間隙c、n 原子，這類鋼稱為無間隙原子鋼即if鋼。目前我國生產(chǎn)的if 鋼有ti-if 鋼和（ti

24、+nb）if鋼。在ti-if鋼中，ti和s,n優(yōu)先結(jié)合ti(n,s)化合物，然后再與c結(jié)合形成tic。在ti-nb）if鋼中，n和s由ti固定，而c由nb固定生成nbc。if鋼經(jīng)合理熱軋、冷軋及退火等工藝加工后，對深沖性能有利的再結(jié)晶得到充分發(fā)展，因此if鋼。具有高的r 值（塑性應(yīng)變比），高的n 值（應(yīng)變硬化指數(shù)）和大的延伸率無時效等特性。2.3煉鋼過程中面臨的主要問題和現(xiàn)階段煉鋼生產(chǎn)的主要進步和發(fā)展2.3.1煉鋼過程面臨的主要問題 （1）企業(yè)行業(yè)集中度低,生產(chǎn)專業(yè)化程度低，尚不能達到規(guī)模經(jīng)濟。我國現(xiàn)有產(chǎn)鋼企業(yè)290家，其中只有34家企業(yè)年產(chǎn)鋼超過100萬噸，其中7家年產(chǎn)超過300萬噸的鋼鐵企

25、業(yè)，總產(chǎn)量占國內(nèi)鋼鐵總產(chǎn)量不到50%。可是，我國鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)集中度與發(fā)達國家相比仍存在差距。鋼鐵企業(yè)的集中度偏低，一定程度上限制了我國鋼鐵企業(yè)的競爭力。我國鋼鐵企業(yè)存在的另一個問題就是鋼鐵產(chǎn)品生產(chǎn)專業(yè)化程度低。目前，國內(nèi)鋼鐵聯(lián)合企業(yè)大都是“萬能型”工廠，板、管、棒、線、型材等都生產(chǎn)，專業(yè)分工不明確，產(chǎn)品生產(chǎn)專業(yè)化程度低。由于我國鋼鐵企業(yè)的集中度和專業(yè)化分工程度低，以及技術(shù)裝備水平落后等原因，導致我國鋼鐵產(chǎn)品生產(chǎn)率低、成本高。 (2)市場競爭日益激烈。20世紀90年代初，由于房地產(chǎn)熱的帶動，國內(nèi)鋼材價格飛漲，受利益驅(qū)使，國內(nèi)鋼鐵行業(yè)低水平重復(fù)建設(shè)非常嚴重，導致國內(nèi)鋼鐵生產(chǎn)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性過剩，鋼鐵企業(yè)

26、普遍面臨巨大的生存壓力，競爭十分激烈。目前，國內(nèi)中小型材、低檔次產(chǎn)品的生產(chǎn)能力處于相對過剩狀態(tài)，而高附加值產(chǎn)品的自給率較低，大部分依賴進口，隨著國內(nèi)市場的不斷開放，國產(chǎn)鋼材面臨進口鋼材的沖擊增大。隨著我國的進一步對外開放，我國鋼鐵市場正在與國際鋼鐵市場接軌，參與國際競爭。根據(jù)冶金行業(yè)近幾年的統(tǒng)計分析，在普通產(chǎn)品方面，如線材、螺紋鋼、型鋼和鋼坯等方面，我國的競爭對手主要是韓國及巴西，它們在這些產(chǎn)品上具有成本優(yōu)勢；而對于高附加值、高性能產(chǎn)品方面如汽車板、涂鍍層板、合金鋼棒型材等產(chǎn)品，競爭對手主要是日本、韓國、德國等國家。（3）中國鋼鐵企業(yè)平均技術(shù)裝備水平低，結(jié)構(gòu)不合理，技術(shù)改造和產(chǎn)業(yè)升級任務(wù)十分艱

27、巨。據(jù)冶金工業(yè)部門的統(tǒng)計，我國落后工藝和裝備還占相當比例，如煉鐵高爐中約有4500萬噸的生產(chǎn)能力是屬于落后的，約占總能力的35%，其中屬于限期淘汰的100立方米以下的小高爐生產(chǎn)能力約有3000萬噸。煉鋼設(shè)備中，轉(zhuǎn)爐約有1200萬噸是屬于落后生產(chǎn)能力，占目前轉(zhuǎn)爐的12%；電爐約有1000萬噸屬于落后生產(chǎn)能力，占電爐能力的34%。軋鋼設(shè)備中，具有國際先進技術(shù)水平的設(shè)備不到50%。另外，我國用于新產(chǎn)品開發(fā)與投產(chǎn)的費用與發(fā)達國家相比偏少。國際鋼鐵企業(yè)用于企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)費用一般在年銷售收入的4%以上，而我國鋼鐵企業(yè)用于企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)年投入不足銷售收入的1%。（4）鋼材產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性失衡矛盾突出。就我國的鋼鐵

28、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)而言，一方面，國內(nèi)鋼鐵企業(yè)的主導產(chǎn)品螺紋鋼、小型材、線材等普通鋼材（長線產(chǎn)品）生產(chǎn)能力嚴重過剩，另一方面，高附加值和高技術(shù)難度的品種（“雙高”產(chǎn)品），如不銹鋼板和冷軋、熱軋薄板、硅鋼片、鍍鋅板等，有的國內(nèi)不能生產(chǎn)，有的雖能生產(chǎn)但生產(chǎn)能力嚴重不足。產(chǎn)品供不應(yīng)求，國家每年需要大量進口。（5）鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量有待進一步提高。中國鋼鐵產(chǎn)品的實物質(zhì)量水平與國外相比還存在一定的差距。據(jù)冶金行業(yè)調(diào)查統(tǒng)計，目前，國內(nèi)只有少部分企業(yè)的產(chǎn)品在質(zhì)量上可以和國外大公司相抗衡，而多數(shù)企業(yè)產(chǎn)品在檔次上比較低。據(jù)冶金行業(yè)調(diào)查統(tǒng)計，我國目前不能生產(chǎn)、產(chǎn)量低和質(zhì)量達不到用戶要求等原因，每年需從國外進口大量鋼材，而能生產(chǎn)的大

29、宗鋼材品種，產(chǎn)品質(zhì)量與國外相比也存在一定差距，如鋼制純凈度低、有害氣體和雜質(zhì)含量較高、性能的均勻性差。 （6）鋼材產(chǎn)品銷售服務(wù)水平相對較低。鋼材產(chǎn)品銷售服務(wù)是提高產(chǎn)品競爭力的一個重要方面。由于我國鋼鐵企業(yè)對市場銷售服務(wù)的重要性還沒有充分認識，營銷網(wǎng)絡(luò)剛剛開始建立，同國外成熟的營銷體系和服務(wù)理念相比，存在很大差距。目前，國內(nèi)鋼鐵銷售存在的主要問題是：國內(nèi)市場缺乏統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理，企業(yè)產(chǎn)品相互壓價；市場信息反饋功能弱，銷售與產(chǎn)品開發(fā)功能不能結(jié)合，企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)缺乏市場的引導；加工服務(wù)中心是完善分銷網(wǎng)絡(luò)不可或缺的一部分，而我國的加工服務(wù)中心基本上處于空白；另外在對外營銷方面，一是對外營銷缺乏相應(yīng)的聯(lián)合，各

30、自為政，各設(shè)網(wǎng)點，成本高，收益差，二是對開拓國際市場重視不夠，尚未建立完整的國際市場營銷網(wǎng)絡(luò)。2.3.2現(xiàn)階段鋼冶金生產(chǎn)的主要進步和發(fā)展近幾年國內(nèi)轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)進步很快, 主要是推廣采用了以下先進技術(shù)。1、長壽轉(zhuǎn)爐技術(shù)自1997 年以來, 國內(nèi)大力開展濺渣護爐技術(shù)的研究開發(fā)和推廣應(yīng)用工作, 使轉(zhuǎn)爐爐齡大幅度提高,至2002 年國內(nèi)95.2% 的轉(zhuǎn)爐采用了濺渣護爐技術(shù), 大型轉(zhuǎn)爐平均爐齡達到10181.5 爐,中型轉(zhuǎn)爐平均爐齡達到15298.2 爐, 部分小型轉(zhuǎn)爐鋼廠的平均爐齡也已達到10316爐。由于爐齡的提高, 給工廠帶來了巨大的經(jīng)濟效益。國內(nèi)轉(zhuǎn)爐濺渣護爐的基本經(jīng)驗概括為:(1) 根據(jù)冶煉鋼種

31、和生產(chǎn)工藝的差別, 選擇正確的濺渣工藝;(2) 提高氮氣壓力, 優(yōu)化濺渣工藝;(3) 正確選擇開始濺渣的時機, 實現(xiàn)爐襯零侵蝕;(4) 濺渣與補爐相結(jié)合, 嚴格控制濺渣后的轉(zhuǎn)爐爐型;(5) 加強煙罩水冷爐口等設(shè)備維護, 延長其壽命。2、長壽復(fù)吹工藝轉(zhuǎn)爐濺渣后爐齡大幅度提高, 如何實現(xiàn)全程復(fù)吹, 提高底吹噴嘴的壽命是全世界鋼廠急待解決的重大技術(shù)難題。為了解決這一問題, 國內(nèi)轉(zhuǎn)爐廠發(fā)明了爐渣蘑菇頭保護底吹透氣磚的先進技術(shù), 使底吹噴嘴的一次壽命與爐齡同步, 并保證復(fù)吹比100%。爐渣蘑菇頭以氧化物為主, 體積大, 透氣性良好。經(jīng)水模實驗證明, 在相同的氣量下, 由爐渣蘑菇頭噴射出來的細小氣泡攪拌熔

32、池, 可使熔池混勻時間縮短40% 50%。說明爐渣蘑菇頭對底吹噴嘴的保護效果極佳。3、復(fù)吹轉(zhuǎn)爐強化冶煉技術(shù)國內(nèi)小型轉(zhuǎn)爐強化冶煉的基本經(jīng)驗歸納為, 提高供氧強度, 縮短吹氧時間; 加快生產(chǎn)節(jié)奏, 提高轉(zhuǎn)爐作業(yè)率; 適當擴大裝入量, 提高轉(zhuǎn)爐利用系數(shù)。借鑒小轉(zhuǎn)爐強化冶煉的成功經(jīng)驗, 在大、中型轉(zhuǎn)爐上推廣轉(zhuǎn)爐高效冶煉技術(shù), 可以獲得顯著的經(jīng)濟效益。制約轉(zhuǎn)爐強化冶煉的因素主要包括爐容比、成渣速度、吹煉平穩(wěn)性和終點控制水平。,隨著轉(zhuǎn)爐供氧強度的提高, 爐氣發(fā)生量大幅度增加。提高供氧強度, 使吹煉過程渣液面高度上漲, 嚴重時溢出爐口, 成為高效供氧的限制環(huán)節(jié)。為了解決這一問題, 應(yīng)當進一步減少渣量, 改進

33、化渣工藝,實現(xiàn)提前化渣。采用復(fù)吹工藝提高吹煉前期熔池的攪拌強度, 可以加快石灰的熔解, 提高前期成渣速度, 達到減少噴濺的目的, 實現(xiàn)平穩(wěn)吹煉。采用復(fù)吹技術(shù)后, 終點碳氧反應(yīng)趨于平衡, 終點碳、溫波動較小, 有利于實現(xiàn)計算機終點動態(tài)控制, 進一步縮短后期操作時間。4、今后轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展為了滿足國內(nèi)市場的需求, 要求國內(nèi)轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)技術(shù)進一步發(fā)展, 重點解決以下問題:(1) 全面推廣鐵水脫硫預(yù)處理工藝, 基本實現(xiàn)100% 鐵水脫硫;(2) 盡快解決目前轉(zhuǎn)爐回硫較嚴重的問題, 充分發(fā)揮鐵水預(yù)處理的效果;(3) 在大、中型轉(zhuǎn)爐上推廣高效復(fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉技術(shù), 進一步提高轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)能力;(4) 開發(fā)和推廣

34、轉(zhuǎn)爐全自動吹煉技術(shù)。5、我國鋼鐵行業(yè)的發(fā)展前景我國平均人均收入已經(jīng)越過1000美元，消費結(jié)構(gòu)將發(fā)生重大變化，我們每個人都有這種體會：和過去相比，吃飯、穿衣的花費所占我們的收入比例正在減少，而住房、交通等方面的花費所占我們收入的比例在明顯地提高。也就是說我們的消費結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，這種變化就要求產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化，就是說要求輕紡、食品等行業(yè)在國民經(jīng)濟中的比重下降，而要求房地產(chǎn)、汽車、基礎(chǔ)設(shè)施等重化工業(yè)在國民經(jīng)濟中的比重提高，這些產(chǎn)業(yè)都是鋼鐵需求大戶，由此帶動我國鋼鐵行業(yè)的發(fā)展。當然，隨著我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐的加快，我國鋼材需求將發(fā)生變化，消費結(jié)構(gòu)將繼續(xù)保持多層次、多樣性，并逐步向高層次演化。板帶材的消

35、費量及比例將保持較強的增長勢頭，長材的消費比例將逐步下降，但消費量仍保持一定的增長。今后10年，我國鋼鐵工業(yè)將以市場需求為導向，以結(jié)構(gòu)調(diào)整為重點，以經(jīng)濟效益為中心，以科技進步為動力，轉(zhuǎn)變增長方式，建立科技創(chuàng)新體系，加速提高自主技術(shù)創(chuàng)新能力和國際競爭力，全面提高鋼鐵工業(yè)的質(zhì)量和效益；在產(chǎn)量滿足需要的前提下，優(yōu)化流程，降低成本，在繼續(xù)提高連鑄比的同時，努力提高鐵水預(yù)處理比與精煉比，使鋼質(zhì)純凈度有較大的提高；調(diào)整鋼材品種結(jié)構(gòu)，開發(fā)新的超細晶粒、高純潔度、高均勻性的新一代鋼鐵材料，提高國產(chǎn)鋼材市場占有率；擴大先進裝備的比重，使大型鋼鐵企業(yè)的技術(shù)裝備達到國際水平，在國內(nèi)建成幾個精品生產(chǎn)基地；加強環(huán)保，治

36、理污染，保持與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。3、廠址的選擇及論證3.1本設(shè)計所選用原材料的來源及分布情況轉(zhuǎn)爐煉鋼的原材料分為金屬料、非金屬料和氣體。金屬料包括鐵水、廢鋼、鐵合金，非金屬料包括造渣料、熔劑、冷卻劑，氣體包括氧氣、氮氣、氬氣、二氧化碳等。非金屬料是在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程 中為了去除磷、硫等雜質(zhì)，控制好過程溫度而加入的材料。主要有造渣料（石灰、白云石），熔劑（螢石、氧化鐵皮），冷卻劑（鐵礦石、石灰石、廢鋼），增碳劑和燃料（焦炭、石墨籽、煤塊、重油）。3.2所選廠址的地理、地形、氣象、水文、地質(zhì)、供電、供排水、交通運輸、通訊等情況近年來， 國內(nèi)鋼鐵廠選址偏于沿海港口的傾向較重。沿海建廠利用海運條件直接進口原料

37、， 出口產(chǎn)品， 經(jīng)濟效益明顯， 某些國家填海造地可化不利為有利， 所以50年代以后， 一些主要產(chǎn)鋼國家相繼離開傳統(tǒng)的選址方向，轉(zhuǎn)向沿海地區(qū)建設(shè)鋼鐵廠， 形成鋼鐵工業(yè)布局的新格局。但是按照我國的國情和條件， 沿海選址的優(yōu)越性究竟有多大，是應(yīng)當具體分析的。鋼鐵廠廠址類型不應(yīng)成為一種統(tǒng)一的模式。廠址選擇是以一定生產(chǎn)條件下技術(shù)經(jīng)濟指標的優(yōu)劣和具體地區(qū)相關(guān)工程投資的多少為取舍的，歸根到底是經(jīng)濟技術(shù)的選擇， 因地制宣的選擇。就鋼鐵工業(yè)布局發(fā)展的過程看， 在冶煉技求水平較低時期， 原料以富礦石為主， 燃料消耗遠遠大于鐵礦石的消耗量。為減少燃料運費，廠址靠近煤炭基地成為普遍的選擇； 隨著煉焦和煉鐵技術(shù)的發(fā)展，

38、 煤炭消耗量下降而低品位礦石逐漸成為主要原料， 原料消耗量的增加，使降低礦石運費成為降低成本的一個有效因素， 于是廠址轉(zhuǎn)向靠近礦石基地此后由于選礦技術(shù)提高和燃料消耗繼續(xù)下降，廠址又轉(zhuǎn)向鐵礦煤礦和市場三個角的重心， 以縮短綜臺運距，50年代后， 大型船舶出現(xiàn)、鐵礦石和煤炭的國際貿(mào)易速增 ， 導致沿海鋼鐵廠在日本，美國和西歐主要產(chǎn)鋼國家迅速發(fā)展。可見， 每種類型廠址的產(chǎn)生及其演變， 都是在一定生產(chǎn)技術(shù)條件下力求投資省， 費用低的選擇結(jié)果， 盡管每一種選擇的優(yōu)越性是相對的、有條件的。建設(shè)大型鋼鐵廠需要一定的由鋼鐵廠生產(chǎn)特點所決定的外部條件 即建廠基本條件。只有擬選廠址地區(qū)具備的條件或優(yōu)勢可靠且經(jīng)濟合

39、理， 可以滿足建廠要求， 所確定的廠址才是合適的。在這方面往往容易產(chǎn)生誤解， 認為廠址地區(qū)現(xiàn)有的運輸、水電設(shè)施和自然條件， 就是據(jù)以建廠的有利條件或優(yōu)勢， 是確定廠址的依據(jù)。其實，現(xiàn)存的東西不見得就是可以利用的好條件， 離具備優(yōu)勢的要求更遠， 這從某些項目建成之后不能正常生產(chǎn)或不能發(fā)揮效益的經(jīng)驗教訓中看得比較清楚。比如說廠址靠近江河可以有十分優(yōu)越的航運條件解決鋼鐵廠的外部運輸， 但是如果梧江碼頭缺少：淚應(yīng)配套設(shè)施， 則需一定的投資用于相關(guān)的碼頭建設(shè)工程。再比如說， 廠址靠著兗石鐵路， 則外部運輸條件優(yōu)越。但是如果在東端即海邊建廠， 鋼鐵廠主要貨流流向與西煤東運的方向一致， 不斷增長的煤炭及地方

40、運量再加上鋼鐵廠運量， 靠單線的兗石鐵路就無法承擔， 建廠的相關(guān)工程之一就是要修建兗石鐵路復(fù)線?？梢?， 既有設(shè)施能否成為一個廠址可利用的外部條件頹要看其能否減少相關(guān)工程的投資。事物不斷發(fā)展變化，廠址條件也要用發(fā)展變化的骰光去衡量。今天存在的條件明天也許會消失， 目前不完備的設(shè)施將來卻可能有較強的優(yōu)勢。這是認識和比較建廠條件時應(yīng)注意的。比如鋼鐵廠的供水水源， 是評估廠址的一項重要內(nèi)容， 但對同一個廠址往往會有截然不同的看法， 其差別就在于此。評價一個地區(qū)的水資源能否支持一座鋼鐵廠，不僅在于對鋼鐵廠的可供水量， 還要看到隨著鋼鐵工業(yè)發(fā)最而帶動起來的其它工業(yè)和地方經(jīng)濟發(fā)展的供水要求， 供需平衡狀況，

41、從而確定水資源的保證程度。而對于外部條件。有的是投資可以改善的， 有的卻是無法改善的， 有的配套改建工程可以達到長遠的目標， 有的卻只能解決一時的需求。前者則是廠址的優(yōu)勢所在。仍以濟寧廠址為例。該廠址鄰近京滬、新石鐵路交匯的兗州樞紐，西距建設(shè)中的京九鐵路約120kin。新石鐵路是晉煤出海的南通道， 目前重車方向年運量已述1 300萬t以上。預(yù)計1995年和1997年將分別達u2900萬t和36)0萬t。全線建成復(fù)線之后， 由于空車方向運量僅為重車方向的1to， 重車運量越太返空車流就越多， 對濟寧廠址的礦石原料和輔助原料的運輸極為有利。京滬線2000年時運能將比目前提高45左右， 京九線屆時也

42、將修通， 廠址位于能力較大的干線路網(wǎng)之中， 對鋼鐵廠實現(xiàn)長遠發(fā)展目標是優(yōu)越的條件。濟寧廠址距離水域面積約1097km。的南四湖23km， 由于連續(xù)多年干旱， 目前山東省處于缺水狀態(tài)， 但濟寧地區(qū)較為緩和。其主要條件就是擁有南四蝴和引黃設(shè)施。黃河水量豐桔分布與南四湖同頻的幾率很小， 引黃可以解決偏桔年及特桔年的缺水， 南四湖又是南水北調(diào)必經(jīng)之地， 南水北調(diào)是緩解華北地區(qū)嚴重缺水的必上工程， 計劃1995年送水過黃河，2000年送水到京津。如果南四湖缺水， 近期可以采取引黃濟湖， 遠期則有南水北調(diào)入湖。只要統(tǒng)籌安排， 合理調(diào)配， 可以說廠址的水源條件是十分優(yōu)越的。4、工藝流程選擇和論證現(xiàn)代鋼鐵聯(lián)合

43、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)、焦化、煉鋼和各種軋鋼等過程。由于各類鋼材質(zhì)量主要取決于煉鋼工藝過程和設(shè)備，所以煉鋼成為鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)流程中的中心環(huán)節(jié).。目前主要的煉鋼方式還是轉(zhuǎn)爐煉鋼，我國現(xiàn)在轉(zhuǎn)爐煉鋼占總鋼產(chǎn)量的比例已經(jīng)超過80%，并接近90%。過去鋼鐵冶煉的工藝流程基本是鐵水煉鋼爐（平爐、轉(zhuǎn)爐、電爐）澆注（模注，連鑄）軋鋼的模式，這樣的模式由于缺少鐵水預(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)特種高性能的鋼材，平爐由于其爐渣堿度低，脫磷、脫硫效果差，限制了鋼材質(zhì)量的提高。隨著工業(yè)和科學技術(shù)的發(fā)展，對鋼材質(zhì)量和性能提出更高要

44、求，迫使人們開發(fā)和冶煉更多品種鋼材，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，鋼的質(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，而且也能冶煉高級優(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。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，已經(jīng)成為大型現(xiàn)代化鋼鐵企業(yè)鋼鐵生產(chǎn)的普通模式。而高爐鐵水爐外預(yù)處理轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)合吹煉rh真空精煉或cas-ob精煉連鑄連軋或連鑄鑄坯熱送直接軋制，則是現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)的最佳工藝流程。鐵水預(yù)處理：鐵水預(yù)處理工序介于煉鐵和煉鋼工序之間，對改進轉(zhuǎn)爐操作指標、提高鋼的質(zhì)量有著十分重要的作用，是目前冶金

45、企業(yè)大力發(fā)展的一項重要技術(shù)。 鐵水預(yù)處理工藝對現(xiàn)代鋼廠尤為重要，已經(jīng)從最初為滿足冶煉低硫或極低硫鋼種的需求，發(fā)展成為煉鐵煉鋼凝固過程優(yōu)化不可分割的重要環(huán)節(jié)，特別是隨著專用轉(zhuǎn)爐脫硅、脫磷工藝技術(shù)的開發(fā)與進展，正在形成一種全量鐵水進行“三脫”預(yù)處理的先進工藝。新一代鋼廠應(yīng)大膽采用全量鐵水三脫預(yù)處理工藝，以建立起高效低成本的潔凈鋼生產(chǎn)工藝平臺，增強產(chǎn)品競爭力，加快大型轉(zhuǎn)爐節(jié)奏，提高生產(chǎn)效率，以實現(xiàn)緊湊、高效、節(jié)能的循環(huán)型經(jīng)濟發(fā)展模式。鐵水預(yù)處理的選擇需要考慮效果、成本、效率等因素。（1）通過對不同“三脫”劑、不同處理順序的熱力學計算比較得出最佳鐵水預(yù)處理順序為：預(yù)處理脫硫預(yù)處理脫硅、脫磷。 （2）對

46、不同處理容器、不同處理方法的動力學條件比較得出預(yù)處理容器應(yīng)選定為：鐵水包kr脫硫，專用轉(zhuǎn)爐脫硅、脫磷。 （3）鐵水預(yù)處理模式確定為：高爐鐵水鐵水包kr法脫硫?qū)Ｓ棉D(zhuǎn)爐脫硅、脫磷。轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝流程圖現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼采用的重大技術(shù)有：轉(zhuǎn)爐大型化、轉(zhuǎn)爐復(fù)合吹煉、煤氣回收與負能煉鋼、全量鐵水預(yù)處理、全自動轉(zhuǎn)爐吹煉控制、濺渣護爐與轉(zhuǎn)爐長壽等技術(shù)。5、冶金計算5.1、物料平衡計算根據(jù)鐵水成分，渣料質(zhì)量，采用單渣不留渣操作。先以100公斤鐵水為計算基礎(chǔ)。(一) 爐渣及其成分的計算1、鐵水中各元素氧化量表2-1-6 成分kg項目csimnps合計鐵水4.360.570.620.070.05終點鋼水0.11痕跡0.3

47、720.0070.03氧化量4.250.570.2480.0630.025.151c：取終點鋼水含碳量0.15%；si：在堿性氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼中，鐵水中的si幾乎全部被氧化；mn：頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐殘錳量取60%；p：采用低磷鐵水吹煉，鐵水中磷90%進入爐渣，10%留在鋼中；s：氧氣轉(zhuǎn)爐去硫率不高，取40%。2、各元素氧化量，耗氧量及其氧化產(chǎn)物量見表2-1-7表2-1-7元素反應(yīng)及其產(chǎn)物元素氧化量，公斤耗氧量，公斤氧化產(chǎn)物量，公斤cc+1/2o2=co(4.36-0.11)85%=3.6133.61316/12=4.8173.61328/12=8.430cc+o2=co2(4.36-0.11)15%=0

48、.6380.63832/12=1.7010.63844/12=2.339sisi+o2 =(sio20.570.5732/28=0.6510.5760/28=1.221mnmn+1/2o2=(mno)0.6240%=0.2480.24816/55=0.0720.24871/55=0.320p2p+5/2o2=(p2o5)0.07090%=0.0630.06380/62=0.08130.063142/62=0.144ss+o2=so20.0540%1/3=0.0070.00732/32=0.0070.00764/32=0.014ss+(cao)=(cas)+o0.0200.007=0.0130.

49、013(-16/32)=-0.0070.01372/32=0.030fefe+1/2o2=(feo)0.5580.55816/56=0.1590.717fe2fe+3/2o2=(fe2o3)0.2510.25148/112=0.1080.358總計5.9263、造渣劑成分及數(shù)量根據(jù)國內(nèi)同類轉(zhuǎn)爐有關(guān)數(shù)據(jù)選取1）礦石加入量及成分礦石加入量為1.00公斤/100公斤鐵水，成分及重量見表2-1-8表2-1-8成分重量，公斤備注fe2o31.0061.80%=0.618生成cas0.002公斤，消耗cao量0.002公斤，生成0.001公斤氧。feo1.0029.40%=0.294sio21.005.6

50、1%=0.0561al2o31.001.10%=0.011cao1.001.00%=0.010mgo1.000.52%=0.0052s1.000.007%=0.001h2o1.000.50%=0.005共計1.0002）螢石加入量及成分螢石加入量為0.30kg/kg鐵水，其成分及重量見表2-1-9表2-1-9成分重量，公斤caf20.3089.00%=0.267sio20.306.00%=0.018al2o30.301.78%=0.005mgo0.300.58%=0.002p0.300.55%=0.002s0.300.09%=0.0003h2o0.302.00%=0.006共計0.300p以2

51、p+5/2o2=(p2o5)的形式進行反應(yīng)，其中生成(p2o5)的量為0.00144142/62=0.003公斤，消耗氧量0.0014480/62=0.0023）爐襯侵蝕量為0.200公斤/100公斤鐵水，其成分及重量見2-1-10表2-1-10成分重量，公斤cao0.201.40%=0.0028mgo0.2085.0%=0.170sio20.202.60%=0.0052al2o3c*0.2011.0%=0.022共計0.020*被侵蝕的爐襯中c的氧化，同金屬中c氧化成co、co2的比例相同，即：c-co 0.02285%28/12=0.044 kgc-co2 0.02215%44/12=0.

52、012 kg消耗氧量為： 0.04416/28=0.026 kg 0.01232/44=0.007 kg共消耗氧氣量為： 0.026+0.007= 0.033 kg4）生白云石加入量及成分加入的白云石后，須保證渣中（mgo）含量在68%之間，經(jīng)試算后取輕燒白云石加入量為1.2公斤/100公斤鐵水。其成分及重量見表2-1-11表2-1-11成分重量，公斤cao1.2053.04%=0.6365mgo1.2020.16%=0.4193al2o31.200.74%=0.0089sio21.200.46%=0.0058燒減1.2010.8%=0.1296共計1.205） 爐渣堿度和石灰加入量取終渣堿度

53、渣中已存在的（sio2）量=鐵水中硅氧化生成的sio2量+爐襯帶入的sio2量+礦石帶入的sio2量+螢石帶入的sio2量+白云石帶入的sio2量=1.221+0.0052+0.056+0.018+0.0058=1.306kg渣中已存在的（cao）量=白云石帶入的cao量+爐襯帶入的cao量+礦石帶入的cao量鐵水中s消耗的cao礦石中s成渣消耗的cao=0.6365+0.003+0.00280.01930.002=0.620 kg加入石灰成分及重量見表2-1-12表2-1-12成分重量，公斤cao4.63491.08%=4.221sio24.6341.66%=0.077mgo4.6341.54%=0.071al2o34.6341.22%=0.057s4.6340.06