炼钢厂炉外精炼系统设计计算
序号 计算项目 符号表示 参数来源 计算公式 国际单位 计算结果
一、LF钢包精炼炉设计计算
1 钢包容量 V_ladle 设计值 100 t 100
2 钢水温度 T_steel 设计值 1600 ℃ 1600
3
目标温度 T_target 设计值 1650 ℃ 1650
4 钢水比热容 c_steel 查表值 kJ/(kg·℃)
5
加热功率 P_heating 计算值
V_ladle×1000×c_steel×(T
_target - T_steel)/3600
kW
6
加热功率要求 P_heating_req 设计值 1000-1500 kW 1000-1500
7
加热功率判断 判断值
IF(P_heating≥1000 AND
P_heating≤1500,"满足","不
满足")
满足
8 搅拌强度 q_stir 设计值 m³/t·min
9 搅拌气体流量 Q_stir 计算值 V_ladle×q_stir m³/min 5
10 搅拌气体压力 P_stir 设计值 MPa
11 脱硫效率 η_desulfur 计算值
12 脱硫效率要求
η_desulfur_r
eq
设计值 ≥ ≥
13 脱硫效率判断 判断值
IF(η_desulfur≥,"满足",
"不满足")
满足
二、RH真空精炼炉设计计算
14 真空度 P_vacuum 设计值 67 Pa 67
15 真空度要求 P_vacuum_req 设计值 ≤100 Pa ≤100
16
真空度判断 判断值
IF(P_vacuum≤100,"满足","不
满足")
满足
17
循环流量 Q_cycle 设计值 100 t/min 100
18
循环时间 t_cycle 设计值 20 min 20
19 处理钢水量 V_treatment 计算值 Q_cycle×t_cycle t 2000
20 脱碳效率 η_decarbon 计算值
21 脱碳效率要求
η_decarbon_r
eq
设计值 ≥ ≥
22 脱碳效率判断 判断值
IF(η_decarbon≥,"满足",
"不满足")
满足
23 脱氢效率 η_dehydrogen 计算值
24 脱氢效率要求
η_dehydrogen
_req
设计值 ≥ ≥
25 脱氢效率判断 判断值
IF(η_dehydrogen≥,"满足
","不满足")
满足
三、VD真空脱气炉设计计算
26 真空度 P_vacuum_vd 设计值 67 Pa 67
27 真空度要求
P_vacuum_vd_r
eq
设计值 ≤100 Pa ≤100
28
真空度判断 判断值
IF(P_vacuum_vd≤100,"满足",
"不满足")
满足
29 脱气时间 t_degas 设计值 30 min 30
30 脱气效率 η_degas 计算值
31 脱气效率要求 η_degas_req 设计值 ≥ ≥
32 脱气效率判断 判断值
IF(η_degas≥,"满足","不
满足")
满足
33 钢水氢含量 H_content 设计值 5 ppm 5
34
目标氢含量
H_content_tar
get
设计值 2 ppm 2
35 脱氢量 H_removed 计算值
H_content -
H_content_target
ppm 3
36 脱氢率
H_removal_rat
e
计算值 H_removed/H_content
37 脱氢率要求
H_removal_rat
e_req
设计值 ≥ ≥
38 脱氢率判断 判断值
IF(H_removal_rate≥,"满
足","不满足")
满足
四、CAS-OB成分微调炉设计计算
39
吹氩强度 q_argon 设计值 m³/t·min
40
吹氩流量 Q_argon 计算值 V_ladle×q_argon m³/min 3
41
加热功率 P_heating_cas 设计值 500 kW 500
42
加热时间 t_heating 设计值 15 min 15
43
升温幅度 ΔT 计算值
P_heating_cas×t_heating×
3600/(V_ladle×1000×c_ste
el)
℃
44
成分调整效率
η_compositio
n
计算值
45
成分调整效率要求
η_compositio
n_req
设计值 ≥ ≥
46
成分调整效率判断 判断值
IF(η_composition≥,"满
足","不满足")
满足
五、炉外精炼系统经济性计算
47
LF钢包精炼炉投资 investment_lf 设计值 2000000 元 2000000
48
RH真空精炼炉投资 investment_rh 设计值 5000000 元 5000000
49
VD真空脱气炉投资 investment_vd 设计值 3000000 元 3000000
50
CAS-OB成分微调炉投资
investment_ca
s
设计值 1500000 元 1500000
51 总投资
investment_to
tal
计算值
investment_lf +
investment_rh +
investment_vd +
investment_cas
元 11500000
52
年维护费用
cost_maintain
_year
计算值 investment_total× 元/年 575000
53
年运行费用
cost_operatio
n_year
设计值 1000000 元/年 1000000
54
年总费用
cost_total_ye
ar
计算值
cost_maintain_year +
cost_operation_year
元/年 1575000
55 年收益 income_year 设计值 3000000 元/年 3000000
56
年净收益
income_net_ye
ar
计算值
income_year -
cost_total_year
元/年 1425000
57
投资回收期
payback_perio
d
计算值
investment_total/income_ne
t_year
年
58
投资回收期要求
payback_perio
d_req
设计值 ≤10 年 ≤10
59
投资回收期判断 判断值
IF(payback_period≤10,"满足
","不满足")
满足
60 经济性评价 evaluation 结论
炉外精炼系统设计满足经济性
要求，投资合理，符合炼钢厂
生产需求
炉外精炼系
统设计满足
经济性要求
，投资合理
，符合炼钢
厂生产需求
参数说明 规范依据 判断结果
钢包容量 设计任务书
钢水温度 设计任务书
目标温度 设计任务书
钢水比热容 材料手册
加热功率 加热功率计算
加热功率要求 YB/T 4403-2014
验证加热功率是否符合要求 设计要求
搅拌强度 设计任务书
搅拌气体流量 搅拌气体流量计算
搅拌气体压力 设计任务书
脱硫效率 脱硫效率计算
脱硫效率要求 YB/T 4403-2014
验证脱硫效率是否符合要求 设计要求
真空度 设计任务书
真空度要求 YB/T 4404-2014
验证真空度是否符合要求 设计要求
循环流量 设计任务书
循环时间 设计任务书
处理钢水量 处理钢水量计算
脱碳效率 脱碳效率计算
脱碳效率要求 YB/T 4404-2014
验证脱碳效率是否符合要求 设计要求
脱氢效率 脱氢效率计算
脱氢效率要求 YB/T 4404-2014
验证脱氢效率是否符合要求 设计要求
真空度 设计任务书
真空度要求 YB/T 4405-2014
验证真空度是否符合要求 设计要求
脱气时间 设计任务书
脱气效率 脱气效率计算
脱气效率要求 YB/T 4405-2014
炼钢厂炉外精炼系统设计计算
一、LF钢包精炼炉设计计算
二、RH真空精炼炉设计计算
三、VD真空脱气炉设计计算
验证脱气效率是否符合要求 设计要求
钢水氢含量 设计任务书
目标氢含量 设计任务书
脱氢量 脱氢量计算
脱氢率 脱氢率计算
脱氢率要求 YB/T 4405-2014
验证脱氢率是否符合要求 设计要求
吹氩强度 设计任务书
吹氩流量 吹氩流量计算
加热功率 设计任务书
加热时间 设计任务书
升温幅度 升温幅度计算
成分调整效率 成分调整效率计算
成分调整效率要求 YB/T 4406-2014
验证成分调整效率是否符合
要求
设计要求
LF钢包精炼炉投资 投资预算
RH真空精炼炉投资 投资预算
VD真空脱气炉投资 投资预算
CAS-OB成分微调炉投资 投资预算
总投资 总投资计算
年维护费用
年维护费为投资的5
%
年运行费用 设计任务书
年总费用 年总费用计算
年收益 设计任务书
年净收益 年净收益计算
投资回收期 投资回收期计算
投资回收期要求 设计任务书
四、CAS-OB成分微调炉设计计算
五、炉外精炼系统经济性计算
验证投资回收期是否符合要
求
设计要求
经济性评价
