煉鋼設(shè)計基礎(chǔ)第七章

1、1煉鋼設(shè)計原理煉鋼設(shè)計基礎(chǔ)第七章第七章 轉(zhuǎn)爐煉鋼各跨間的設(shè)計轉(zhuǎn)爐煉鋼各跨間的設(shè)計23456789101112第七章第七章 轉(zhuǎn)爐煉鋼各跨間的設(shè)計轉(zhuǎn)爐煉鋼各跨間的設(shè)計轉(zhuǎn)爐跨間加料跨連鑄車間(澆注跨) 三跨式煉鋼車間135.1 轉(zhuǎn)爐跨間的設(shè)計轉(zhuǎn)爐跨間的設(shè)計 轉(zhuǎn)爐跨在車間中廠房最高、設(shè)備最多，多平臺多平臺布置，是建筑結(jié)構(gòu)復雜和投資最多的跨間。主要布置轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)爐及其傾動機構(gòu)傾動機構(gòu)，氧槍副槍氧槍副槍系統(tǒng)，散料和鐵合金散料和鐵合金加入系統(tǒng)，除塵除塵系統(tǒng)等。 全封閉鋼結(jié)構(gòu)封閉轉(zhuǎn)爐，以保護操作人員、鋼結(jié)構(gòu)和其它鄰近的設(shè)備不受熱輻射熱輻射、噴濺噴濺和火焰火焰的影響，并便于有效的收集二次煙塵。14155.1.1 轉(zhuǎn)

2、爐位置的確定轉(zhuǎn)爐位置的確定n轉(zhuǎn)爐橫向位置的確定轉(zhuǎn)爐橫向位置的確定 計算轉(zhuǎn)爐中心線轉(zhuǎn)爐中心線與靠近原料跨靠近原料跨的廠房縱向柱列中心線縱向柱列中心線的距離a，a值應(yīng)能保證原料跨吊車順利向轉(zhuǎn)爐加入廢鋼和兌入鐵水，同時應(yīng)滿足布置氧槍和付槍升降機構(gòu)的要求。不同容量轉(zhuǎn)爐的a值轉(zhuǎn)爐容量，t305080120 150210300 a , mm8001250 1300200019002100270016轉(zhuǎn)爐兌鐵位置示意圖轉(zhuǎn)爐兌鐵位置示意圖a=L1+L2-L3-L4a轉(zhuǎn)爐中心線與廠房縱向柱列中心線的距離 mm， L1轉(zhuǎn)爐傾動到受鐵位置（傾動角=3045）時，轉(zhuǎn)爐爐口內(nèi)緣（新爐襯）與轉(zhuǎn)爐中心線的距離 mm。L2鐵

3、水罐內(nèi)鐵水全部兌入轉(zhuǎn)爐（轉(zhuǎn)爐傾角為104左右）時，罐嘴前沿到鐵水罐耳軸中心線的水平距離 mm。L3吊車主鉤的移動極限及安全距離，移動極限為吊車設(shè)備尺寸，安全距離一般取400600 mm。L4 吊車軌道中心線與廠房柱子中心線的距離 mm。通常采用鋼立柱約1 m，如果采用水泥立柱要寬一些。17n 轉(zhuǎn)爐耳軸高度轉(zhuǎn)爐耳軸高度 H轉(zhuǎn)爐耳軸中心線標高 mm。 h0鋼包車軌面至地面距離 mm. h1鋼包最低點與鋼包車軌面之間的距離 mm。一般取200500 mm。 h2鋼包高度 mm。 h3鋼包最高點到轉(zhuǎn)爐最大外形回轉(zhuǎn)圓之間的最小距離，安全距離 mm。一般取300500 mm。 R轉(zhuǎn)爐最大回轉(zhuǎn)半徑，mm。

4、耳軸中心線在轉(zhuǎn)爐上的位置確定： H全/2-200500 mm。轉(zhuǎn)爐耳軸中心線的標高H是依據(jù)轉(zhuǎn)爐最大回轉(zhuǎn)半徑最大回轉(zhuǎn)半徑R，和爐下鋼包車高度鋼包車高度確定，應(yīng)保證鋼水罐車順利運行。H=h0+h1+h2+h3+R185.1.2 轉(zhuǎn)爐各層平臺確定轉(zhuǎn)爐各層平臺確定 為了布置轉(zhuǎn)爐及其傾動機構(gòu)，氧槍系統(tǒng)，散料和鐵合金系統(tǒng)，煙氣凈化系統(tǒng)，以及進行維修和工藝操作，需要在轉(zhuǎn)爐跨不同標高不同標高設(shè)置相應(yīng)平臺，盡管爐容量不同平臺數(shù)量也不同，但主要的平臺是相同的。轉(zhuǎn)爐跨主要操作平臺主要操作平臺有： 轉(zhuǎn)爐工作平臺轉(zhuǎn)爐工作平臺 散料系統(tǒng)平臺散料系統(tǒng)平臺 煙氣凈化系統(tǒng)平臺煙氣凈化系統(tǒng)平臺 氧槍系統(tǒng)平臺氧槍系統(tǒng)平臺 修砌爐平

5、臺修砌爐平臺19n 轉(zhuǎn)爐工作平臺轉(zhuǎn)爐工作平臺 轉(zhuǎn)爐操作平臺的標高標高的確定，應(yīng)保證工人能夠順利完成爐前操作。 轉(zhuǎn)爐操作平臺標高一般低于轉(zhuǎn)爐耳軸標高1/2爐口內(nèi)直徑后再增加250300 mm，（大爐子取下限，小爐子取上限）。計算公式： H1=(H-d/2)+K H1轉(zhuǎn)爐工作平臺標高 mm, H轉(zhuǎn)爐耳軸中心標高 mm, d新爐子爐口內(nèi)直徑 mm, K常數(shù) 250300 mm, 轉(zhuǎn)爐平臺按滿平臺設(shè)置，以方便操作和轉(zhuǎn)爐主控室的聯(lián)系。20轉(zhuǎn)爐操作平臺標高示意圖轉(zhuǎn)爐操作平臺標高示意圖21n 其它操作平臺其它操作平臺n爐口平臺爐口平臺，也稱煙罩平面煙罩平面，標高稍低于爐口標高，布置煙罩檢修和轉(zhuǎn)爐砌筑設(shè)施以及

6、堆放轉(zhuǎn)爐磚襯。n散料系統(tǒng)平臺散料系統(tǒng)平臺，主要包括高位料倉高位料倉平臺，給料機稱量漏斗稱量漏斗平臺，匯總漏斗匯總漏斗和溜槽溜槽平臺，用于布置檢查設(shè)備。有些車間用這些平臺布置鐵合金系統(tǒng)。n煙氣凈化系統(tǒng)平臺煙氣凈化系統(tǒng)平臺，布置煙氣冷卻和凈化設(shè)備。n供氧系統(tǒng)平臺供氧系統(tǒng)平臺，氧槍升降及橫移氧槍升降及橫移機構(gòu)平臺，氧氧槍孔槍孔平臺以及氧氣和冷卻水進出軟管連接軟管連接平臺，如有副槍，還應(yīng)設(shè)有副槍副槍平臺。22轉(zhuǎn)爐跨主要平臺示意圖轉(zhuǎn)爐跨主要平臺示意圖23平臺標高功能+9.000m轉(zhuǎn)爐操作區(qū)轉(zhuǎn)爐操作區(qū)，布置轉(zhuǎn)爐爐前、爐后擋火門，并進行爐前、爐后轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)操作，煙道冷卻給水裝置，鐵合金系統(tǒng)+17.100m 布

7、置轉(zhuǎn)爐升降裙罩升降裙罩及其提升裝置，活動煙道及其橫移臺車，熱刺煙道收集裝置，鐵合金投料系統(tǒng)等。轉(zhuǎn)爐修爐修爐時耐材的運送，切割，堆放即在此平臺上進行。+22.580m 布料煙道，一次煙塵凈化裝置，鐵合金投料鐵合金投料系統(tǒng),氧槍修理氧槍修理。+29.450m布料煙道，一次煙塵凈化裝置，散狀料匯總斗。+34.350m布料煙道，一次煙塵凈化裝置，散狀料稱量斗。+42.550m散狀料高位倉高位倉及其皮帶運送卸料裝置。120t轉(zhuǎn)爐跨各層平臺的標高和功能轉(zhuǎn)爐跨各層平臺的標高和功能 245.1.3 轉(zhuǎn)爐跨廠房高度、寬度和長度的確定轉(zhuǎn)爐跨廠房高度、寬度和長度的確定n無副槍系統(tǒng)轉(zhuǎn)爐跨吊車軌面標高無副槍系統(tǒng)轉(zhuǎn)爐跨吊

8、車軌面標高 1）氧槍行程和總長氧槍行程和總長 L行行=h4+h5+h6+h7+h8+h9 L行氧槍行程 mm, h4爐役后期氧槍下降到最低點噴頭到轉(zhuǎn)爐耳軸中心線的距離，爐役后期氧槍點火槍位 h0=200400 mm， h5轉(zhuǎn)爐耳軸中心線至爐口的高度 mm，轉(zhuǎn)爐跨是轉(zhuǎn)爐車間的高跨廠房高跨廠房，兩端是低跨廠房，高跨廠房是轉(zhuǎn)爐車間最高處，在其跨內(nèi)安裝位置最高的設(shè)備是氧槍吊氧槍吊車車，如果有副槍副槍，則廠房還要高一些。25h6爐口到活動煙罩固定端下緣的高度 mm，大型轉(zhuǎn)爐可取R- h5+500mmh7活動煙罩固定端下緣至斜煙道拐點的高度，按設(shè)備尺寸定，35 m。h8斜煙道拐點至氧槍密封孔上緣的高度 m

9、m，按設(shè)備尺寸定。傾角按5060考慮，h9吹氧管密封口上緣到噴頭提升到最高點的高度 mm,一般取8001000 mm，主要考慮吹氧管提出后清渣和更換所需高度。262) 吹氧管總長吹氧管總長 L管管=L行行+h10 L管氧槍總長 mm, h10吹氧管把持器到氧槍吊環(huán)中心的高度 mm,設(shè)備尺寸，一般1.22.0 m。3) 定滑輪到地面標高定滑輪到地面標高 H=H耳耳-h4+ L行行+ L管管+h18 h18氧槍吊環(huán)中心線至氧槍卷揚導向輪卷揚導向輪中心線的高度 mm。即氧槍系統(tǒng)最高點的位置。（600 mm)4）吊車軌面標高吊車軌面標高 即吹氧管起重機標高：H=H+h19+h2027 H ,m H ,

10、m包鋼3639攀鋼4246.7寶鋼5059h19氧槍卷揚導向輪中心線至吊車吊鉤升高極限吊鉤升高極限的距離mm，5001000mmh20吊車吊鉤升高極限到軌面的距離 mm。28n 有副槍系統(tǒng)轉(zhuǎn)爐跨吊車軌面標高有副槍系統(tǒng)轉(zhuǎn)爐跨吊車軌面標高n轉(zhuǎn)爐動態(tài)控制中，要在吹煉過程中不停氧不停氧下降副槍，副槍應(yīng)避開氧氣射流和其與熔池的作用區(qū)，主副槍中中心距心距取5001500 mm，副槍中心線與爐口邊緣的距離為3001000mm。n以副槍卷揚系統(tǒng)的導向輪為最高點確定起重機軌面標高，與氧槍系統(tǒng)的計算有以下不同：1）副槍探頭需插入鋼液面下鋼液面下一定深度，為h0=300600mm。2）副槍上升出口處出口處至副槍上槍

11、到最高點最高點探頭端部端部的距離包括：清渣清渣裝置，切割切割裝置，拔脫探頭拔脫探頭裝置，探頭裝探頭裝配配平臺，均為設(shè)備尺寸。寶鋼轉(zhuǎn)爐跨標高按副槍確定。29n計算步驟如下計算步驟如下1）副槍行程副槍行程L副行副行=h4 +h5+h6+h7+h11+h12+h13h4副槍下降到工作位置探頭到耳軸中心線的高度，為鋼液面到耳軸距離+300600mm,h11斜煙道拐點到拐點到副槍孔出口出口處的距離，h12副槍孔出口到出口到副槍探頭裝配平臺裝配平臺面的距離，包括清渣、拔脫探頭、切割等裝置，其為設(shè)備尺寸。h13副槍裝配平臺面到裝配平臺面到探頭導向筒上緣導向筒上緣的高度，設(shè)備尺寸，寶鋼探頭長度為1.95m。以

12、下計算與氧槍系統(tǒng)相同。30 副槍行程和總長示意圖副槍行程和總長示意圖31n 轉(zhuǎn)爐跨寬度和長度轉(zhuǎn)爐跨寬度和長度n轉(zhuǎn)爐跨廠房跨度跨度要求能在爐后設(shè)置一定寬度的操作平臺，并能滿足布置氧槍副槍系統(tǒng)及其吊運通道，散料系統(tǒng)的布置，煙氣凈化設(shè)備的布置以及設(shè)備的維修吊裝路徑空間。n轉(zhuǎn)爐跨廠房的長度長度 轉(zhuǎn)爐間距：50 t 1218 m 50150 t 1824 m 200 t以上 2736 m 轉(zhuǎn)爐傾動機構(gòu)傾動機構(gòu)、煙罩移出機構(gòu)煙罩移出機構(gòu)和修爐設(shè)備空間修爐設(shè)備空間，采取爐子跨在中間布置方式，可與加料跨長度一致可與加料跨長度一致，采取爐子跨在邊上布置方式，轉(zhuǎn)爐跨的長度比加料跨短。設(shè)計時轉(zhuǎn)爐跨寬度和長度可通過查

13、閱資料查閱資料直接選取。32轉(zhuǎn)爐中心距和耳軸中心標高參考數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)爐中心距和耳軸中心標高參考數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)爐容量(t)330350380312032103300轉(zhuǎn)爐中心距(m)151818243028耳軸標高(m)5.848.008.510.4010.3512.3033 轉(zhuǎn)爐車間斷面圖34355.2 加料跨設(shè)計加料跨設(shè)計 加料跨要完成及時準確的兌鐵水兌鐵水、加廢鋼加廢鋼，修爐補爐修爐補爐供應(yīng)耐火材料供應(yīng)耐火材料保證煉鋼操作順利進行。加料跨布置加料跨布置：見圖 加料跨工藝尺寸加料跨工藝尺寸p鐵水系統(tǒng)作業(yè)區(qū)進行高爐鐵水的轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)運、向轉(zhuǎn)爐兌鐵水兌鐵水、鐵水包的修砌和烘烤修砌和烘烤、鐵水的脫硫和扒渣脫硫和扒渣。

14、鐵水系統(tǒng)主要設(shè)備有混鐵爐混鐵爐或混鐵混鐵車、鐵水吊車鐵水吊車、鐵水包運輸稱量車運輸稱量車、脫硫和扒渣等設(shè)備脫硫和扒渣等設(shè)備。p廢鋼系統(tǒng)作業(yè)區(qū)進行廢鋼轉(zhuǎn)運廢鋼轉(zhuǎn)運、裝料稱量裝料稱量和加入轉(zhuǎn)爐加入轉(zhuǎn)爐。主要布置廢鋼鐵路運輸線鐵路運輸線、廢鋼料槽料槽和廢鋼貯存坑貯存坑，大型轉(zhuǎn)爐車間設(shè)有廢鋼準備間廢鋼準備間。36 典型全連鑄轉(zhuǎn)爐車間布置37 3300 t 全連鑄車間平面示意圖385.2.1 加料跨寬度和長度加料跨寬度和長度n加料跨寬度寬度取決于跨間工藝布置， 設(shè)有混鐵爐設(shè)有混鐵爐的跨間，其裝料跨的寬度主要取決于混鐵爐間混鐵爐間的寬度的寬度，由混鐵爐中心線位置，轉(zhuǎn)爐鐵水線位置和高爐鐵水線位置確定， 采用

15、混鐵車采用混鐵車的車間主要取決于轉(zhuǎn)爐爐前工藝操作的要求，應(yīng)能布置足夠?qū)挾鹊臓t前工作平臺爐前工作平臺，并兼顧鐵水區(qū)、受鐵坑的布置和廢鋼區(qū)的鐵路線的布置。加料跨寬度通常為2127 m。n加料跨長度長度為爐前作業(yè)區(qū)、鐵水系統(tǒng)作業(yè)區(qū)和廢鋼料斗吊運加料所需的長度總和。n設(shè)計時加料跨寬度和長度可通過查閱資料查閱資料直接選取。加料跨的長、寬、高要綜合爐前、鐵水、廢鋼三個系統(tǒng)工藝操作和設(shè)備布置。395.2.2 加料跨高度的計算加料跨高度的計算 加料跨廠房高度高度決定于其吊車的軌面標高吊車的軌面標高，由于同一軌面要進行三個不同作業(yè)區(qū)的作業(yè)即要完成向轉(zhuǎn)爐兌鐵水向轉(zhuǎn)爐兌鐵水、加廢鋼加廢鋼及混鐵爐兌鐵水混鐵爐兌鐵水操

16、作，加料跨吊車軌面標高在三者所需高度中取最高。采用混鐵車供應(yīng)鐵水時，加料跨吊車軌面標高主要取決于向轉(zhuǎn)爐兌鐵水吊車軌面標高向轉(zhuǎn)爐兌鐵水吊車軌面標高。401）向轉(zhuǎn)爐兌鐵水吊車軌面標向轉(zhuǎn)爐兌鐵水吊車軌面標高高見圖 。H=H1+h1+h2+h3+h4H1轉(zhuǎn)爐耳軸中心線標高 h1轉(zhuǎn)爐耳軸中心至鐵水罐耳軸中心距離，此時轉(zhuǎn)爐傾角取45。鐵水罐翻轉(zhuǎn)角度為104。h2鐵水罐耳軸中心線到起重機吊鉤上極限活動尺寸或安全距離，一般取12 m。h3吊鉤升高極限，設(shè)備尺寸。h4吊鉤升高極限到吊車軌面高度，設(shè)備尺寸。412）轉(zhuǎn)爐加廢鋼所需起重機軌面標高轉(zhuǎn)爐加廢鋼所需起重機軌面標高 廢鋼加入轉(zhuǎn)爐示意圖422）轉(zhuǎn)爐加廢鋼所需起

17、重機軌面標高轉(zhuǎn)爐加廢鋼所需起重機軌面標高主主鉤鉤 H=H1+h1+h2+h3+h4H1轉(zhuǎn)爐耳軸中心線標高 。h1轉(zhuǎn)爐傾動45時爐口到耳軸中心線的垂直高度。h2廢鋼槽傾斜45時，料槽下端到前耳軸中心線的垂直高度。h3前耳軸中心線到起重機主鉤上極限的活動尺寸。h4主鉤上極限尺寸（到吊車軌面），設(shè)備尺寸。副鉤副鉤參數(shù)計算與主鉤相同。向轉(zhuǎn)爐加入廢鋼的吊車軌面一般比較低，但在與鐵水吊車同一軌面情況下，應(yīng)按廢鋼料槽長度及主副鉤參數(shù)進行驗證驗證。轉(zhuǎn)爐加廢鋼所需起重機軌面標高計算見圖。435.2.3 鐵水供應(yīng)間鐵水供應(yīng)間供鐵水方式：化鐵爐和高爐1) 混鐵爐供應(yīng)鐵水混鐵爐供應(yīng)鐵水n主要設(shè)備主要設(shè)備：混鐵爐及其保

18、溫烘烤裝置、鐵水罐車及高爐鐵水罐、轉(zhuǎn)爐鐵水罐及平車、鐵水稱量裝置、鐵水扒渣裝置、鐵水罐的烘烤裝置以及兌鐵水吊車。n混鐵爐布置混鐵爐布置：獨立的混鐵爐間，單獨的混鐵爐跨，原料跨一端。n混鐵爐間混鐵爐間的尺寸計算參考教材。44混鐵爐布置混鐵爐布置45混鐵爐的容量和座數(shù)混鐵爐的容量和座數(shù)公式 Q=1.01AKt/0.8nQ車間晝夜生產(chǎn)所需混鐵爐總?cè)萘?T1.01混鐵爐中鐵水損失系數(shù)A車間晝夜產(chǎn)鋼量 噸/日K鐵水消耗系數(shù) ，I/s 。t鐵水在混鐵爐中的停留時間，48 h0.8裝滿系數(shù)n24 h46n混鐵爐容量標準容量標準：300，600，1000，1300，1500，2000，2500T。設(shè)計煉鋼車間

19、是100T以下以下的轉(zhuǎn)爐采用混鐵爐，一般一座轉(zhuǎn)爐配一座一座轉(zhuǎn)爐配一座混鐵爐?；扈F爐。n轉(zhuǎn)爐鐵水罐鐵水罐的容量和數(shù)量 容量容量：最大裝鐵水量鐵水量和爐渣量爐渣量之和。 數(shù)量數(shù)量：鐵水罐的使用壽命在300次以上，大修時間為72 h，鐵水罐的數(shù)量為轉(zhuǎn)爐座數(shù)轉(zhuǎn)爐座數(shù)加上備備用（用（1個）個）、烘烤（烘烤（1個）個）的數(shù)量。 鐵水罐為標準設(shè)備標準設(shè)備，根據(jù)容量查設(shè)備手冊設(shè)備手冊確定尺寸。472) 混鐵車供應(yīng)鐵水混鐵車供應(yīng)鐵水n混鐵車間布置布置在加料跨的一端加料跨的一端或側(cè)跨中。運送和儲存鐵水。n混鐵車類型類型分為：魚雷型、雪茄型、木桶型魚雷型、雪茄型、木桶型等。n目前混鐵車的容量容量：150，220，2

20、50，300，320，350，400，450，600?；扈F車裝滿系數(shù)0.9，運行速度10km/h，最大轉(zhuǎn)速0.5轉(zhuǎn)/分，最小轉(zhuǎn)速0.2轉(zhuǎn)/分。混鐵車容量一般為轉(zhuǎn)爐容量的整數(shù)倍。轉(zhuǎn)爐容量的整數(shù)倍。n優(yōu)點：1）設(shè)備和廠房的建設(shè)投資和生產(chǎn)費用低。 2）減少鐵水倒罐次數(shù)。 但它不能貯存鐵水和均勻鐵水溫度成分?；扈F車在美、日、加廣泛應(yīng)用。48混鐵車供應(yīng)鐵水混鐵車供應(yīng)鐵水49320 t 混鐵車結(jié)構(gòu)示意圖混鐵車結(jié)構(gòu)示意圖50n混鐵車間設(shè)有二條高爐鐵水運輸線，和橫向位置布置的受鐵坑，一個受鐵坑有二個鐵水轉(zhuǎn)注位置，注鐵時產(chǎn)生的煙塵要有排煙機構(gòu)排除?；扈F車間跨度應(yīng)保證布置下以上設(shè)備，混鐵車之間、混鐵車中心線與鐵水

21、罐中心線距離、混鐵車到廠房柱子中心線的距離合理。n混鐵車間長度應(yīng)保證跨內(nèi)鐵水線上停留兩輛混鐵車，跨內(nèi)設(shè)置兩個受鐵坑，并考慮機車的調(diào)度長度。n混鐵車襯的壽命一般為400800次，在修理庫中進行修理 51混鐵車結(jié)構(gòu)及主要尺寸52鐵水倒罐站示意圖53工藝流程（太鋼）n脫硫：高爐鐵水罐兌入65t專用包扒渣、測溫、取樣噴入脫硫劑扒渣、測溫、取樣兌入轉(zhuǎn)爐n脫磷：高爐鐵水爐前脫硅（至0.45%Si）高爐鐵水罐兌入65t專用包扒渣、測溫、取樣噴入脫硅劑（至0.15%Si）扒渣、測溫、取樣噴入脫磷劑扒渣、測溫、取樣兌入轉(zhuǎn)爐54主要工藝參數(shù)n脫硫劑配比：95%石灰+5%螢石，單耗8.65kg/t，平均脫硫率78.75%，處理后硫含量0.007%，過程溫降34。n脫硅劑配比：90%軋鋼鐵皮+10%石灰，平均單耗40.3kg/t(Si從0.69%脫至0.10%），頂吹氧2.84Nm3/t，脫硅過程溫降20 。n脫磷劑配比：35%石灰+55%軋鋼鐵皮+10%