畢業(yè)論文-年產(chǎn)良坯280萬噸的氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼車間設(shè)計

AbstractAbstractMACROBUTTONMTEditEquationSection2SEQMTEqn\r\hSEQMTSec\r1\hSEQMTChap\r1\h年產(chǎn)良坯280萬噸的氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼車間設(shè)計摘要鋼鐵材料是人類經(jīng)濟建設(shè)和日常生活中所使用的最重要的結(jié)構(gòu)和產(chǎn)量最大的功能材料，是人類社會進步所依賴的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。煉鋼生產(chǎn)環(huán)節(jié)在鋼鐵企業(yè)中處于整個生產(chǎn)流程的中間部位，起承上啟下的作用，可謂鋼產(chǎn)品的中間紐帶。在獨立的鋼廠，煉鋼是決定產(chǎn)品產(chǎn)量的首要一步。煉鋼環(huán)節(jié)的任何延誤或產(chǎn)量質(zhì)量波動都會影響前后生產(chǎn)工序的協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)。本設(shè)計為2座140噸、年產(chǎn)良坯280萬噸板坯的氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼車間。車間的各主要系統(tǒng)為：鐵水供應(yīng)系統(tǒng)、散狀料供應(yīng)系統(tǒng)、廢鋼供應(yīng)系統(tǒng)、鐵合金供應(yīng)系統(tǒng)，煙氣凈化系統(tǒng)澆注系統(tǒng)、爐外精煉系統(tǒng)等。這些方案都是經(jīng)過比較而確定的比較合理的適合本設(shè)計的方案，并且采用了國內(nèi)外的先進技術(shù)。本設(shè)計主要包括轉(zhuǎn)爐爐型計算、氧槍計算、煙氣凈化系統(tǒng)計算、車間設(shè)備的計算以及各跨間的布置。另外本設(shè)計還采用了許多新技術(shù)如：濺渣護爐技術(shù)、鐵水預脫硫、連鑄連軋技術(shù),這些技術(shù)均已達到國際先進水平。通過本次設(shè)計，整體掌握了煉鋼工藝流程和車間工藝布置，進一步了解世界鋼鐵動態(tài)。關(guān)鍵詞煉鋼；氧氣轉(zhuǎn)爐；頂吹；爐外精煉；連鑄連軋

AbstractSteelmaterialisthemostimportantstructureofhumaneconomicconstructionandusedindailylifeandisthefunctionalmaterialwhoseproductionisthelargest,anditistheimportantmaterialbasewhichhumansocietyprogressdependenton.SteelmakingproductionlinklaysonthemiddlepartInthewholeproductionprocessintheironandsteelenterprises.fromaconnectinglinkbetweentheprecedingandthefollowing,itplaysthecoreroleofsteelproducts.Inaseparatesteel,Steelmakingisthefirststepthatdeterminetheoutputofproducts.asanydelayoroutputqualityfluctuationintheSteelmakinglinkwillaffecttheproductionprocessescoordinationofbeforeandafter.Thisdesignisfor2steelmakingworkshopofslabofoxygenconverterwhich140tons,theannualoutputof3milliontons.Themainsystemsinworkshopare:loosehotsupplysystem,materialsupplysystem,scrapsupplysystem,ferrosiliconsupplylinesseries,fluegaspurificationsystem,gatingsystem,refiningoutsidethefurnacesystem,etc.Theseschemesaremorereasonablesetforthedesignschemeaftercomparison,andadoptedtheadvancedtechnology.Thisdesignmainincludetypefurnacecalculated,turnoxygenlancecalculation,fluegaspurificationsystemcalculation,thecalculationofworkshopandeachacross-chaindecorate.Inaddition,ourdesignalsoadoptedmanynewtechnologiessuchas:byslagsplashingfurnacetechnology,getshottookoffSulfur,continuouscasting-continuousrollingtechnology,thesetechnologieshavereachedtheinternationaladvancedlevel.Throughthedesign,Ihopetomasteredsteelmakingprocessandworkshopprocessarrangemententirely,,tounderstandtheworldsteeldynamicsfurther.Keywordssteelmaking;Thebasicoxygen;Thecombined-blowingbottoms;Refiningoutsidethefurnace;Continuouscasting-continuousrolling 目錄 目錄 目錄摘要 IAbstract II引言 1第一章設(shè)計方案的選擇與確定 21.1車間生產(chǎn)規(guī)模、轉(zhuǎn)爐容量及座數(shù)的確定 21.2車間各主要系統(tǒng)所用方案的比較及確定 21.2.1鐵水供應(yīng)系統(tǒng) 21.2.2鐵水預處理系統(tǒng) 31.2.3廢鋼供應(yīng)系統(tǒng) 41.2.4鐵合金供應(yīng)系統(tǒng) 41.2.5散裝料供應(yīng)系統(tǒng) 51.2.6煙氣凈化系統(tǒng) 61.2.7爐外精煉系統(tǒng) 91.2.8澆注系統(tǒng) 91.2.9出渣系統(tǒng) 121.3煉鋼車間工藝布置 141.3.1車間跨數(shù)的確定 141.3.2各跨的工藝布置 141.4車間工藝流程簡介 161.4.1工藝流程圖 161.4.2工藝流程說明 171.5轉(zhuǎn)爐冶煉指標 17第二章設(shè)備計算 182.1轉(zhuǎn)爐計算 182.1.1爐型設(shè)計 182.1.2轉(zhuǎn)爐空爐重心及傾動力矩 212.2氧槍設(shè)計 232.2.1噴頭設(shè)計 232.2.2槍身設(shè)計 252.3煙氣凈化回收系統(tǒng)設(shè)備設(shè)計與計算 292.3.1吹煉條件 292.3.2參數(shù)計算 292.3.3流程簡介 312.3.4主要設(shè)備的設(shè)計和計算 32第三章車間計算 353.1原材料供應(yīng)系統(tǒng) 353.1.1鐵水供應(yīng)系統(tǒng) 353.1.2廢鋼場和廢鋼斗計算 363.1.3散狀料供應(yīng)系統(tǒng) 373.1.4合金料供應(yīng)系統(tǒng) 383.2澆鑄系統(tǒng)設(shè)備計算 393.2.1盛鋼桶及盛鋼桶車 393.2.2連鑄機 403.3中間包的主要參數(shù)確定 423.4渣罐的確定 433.4.1渣罐容量計算 433.4.2車間日出散渣量 433.4.3車間周轉(zhuǎn)渣罐數(shù)量 433.4.4渣罐車選擇 443.5車間尺寸計算 443.5.1爐子跨 443.5.2加料跨 473.5.3精煉跨 473.5.4澆鑄跨 473.6天車 47第四章對新技術(shù)使用的說明 494.1濺渣護爐技術(shù) 494.1.1供N2參數(shù) 494.1.2爐渣物理性質(zhì)及留渣量 494.1.3鎂碳磚中的碳含量 494.2鈍化鎂粒脫硫 50參考文獻 51致謝 52 引言 引言1997年日本住友公司完成和歌山煉鋼廠技術(shù)改造，新建2座210t轉(zhuǎn)爐和1座鐵水三脫預處理爐代替原有的6座160t轉(zhuǎn)爐。實現(xiàn)了“采用最新工藝和裝備技術(shù)，高效率、高質(zhì)量和高穩(wěn)定性生產(chǎn)各種高品質(zhì)鋼材”的技術(shù)理念，被譽為“21世紀世界最先進的鋼鐵廠”。21世紀初先進煉鋼廠是在20世紀現(xiàn)代化煉鋼廠基礎(chǔ)上，為滿足市場對超純凈鋼生產(chǎn)的需求及鋼鐵企業(yè)與社會和諧發(fā)展的要求建設(shè)的新型鋼鐵廠。其技術(shù)特點是：高效。環(huán)保和大批量生產(chǎn)超純凈鋼。進入21世紀初，為保證鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展，必須采用全新的理念研究解決超純凈鋼高效化生產(chǎn)工藝、資源能源可循環(huán)利用及大幅度減少環(huán)境污染等重大技術(shù)問題，建立21世紀初仙劍鋼鐵廠。其發(fā)展目標是：滿足超純凈鋼的市場需求；進一步提高企業(yè)的核心競爭力；實現(xiàn)與環(huán)境和諧發(fā)展。轉(zhuǎn)爐直接生產(chǎn)超純凈鋼是21世紀初先進煉鋼廠的基本特點。提高轉(zhuǎn)爐鋼水純凈度的技術(shù)關(guān)鍵是鐵水預處理工藝，主要包括鐵水脫硫和轉(zhuǎn)爐鐵水“三脫”預處理。21世紀初先進鋼鐵廠采用的新流程具有以下特點：⑴鋼水提純以鐵水預處理為主，實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)超純凈鋼；⑵在鋼水提純過程中不斷稀釋爐渣中有害元素，避免爐渣污染；⑶注重提高生產(chǎn)效率，加快生產(chǎn)節(jié)奏；⑷大幅度減少渣量，有利于和環(huán)保。21世紀的鋼鐵業(yè)要走“科技含量高、經(jīng)濟效益好、資源消耗低、環(huán)境污染小、人力資源得到充分發(fā)揮”的新型工業(yè)化道路，走可持續(xù)發(fā)展、和諧發(fā)展的科學發(fā)展道路，其科學發(fā)展方向應(yīng)該是采用新流程、新技術(shù)、新裝備代替?zhèn)鹘y(tǒng)的全流程生產(chǎn)方式，實現(xiàn)高效率運行和生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。隨著轉(zhuǎn)爐技術(shù)裝備的進步和過程控制水平的提高，近年來我國重點統(tǒng)計鋼鐵企業(yè)轉(zhuǎn)爐煉鋼的鋼鐵料消耗和工序能耗不斷下降，多數(shù)大中型轉(zhuǎn)爐具備實現(xiàn)負能煉鋼的裝備條件，但仍需優(yōu)化降罩控制，加強能源管理，少數(shù)先進鋼鐵企業(yè)已實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐——連鑄全工序負能煉鋼。但從總體來看，我國轉(zhuǎn)爐煉鋼物料消耗，能源消耗與國際先進水平相比仍存在較大差距，應(yīng)大力推廣高效長壽復吹，干法除塵等先進技術(shù)，重視節(jié)能環(huán)保和綜合利用，使車間設(shè)計達到最優(yōu)的效果，實現(xiàn)新的突破。 第一章設(shè)計方案的選擇與確定 河北聯(lián)合大學輕工學院第一章設(shè)計方案的選擇與確定轉(zhuǎn)爐車間的總體設(shè)計方案由以下各具體方案組成：1.1車間生產(chǎn)規(guī)模、轉(zhuǎn)爐容量及座數(shù)的確定轉(zhuǎn)爐公稱容量以平均爐產(chǎn)良坯量（噸）表示，本設(shè)計中為頂?shù)讖痛缔D(zhuǎn)爐兩座，公稱容量為140噸，采取“二吹二”方案，轉(zhuǎn)爐作業(yè)率為80％，作業(yè)天數(shù)365×80％＝292天板坯收得率95%。爐齡為18000爐轉(zhuǎn)爐煉一爐鋼的平均冶煉時間（min）表1.1平均冶煉時間兌鐵水加廢鋼吹氧測溫取樣補吹后取樣打出鋼口出鋼倒渣修補出鋼口平均輔助濺渣護爐合計3.521522152.52439年出鋼爐數(shù)2×365×24×60×80％÷39＝21563爐車間年產(chǎn)量21563×140×95%＝287萬噸每天出鋼爐數(shù)21024÷292＝72爐年需鋼水量280÷95%=294.7萬噸平均爐產(chǎn)剛水量2870000÷21563=133.1噸1.2車間各主要系統(tǒng)所用方案的比較及確定1.2.1鐵水供應(yīng)系統(tǒng)鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中鐵水從高爐直接熱裝入轉(zhuǎn)爐一共有三種方式：(1)混鐵爐方式：其流程為高爐→鐵水罐車→混鐵爐→鐵水包→預處理→稱量→轉(zhuǎn)爐。采用混鐵爐供應(yīng)鐵水，鐵水的成分和溫度比較均勻穩(wěn)定，有利于生產(chǎn)組織和穩(wěn)定轉(zhuǎn)爐操作。但它多倒一次鐵水，熱量損失大，鐵水中石墨析出污染環(huán)境且占地較大，投資較多，嚴重且耗能。(2)鐵水罐方式：其流程為高爐→鐵水罐車→前翻支柱→鐵水包→預處理→稱量→轉(zhuǎn)爐。此種方式供應(yīng)的鐵水成分及溫度變化幅度較大，粘包，冷鐵難于處理，目前很少采用。適用于小型轉(zhuǎn)爐或高爐離轉(zhuǎn)爐比較近的鋼廠。(3)混鐵車方式：其流程為高爐→混鐵車→鐵水包→預處理→稱量→轉(zhuǎn)爐?；扈F車又稱魚雷罐車，其運輸過程中熱損失小，但要求鐵水原始成分和溫度比較均勻穩(wěn)定，不能波動太大。適合于大型轉(zhuǎn)爐或高爐距轉(zhuǎn)爐車間比較遠的鋼廠。鑒于混鐵車工藝上比混鐵爐少倒一次鐵水，熱損失少且運輸過程中比鐵水罐散熱少，保溫性能好，投資又較混鐵爐低，加上目前高爐生產(chǎn)相對比較穩(wěn)定，鐵水成分溫度變化不大，本設(shè)計又為140噸的大型轉(zhuǎn)爐車間，故采用混鐵車供應(yīng)鐵水方式。1.2.2鐵水預處理系統(tǒng)(1)鐵水預處理的目的：目前鋼鐵生產(chǎn)中原燃料日益缺少，鐵水中硫磷含量有逐漸升高的趨勢，而用戶對鋼質(zhì)量的要求也越來越發(fā)高，為了穩(wěn)定轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)，改善轉(zhuǎn)爐技術(shù)經(jīng)濟指標，提高鋼水質(zhì)量，同時實現(xiàn)高爐的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗，一般都設(shè)置鐵水預處理系統(tǒng)。(2)鐵水預處理的分類及選擇：鐵水預處理可歸納為單一脫硫和三脫（即脫硅、脫磷、脫硫）兩大類型。目前主要應(yīng)用的成熟的預脫硫方法有：①KR法：日本新日鐵技術(shù)，一種外襯耐火材料的攪拌器侵入鐵水罐內(nèi)攪拌鐵水，是鐵水產(chǎn)生旋渦加入脫硫劑使其卷入鐵水內(nèi)充分反應(yīng)，達到脫硫目的。優(yōu)點：效率高，脫硫劑消耗少，金屬損失少。缺點：攪拌過程中漿不斷燒損增加脫硫成本，而且脫硫前后需進行扒渣操作，工序復雜，設(shè)備多。②噴吹法：將脫硫劑用載氣經(jīng)噴槍吹入鐵水深部使粉劑與鐵水充分接觸在上浮過程中將硫脫除。優(yōu)點：可變速給料的稀相輸送，在線配料噴吹；可以用廉價的脫硫劑石灰粉、石灰石；不需扒渣，適用于大型轉(zhuǎn)爐車間，穩(wěn)定。缺點：容易噴濺，脫硫率略低于KR法，脫硫劑耗量大。本設(shè)計采用方案(2)應(yīng)為其可變速給料的稀相輸送，在線配料噴吹；可以用廉價的脫硫劑石灰粉、石灰石；不需扒渣，適用于大型轉(zhuǎn)爐車間，穩(wěn)定。(3)鐵水預脫硅方法：①出鐵場脫硅：脫硅劑以皮帶或溜槽自然落下加入鐵水溝隨鐵水流入鐵水罐內(nèi)進行反應(yīng)。優(yōu)點：不需要脫硅時間，熱損少，比鐵水罐脫硅處理后溫度高。缺點：硅含量鐵水流大小和溫度較難控制，鐵水口需多點處理。②鐵水罐脫硅：在預處理站進行，插入噴槍脫硅與鐵水罐脫硫相似。優(yōu)點：可控制含硅量，鐵水流大小和溫度，操作方便。缺點：脫硅過程中溫降大，需要新建廠房，需要時間比前者長。本設(shè)計采用方案⑴因為其不需要脫硅時間，熱損少，比鐵水罐脫硅處理后溫度高，溫度和含硅量可在后續(xù)工藝中控制。(4)鐵水預脫磷方法：①鐵水罐脫磷法：與鐵水罐脫硅設(shè)備相同加入脫磷劑。優(yōu)點：混合容易，排渣性好，控制鋼水溫度。缺點：熱損失大，裝入量不宜過大，需要新建廠房。②魚雷罐噴吹法：魚雷罐車頂部侵入噴槍，噴脫磷劑。優(yōu)點：溫降小，處理過程中碳錳損失少。缺點：存在死區(qū)，，動力學條件不好，效果不如鐵水罐，噴吹時罐體傾動渣量大，噸位受鐵軌曲率等因素的限制。③專用爐處理（“H”爐）：將轉(zhuǎn)爐車間稍加改造后將轉(zhuǎn)爐用于脫磷。兩級轉(zhuǎn)爐串聯(lián)操作（SRP法）優(yōu)點：爐容大，熱效率高，生產(chǎn)能力大，提高噴吹強度縮短時間，降低成本，生產(chǎn)流程短。缺點：要求轉(zhuǎn)爐冶煉能力有富余。本設(shè)計采用方案③因為其爐容大，熱效率高，生產(chǎn)能力大，提高噴吹強度縮短時間，降低成本，生產(chǎn)流程短，適用于大型轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)。1.2.3廢鋼供應(yīng)系統(tǒng)廢鋼作為轉(zhuǎn)爐吹煉過程中的冷卻劑加入爐內(nèi)。目前國內(nèi)各轉(zhuǎn)爐廠廢鋼間的布置方式有：(1)設(shè)置單獨的廢鋼間：其流程為：火車車皮或汽車→料坑→磁盤吊車或大鉗→廢鋼料斗→專門料斗平車以電力或熱力運送→裝料跨→轉(zhuǎn)爐。(2)和裝料跨相端連在其一端設(shè)廢鋼間：其流程為：火車或汽車→料坑→磁盤或大鉗吊車→廢鋼槽→稱量→廢鋼加料天車→轉(zhuǎn)爐。本設(shè)計采用第二種廢鋼間布置方式，以降低廠房投資。1.2.4鐵合金供應(yīng)系統(tǒng)鐵合金的供應(yīng)有鐵合金儲料間鐵合金儲料間、車間鐵合金料倉、稱量輸送設(shè)施和向鋼包加料設(shè)施等幾部分組成。在鐵合金間貯存、烘烤及加工合格塊度，由鐵合金間運入轉(zhuǎn)爐車間，鐵合金供應(yīng)系統(tǒng)有三種方式。(1)把自卸式料罐用汽車或火車運送到轉(zhuǎn)爐跨間。再用吊車卸入車間鐵合金料倉，需要時經(jīng)稱量后用鐵合金料車經(jīng)溜槽卸入鋼包。(2)用單斗提升機將鐵合金提升到設(shè)在轉(zhuǎn)爐跨間的鐵合金料倉上方，在用膠帶機輸送卸入料倉暫存，需要加鐵合金時，經(jīng)稱量后通過加料小車或溜槽挾入鋼包內(nèi)。(3)采用全膠帶供料系統(tǒng)。其特點是可靠，運送量大，機械化程度高，適用于鐵合金品種多、用量大的大型車間。本設(shè)計采用第三種方式，以便于控制轉(zhuǎn)爐原料的供給及車間調(diào)度。1.2.5散裝料供應(yīng)系統(tǒng)散裝料供應(yīng)系統(tǒng)包括散裝料堆場、地面（或地下）料倉，由地面料倉向主廠房的運料設(shè)施、爐上料倉及其稱量和加料設(shè)備。散裝料的供應(yīng)要求迅速、準確、連續(xù)、及時。(1)散裝料堆場根據(jù)外部供料條件及企業(yè)的總圖布置通常有三種布置方式：①轉(zhuǎn)爐車間自設(shè)單獨的散裝料堆場一般要求盡量靠近轉(zhuǎn)爐，以便實現(xiàn)“貯用合一”，從而減少原料的倒運和損耗，同時還可以減少地面料倉的容積，甚至將料場與料倉合并從而降低投資和成本。通常適用于大型轉(zhuǎn)爐車間。②轉(zhuǎn)爐車間的原料場與煉鐵車間的原料場合并與煉鐵車間的原料場相比，轉(zhuǎn)爐車間的原料場小的多，二者合并可利用煉鐵原料場的卸車、貯存及加工設(shè)施，而不過分增加負擔。此種方式最經(jīng)濟。③轉(zhuǎn)爐車間與石灰窯合用料場石灰窯通常靠近轉(zhuǎn)爐車間，石灰用量大而礦石、螢石等用量少，合用料場可統(tǒng)一解決各種原料的裝卸、貯存和加工問題。本設(shè)計采用方案①因為其適用于大型車間與煉鐵車間和石灰窯是分別獨立的，而且散裝料用量較大采用此方案有利于提高工作效率高，不易相互干擾。(2)地面料倉其作用為貯存和轉(zhuǎn)運散裝料，以消除來料時間的波動對轉(zhuǎn)爐的影響。一般貯存3～10天的散裝料。地面料倉分地下式、地上式。由于地下式可采用底開車或翻斗汽車直接把料卸入料倉，卸車較方便，故本廠采用地下式，但工程造價較高。①從地面料倉向爐上料倉供料此種供料方式有二種：1）全膠帶運輸：優(yōu)點：運輸速度快、能力大、結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、連續(xù)上料、原料破損少、自動化程度高。適用于大中型車間。缺點：占地面積大、投資大、灰塵多、必須配除塵設(shè)備。2）斗式提升—皮帶運輸：料斗運輸方式與皮帶運輸結(jié)合。優(yōu)點：占地面積小、投資少。缺點：供料能力小、不連續(xù)、速度慢，適用于小型車間。鑒于全膠帶運輸方式結(jié)構(gòu)簡單，有利于自動化控制且原料破損少等優(yōu)點，本廠采用全膠帶運輸方式。(3)高位料倉又稱爐上料倉，其作用為臨時貯料，保證轉(zhuǎn)爐重力給料，既及時又可靠的滿足轉(zhuǎn)爐正常冶煉，按其布置形式分有三種：①共用料倉：優(yōu)點：料倉數(shù)量少，投資省，停爐后可以處理料倉中的剩余石灰。缺點：稱量及下部給料器作業(yè)率太高，出現(xiàn)臨時故會影響生產(chǎn)。②部分共用料倉：優(yōu)點：料倉下部給料器作業(yè)率不會太高，停爐后可以處理剩余石灰。轉(zhuǎn)爐兩側(cè)加料能保證成渣速度快，改善對爐襯侵蝕不均勻性。缺點：料倉數(shù)目較多成本增加。(4)獨立料倉：優(yōu)點：可靠性大，供料及時迅速，給料器作業(yè)率負荷低，適合大型轉(zhuǎn)爐。缺點：料倉數(shù)目大，投資大，停爐后料倉剩余石灰處理尚未解決。本設(shè)計為大型轉(zhuǎn)爐車間，實行二吹二操作，為保證轉(zhuǎn)爐正常冶煉采用獨用料倉，以保證及時上料。(5)稱量及加料設(shè)備保證散狀料分批定量且按順序向轉(zhuǎn)爐加料。有兩種稱量方式：①集中稱量：其特點是設(shè)備少，布置緊湊，適用于中小型轉(zhuǎn)爐。②分散稱量：其特點是稱量準確，便于操作和控制，臨時補加方便，適用于大中型轉(zhuǎn)爐。 本設(shè)計為140噸轉(zhuǎn)爐，采用電磁振動給料器向稱量漏斗給料，利用分散稱量方式把料加入到匯總漏斗，再由旋轉(zhuǎn)溜槽從轉(zhuǎn)爐兩側(cè)加入。因為匯總漏斗可縮短加料時間并適應(yīng)轉(zhuǎn)爐吹煉時間短和批料加入的間隔時間短的特點，且電磁振動給料器可比較準確的給料。1.2.6煙氣凈化系統(tǒng)(1)轉(zhuǎn)爐煙氣凈化處理方法①按吸入的氣體量多少主要分兩類：燃燒法：將含有大量一氧化碳的爐氣在出爐口后與大量空氣混合完全燃燒，燃燒后的煙氣經(jīng)冷卻除塵后排放到大氣中。此法因煙氣量增大，凈化系統(tǒng)龐大，。建設(shè)投資及運轉(zhuǎn)費用高，煙塵粒度小，煙氣凈化效率低且不能回收煙氣，但其操作簡單，系統(tǒng)運行安全。但是國內(nèi)新建大中型轉(zhuǎn)爐一般不采用燃燒法除塵。未燃法：爐氣出爐口后控制爐口煙罩間隙吸入空氣量，使爐氣中的一氧化碳絕大部分不燃燒，煙氣主要成分為一氧化碳，然后經(jīng)冷卻和除塵后將煤氣回收利用或點火放散到大氣中去。②在操作工藝上又分為全濕法、干濕結(jié)合法和全干法三種形式。全濕法：即煙氣進入一級凈化設(shè)備立即與水相遇，其分為雙塔一文式，雙文一塔式，復噴管式。此種系統(tǒng)耗水量大，且需要處理大量泥漿的設(shè)備。干濕結(jié)合法：即煙氣進入次級凈化設(shè)備才與水相遇，此除塵系統(tǒng)主要由平面旋風除塵器，文氏管與脫水器等主要設(shè)備組成，需要處理的污水量甚小，污水處理簡單，系統(tǒng)阻損小。全干法：即凈化過程中煙氣完全不與水相遇，其所得煙塵是干灰。有布袋除塵，靜電除塵和顆粒層除塵。③按使用的主要設(shè)備又分為文氏管全濕法除塵系統(tǒng)，靜電除塵系統(tǒng)，平旋器除塵系統(tǒng)。綜上所述，未燃法與燃燒法相比：系統(tǒng)吸入的空氣量少，產(chǎn)生的煙量少，除塵設(shè)備體積小，投資費用低，需要的廠房高度低，能回收煤氣節(jié)約大量能源，且其煙塵中的FeO含量高，顆粒大容易捕集，除塵效率高。全干法對小型轉(zhuǎn)爐除塵效果較好且投資低。故本設(shè)計采用干法煙氣凈化除塵系統(tǒng)，以實現(xiàn)負能煉鋼。(2)控制爐口－煙罩間隙吸氣量的方法有二種：①氮幕法：此法在爐口基本上不吸入外界空氣，故煙氣量少，回收系統(tǒng)容量小，設(shè)備費用低，但要消耗大量氮氣（僅爐口氮消耗15～20米3/噸鋼）②爐口微壓差控制法：此法通過縮小煙罩與爐口之間的縫隙，并調(diào)節(jié)可調(diào)喉口文氏管的喉口流通面積來調(diào)節(jié)煙氣系統(tǒng)阻力，使煙罩內(nèi)外壓差為零或微正壓，從而控制吸入的空氣量。本設(shè)計采用爐口微壓差法，因其設(shè)備簡單，投資少，耗費少。(3)煙罩未燃法煙氣凈化系統(tǒng)中煙罩由固定煙罩和活動煙罩兩部分組成，二者之間用水封連接。固定煙罩與煙道連接，而活動煙罩可上下升降，其主要作用是使轉(zhuǎn)爐煙氣順利的進入煙罩并能很好的控制吸入的空氣量，以提高回收煤氣的質(zhì)量?；顒訜熣职唇Y(jié)構(gòu)不同分為單煙罩和雙煙罩兩種。單煙罩又有閉環(huán)式和敞口式之分。①閉環(huán)式活動單煙罩：回收的煤氣一氧化碳含量高，并對實現(xiàn)自動連續(xù)定碳創(chuàng)造了有利條件，目前多用于控制爐口一氧化碳燃燒的OG法。②敞口式活動單煙罩：其特點是能容納瞬時變化較大的爐氣量，使之不致外逸，但需設(shè)置較精確的微壓差自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。因本設(shè)計中控制爐口－煙罩縫隙吸入空氣量采用爐口微壓差調(diào)節(jié)法，故在此選用敞口式活動單煙罩與之配合以提高煤氣質(zhì)量。固定煙罩的冷卻有箱形水冷、排管水冷和汽化水冷等形式。本設(shè)計采用汽化冷卻固定煙罩，因其耗水量小（為水冷的1/30～1/60），不易結(jié)垢，且使用壽命長，在生產(chǎn)中使用效果良好?；顒訜熣掷鋮s一般采用排管式或外淋式水冷。本設(shè)計采用矩形無縫鋼管拼焊水冷活動煙罩。(4)煙道煙道的作用是將煙氣導入除塵系統(tǒng)，冷卻煙氣，回收余熱。煙道的冷卻形式有：水冷煙道、廢熱鍋爐和汽化冷卻煙道三種。①水冷煙道:耗水量大，余熱未被利用，易漏水，壽命低，現(xiàn)在很少用。②廢熱鍋爐：適用于燃燒法，可充分利用煤氣的物理熱和化學熱生產(chǎn)蒸汽，出口煙氣溫度在300℃以下;③汽化冷卻煙道：一般由無縫鋼管排列圍成，出口煙氣溫度在800～1000℃左右，回收熱量較少，煙道結(jié)構(gòu)簡單，適用于未燃法回收煤氣操作。本設(shè)計采用強制循環(huán)汽化冷卻煙道系統(tǒng)，與未燃法回收煤氣配合。(5)車間除塵新型氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼車間除專門設(shè)置轉(zhuǎn)爐煙氣凈化設(shè)備外，還要對車間各個產(chǎn)生煙氣和粉塵的場合設(shè)置相應(yīng)的除塵設(shè)備進行除塵以凈化整個車間環(huán)境，又稱二次除塵，可分為局部除塵和廠房除塵兩種。局部除塵常用的有干法布袋除塵器和旋風除塵器。廠房除塵要求廠房上部為密封結(jié)構(gòu)，其天窗部分作為排煙吸引部。經(jīng)過局部除塵和廠房除塵二者結(jié)合，一般可使煉鋼車間空氣中含塵量降至5mg/Nm3以下，近似于通常環(huán)境空氣中的含塵量，可大大改善車間內(nèi)的作業(yè)環(huán)境。本設(shè)計采用脈沖噴吹布袋除塵器，因其有構(gòu)造簡單、基建投資少、除塵效率高（98％以上）且操作管理方便等優(yōu)點。綜上所述，本設(shè)計采用的煙氣凈化回收系統(tǒng)工藝流程為：轉(zhuǎn)爐→敞口式活動煙罩→固定煙罩→汽化冷卻煙道→連接管→流量孔板→風機前切斷閥→鼓風機（配備液力耦合器）→三通切換閥→①→水封逆止閥→煤氣主管→煤氣貯氣柜→②→放散煙囪→點火器1.2.7爐外精煉系統(tǒng)爐外精煉也稱二次精煉或鋼包冶金。它是提高冶金產(chǎn)品質(zhì)量、擴大品種的重要手段；是優(yōu)化冶金生產(chǎn)工藝流程、進一步提高生產(chǎn)率、節(jié)能降耗、降低生產(chǎn)成本的有力手段；是保證煉鋼－連鑄－鑄坯熱送和直接軋制高溫連接的必要工藝手段；是現(xiàn)代化冶金生產(chǎn)中不可缺少的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。爐外精煉的手段有：渣洗、真空、攪拌、加熱、噴吹五種。典型精練方法特點比較：RH爐：鋼液通過吸嘴在爐內(nèi)循環(huán)。攪拌強度大，動力學條件好，有利于冶金反應(yīng)進行，脫氮脫氫強于VD和LF爐。裝備了OB系統(tǒng)的RH能夠冶煉低碳或超低碳鋼。精練后鋼液純凈度高，適合冶煉高純凈鋼和超純凈鋼。精練過程熱損失大，適宜與80噸以上大煉綱爐配合。VD爐：經(jīng)過真空處理，降低鋼中氫氮和氧。且鋼中夾雜物平均粒度變小，分布更均勻。鋼的疲勞等指標均有提高。沒有加熱功能。精練過程溫降較大。LF爐：有較強的加熱功能?？梢栽诒容^大的范圍內(nèi)調(diào)整鋼的成分。通過加入強脫氧劑和強攪拌工藝達到深脫氧目的。脫硫能力強，但沒有脫氣能力。因此LF爐常與其它爐配合使用。現(xiàn)代煉鋼車間不僅有作為初煉爐的轉(zhuǎn)爐，還包括有可提供一種或多種精煉功能的爐外處理設(shè)備組成完善的煉鋼生產(chǎn)工藝優(yōu)化系統(tǒng)。初煉爐和爐外處理設(shè)備的選擇和組合應(yīng)該能夠保證對鋼液進行最佳的精煉處理，使最后的產(chǎn)品達到所要求的最大限度的純凈度，符合不同品種的質(zhì)量要求和提高鋼液的可澆性，并且在生產(chǎn)率、節(jié)能和降低原材料消耗等方面獲得良好的社會效益?；谝陨显瓌t，本設(shè)計中轉(zhuǎn)爐車間的產(chǎn)品基本定位在方坯上，考慮到品種開發(fā)和以后的趨勢，采用LF精煉，另外LF加喂絲裝置，并設(shè)鋼包在線吹氬，以滿足不同鋼種的需要。1.2.8澆注系統(tǒng)采用全連鑄形式，因為連鑄有以下優(yōu)點：簡化生產(chǎn)工序。省去初軋開坯工序，節(jié)約能耗，縮短鋼水成坯的周期時間。提高金屬收得率。連鑄從鋼水到成坯的收得率約為95～96％，比模鑄節(jié)約金屬7～12％。節(jié)約能量消耗。改善勞動條件，易于實現(xiàn)自動化。連鑄基本實現(xiàn)了機械化，計算機可用于連鑄生產(chǎn)的控制，自動化水平提高。鑄坯質(zhì)量好，易于實現(xiàn)連鑄連軋。(1)連鑄機機型分類及特點按結(jié)構(gòu)外形可分為：立式、立彎式、弧形、橢圓形和水平連鑄機。按所澆注的斷面的大小和外形可分為：板坯、小方坯、大方坯、圓坯、異型斷面坯和薄板坯連鑄機。按連鑄機在共用一個鋼包下所能澆注的鑄坯流數(shù)來分，可分為單流、雙流和多流連鑄機。還有復合連鑄機即在一臺連鑄機上既可澆注板坯，又能同時澆注幾流方坯的連鑄機。表2常見的幾類連鑄機特點比較表鑄機類型特點立式連鑄機鑄坯作垂直直線運動，不受強制性彎曲變形力作用；鑄坯冷卻均勻，非金屬夾雜上浮條件良好，鋼的成分和夾雜偏析較少；小斷面鑄坯中心容易產(chǎn)生二次偏析；機身高20～30m以上，廠房高度大，一次性投資多。立彎式連鑄機鑄坯由拉坯機拉出結(jié)晶器后被頂彎裝置彎成弧形，然后再在水平位置上加以矯直；保持了立式連鑄機在垂直方向上進行澆注和冷凝的特點；設(shè)備總高度有所減少。弧形連鑄機采用弧形結(jié)晶器，在結(jié)晶器內(nèi)形成弧形鑄坯；使用弧形二次冷卻裝置，在水平切點處矯直鑄坯；鑄機高度大大降低，但是鑄機的弧形部件加工、制造、安裝、調(diào)試、維修困難；鑄坯在弧形不對稱的狀態(tài)下冷卻不均勻。直弧形連鑄機非金屬夾雜物有充分時間上浮，有利于特殊鋼的澆鑄；具有弧形連鑄機設(shè)備高度較低，建設(shè)費用低的特點；采用連續(xù)彎曲和多點矯直技術(shù)，保證鑄坯在兩相區(qū)布產(chǎn)生裂紋；設(shè)備總質(zhì)量大，設(shè)備的安裝、調(diào)整難度大。橢圓式連鑄機弧形結(jié)晶器可傾斜安裝，用逐漸增大圓弧半徑的方法進行矯直，鑄坯可沿水平方向拉出；鑄坯不需要進行大量的彎曲或矯直，鋼液的靜壓力小，鑄坯的鼓肚缺陷減少；夾雜上浮的機會減少，鑄機機身高度大大降低。水平式連鑄機結(jié)晶器水平安裝，鑄坯無彎曲矯直變形，夾雜分離困難；以間歇式拉坯代替結(jié)晶器震動，鑄坯容易產(chǎn)生深刻皺紋；不需要修建特殊的廠房，設(shè)備費用便宜，維修方便。故本設(shè)計采用弧形板坯連鑄機。(2)鋼包回轉(zhuǎn)臺：近年來隨著連鑄機的發(fā)展及多爐連澆對快速更換鋼包的要求，越來越趨向于使用鋼包回轉(zhuǎn)臺。其類型有：①直臂式鋼包回轉(zhuǎn)臺：兩個鋼包支撐在同一直臂的兩端，同時作旋轉(zhuǎn)運動，兩個鋼包可以同時作升降運動。②單臂回轉(zhuǎn)式鋼包回轉(zhuǎn)臺：承載臂分別安裝，兩個臂可以單獨按澆注要求進行轉(zhuǎn)動。③單臂升降回轉(zhuǎn)式鋼包回轉(zhuǎn)臺：兩個承載臂可以單獨回轉(zhuǎn)、升降，也可同時回轉(zhuǎn)和升降。故本設(shè)計采用直臂式鋼包回轉(zhuǎn)臺，因其具有結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，制造成本低的優(yōu)點。(3)中間包中間包的作用：中間包是鋼包與結(jié)晶器間的一個中間容器，其形狀根據(jù)鑄機流數(shù)和布置，形式各種各樣，有長方形、三角形、圓形和方形等。對板坯一般是2流，對方坯一般是3～6流，中間罐使用長方形的較多。中間包容量主要考慮澆注時更換鋼水包有足夠的時間和有利于夾雜物上浮，一般取鋼水包容量的15～40％。中間包高度決定于鋼水在包內(nèi)深度和鋼包注流的攪動深度。一般鋼液面的高度為500～600mm。鋼液面離上口距離約200mm左右。中間包長度主要決定于鑄機流數(shù)和流間距，應(yīng)使其邊部鋼流能注入到最外邊一流的結(jié)晶器。流間距一般為1～1.3m，水口中心離中間包壁邊緣約為200mm。中間包寬度應(yīng)保證鋼水沖擊點到中間包水口的最短距離不小于500mm，又不影響操作工視線。中間包壁一般有10～20％倒錐度為宜。為防止鋼水二次氧化，提高鑄坯質(zhì)量，從鋼包到中間包注流采用長水口或鋼包－中間包注流采用氣體保護澆注。另外，中間包內(nèi)不同位置加入擋墻以改變鋼液流動方向，消除死區(qū)，使夾雜物上浮。(4)結(jié)晶器鋼水在結(jié)晶器中初步凝固成形，結(jié)成一定厚度的坯殼，在機械應(yīng)力和熱應(yīng)力的綜合作用下既不會被拉斷，也不致產(chǎn)生歪扭變形和裂紋等質(zhì)量缺陷。其形式有：①按拉坯方向內(nèi)壁的線型分為直結(jié)晶器和弧形結(jié)晶器。目前中小斷面方坯和扁坯采用直結(jié)晶器較多，而大部分板坯連鑄機采用弧形結(jié)晶器較多。②按結(jié)構(gòu)分為三種：整體式結(jié)晶器：剛性大，易維護，壽命較長，但制造費用高，冷卻能力比套管式和組合式差，且使用若干次后由于要切削加工表面，使鑄坯尺寸增大，同時銅耗較高。套管式結(jié)晶器：結(jié)構(gòu)簡單，制造和維修方便，廣泛用于澆注中小斷面方坯和扁坯。組合式結(jié)晶器：由四塊壁板組裝而成，每一壁板都包括有內(nèi)壁和外壁兩部分，用雙頭螺栓聯(lián)結(jié)。內(nèi)壁和外壁之間形成水縫，以便通水冷卻。為使冷卻均勻穩(wěn)定，一般各面實行獨立冷卻。通常四塊復合壁板的組裝方式大都采用寬面壓窄面?，F(xiàn)在大方坯和板坯連鑄機一般都使用組合式結(jié)晶器。本設(shè)計要求為線材用鋼，故選板坯連鑄機采用套管式結(jié)晶器。結(jié)晶器的材質(zhì)：采用Cr-Zr-Cu合金材質(zhì)。結(jié)晶器的振動機構(gòu)現(xiàn)在普遍使用的有差動式、雙搖桿式、四偏心式等。本設(shè)計采用高頻率小振幅結(jié)晶器振動機構(gòu)，其可使保護渣均勻流入結(jié)晶器和坯殼之間，使振痕減少，消除橫裂紋，提高鑄坯表面質(zhì)量。 連鑄機上采用的切割方法主要有火焰切割和機械剪切兩種?；鹧媲懈钪饕攸c：可實現(xiàn)自動定尺和最佳尺寸的自動切割，要求切割槍效能高，切割速度快，斷面質(zhì)量好，切縫小，工作穩(wěn)定可靠，抗回火能力強，切割設(shè)備具有防熱防塵措施，能在強烈輻射熱和塵埃等惡劣工況條件下長期正常運轉(zhuǎn)。機械剪切主要特點：切斷快，便于切短定尺鑄坯；金屬損耗少，操作安全可靠。本設(shè)計采用火焰切割。1.2.9出渣系統(tǒng)轉(zhuǎn)爐車間主廠房內(nèi)不允許出現(xiàn)爐渣堆積，故轉(zhuǎn)爐車間需設(shè)置爐渣處理系統(tǒng)。(1)爐渣運出方式分①在加料跨用加料天車更換渣罐，再用機車將渣罐運出主廠房。②采用機車直接將爐下渣罐拉出主廠房。③靠近加料跨單獨平行設(shè)一出渣跨，爐下渣罐車開到出渣跨，在出渣跨設(shè)置專門的換罐吊車。④在加料跨用特別搖臂吊車更換渣罐，用載重汽車運出主廠房。鑒于方式①調(diào)度復雜，方式②不易處理回收渣，方式③和方式④類似，方式③多為現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐車間采用，其簡單易行，對渣的回收利用處理較好。故本設(shè)計采用第③種方式。(2)爐渣處理方法①熱潑法：將轉(zhuǎn)爐渣運往熱潑間，熱潑在平地或預留坑內(nèi)，然后噴水冷卻，待熔渣凝固龜裂后，用推土機堆集運出，經(jīng)破碎、篩分、磁選后即可利用。其優(yōu)點是工藝和設(shè)備簡單、安全，但占地面積大，作業(yè)周期長，勞動條件較差。②水淬法：是利用壓力水將鋼渣流擊散粒化的快速冷卻方法，也叫水力沖渣。其特點是工藝流程簡單，占地面積小，能快速排渣，且運輸方便，但耗水量大，如果渣水比控制不當容易引起爆炸事故。動力介質(zhì)法：以動力介質(zhì)（如蒸汽、壓縮空氣）作動力，將熔渣粉碎成粒狀的處理方法，其特點是能回收熔渣熱能，使熔渣力粒度細化均勻。③淺盤水淬法（即ISC法）：是一種新的處理鋼渣的方法，采用多次噴水快速冷卻的工藝過程。此法克服了水淬法容易引起爆炸和干法處理作業(yè)時間長，占地面積大的缺點?；跍\盤水淬法的以上特點，本設(shè)計采用淺盤水淬法處理鋼渣。1.3煉鋼車間工藝布置現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐車間生產(chǎn)率很高，原材料的運進量，產(chǎn)品、半成品及廢物的運出量很大且頻繁，因此，應(yīng)合理設(shè)計轉(zhuǎn)爐車間，盡可能使通過車間的物料流通暢達，流程短，能耗低，占地少和綜合經(jīng)濟效益好。1.3.1車間跨數(shù)的確定轉(zhuǎn)爐車間類型有：(1)按主廠房跨間分：單跨式、雙跨式、三跨式、多跨式，其中三跨式車間又分標準型布置和加料出鋼同側(cè)型布置兩種。(2)按生產(chǎn)規(guī)模分：大型車間、中型車間、小型車間；(3)按操作平臺分：高架式、低架式。連鑄車間的布置可分為橫向布置、縱向布置和連鑄機靠近軋鋼車間的布置三種。本設(shè)計為大中型轉(zhuǎn)爐車間，為保證物料流通暢達、流程短、能耗低及各作業(yè)干擾少，將轉(zhuǎn)爐車間按多跨式車間高架式布置，連鑄機橫向布置。1.3.2各跨的工藝布置本轉(zhuǎn)爐車間共分七跨：出渣跨、加料跨、爐子跨、精煉跨、澆鑄跨、連鑄跨、出坯跨。(1)出渣跨出渣跨跨度為18米，采用淺盤水淬渣來處理轉(zhuǎn)爐渣。設(shè)置10(2)加料跨加料跨是轉(zhuǎn)爐車間主廠房的重要組成部分，其主要任務(wù)為向轉(zhuǎn)爐兌鐵水和加廢鋼，以及運出渣罐到爐渣處理間，其跨度為27米(3)爐子跨轉(zhuǎn)爐跨主要是完成轉(zhuǎn)爐吹煉作業(yè)、進行散狀料加料、煙氣的冷卻和凈化、出鋼和加鐵合金、出渣、吹氧管的更換和吊運以及維修作業(yè)。轉(zhuǎn)爐跨設(shè)置兩座140噸的頂吹轉(zhuǎn)爐，跨度為21米沿著轉(zhuǎn)爐跨高度方向上設(shè)置有六層平臺：①轉(zhuǎn)爐操作平臺：主要布置轉(zhuǎn)爐爐體及支座轉(zhuǎn)爐傾動裝置，爐前操作室和爐前操作設(shè)備。平臺標高為10.233米。轉(zhuǎn)爐耳軸標高為11.733②鐵合金平臺：布置有活動煙罩開出機構(gòu)和提升機構(gòu)，鐵合金稱量漏斗及振動給料器。平臺標高為20.145米③彎頭脫水器平臺：布置有彎頭脫水器和重力脫水器污水排出設(shè)備，鐵合金卸料車及鐵合金運輸皮帶。平臺標高為24.988米④匯總斗平臺：布置有匯總斗及稱量斗之給料裝置。平臺標高為32.308米⑤稱量斗平臺：布置有稱量斗及爐頂料倉之給料裝置。標高為35.178米⑥爐頂料倉卸料車平臺：布置爐頂料倉、卸料車、二次儀表室和卸料除塵設(shè)備。標高為50.680米除以上各層平臺外還有吹氧管卷揚機平臺，吹氧管打渣，進料口清理平臺，除系統(tǒng)檢查維修平臺，吹氧管吊車檢修平臺等局部小平臺。(4)精煉跨精煉跨主要完成鋼水精煉，鋼包冷修和熱修，鋼包烘烤，以及連鑄鋼水的接收準備等工作，其跨度為27米。在緊靠轉(zhuǎn)爐跨的一側(cè)布置有兩座LF爐，一座RH(5)澆鑄跨跨度為24米(6)連鑄跨主要布置連鑄設(shè)備的維修及存放。(7)出坯跨布置有推坯機，旋流池，冷床，電磁吊車和鋼坯熱送設(shè)備等。1.4車間工藝流程簡介1.4.1工藝流程圖散狀料堆場↓地下料倉↓皮帶運輸機高爐鐵水↓↓高位料倉混鐵車廢鋼間↓↓↓稱量漏斗氧氣鐵水預處理廢鋼槽↓↓↓↓匯總漏斗氧槍鐵水包稱量↓↓↓↓轉(zhuǎn)爐旋轉(zhuǎn)溜槽→轉(zhuǎn)爐↓↓↓煙氣爐渣鋼水←溜槽←稱量漏斗↓↓↓↑除塵系統(tǒng)渣罐精煉合金料倉↓↓↓↓↑煤氣柜放散粉化回收連鑄機←皮帶運輸機↓↓↑軋機精整鐵合金地下料倉↓↓入庫圖1.2車間工藝流程圖1.4.2工藝流程說明高爐鐵水經(jīng)鐵水預處理后由魚雷罐車運到轉(zhuǎn)爐車間的鐵水倒罐站，倒入鐵水包內(nèi)，由加料跨天車吊取鐵水包并傾倒鐵水到轉(zhuǎn)爐中。同時廢鋼間準備加廢鋼，先由電磁吊車將廢鋼裝入廢鋼槽內(nèi)，再由加廢鋼天車吊取廢鋼槽待轉(zhuǎn)爐加完鐵水后將廢鋼加入到轉(zhuǎn)爐中。加完料后，轉(zhuǎn)爐擋火墻關(guān)閉，氧槍卷揚機構(gòu)降下氧槍開始吹煉，同時散狀料倉開始加料，待吹煉完畢后，散狀料倉停止加料，提出氧槍，取樣定碳符合出鋼規(guī)格后準備出鋼，爐下盛鋼桶車開進來，傾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)爐出鋼，鐵合金料倉開始加合金，出完鋼后停止加合金，盛鋼桶車開出，同時，爐下渣罐車開進來轉(zhuǎn)爐出渣，出完渣后渣罐車開出，轉(zhuǎn)爐傾轉(zhuǎn)回去后濺渣護爐準備進行下一爐鋼的吹煉。機動渣罐車將渣罐運到出渣跨，由出渣跨的天車將渣罐內(nèi)的熔渣倒在渣盤上，再不斷的噴水冷卻，經(jīng)過一系列的處理后再加以利用。盛鋼桶車開出后，先進行吹氬處理，然后再根據(jù)所需鋼種進行相應(yīng)的精煉處理。其流程如下所示：鐵水預處理轉(zhuǎn)爐→LF精煉→連鑄：普通鋼、一般結(jié)構(gòu)鋼等。1.5轉(zhuǎn)爐冶煉指標參考國內(nèi)平均先進水平轉(zhuǎn)爐作業(yè)率：80％爐齡：18000爐鑄坯合格率：95％鋼鐵料消耗：157.9噸/爐 第二章設(shè)備計算 河北聯(lián)合大學輕工學院第二章設(shè)備計算2.1轉(zhuǎn)爐計算2.1.1爐型設(shè)計(1)原始條件爐子平均出鋼量為140噸，鋼水收得率取92%，最大廢鋼比取20％，采用廢鋼礦石法冷卻。鐵水采用P08低磷生鐵。（Si≤0.85％P≤0.2%S≤0.05%）氧槍采用四拉瓦爾型噴頭，設(shè)計氧壓為1.0MPa(2)爐型選擇：根據(jù)原始條件采用錐球形爐型作為本設(shè)計爐型。(3)爐容比取V/T＝1.05(4)熔池尺寸的計算①熔池直徑的計算利用公式A.確定初期金屬裝入量：取B＝15％則噸B.確定吹氧時間：根據(jù)生產(chǎn)實踐，本設(shè)計采用低磷鐵水，一般低磷鐵水約為50—57米3/噸鋼，取噸鋼耗氧量為56米3/噸鋼，并取吹氧時間為15分。則取 K=1.75則②熔池深度底計算錐球型熔池深度的計算公式為：V池=0.70D2h-0.0363D3其中V池=V座=20.82m3D=5.37m代入上式得：確定D熔＝5.37m,h=1.31m。③熔池其他尺寸確定球冠的弓形高度h1=0.09D熔＝0.09×5.37＝0.4833m爐底球缺曲率半徑R=1.1D熔=1.1×5.37＝5.907m錐臺臺底面直徑D1=0.91D=0.91×5.37=4.8867m(5)爐帽尺寸的確定①爐口直徑d0：取d0＝0.45D熔＝0.45×5.37＝2.42m②爐帽傾角θ：取θ＝64°③爐帽高度H帽：取H口＝400mm,則整個爐帽高度為：＝3.02＋0.4＝3.42m在爐口處設(shè)置水箱式水冷爐口爐帽部分容積為：(6)爐身尺寸確定①爐膛直徑D膛＝D熔（無加厚段）②根據(jù)選定的爐容比為1.05，可求出爐子總?cè)莘e為V總＝1.05×140＝147m③爐身高度則爐型內(nèi)高(7)出鋼口尺寸的確定①出鋼口直徑②出鋼口襯磚外徑③出鋼口長度④出鋼口傾角：取＝18°(8)爐襯厚度確定爐身工作層選700mm,永久層115m,填充層100mm,總厚度為700+115+100＝915mm。爐殼內(nèi)徑為：D殼內(nèi)＝5.37+0.915×2＝7.2m爐帽和爐底工作層均選600mm，爐帽永久層為150mm，爐底永久層用標準鎂磚立砌一層230mm，粘土磚平砌三層65×3＝195mm，則爐底磚襯總厚度為600+230+195＝1025mm故爐殼內(nèi)型高度為：H殼內(nèi)＝1.025+8.56＝9.585m工作層材質(zhì)全部采用鎂碳磚。(9)爐殼厚度確定爐身部分選70毫米厚的鋼板，爐帽和爐底部分選用60爐殼轉(zhuǎn)角半徑SR1=SR2=900mmSR3=0.5δ底＝0.5×1025＝512mm(10)驗算高寬比可見≥1.3,且在1.2～1.4之間，符合高寬比的推薦值，因此認為所設(shè)計的爐子尺寸基本上是合理的，能夠保證轉(zhuǎn)爐的正常冶煉進行。根據(jù)上述計算的爐型尺寸繪制出爐子圖型如圖2.所示：圖2.1轉(zhuǎn)爐爐型圖2.1.2轉(zhuǎn)爐空爐重心及傾動力矩1.空爐重心坐標橫坐標x=0.00mm縱坐標x=4233mm取轉(zhuǎn)爐耳軸坐標為y=6350mm2.轉(zhuǎn)爐傾動力矩傾動力矩的計算前提：鋼水量：300t渣量：35t轉(zhuǎn)爐傾動角度：轉(zhuǎn)爐最大靜態(tài)力矩：~440傾動裝置的驅(qū)動電機的型號是GGW1816J，功率為150/300KW，轉(zhuǎn)速為480/960r/min，計四臺。2.2氧槍設(shè)計2.2.1噴頭設(shè)計(1)原始數(shù)據(jù)低磷鐵水冶煉鋼種以低碳鋼為主爐型參數(shù)：新爐內(nèi)徑D熔＝5370mm，有效高度H內(nèi)＝8560mm,熔池深度h=1310mm,新爐爐容比V/T=1.05公稱容量吹氧時間鐵水條件噸鋼耗氧量主要冶煉鋼種P周To140噸15min低磷57m低碳鋼1.3×105290K(2)計算氧流量每噸鋼耗氧量取57m3，吹氧時間取15分，則氧槍氧流量m3/min(3)選用噴孔出口馬赫數(shù)為M=2.0，四孔噴頭，噴孔夾角為。(4)設(shè)計工況氧壓查等熵流表，當M=2.0時，P/Po＝0.1278，定P膛＝1.3×105Pa,則Po=Pa(5)計算喉口直徑每孔氧流量q=Q/4=532/4=133m3/min利用公式q=1.784CD,令CD=0.9,To=290K,Po=10.17Pa，則133＝1.784×0.9×求得d喉＝42mm即d喉＝dT=42㎜取喉口長度LT＝18㎜(6)依據(jù)M=2.0，查等熵流表A出/A喉＝1.688d出＝dT×=42×=55㎜，取d出＝55mm(7)計算擴張段長度取半錐角為，則擴張段長度為：L2=＝＝74.3㎜(8)取收縮半角為，則α收＝，收縮段的長度由作圖法確定，L1=62mm(9)由上面計算出的尺寸繪制的轉(zhuǎn)爐噴頭見圖3.所示圖2.2四孔氧槍噴頭圖2.2.2槍身設(shè)計(1)原始數(shù)據(jù)冷卻水流量Fw=200t/h冷卻水進水速度vj=6m/s冷卻水回水速度vp=7m/s冷卻水噴頭處流速vh=9m/s中心氧管內(nèi)氧氣流速vo=50m/s吹煉過程中水溫升Δt=20℃其中回水溫度t2=45℃進水溫度t1=25℃槍身外管長Lp=18.40m槍身中層管長Lj=19.50m中心氧管長Lo=21.90m180°局部阻損系數(shù)ξ=1.5(2)中心氧管管徑的確定利用公式Ao=因為管內(nèi)氧氣的工況體積流量Q1=Q=532×=55.57m3/min=0.93m3/s所以中心氧管的內(nèi)截面積Ao==0.0185㎡中心氧管的內(nèi)徑d1==0.154m所用鋼管規(guī)格為φ180×12㎜，則d1=156mm,d1１=180mm驗算實際流速vo==m/s符合要求(3)中層套管管徑的確定環(huán)縫間隙的流通面積Aj==㎡中層管的內(nèi)徑為d2==所用鋼管規(guī)格為φ219×4mm則d2=211mm驗算實際水速vj=m/s符合要求(4)外層套管管徑的確定出水通道的面積為Ap==㎡=79.4㎝2外管內(nèi)徑為d3==所用鋼管規(guī)格為φ273×16mmd3=241mm驗算實際水速vp=符合要求(5)中層套管下沿至噴頭面間隙h的計算該處的間隙面積為Ah==㎡又知Ah=，故h==氧槍在使用的過程中，因受熱膨脹會改變中層套管至噴頭間隔最大值。為了防止中層套管擺動影響環(huán)縫間隙，通常是在中心氧管和中心氧管外焊置定位塊，以便保持三層套管的同心度。(6)氧槍總長度和行程確定（見圖4.）根據(jù)公式氧槍總長為H槍=h1+h2+h3+h4+h5+h6+h7+h8＝7.447+0.8+3.8+4.6+0.8+0.8+1+0.5＝19.747m式中：h1－氧槍最低位置至爐口距離；h2－爐口至煙罩下沿的距離，取0.8m；h3－煙罩下沿至煙道拐點的距離，取3.8m；h4－煙道拐點至氧槍孔的距離；h5－為清理結(jié)渣和換槍需要的距離，取0.800m；h6－根據(jù)把持器下段要求決定的距離；h7－把持器的兩個卡座中心線間的距離；h8－根據(jù)把持器上段要求決定的距離。氧槍行程為H行=h1+h2+h3+h4+h5=7.447+0.8+3.8+4.6+0.8=17.447m圖2.3氧槍長度計算(7)氧槍熱平衡計算耗水量的計算Q==m3/hQ＜Fw,證明前面設(shè)計中選擇的耗水量是足夠的,且也是合適的.(8)氧槍冷卻水阻力計算氧槍冷卻水系統(tǒng)是由輸水管路、軟管和氧槍三部分串聯(lián)而成的。冷卻水系統(tǒng)最大阻力損失部分是氧槍，大約占總阻力損失的80％以上。利用氧槍進水管入口和回水管出口兩個平面的實際氣體的柏努力方程式，即其能量平衡關(guān)系來確定氧槍冷卻水的進水壓力。設(shè)進水管入口為Ⅰ面，回水管出口為Ⅱ面，則PⅠ＋ZⅠ·ρ·g＋ρ·=PⅡ＋ZⅠ·ρ·g＋ρ·＋h失1-2式中：PⅠ，PⅡ－進、出口壓力，Pa;ZⅠ,ZⅠ－Ⅰ、Ⅱ面高度，m;vj，vp－進、出水速度，m/s;ρ－水的密度，（1000㎏/m3）;g－重力加速度，m/s2.因為ZⅠ≈ZⅡ,vj≈vp,PⅡ＝0，所以PⅠ≈h失1-2，即氧槍冷卻水的進水壓力近似等于氧槍冷卻水的阻力損失。其阻力損失為h失1-2===386163.4065+776431.4073+48000=1210594.814Pa=12.1×105Pa式中：lj、lp－進、回水管的長度，m;λj、λp－進、回水管的摩擦阻力系數(shù)，λj=0.036,λp=0.038;vj、vp－進、回水管內(nèi)和底部的水速，m/s;ξ－180°局部阻力損系數(shù)，ξ=1.5;ρ－水的密度，（1000㎏/m3）;dej、dep－進、回水管的有效直徑，也叫當量直徑，冷卻水進水壓力P1=1210594.814Pa≈12.1×105Pa2.3煙氣凈化回收系統(tǒng)設(shè)備設(shè)計與計算2.3.1吹煉條件(1)吹煉條件轉(zhuǎn)爐公稱容量為140噸，二吹二，金屬最大裝入量為G=133噸，鐵水含碳量C1＝4％，鋼水含碳量C2＝0.1％，冶煉周期為36分鐘，吹氧時間為15分鐘。(2)煙氣及煙塵有關(guān)參數(shù)爐氣成分：CO=86%,CO2=10%,N2=3.5%,O2=0.5%煙氣進口塵濃為Co=109g/m3供氧強度B=3.8m3/t鋼燃燒系數(shù)α＝0.08進入凈化系統(tǒng)的氣溫tgj=9002.3.2參數(shù)計算(1)爐氣量計算Vo===69713.28(m3/h)故Vo＝69800m3/h(2)煙氣量計算采用未燃法，燃燒系數(shù)α＝0.08，燃燒后的干煙氣量V=（1+1.88×α×CO%）·Vo=(1+1.88×0.08×86%)×69800=78828.2112(m3/h)假定燃燒后煙氣仍殘留有氧氣，則煙氣成分為：CO=（1－α）CO%Vo/V=(1-0.08)86%×99400/112257=70.06%CO2=（α×CO%＋CO2%）Vo/V=(0.08×86%＋10%)×99400/112257=14.95%N2=（1.88CO%×α＋N2%）Vo/V=(1.88×0.08×86%＋3.5%)×99400/112257=14.55%O2=0.5%Vo/V=0.5%×99400/112257=0.44%(3)煙氣濃度修正根據(jù)回收中期，煙氣量為爐氣量的78828.2112/69800＝1.1293倍，故進口煙塵濃度應(yīng)作修正，即：CD=109/1.1293=96.5g/m3(4)回收煤氣量的計算每噸鋼產(chǎn)生的爐氣量等于1000×（4％－0.1％）×22.4÷12×1÷（0.86+0.1）＝75.8（標米3）按煙氣生成倍率為1.1293倍，則每噸鋼產(chǎn)生的煤氣量等于1.1293×75.8＝85.6m3，考慮到前后期不回收煤氣，定回收率為75％，即每噸鋼可以回收的煤氣量為0.70×85.6＝64.2m3(5)煙氣的物理數(shù)據(jù)的計算①重度γ0先求煙氣公升分子量MM＝CO%×MCO+CO2%×MCO2＋N2%×MN2＋O2%×MO2=0.7006×28+0.1495×44+0.1455×28+0.0044×32=19.6168+6.578+4.074+0.1408=30.4096γ0=M/22.4=30.4096/22.4=1.358Kg/m3)②定壓比熱Cp氣溫為900℃Cp·1=（CO%×Cp·CO+CO2%×Cp·CO2＋N2%×Cp·N2＋O2%×Cp·O2）×4.186=（0.7006×0.335＋0.1495×0.521＋0.1455×0.331＋0.0044×0.350）×4.186=（0.2347+0.0778+0.0482+0.0015）×4.186=0.3623×4.186=1.517KJ/m3·℃氣溫小于100℃Cp·2＝（0.7006×0.311＋0.1495×0.410＋0.1455×0.310＋0.0044×0.315）×4.186＝0.3257×4.186＝1.363(千焦/標米3·℃)2.3.3流程簡介采用LT干法凈化回收系統(tǒng)，在鼓風機上裝備液力偶合器，以降低非吹煉期的電耗，并使鼓風機在低轉(zhuǎn)速下得以進行沖水。調(diào)速比為2900/750＝3.87流程如下：轉(zhuǎn)爐煙氣廢氣冷卻系統(tǒng)蒸發(fā)冷卻器圓形干式電除塵器放散塔切換塔消聲器ID風機眼鏡閥煤氣冷卻器眼鏡閥回收管閥煤氣儲柜用戶煤氣加壓閥2.3.4主要設(shè)備的設(shè)計和計算（1）蒸發(fā)冷卻器①已知條件：進口煙氣溫度900℃，出口煙氣溫度180℃，煙氣流u=6m/s，除塵效率30%。②霧化噴嘴采用汽水雙介質(zhì)噴嘴進口工況煙氣量：m3/h出口工況煙氣量：VI2m3/h選取噴水量FW=70m3/h,噴水量為7t/h，噴嘴20個冷卻器筒體直徑：㎡取筒體直徑5m，高度30m，殼體材質(zhì)為鍋爐鋼板出口含塵濃度計算：出口含塵濃度=67.55%(2)、圓形干式除塵器①出口含塵濃度：10mg/m3=0.1g/m3②確定形式：采用圓柱形，臥式安裝。此種選擇既效率高，又不受高度得限制，還可以減少系統(tǒng)壓力損失，減少能源消耗。極配形式采取極徑為300mm的C型極芒刺線，配電電源380V，130KV/A③主要參數(shù)的計算與選擇塵粒的有效驅(qū)進速度：選15m/s比表面積：沉淀極板總面積：選擇SHWB型斷面為60㎡的除塵器，設(shè)有4個電場，每個電場26個沉淀極，極板長8500mm驗算電場風速:符合所選規(guī)格電除塵器所允許的電場風速。④除塵器在進出呂喇叭管上設(shè)有相應(yīng)的彈簧式安全防爆閥。除塵器耐壓能力為0.2MPa，運行時，當壓力大于500Pa時，一級彈簧打開，壓力大于1.2×104時，二級彈簧打開，壓力大于6.3×104時，三級彈簧打開，當壓力低于設(shè)定時，則逐級關(guān)閉。風機及切換裝置進入風機煙氣量為V=VI2=130803m3機前煙氣重度：采用ID式風機，其轉(zhuǎn)速可在100~25%范圍內(nèi)無極變速，以適應(yīng)轉(zhuǎn)爐煙氣變化的需要。切換裝置（三通切換閥）均為液壓系統(tǒng)完成工作。轉(zhuǎn)爐煙氣的回收與放散通過它來完成，這種切換裝置主要由兩個起控制作用液壓轉(zhuǎn)動連鎖在一起的鐘形閥組成。切換時間為6—10s。若液壓轉(zhuǎn)動系統(tǒng)發(fā)生故障時，放散側(cè)鐘形閥靠閥板自重自行打開，回收側(cè)鐘形閥靠閥板自重自行關(guān)閉。切換閥規(guī)格為DN2500/DN1900，進口煙氣溫度約為180℃。（3）煤氣冷卻器為減少煤氣柜容積和提高轉(zhuǎn)爐煤氣品質(zhì)，在切換裝置與煤氣柜之間設(shè)置了煤氣冷卻器，以使轉(zhuǎn)爐煤氣濕度降至70℃①已知條件進口煤氣溫度：180℃，轉(zhuǎn)爐最大鋼產(chǎn)量為140×（1+0.15）=161t噸鋼煤氣回收64.2Nm3。冶煉周期為34分鐘，出口70℃，煤氣流速為6m/s。②煤氣冷卻器入口煤所量78828Nm3入口工況煤氣量：出口工況煤氣量：選擇噴水量為250Nm3/h③直徑計算取直徑3m，高度20m。（4）煤氣柜選定每爐實際回收煤氣12分鐘，不平衡系數(shù)0.7，進氣溫度70℃。貯氣柜容積：氣柜操作容積取煤氣柜容積為35000m3（5）熱壓塊設(shè)備蒸發(fā)冷卻器中沉積的粗灰以及靜電除塵器中撲集得細灰風別送到壓塊間的料倉中，由設(shè)在料倉下的速度可調(diào)的回轉(zhuǎn)閥將其按一定的比例排出，然后同篩下的顆粒一起通過流量計稱量，由鏈式輸送機和斗式提升機送到回轉(zhuǎn)窯中加熱，加熱后的粉塵再用壓輥擠壓成塊狀，然后再進一步進行冷卻，冷卻后的壓塊用卡車送到原料地下料倉作為冷卻材料使用，或者送到廢鋼間作為廢鋼使用。 第三章車間計算 河北聯(lián)合大學輕工學院第三章車間計算3.1原材料供應(yīng)系統(tǒng)3.1.1鐵水供應(yīng)系統(tǒng)(1)混鐵車容量及臺數(shù)確定按每臺混鐵車的鐵水兌一爐來考慮，選取160噸公稱容量的混鐵車，其基本參數(shù)有：表3.1混鐵車基本參數(shù)公稱噸位（t）外形尺寸(mm)自重（t）轉(zhuǎn)向架軸重(t)輪徑(mm)軌距(mm)走行速度(km/h)允許通過半徑(m)高寬長車重襯重1604064270025800132464軸×231.5BR標軌1435/80在煉鋼車間作業(yè)正常時，所需混鐵車臺數(shù)為n混＝==31.1臺其中Pmax－轉(zhuǎn)爐最高日需鐵水量，t/day；T混－混鐵車容量，t；C混－混鐵車日周轉(zhuǎn)次數(shù)，取3次/日；f－混鐵車裝滿系數(shù)，取0.9；η混－混鐵車作業(yè)率，取0.75?？紤]轉(zhuǎn)爐定期檢修，則總共需要的混鐵車數(shù)為35臺。(2)鐵水罐容量及數(shù)量確定選用鐵水罐的主要參數(shù)有表3.2鐵水灌參數(shù)容量（t）尺寸（mm）耳軸中心距（mm）φAφBφCφDHFGE16037003240286033004500300165022204600鐵水罐的數(shù)量為吹煉座數(shù)與備用及修理的鐵水罐數(shù)目。一般，鐵水罐使用壽命在500～1000次，取其修理時間為72小時，則備用罐取一個。圖3.1鐵水罐3.1.2廢鋼場和廢鋼斗計算(1)轉(zhuǎn)爐車間晝夜所需廢鋼量（Q）廢鋼比A＝20％，即A=200kg/t廢鋼堆比重γ：輕型廢鋼堆比重為1.0-1.5t/m3，所占比例為30％；重型廢鋼堆比重為2.0-3.0t/m3，所占比例為70％。則γ＝＝2.14t/m3車間晝夜出鋼爐數(shù)(二吹二之轉(zhuǎn)爐車間)：n＝72爐則Q＝n·W·A＝72×140×0.2＝2016t式中：W—轉(zhuǎn)爐公稱容量（r）(2)廢鋼料斗容量及數(shù)量廢鋼斗容量式中：V—廢鋼料斗容量（m3）q—每爐廢鋼加入量（t）γ—廢鋼堆比重（t/m3）η—充滿系數(shù)取0.8取廢鋼斗容量V=20m3，廢鋼料斗數(shù)量取6個(3)廢鋼貯藏容積計算：貯藏容積＝式中:X—廢鋼貯存天數(shù)，取2天；1.2—裝滿系數(shù)；Q—車間晝夜所需廢鋼量。γ—廢鋼堆比重廢鋼堆放場地面積（按廢鋼平均堆高2.5m計）F＝V/2.5＝1570.1/2.5＝628.04㎡3.1.3散狀料供應(yīng)系統(tǒng)散狀料主要是指煉鋼過程中所使用的造渣材料和冷卻劑。料倉的容積和個數(shù)，決定于各種原料的貯存量及分批堆放的要求，各種原料的料倉容積可按下式計算：V倉＝(1)地下料倉表3.3地下料倉項目體積密度(t/m3)單耗(㎏/t)每天耗量(t/d)貯存天數(shù)(d)容積(m3)個數(shù)（個）硅石1.61.011.46551生石灰1.0374210.251351錳礦石2.13.0353.5601鐵礦石2.1465230.41001螢石1.83.0353601輕燒白云石1.0252850.41151冷卻劑4.02.0238501備用10022）高位料倉表3.4高位料倉項目個數(shù)（個）每天耗量（t/d）貯存時間（d）容積（m3）硅石15.713.6生石灰（1）1105.250.2526.4生石灰（2）1105.250.2526.4錳礦石117.5216.7鐵礦石1261.50.449.8螢石117.519.8輕燒白云石1142.50.2535.6冷卻劑111.5617.3備用1303.1.4合金料供應(yīng)系統(tǒng)本設(shè)計選用的合金料有：鐵鈦合金、鉻鐵、硅鐵、硅錳合金、低碳錳鐵、中碳錳鐵，其中，硅鐵料倉兩個、備用料倉一個、其它料倉各一個。轉(zhuǎn)爐的鐵合金供應(yīng)系統(tǒng)流程為：合金倉庫→自卸卡車→地下式地面料倉→給料器→皮帶運輸機→可逆活動皮帶→皮帶卸料小車→合金料倉→振動給料器→稱量漏斗→中間漏斗→振動給料器→旋轉(zhuǎn)溜槽→鋼水包3.2澆鑄系統(tǒng)設(shè)備計算3.2.1盛鋼桶及盛鋼桶車(1)盛鋼桶容量的確定根據(jù)轉(zhuǎn)爐出鋼量選取205噸盛鋼桶，其主要參數(shù)如下：表3.5盛鋼桶參數(shù)型號正常鋼水裝入量有效容積正常鋼渣裝入量自重（鋼結(jié)構(gòu)）襯磚重總重LG-205-1140t23.3m2.45t27.955t30t220t鉤距鉤重桶高桶上口外徑耳軸中心至桶頂高吊軸直徑4500mm/4665mm3852mm1580mm430mm(2)盛鋼桶車的選型依據(jù)盛鋼桶的容量選取合適的盛鋼桶車，其參數(shù)如下：表3.6盛鋼桶車參數(shù)盛鋼桶容量（t）軌距（mm）重量（㎏）走行速度（m/min）電機容量(瓦)最大承重載荷（t）20042502229827.8635/各部尺寸(mm)LL1L2L3BH7450641021584550722000(3)盛鋼桶作業(yè)分析①轉(zhuǎn)爐車間需要的盛鋼桶個數(shù)（Q）:式中：—車間正常生產(chǎn)一晝夜內(nèi)周轉(zhuǎn)使用的盛鋼桶個數(shù)—車間一晝夜內(nèi)冷修的盛鋼桶個數(shù)—車間備用的盛鋼桶個數(shù)。根據(jù)設(shè)備的供應(yīng)情況，一般取盛鋼桶總數(shù)的（10～20％）左右；R—車間一晝夜內(nèi)出鋼爐數(shù)（次）；T—每爐鋼使用盛鋼桶的作業(yè)時間，即周期時間（分）；t—每個冷修盛鋼桶修理周轉(zhuǎn)時間（時）；E—盛鋼桶使用的壽命（次）。24—一晝夜小時數(shù)；60——小時內(nèi)分鐘數(shù)。因為R=72次,E=60次,T=200min,t=39h,Q1,Q2,Q3=4個所以Q＝10＋2＋4＝16個②盛鋼桶的作業(yè)時間使用周轉(zhuǎn)時間（min）：澆鋼70，冷卻清理裝水口50，裝塞棒20，烤水口及待用60，共計200min.修理周轉(zhuǎn)時間（小時）：冷卻10，拆磚5，砌磚8，烘烤16，共計39小時3.2.2連鑄機(1)中厚板坯連鑄機板坯斷面尺寸220×1600mm，流間距為6200mm,平均連澆8，拉速為1.6m/min,每次開澆前準備時間為30min，鑄坯收得率為96％，連鑄機作業(yè)率為80％，年作業(yè)天數(shù)為360天，鑄坯比重取7.6m3/t，設(shè)備富裕率為2單爐澆注時間為平均每小時澆鑄鋼量：連鑄機年產(chǎn)量：2×401.2×365×24×80%=562×104噸（2）薄板坯連鑄（CSP技術(shù)）板坯厚度70/50mm，寬度850~1680mm（冷態(tài)尺寸），連鑄機平均收得率為96%，鋼包鋼水重量140噸，鋼水比重7.6t/m3,平均拉坯速度5m/min，拉速降低系數(shù)0.9，準備時間30min，連澆爐數(shù)7，一機一流。每包鋼水澆鑄時間：平均每小時澆鑄量：連鑄機年產(chǎn)量：204.7×365×24×80%=143×104噸兩種連鑄機總產(chǎn)量：562+143=705萬噸，大于年產(chǎn)量符合要求(3)中厚板坯連鑄機主要工藝參數(shù)確定①連鑄機總長度連鑄機總長度是指從結(jié)晶器外弧線至冷床后固定擋板間的距離。L=R＋L1＋L2＋L3＋L4=10.5＋4＋9.6＋4.9＋39.6=68.6m式中：R－連鑄機半徑，米；L1－矯直切點后后拉矯機的延伸長度，米；L2－中間輥道長度，米；L3－切割區(qū)長度，米；L4－冷床長度，米。②連鑄機澆注平臺標高D=B＋R－0.1=0.5＋10.5－0.1=10.9m其中D－澆注平臺標高，米；B－出坯輥道標高，米；0.1－平臺面至弧形半徑中心的距離，米。③吊車軌面標高（見圖9）H=D＋a＋b＋c＋d＋e＋f＋g＋h＋i=10.9＋0.7＋0.5＋1.5＋0.2＋1＋3.585＋4.318＋2＋2.6=27.303m式中D－澆注平臺標高，a－澆注平臺至結(jié)晶器蓋板面間的距離b－結(jié)晶器蓋板至中間罐底距離c－中間罐罐體高度圖3.2吊車軌面標高計算d－中間罐罐蓋高度e－中間罐罐蓋至鋼包腳距離f－鋼包包腳至吊耳中心線距離g－鋼包龍門鉤高度h－龍門鉤至吊車上極限底安全距離i－吊車上極限至軌面距離④澆注平臺長度A=3J＋10=3×6＋10=28m式中J－中間罐長度（4）薄板坯連鑄機主要工藝參數(shù)確定CSP連鑄機各部分工藝參數(shù)均按SMS—Demag公司開發(fā)所提供的高度鑄機總高度為18.33m澆鑄平臺標高為15.165m吊車軌面標高為31.5m3.3中間包的主要參數(shù)確定中間包的容量要選擇適當，尤其在多爐連澆時，在不降低拉速又要保證包內(nèi)的最低液面高度的前提下，應(yīng)使包的容量大于更換鋼包期間連鑄機所必需的鋼水量，中間包的容量主要根據(jù)鋼包容量、鑄坯斷面、澆注速度和流數(shù)確定。G中=1.3×S×V×γ×t×nS為鑄坯斷面面積；V為拉速；γ為鋼水密度；t為更換中間包時間；n為流數(shù)薄板坯中間包容量計算：G中=1.3×0.07×1.5×5×7.6×10×1=55t中厚板坯中間包容量計算：G中=1.3×0.22×1.6×1.6×7.6×10×2=112t中間包的高度和包壁斜度高度：據(jù)經(jīng)驗取1.5米，包壁倒錐度為水口參數(shù)水口直徑應(yīng)根據(jù)最大澆注速度確定，保證連鑄機在最大拉速是所需要的鋼水流量。薄板坯：d取80mmh取1.0m中厚板坯：d取50mmh取0.9m3.4渣罐的確定采用P08生鐵，Si≤0.85％，P＜0.2％，噸鋼產(chǎn)生渣量為75千克/噸鋼，則產(chǎn)生渣量為140×75＝10500Kg/爐＝10.5t/爐3.4.1渣罐容量計算熔渣比重為2.2t/m3,渣罐裝滿系數(shù)為0.8，每爐鋼產(chǎn)渣體積V＝選用11m33.4.2車間日出散渣量車間散渣量為20㎏/t，車間散渣所需的渣罐數(shù)為n=個3.4.3車間周轉(zhuǎn)渣罐數(shù)量根據(jù)機車運行安排及煉鋼車間出渣頻次，其計算如下：出渣跨等待換罐8重罐途中走行8重罐潑渣及等待8空罐途中走行8散渣等待換罐4備用及清理8共44個合計55個渣罐3.4.4渣罐車選擇選用22D－11－1型機動渣罐車，其基本參數(shù)如下：表3.7渣罐車參數(shù)渣罐容積載重總重渣罐形狀渣罐尺寸φ渣罐吊耳中心距兩車鉤鉤舌內(nèi)側(cè)距車鉤中心至軌面高11m39t55t（含渣罐）圓錐形球底3350mm3620mm7850mm880mm通過軌道最小曲率半徑軌距傾翻高度傾翻時間兩轉(zhuǎn)向架中心距電機總功率外形尺寸長×寬×高（mm）50m1435mm116度1.294150mm22W7850×3399×37803.5車間尺寸計算3.5.1爐子跨(1)轉(zhuǎn)爐位置的確定①轉(zhuǎn)爐在車間縱方向上的位置和轉(zhuǎn)爐中心距本車間把轉(zhuǎn)爐布置在車間縱方向的中心位置。轉(zhuǎn)爐安裝在兩根廠房柱子之間，兩側(cè)布置傾動機構(gòu)，圍繞轉(zhuǎn)爐布置氧槍、高位料倉和給料設(shè)備以及煙氣凈化系統(tǒng)等。轉(zhuǎn)爐中心距為21米，為基本柱距的3倍②轉(zhuǎn)爐中心線與廠房柱子縱向行列線的距離 轉(zhuǎn)爐中心