【正文】 41204770掛鉤間距mm154002100025400247002460032000轉(zhuǎn)向架數(shù)個448888軸 數(shù)個81216161624最大軸重t364238424948（2）鐵水的供應(yīng)與鐵水預(yù)處理采用混鐵車(又稱魚雷式鐵水車或鐵水車)供應(yīng)鐵水時，應(yīng)設(shè)鐵水倒罐站，如圖43示。轉(zhuǎn)爐煉鋼車間所需混鐵車臺數(shù)N（臺）計算式如下：式中 ——高爐鐵水最高日產(chǎn)量，t/d；——混鐵車容量，t；——混鐵車裝滿系數(shù)，；——混鐵車日周轉(zhuǎn)次數(shù)，一般取2～3次/d；——混鐵車作業(yè)率，；——鑄鐵車間所需鐵水量，t/d；——鑄鐵車間所需混鐵車臺數(shù)。所以本設(shè)計采用250噸魚雷式混鐵車。而對應(yīng)的澆注跨一側(cè)進行出鋼，使爐襯浸蝕均勻而延長壽命，鋼水和爐渣運輸分開，避免干擾或產(chǎn)生碰撞。⑧整個布置應(yīng)符合生產(chǎn)和施工的安全、衛(wèi)生、防火、防震和環(huán)保等要求和規(guī)定。④充分利用造價很高的轉(zhuǎn)爐跨各層平臺及其跨間高度，把一些占空間較高的工藝設(shè)備，盡量布置在該跨內(nèi)，以靠近轉(zhuǎn)爐和節(jié)省投資費用。設(shè)計主廠房首先應(yīng)在已通過批準的高階段設(shè)計文件所確定的車間生產(chǎn)規(guī)模、轉(zhuǎn)爐容量和座數(shù)、產(chǎn)品大綱、爐外精煉和澆注方法的前提下，從整個鋼鐵企業(yè)的全局出發(fā)，考慮原材料和產(chǎn)品運輸流程及運輸方式，各種動力管線的路徑以及企業(yè)今后的發(fā)展，確定主廠房的總圖位置。因此一個氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐車間包括：①主要跨間主要跨間是由轉(zhuǎn)爐跨、澆鑄跨、加料跨組成，又稱為主廠房。測溫定碳復(fù)合探頭的結(jié)構(gòu)形式，主要取決于鋼水進入探頭樣杯的方式而分，有上注式、側(cè)注式、和下注式，側(cè)注式是普遍采用的形式。此設(shè)計采用“下給頭”。 副槍的功能和要求(1)副槍的功能測試副槍在吹煉進程和終點均能進行測溫、取樣、定碳定氧和測試液面高度等，并留有開發(fā)其它功能的余地。它也是一支水冷槍。氧槍在操作時的最高極限位置，應(yīng)高于煙罩氧槍插入孔的上緣。過早地開氧或過遲地關(guān)氧都會造成氧氣的浪費，若氧氣進入煙罩也會引起不良影響；過遲地開氧或過早地關(guān)氧也不好，易造成氧槍粘鋼。此點是氧槍開始進入正常吹煉的位置，又叫吹煉點。圖37轉(zhuǎn)爐氧槍在行程中各操作點的標高位置。當氧槍進入爐口后，轉(zhuǎn)爐不能作任何方向的傾動；2）當氧槍下降到爐內(nèi)經(jīng)過氧氣開、關(guān)點時，氧氣切斷閥自動打開，當氧槍提升通過此點時，氧氣切斷閥自動關(guān)閉；3）當氧壓或冷卻水水壓低于給定值，或冷卻水升溫高于給定值時，氧槍能自動提升并報警；4）副槍與氧槍也應(yīng)有相應(yīng)連鎖裝置；5）車間臨時停電時能使氧槍自動提升。為了縮短冶煉周期，在吹煉過程中氧槍應(yīng)快速提升，在爐口以上可快速下降；當氧槍進入爐口以下時，應(yīng)慢速下降，以便控制熔池的反應(yīng)和保證氧槍安全。氧槍頭部底面距氧槍插入孔上緣的距離一般取500～800mm,本設(shè)計取值為800mm； ——根據(jù)氧槍把持器設(shè)備的要求確定,本設(shè)計取500mm；——氧槍把持器中心線的距離，根據(jù)把持器設(shè)備要求確定,本設(shè)計取4000mm；——氧槍把持器中心線至氧槍接頭法蘭盤的距離，本設(shè)計取1000mm。 氧槍下部長度取決于轉(zhuǎn)爐公稱噸位和煙罩尺寸。中層管徑尺寸的選擇，應(yīng)保證中層管與內(nèi)層管之間的通道有足夠的斷面積，以通過一定流速，一定壓強，足夠流量的冷卻水，使噴嘴和管體得到良好的冷卻，中層管尺寸計算如下：選定高壓冷卻水進口流量：＝150t/h高壓冷卻水進口流速：W水＝5m/s進水環(huán)通道截面積：=查常用鋼材手冊GB227080不銹鋼無縫鋼管熱軋鋼管系列P688頁，取壁厚為16，則228+162=260mm（3）外層管內(nèi)徑外層管主要是供出水用，冷卻水經(jīng)過噴嘴后溫度升高10～15℃，體積略有增大，一般出水流速為6～7m/s，外管尺寸的計算及選擇方法與中層管相同。min 理論設(shè)計氧壓為 ＝ 出口氧壓為 ＝轉(zhuǎn)爐公稱噸位為 ＝250t氧氣進口速度為 ＝60m/s（1）內(nèi)層管直徑內(nèi)層管是氧氣通道，直徑應(yīng)等于或略大于噴嘴進口直徑，其計算方法與噴嘴的進口直徑一樣。收縮段入口處的直徑可由下列公式確定：取收縮段半錐角為22176?！?3176。）表（表36），當Ma＝，＝，＝＝(5)計算喉口直徑每孔氧流量（標態(tài)），應(yīng)用公式令＝（噴嘴流量系數(shù)），＝273+35＝308K[注：為氧氣滯止溫度K，一般按當?shù)叵奶鞙囟冗x取，=273+（30～40）K],=，代入上式：209＝＝則＝≈56mm表36 等熵流的實驗數(shù)據(jù)表中 ——馬赫數(shù)；——轉(zhuǎn)爐爐膛內(nèi)氣體壓力，Pa；——理論設(shè)計氧壓，在設(shè)計噴嘴按理論設(shè)計氧壓選取，Pa；——進入噴嘴前氧氣的體積密度，kg/m3；——離噴嘴前氧氣的體積密度，kg/m3；——進入噴嘴前氧氣的溫度，K；——氧氣滯止溫度，K；——噴孔出口總斷面積，m2；——噴嘴喉口總斷面積，m2?！?5176。～11176。目前國內(nèi)推薦馬赫數(shù)Ma=～。喉口處于收縮段和擴張段的交界，此處截面積最小，通常把喉口直徑稱為臨界直徑，把該處的面積稱為臨界斷面積。所以要求氧槍要有良好的水冷系統(tǒng)和牢固的金屬結(jié)構(gòu)，保證氧槍能夠耐高溫、抗沖刷侵蝕和振動，加工制造方便等。其構(gòu)造如圖34所示。 我國使用的噴補料是冶金鎂砂，常用的結(jié)合劑有固體水玻璃，即硅酸鈉（Na2O常用的調(diào)渣劑有：輕燒白云石、生白云石、輕燒菱鎂球、冶金鎂砂、菱鎂礦渣和含MgO較高的石灰。表34 國內(nèi)外一些轉(zhuǎn)爐爐型主要工藝參數(shù)序號國 家中國日本中 國美國日本中國公稱噸位/t501001201502302503001爐殼全高H總/mm74708500975092501173211000115002爐殼外徑D殼/mm51105400667070007720820086703爐膛有效高度H內(nèi)/mm649176728150848010600104584爐膛直徑D/mm35004000486052606250567068325爐內(nèi)有效容積V/mm801211933156爐口直徑d口/mm18502200220025002360300036007熔池內(nèi)徑D/mm3500400048605260625067408熔池深度h0/mm108513501447172519549熔池面積S/m210熔池容積V熔/m311爐帽傾角θ/(176。表32 轉(zhuǎn)爐爐襯厚度爐襯各部位名稱轉(zhuǎn)爐公稱噸位/t＜100100～200＞200本設(shè)計250爐帽永久層厚度/mm60～115115～150115～150150工作層厚度/mm400～600500～600550～650650爐身（加料側(cè)）永久層厚度/mm115～150115～200115～200200工作層厚度/mm550～700700～800750～850750爐身（出鋼側(cè)）永久層厚度/mm115～150115～300115～200200工作層厚度/mm500～650600～700650～750700爐底永久層厚度/mm300～450350～450350～450450工作層厚度/mm600～650600～650600～750750表33 轉(zhuǎn)爐爐殼鋼板厚度部 位轉(zhuǎn)爐噸位/t50100150200本設(shè)計250尺寸/mm爐帽4555606065爐身5570707580爐底4560606065爐殼鋼板常用的材質(zhì)有16Mn、15MnTi、14MnNb等低合金高強度鋼。 爐襯材質(zhì)及爐襯厚度的確定爐襯材質(zhì)一般分為工作層、填料層和永久層（有的沒有填料層）。本設(shè)計采用15176。出鋼口位置設(shè)在爐帽和爐身內(nèi)襯的交界處。直線段H直一般為300～400 mm?！?8176。一般爐口直徑為： 大轉(zhuǎn)爐取下限，小轉(zhuǎn)爐取上限。對于一定噸位的轉(zhuǎn)爐，爐型和熔池直徑確定之后，可根據(jù)幾何公式計算熔池深度h0。公式3－1適用于小轉(zhuǎn)爐的爐型計算。 熔池直徑D熔池直徑指轉(zhuǎn)爐熔池在平靜狀態(tài)時金屬液面的直徑。復(fù)吹轉(zhuǎn)爐由于頂吹射流的一部分反射二次動能為底吹氣流所抵消，因此，鋼渣的噴濺高度相應(yīng)地比頂吹轉(zhuǎn)爐低，從而使復(fù)吹轉(zhuǎn)爐的高寬比比頂吹轉(zhuǎn)爐可以稍小些。 高寬比高寬比指轉(zhuǎn)爐總高與爐殼外徑之比，用H總/D殼表示。采用鐵礦石或氧化鐵皮為主的冷卻劑，成渣量大，爐容比也需相應(yīng)增大些；若采用廢鋼為主的冷卻劑，成渣量小，則爐容比可適當選擇小些。選擇爐容比時應(yīng)考慮以下因素：(1)鐵水比、鐵水成分。 爐型的主要參數(shù) 爐容比轉(zhuǎn)爐的爐容比又稱為容積系數(shù)，以V/T表示，即轉(zhuǎn)爐的工作容積與公稱噸位之比。在一定的反應(yīng)面積下可保證熔池深度，適用于小型轉(zhuǎn)爐，我國過去已建成的30t以下的小轉(zhuǎn)爐應(yīng)用較多。但由于大的熔池直徑需靠增大爐殼來實現(xiàn)，所以同等條件下，其投資高于筒球型爐子。錐球型熔池由球缺體和截頭圓錐體組成。它的優(yōu)點是爐型簡單，砌筑方便，爐殼制造容易。隨公稱噸位的增大，爐型由細長型向矮胖型方向發(fā)展。第3章 爐型及氧槍設(shè)計計算 轉(zhuǎn)爐爐型設(shè)計 爐型的選擇轉(zhuǎn)爐爐型是指轉(zhuǎn)爐砌筑后的內(nèi)部形狀。參見表16所示。按設(shè)計部門推薦，每個環(huán)節(jié)所需的時間如表15所示。設(shè)計時爐齡可取20000～25000爐。本設(shè)計選取轉(zhuǎn)爐作業(yè)率95%。表23 轉(zhuǎn)爐冶煉周期和吹氧時間推薦值轉(zhuǎn)爐公稱噸位/t＜3030～100＞100備 注冶煉周期/min28～3232～3838～45結(jié)合供氧強度、鐵水成分和所煉鋼種等具體條件確定吹氧時間/min12～1614～1816～20表24 轉(zhuǎn)爐煉一爐鋼的平均冶煉時間平均冶煉時間/min煉一爐鋼的時間/min裝料吹氧輔助時間出鋼倒渣合計5188533939 轉(zhuǎn)爐作業(yè)率轉(zhuǎn)爐作業(yè)率：指轉(zhuǎn)爐一年的有效工作天數(shù)與日歷天數(shù)之比。冶煉周期的長短，隨爐容量大小，鐵水條件，吹煉工藝操作和設(shè)備裝備水平而變動，冶煉周期一般為30～40min，最快25min，其中吹氧時間14～18min。鑄坯定尺長度，取決于加熱的尺寸，、6m等。表21 冶煉的鋼種、代表鋼號及其化學(xué)成分鋼種鋼號化學(xué)成分/%CSiMnPSCuAl普碳鋼Q235～～～≤≤≤－Q275～～～≤≤≤－低合金鋼16Mn～～～≤≤≤－20MnSi～～～≤≤≤－硅鋼熱軋硅鋼≤～≤≤≤－～冷軋硅鋼≤～～～～－≤ 產(chǎn)品方案本設(shè)計的產(chǎn)品方案見表22所示。要考慮各個工序相應(yīng)的合格產(chǎn)品收得率，其方法一般是根據(jù)鋼材產(chǎn)品方案按軋鋼煉鋼煉鐵的順序逆向逐步推算出來。另外，也要考慮煉鋼對鐵水成分及溫度、廢鋼以及其它原材料的要求。衡陽歷來是“南北要沖，兩廣咽喉”，交通極為發(fā)達，京廣和湘桂兩條鐵路干線在此交匯，京珠高速公路、107和322國道以及連接湘、贛、閩三省的“三南公路”貫穿全境。嚴格按環(huán)境保護法辦事，嚴禁污染環(huán)境。考慮靠近現(xiàn)有工業(yè)基地建廠，以促進對原材料、動力和半成品的供銷協(xié)作與生產(chǎn)協(xié)作，并有利于組織廢料利用的生產(chǎn)。如對生產(chǎn)工藝流程和機器設(shè)備(裝備水平)的選擇必須考慮我國現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)水平和提高機械化、自動化程度的可能性和必要性，即工藝流程要可靠，裝備水平要合理，以保證企業(yè)建成投產(chǎn)后能夠高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效與低消耗地進行生產(chǎn)。 煉鋼工藝流程廢鋼廢鋼槽高爐鐵水罐氧氣氧槍鐵水混鐵車稱量轉(zhuǎn)爐擋渣出鋼鋼水鋼包吹氬喂絲中間包結(jié)晶器二冷區(qū)拉矯機火焰切割機鑄坯精整合格坯初軋精軋鋼材廢鋼回爐保護渣LF爐鐵合金保溫劑烘烤爐渣罐渣場渣液煙罩煙道一級文氏管抽氣機煙囪排空廢氣二級文氏管噴淋塔氣化冷卻廢水沉淀池泥漿煤氣儲氣罐礦石或鐵皮地下料倉全膠帶上料系統(tǒng)螢石石灰焦炭高位料倉稱量漏斗匯集漏斗 圖12 轉(zhuǎn)爐車間工藝流程圖第2章 設(shè)計概述 設(shè)計原則及內(nèi)容 設(shè)計原則（1）貫徹執(zhí)行黨和國家經(jīng)濟建設(shè)的方針、政策及其有關(guān)規(guī)定，在選擇廠址和進行工廠總平面布置時，應(yīng)盡量避免或少占用現(xiàn)有耕地，節(jié)約土地；三廢(廢氣、廢水、廢渣)的處理和排除不應(yīng)有害于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，且應(yīng)綜合利用。