【正文】 又知, 故根據(jù)公式氧槍總長(zhǎng)為 =+++++++ =式中h1——氧槍最低位置至爐口的距離, mh2——爐口至煙罩下沿的距離, h3——煙罩下沿至煙道拐點(diǎn)的距離, h4——煙道拐點(diǎn)至氧槍孔的距離, mh5——為清理結(jié)渣和換槍需要的距離, h6——根據(jù)把持器下端所決定的距離, mh7——把持器的兩個(gè)卡座中心線間的距離, mh8——根據(jù)把持器上端要求決定的距離, m氧槍行程為=++++= 氧槍熱平衡計(jì)算冷卻水消耗量計(jì)算： , , =+++= m=106/(103200)= ℃式中：——冷卻水進(jìn)出溫差, ℃；q——氧槍平均最大熱負(fù)荷, KJ/；C——水的比熱, KJ/m3.℃；Q——水的流量, m3/h；由計(jì)算可知, 冷卻水升溫△t≤20℃, 所以設(shè)計(jì)的氧槍滿足要求。）時(shí), 氧槍不能下降。 升降卷?yè)P(yáng)機(jī)變速方式有電動(dòng)機(jī)變速和雙電動(dòng)機(jī)行星差動(dòng)減速器變速兩種。 安全裝置安全裝置有斷電事故保護(hù)裝置、斷繩保護(hù)裝置、制動(dòng)裝置、失載保護(hù)裝置、氧槍極限保護(hù)裝置、各機(jī)構(gòu)和各工藝操作間的電氣聯(lián)鎖。連鑄機(jī)的主要工藝參數(shù)是決定連鑄機(jī)機(jī)械設(shè)備性能和尺寸的基本前提, 也是連鑄車(chē)間工藝布置的依據(jù)。在本設(shè)計(jì)中典型鋼種的鑄坯厚度定為220mm、寬度定為1800 mm (1200mm～1930 mm), 鑄坯定尺長(zhǎng)度為8m～11m。 冶金長(zhǎng)度的計(jì)算鑄機(jī)的冶金長(zhǎng)度是指以最大拉速澆鑄某一斷面的鑄坯從結(jié)晶器的鋼液面到鋼液完全凝固時(shí)的長(zhǎng)度。①按鑄坯完全凝固矯直時(shí)所允許的表面延伸率計(jì)算=100%由于R》D, 則可得：=為滿足質(zhì)量要求, 必須使≤[], []=%～%, %。連鑄澆注周期時(shí)間包括澆注時(shí)間和準(zhǔn)備時(shí)間, 如下式：式中：T——澆注周期時(shí)間, min；——準(zhǔn)備時(shí)間, min；指從上一連鑄爐次中間包澆完至下一連鑄爐次開(kāi)澆的間隔, 板坯連鑄機(jī)?。籲——平均連澆爐數(shù), 本設(shè)計(jì)取8爐；——單爐澆注時(shí)間, min, 它是指從中間包開(kāi)澆至澆完時(shí)間。② 連鑄機(jī)的平均日產(chǎn)量式中：A——連鑄機(jī)的平均日產(chǎn)量, t/d；1440—— 一天的時(shí)間, min；T——澆注周期, min；G——每爐的平均出鋼量, t；N——平均連澆爐數(shù)；Y——連鑄坯收得率。因此, 鋼與渣的總體積即鋼包容積應(yīng)為：=(t) +(t) = m3, 若采用D/H=1, 錐度為15%, 則鋼包下部?jī)?nèi)徑(鋼包內(nèi)空間尺寸見(jiàn)圖32)：=圖33鋼包內(nèi)空間尺寸鋼包的容積按圓錐臺(tái)計(jì)算：將D=H, DH=：V=又因?yàn)殇摵弯撛w積V=, =, 所以鋼包基本尺寸與容量的關(guān)系式如下：鋼包上部?jī)?nèi)徑 。本設(shè)計(jì)取連鑄坯收得率為96%。計(jì)算如下：N = GFV拉γt =195/(35)=取N=2式中：N——連鑄機(jī)的流數(shù)；G——鋼包的容量t；F——鑄坯斷面積, 按要澆鑄的鑄坯的最小斷面計(jì)算；——拉坯速度；——鑄坯密度, ；t——澆鑄時(shí)間, min。在帶液芯矯直的條件下, 則是指結(jié)晶器鋼液面至拉矯機(jī)最后一對(duì)拉矯輥中心的長(zhǎng)度。則③ 最大拉速的確定最大拉速 式中：——結(jié)晶器的有效長(zhǎng)度；=結(jié)晶器長(zhǎng)度凈空高度（80mm～120mm）=1000100=900mm工作拉速：在實(shí)際生產(chǎn)中, 為了改善鑄坯的質(zhì)量（如內(nèi)裂、偏表面質(zhì)量等）, 使用的工作拉速應(yīng)小于最大拉速, 因此通常所說(shuō)的連鑄機(jī)的拉速是指工作拉速, 工作拉速是指連鑄生產(chǎn)操作中能順利澆鑄, 保證鑄坯質(zhì)量相對(duì)穩(wěn)定的平均拉速。鑄坯斷面的形狀和尺寸主要根據(jù)鑄坯的用途來(lái)確定。雙卷?yè)P(yáng)型氧槍升降機(jī)構(gòu)通過(guò)設(shè)置兩套升降卷?yè)P(yáng)機(jī)實(shí)現(xiàn)換槍。 升降小車(chē)和固定導(dǎo)軌升降小車(chē)主要由車(chē)架、 車(chē)輪及制動(dòng)裝置組成。兩套卷?yè)P(yáng)機(jī)均安裝在橫移小車(chē)上, 在傳動(dòng)中不用平衡錘, 采用直接升降的方式, 即由卷?yè)P(yáng)機(jī)直接升降氧槍。為了保證安全生產(chǎn), 氧槍升降機(jī)構(gòu)設(shè)有下列裝置：當(dāng)氧槍不在垂直位置（允許誤差177。即外層管實(shí)際內(nèi)徑為243mm。, 則收縮半角為25176。爐身部分選75mm厚的鋼板, 爐帽和爐底部分選用65mm厚的鋼板, 則H總=+=D殼=+2=爐殼轉(zhuǎn)角半徑SR1=SR2=900mmSR3==1025=510mm=“煉鋼工藝設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定”要求爐殼的高寬比H/~, 小容量轉(zhuǎn)爐取上限, 大容量轉(zhuǎn)爐取下限。88=% 則輕燒白云石分解熱Qb為：Qb=（%3190+%2951）= [kJ]（8）礦石分解吸熱：[%+%]= [kJ]+++++++=（9）剩余熱量熱收入一熱支出一熱損失==[kJ]熱損失占熱收入的3~8%, 這里取5%= [kJ]（10）廢鋼加入量 1 kg廢鋼吸熱量為：[()+272+()]=[kJ]因此可加廢鋼重==[kg]得廢鋼比 熱平衡表見(jiàn)表217表217熱平衡表熱收入項(xiàng)熱量/kJ含量/%熱支出項(xiàng)熱量/kJ含量/%鐵水物理熱 鋼水物理熱 元素氧化和成渣熱 爐渣物理熱 其中：C 礦石分解熱 Si 煙塵物理熱 Mn 爐氣物理熱 P 鐵珠物理熱 Fe 噴濺金屬物理熱 P2O5 輕燒白云石分解熱 SiO2 其他熱損失 煙塵氧化熱 廢鋼物理熱 共計(jì) 共計(jì) 加入廢鋼后的物料平衡計(jì)算 加入廢鋼的物料平衡計(jì)算（1）廢鋼中各元素的氧化量（%）見(jiàn)表218表218廢鋼中各元素的氧化量成分CSiMnPS廢鋼終點(diǎn)鋼水0元素氧化量(%)（2)廢鋼中各元素的氧化量、耗氧量、氧化物量和進(jìn)入鋼中量的計(jì)算見(jiàn)表219表219項(xiàng)目廢鋼中元素化量, kg耗氧量, kg氧化物量, kg備注C→CO014%90%===CO、和CO2進(jìn)入爐氣中, C→CO2%10%===Si→SiO2%===SiOMnO、P2O5進(jìn)入爐渣中, Mn→MnO%===P→P2O5%===總計(jì)廢鋼中元素進(jìn)入鋼水中的量=廢鋼—元素氧化=—=[kg]將表216和表219合成新的物料平衡表220表220加入廢鋼后的物料平衡收入項(xiàng)目重量, kg支出項(xiàng)目重量, kg鐵水 鋼水 廢鋼 爐渣 石灰 爐氣 礦石 煙塵 輕燒鎂球 鐵珠 輕燒白云石 噴濺 爐襯 氧氣 （3） 加入廢鋼后的物料平衡表將表220中的廢鋼+鐵水之和換算成100kg為計(jì)算基礎(chǔ), 得到新的加入廢鋼后的物料平衡, 見(jiàn)表221。故, 出鋼溫度=鋼水熔點(diǎn)+過(guò)熱溫度十出鋼到攪拌前降溫+出鋼溫降+吹氬攪拌過(guò)程溫降=+30+10+40+50=[℃]鋼水物理熱=[()+272+()]= [kJ]（2）爐渣物理熱取終點(diǎn)渣溫度與出鋼溫度相同, ℃, 則爐渣物理熱=[()+209]=[kJ]（3）煙塵物理熱[(147025)+209]=[kJ]（4）爐氣物理熱[(147025)]=[kJ]（5）渣中鐵珠物理熱[()+272+()]=[kJ]（6）噴濺金屬物理熱[()+272+()]=[kJ]（7）輕燒白云石分解吸熱。設(shè)爐氣總體積為V, 則V=(H2O+CO +CO2 +SO2)體積+自由氧的體積+ N2體積=(+++0)+% V+VN2其中：VN2=*：括號(hào)內(nèi)的參數(shù)為“氧氣的消耗和帶入項(xiàng)目”, %時(shí)氧的體積, （1—%）表示換算成N2體積。4）、礦石加入量及成分。表27 鐵水中各元素的氧化量、耗氧量和氧化產(chǎn)物量元素反應(yīng)式元素氧化（kg）耗氧量（kg）氧化產(chǎn)物（kg）備注C[C]+O2=CO C[C]+O2=CO2 Si[Si]+O2=(SiO2) Mn[Mn]+O2=(MnO) P2[P]+O2=(P2O5) Fe[Fe]+O2=(FeO) 見(jiàn)表212Fe2[Fe]+O2=(Fe2O3) 見(jiàn)表212共計(jì) （3） 造渣劑成分及數(shù)量：（選自國(guó)內(nèi)有關(guān)生產(chǎn)爐）1）、爐襯侵蝕成分及重量的計(jì)算（／100kg鐵水）表28爐襯成分重量（kg）爐襯成分重量（kg）CaO1%=Al2O3%=MgO%=C①%=SiO2%=共計(jì)其中①：C90%C→CO 90%=[kg] 10%C→CO2 10%= [kg]消耗O2：= [kg]生成CO2的耗氧[kg]爐襯中C消耗的O2量： += [kg]2）、輕燒白云石成分及重量的計(jì)算（／100kg鐵水）為了提高轉(zhuǎn)爐爐襯壽命, 在加入石灰造渣的同時(shí), 添加一部分白云石作造渣劑, 其目的是提高爐渣中MgO的含量。C生鐵218鋼272爐渣209爐氣煙塵209礦石209（認(rèn)為25℃與煉鐵溫度下兩者數(shù)值近似）表25反應(yīng)熱效率反應(yīng)式kJ/kmolkJ/kg(元素)分子量C +O2=COC C+O2=CO2C Si+O2=SiO2Si 2P+O2=P2O5P Mn+O2=MnOMn Fe+O2=FeOFe 2Fe+O2=Fe2O3Fe 2CaO+SiO2=2CaO因此, 本次設(shè)計(jì)最后決定采用立彎式板坯連鑄機(jī)。不同：鑄坯完全凝固后, 頂彎90186。鞍鋼采用復(fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉→RH真空處理→連鑄→熱軋→冷軋的IF鋼生產(chǎn)工藝, 精煉過(guò)程中關(guān)鍵技術(shù)之一就是RH真空脫碳工藝技術(shù)的完善與穩(wěn)定, 同時(shí)也是保證IF鋼生產(chǎn)和質(zhì)量的前提。3） 可進(jìn)行吹氧脫碳和二次燃燒進(jìn)行熱補(bǔ)償, 減少處理溫降。2） 具有電弧加熱功能, 熱效率高, 升溫幅度大, 溫度控制精度高。鋼液通過(guò)電弧加熱獲得新的熱能, 這不但能使鋼包精煉時(shí)可以補(bǔ)加合金和調(diào)整成分, 也可以補(bǔ)加渣料, 便于鋼液深脫硫和脫氧。常用爐外精煉的方法：（1）真空：如RH、VOD、DH等；（2）攪拌：如VD（吹氬）、ASEASKF（電磁攪拌）等；（3）加熱：如LF、VAD（電加熱）、CAS（化學(xué)加熱）等；（4）吹氧：AOD、VOD、RHOB等；（5）喂絲：加鋁線、加包芯線等。顯然, 氧氣底吹法與氧氣頂吹法相比較, 各有長(zhǎng)短。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法(LD法)同平爐法相比較, 主要優(yōu)點(diǎn)是:爐內(nèi)反應(yīng)速度快, 生產(chǎn)率高。不足是設(shè)備復(fù)雜, 一次投資較大, 脫硫鐵水溫降較大?；扈F爐進(jìn)鐵方式是一種能耗較高的進(jìn)鐵方式, 新建煉鋼車(chē)間不宜選取。魚(yú)雷罐車(chē)進(jìn)鐵的缺點(diǎn)：一次性投資較大；魚(yú)雷罐維修相對(duì)鐵水罐需要有較大的維修設(shè)施。工藝路線A：高爐→鐵水脫硫→頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐→氬氣攪拌→RH真空處理→連鑄工藝路線B：高爐→鐵水脫硫→轉(zhuǎn)爐冶煉→氬氣攪拌→RH真空處理→LF精煉→連鑄工藝路線C：高爐→鐵水脫硫→轉(zhuǎn)爐冶煉→氬氣攪拌→LF精煉→RH真空處理→連鑄工藝A是目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)IF鋼最常用的方法, 適用于傳統(tǒng)厚板坯連鑄機(jī), 由于其不需要經(jīng)過(guò)LF精煉處理, 生產(chǎn)成本最低, 工藝設(shè)備基本上能滿足IF鋼的生產(chǎn)需要。 方案的選擇與論證 爐容量與座數(shù)的確定要保持車(chē)間正常的生產(chǎn), 就必須要一定數(shù)目的轉(zhuǎn)爐經(jīng)常吹煉狀態(tài), 根據(jù)國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的實(shí)踐, 普遍認(rèn)為：轉(zhuǎn)爐車(chē)間保持23座轉(zhuǎn)爐同時(shí)吹煉比較合理, 轉(zhuǎn)爐太多, 反而相互干擾。耐候鋼作為一種高效鋼材, 一直是大氣腐蝕用鋼品種開(kāi)發(fā)與腐蝕研究的熱點(diǎn)。研究表明[6], %時(shí), 隨著鋼中硫含量的增加, 抗裂紋敏感性顯著增加；當(dāng)硫含量低于 %時(shí), 抗裂紋明顯降低。鋼管要進(jìn)行水壓、彎曲、壓扁等實(shí)驗(yàn), 對(duì)表面質(zhì)量有一定要求, 通常交貨長(zhǎng)度為410m, 常要求定尺（或倍尺）交貨。 Q235鋼管是碳素結(jié)構(gòu)鋼（GB/7001999）此類(lèi)鋼一般由轉(zhuǎn)爐或平爐冶煉, 其主要原料為鐵水加廢鋼, 鋼中硫、磷含量高于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼, %, %。經(jīng)循環(huán)處理后, 鋼中的[H], 鋼中[O]可降至25ppm以下。出鋼渣層厚度控制在50mm以下。生產(chǎn)工藝控制要點(diǎn)[5]：①工藝流程鐵水預(yù)處理→轉(zhuǎn)爐→LF→RH（Ca處理）→板坯連鑄②原料鐵水預(yù)處理采用深脫硫, 并徹底扒渣, %鋼包要求紅包周轉(zhuǎn)+底吹效果良好。RH處理IF鋼時(shí), 采取輕處理和本處理相結(jié)合真空精煉處理方法, 即鋼水到RH真空精煉位后, 先采用大泵抽真空, 當(dāng)真空度達(dá)到1～2 kPa后連續(xù)對(duì)鋼水處理13～15 min。(2)微合金化在鋼中加入一定量的強(qiáng)碳氮化物形成元素Ti, Nb使C, N這樣的間隙原子被固定而形成無(wú)間隙原子鋼, 這是IF鋼的冶金基礎(chǔ)。汽車(chē)用材料的70%~80%是鋼鐵材料, 主要為IF鋼。因此我們進(jìn)行轉(zhuǎn)爐