【正文】 ..............43　連鑄機(jī)的主要工藝參數(shù) ..................................................................................................43　連鑄機(jī)生產(chǎn)能力的確定 ..................................................................................................50　盛鋼桶及其載運(yùn)設(shè)備 .......................................................................................................54　中間包及其載運(yùn)設(shè)備 .......................................................................................................55　結(jié)晶器及其振動(dòng)裝置 .......................................................................................................57　二次冷卻裝置 ...................................................................................................................59第六章　鋼包的設(shè)計(jì)與計(jì)算 .......................................................................................................633　盛鋼桶尺寸計(jì)算 ...............................................................................................................63　盛鋼桶質(zhì)量 .......................................................................................................................65　盛鋼桶重心計(jì)算 ...............................................................................................................67第七章　鐵水預(yù)處理及爐外精練 ...............................................................................................68 鐵水預(yù)處理 .........................................................................................................................68 爐外精練 .............................................................................................................................69第八章　轉(zhuǎn)爐煉鋼車間布置 .......................................................................................................71　轉(zhuǎn)爐容量及車間生產(chǎn)能力的確定 ...................................................................................71　全廠金屬平衡表的制定 ...................................................................................................72 主廠房工藝布置 .................................................................................................................73總結(jié)與體會(huì) ...................................................................................................................................75謝 辭 .........................................................................................................................................76參考文獻(xiàn) .......................................................................................................................................774摘 要本次設(shè)計(jì)的是一座年產(chǎn) 180 萬(wàn)噸合格坯的氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼廠。本設(shè)計(jì)說(shuō)明書對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程及主要內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明。碳素焊條鋼是焊接材料行業(yè)使用量最大的原料品種，主要用于制作不同牌號(hào)、不同規(guī)格的碳鋼焊條，產(chǎn)銷量大。為了便于冶煉及減少資金投入，在本設(shè)計(jì)中對(duì)副鋼種的選擇主要依據(jù)鋼種的化學(xué)成分來(lái)8確定，使各鋼種的化學(xué)成分相差不大，從而可以制定出相似的冶煉工藝。 、礦石、鐵塊、煤等原材料含硫量。爐渣堿度大于 。用敞口模澆注時(shí)必須采用鋁封，加鋁時(shí)要撥渣后攪拌，防止鋼水冒竄而導(dǎo)致鋼錠開坯軋制時(shí)脫落（調(diào)頭） 。 ：錳會(huì)增加焊縫中的含錳量，不僅可提高抗拉強(qiáng)度，也使塑性和韌性提高同時(shí)還提高焊縫抗裂能力。，利用鋼液的碳和氧作用，使鋼中全含氧量≤4010 6（ppm） 。表 21 鋼種、鐵水、廢鋼和終點(diǎn)鋼水的成分設(shè)定值　C Si Mn P S鋼種設(shè)定值 鐵水設(shè)定值* 廢鋼設(shè)定值 終點(diǎn)鋼水設(shè)定值** 痕跡 *這里的鐵水設(shè)定值為鐵水預(yù)處理后的鐵水成分，具體內(nèi)容見(jiàn)“第七章 鐵水預(yù)處理及爐外精練”。總渣量及其成分如表 2－8 所示。其中 CO、CO SO 2 和 H2O 可由表(2－5)～(2－7)查得，O 2 和 N2 則由爐氣總體積來(lái)確定。第六步：計(jì)算脫氧和合金化后的物料平衡。表 2－16 總物料平衡表收 入 支 出項(xiàng) 目 質(zhì) 量（kg） % 項(xiàng) 目 質(zhì) 量（kg） %鐵 水 廢 鋼 鋼 水 石 灰 螢 石 爐 渣 輕燒白云石 爐 襯 爐 氣 22氧 氣 噴 濺 錳 鐵 煙 塵 硅 鐵 渣中鐵珠 焦 粉 　 　 　 　 　合 計(jì) 　 注：計(jì)算誤差為（－）/ 100％＝％　熱平衡計(jì)算（1）計(jì)算所需原始數(shù)據(jù)。表 2－17 入爐物料及產(chǎn)物的溫度設(shè)定值入 爐 物 料 產(chǎn) 物名 稱鐵 水 * 廢 鋼 其它原料 爐 渣 爐 氣 煙 塵溫度 （℃） 1350 25 25 與鋼水相同 1450 1450表 2－18 物料平均熱容物 料 名 稱 生 鐵 鋼 爐 渣 礦 石 煙 塵 爐 氣固態(tài)平均熱容（kJ/kg ) ＝％％（＝ ???c4）爐襯中碳的氧化熱 Q1：根據(jù)爐襯蝕損量及其含碳量確定。 Qb＝(%1690＋%1405)＝265）熱損失 Qq：其它熱損失帶走的熱量一般約占總熱收入的 3～8％。為了正確、合理的設(shè)計(jì)，達(dá)到預(yù)定的目標(biāo)，必須依據(jù)建廠的具體條件，充分調(diào)查和掌握同類轉(zhuǎn)爐的發(fā)展現(xiàn)狀，切實(shí)做到理論與實(shí)際緊密結(jié)合。截錐型熔池形狀為一倒錐體。1）熔池直徑 D：熔池直徑通常指熔池處于平靜狀態(tài)時(shí)金屬液面的直徑。對(duì)于圓筒形爐身，因其直徑與熔池直徑一致，故需確定的尺寸即為爐身高度 H 身 。2）爐口的直徑 d：一般來(lái)說(shuō)，在滿足兌鐵水和廢鋼的前提下，應(yīng)適當(dāng)減小爐口直徑，以利于減少熱損失，減少空氣進(jìn)入爐內(nèi)影響爐襯壽命和改善爐前操作條件。國(guó)外不少轉(zhuǎn)爐采用 0176。時(shí)間過(guò)短，即出鋼口過(guò)大，難以控制下渣，且鋼包內(nèi)鋼液靜壓力增長(zhǎng)過(guò)快，脫氧產(chǎn)物不易上浮。通常，鐵水比增加，鐵水中 Si、P、S 含量高，用礦石作冷卻劑，以及供氧強(qiáng)度提高時(shí)，為了減少噴濺或溢渣損失，提高金屬收得率和操作穩(wěn)定性，爐容比要相應(yīng)增大。因?yàn)橥ㄟ^(guò)上述計(jì)算，當(dāng)爐膛內(nèi)高 H 內(nèi)和內(nèi)徑 D 確定之后，再根據(jù)所設(shè)計(jì)的爐襯和爐殼的厚度，高徑比也就被定下來(lái)了。但由于鎂碳磚成本較高，因此一般只將其用在諸如耳軸區(qū)、渣線等爐襯易損部位，即爐襯工作層采用均衡爐襯，綜合砌爐。工作層系指與金屬、熔渣和爐氣接觸的內(nèi)層爐襯，工作條件相當(dāng)惡劣。爐帽制成截圓錐型。前者制作和內(nèi)襯砌筑均較后者復(fù)雜，但強(qiáng)度優(yōu)于后者，所以多用于大型轉(zhuǎn)爐。實(shí)踐表明，熱應(yīng)力在此起主導(dǎo)作用。托圈是轉(zhuǎn)爐的重要承載和傳動(dòng)部件，通常是用鋼板焊接成的且呈箱形斷面的環(huán)形結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)采用支承托架夾持器。這種軸承的特點(diǎn)是能承受重載、自動(dòng)調(diào)位和保持良好的潤(rùn)滑。傾動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要參數(shù)有傾動(dòng)速度、傾動(dòng)力矩和耳軸位置。目前轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)機(jī)構(gòu)一般都采用電動(dòng)機(jī)—齒輪傳動(dòng)方式。以透氣磚為供氣構(gòu)件。復(fù)合吹煉的冶金效果有以下幾點(diǎn)：1)加速脫碳反應(yīng)。主要根據(jù)可壓縮流體理論進(jìn)行氧氣噴管參數(shù)的計(jì)算。這要求氧氣射流在熔池面上有合適的沖擊直徑。氧流量計(jì)算式為： 吹 氧 時(shí) 間 出 鋼 量每 噸 鋼 耗 氧 量氧 流 量 ＝ ?吹氧時(shí)間一般約 12～20min，小容量轉(zhuǎn)爐取下限。設(shè)計(jì)工況又稱理論計(jì)算氧壓，它是指噴頭進(jìn)口處的氧氣壓強(qiáng)，它近似等于制止氧壓 P0（絕對(duì)壓力） 。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，操作氧壓低于設(shè)計(jì)工況氧壓（負(fù)偏離）約 10％，或不超過(guò)設(shè)計(jì)工況氧壓（正偏離）的 50％時(shí)，產(chǎn)生的激波或膨脹波不嚴(yán)重。多孔噴頭的噴孔夾角是指噴孔幾何中心線和噴頭中軸線之間的夾角（β 角） ，它是多孔噴頭設(shè)計(jì)的重要參數(shù)之一，氧氣射流沿噴孔向外噴射過(guò)程中，多股射流之間發(fā)生相互吸引而使射流向中心偏移，每股射流在同熔池作用處的最大沖力點(diǎn)和噴頭中軸線之間的距離成為沖擊半徑。其值大小通常用噴孔分散度 m（它等于噴孔間距和噴孔出口直徑之比 d 間 /d 出 ）表示。對(duì)于單孔噴頭，其端面呈平面。設(shè)計(jì)一個(gè)氣動(dòng)特性很好的超音速噴管需要進(jìn)行大量的計(jì)算，而且噴管內(nèi)形是一個(gè)復(fù)雜的曲面，其喉口又是收縮段和擴(kuò)張段曲面相接的一個(gè)面，其長(zhǎng)度趨近于零，因此，加工十分困難。而且要求收縮段和擴(kuò)張段與直線段呈圓滑連接，不要出現(xiàn)棱角。通常用噴管流量系數(shù) CD 表示實(shí)際流量和理論流量的偏差，即： 理實(shí)＝ QCD/因此，噴管的實(shí)際氧氣流量計(jì)算式應(yīng)是：　　　Nm 3/＝對(duì)于加工一般的單孔噴頭，C D＝～；三孔噴頭的 CD＝～095。為此，取收縮段進(jìn)口尺寸 d 收 ＝38mm，其收縮段長(zhǎng)度 L 收 ＝ 收 ＝40≈。42　氧槍水冷系統(tǒng)氧槍槍身尺寸的確定（以上面 120t 轉(zhuǎn)爐為例）：氧槍槍身由三層同心無(wú)縫鋼管組成，其長(zhǎng)度決定于爐子尺寸與工藝布置要求，槍身各層鋼管的直徑和厚度計(jì)算如下：（1）中心鋼管直徑的確定：已知氧流量 Q＝ 3/min。3）本次設(shè)計(jì)的是 120t 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的氧槍噴頭。圓錐形噴管擴(kuò)張段的半錐角一般 4176。因此，對(duì)噴管設(shè)計(jì)進(jìn)行簡(jiǎn)化，使噴管成圓錐形，也便于加工制造。如果整個(gè)噴頭端面形狀是平面，則每個(gè)噴孔出口端面將呈斜面形狀，斜口超音速噴管射流流出的邊界條件是不對(duì)稱的，這時(shí)射流流態(tài)必然受到邊界幾何條件的影響，產(chǎn)生射流沿斜口管壁流動(dòng)的復(fù)雜情況。從降低噴孔之間的氧射流匯交趨勢(shì)考慮，增大噴孔間距（分散度）同增大噴孔夾角是一致的。生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)證明，沖擊半徑 R 沖 和熔池半徑 R 熔之比（成為循環(huán)比 R 比 ）是對(duì)轉(zhuǎn)爐冶煉有重大影響的參數(shù)之一，因?yàn)樗绊懼鄢氐难h(huán)運(yùn)動(dòng)。噴頭出口的環(huán)境壓力對(duì)氧槍噴頭來(lái)說(shuō)是指爐膛壓力，它與噴頭出口壓力的差異決定了氧氣出口后的流態(tài)，所以，爐膛壓力亦是噴頭設(shè)計(jì)的重要參數(shù)之一。馬赫數(shù) M 是噴頭設(shè)計(jì)的又一重要參數(shù)。2）噴頭的孔數(shù)。（2）噴頭參數(shù)選擇的原則：1）氧流量或供氧強(qiáng)度。　噴頭設(shè)計(jì)噴頭是氧槍的核心部分，其基本功能可以說(shuō)是個(gè)能量轉(zhuǎn)換器，它將管中氧氣的高壓力能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，并通過(guò)氧氣射流完成對(duì)熔池的作用。復(fù)吹對(duì)低碳范圍的脫碳反應(yīng)有促進(jìn)作用。采用全程底吹 N2 時(shí)，即便使用較小的供 N2 強(qiáng)度，鋼水也要增[N]30～ 50ppm，但實(shí)踐表明吹煉前期和中期用 N2 極少有增[N]危險(xiǎn)，因此只要在吹煉中后期的適當(dāng)時(shí)刻以 Ar 氣切換 N2就不會(huì)增[N]。懸掛式是將整個(gè)傳動(dòng)裝置全部懸掛在耳軸上。本設(shè)計(jì)采用兩級(jí)調(diào)速：低速為 ，高速為 ?！A動(dòng)機(jī)構(gòu)（1）冶煉工藝對(duì)傾動(dòng)機(jī)構(gòu)的要求。支架數(shù)