【正文】 多爐連鑄時(shí)允許的鋼包更換時(shí)間和啟動(dòng)停止時(shí)鋼水不被晃出為前提條件。 LF鋼包精煉爐的設(shè)計(jì)與計(jì)算一次處理鋼水量取：120噸/次LF總功率計(jì)算[1]：其中： ——鋼水平均升溫速度；G——LF爐處理鋼水量；C——鋼水比熱；Cosφ——功率因數(shù)，~；——LF爐熱效率，~；變壓器容量：24 MVA升溫速度：≥℃/min處理周期：40min作業(yè)率?。?5%。3) VD具有良好的脫氧和去除夾雜物的能力，VD處理前鋼種平均w(O)=*106，VD處理后鋼中平均w[O]*106；VD處理后鋼中夾雜物總量，顆粒尺寸和夾雜物形態(tài)都得到了明顯的改善。鋼包升降設(shè)備是鋼包升降的專用設(shè)備，它將鋼包托盤和盛有鋼水的鋼包頂升到浸漬管插入鋼水一定深度為止；處理結(jié)束后鋼包和鋼包托盤降落到鋼包臺(tái)車上。真空泵系統(tǒng)由五級(jí)真空泵組成，帶有兩臺(tái)中間冷凝器和一臺(tái)末級(jí)冷凝器及一套真空壓力調(diào)節(jié)裝置。 RH技術(shù)參數(shù)RH精煉爐座數(shù)計(jì)算：經(jīng)過RH精煉過程的鋼量為：135萬噸/年；取RH作業(yè)率=90%, 冶煉周期=40min；故，RH爐座數(shù) = 1座t （符合要求）本設(shè)計(jì)RH爐技術(shù)指標(biāo)如表73所示。包壁斜度以10%~20%的倒錐度為宜，本設(shè)計(jì)取13%。表81 工作層材質(zhì)化學(xué)成分MMT82SKMMT85FKMMT82SMCC60MgO80858260CaO16SiO2Fe2O3110℃干燥后1500℃燒成后1000℃導(dǎo)熱率W/(m*k) 結(jié)晶器設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)選用弧形連鑄機(jī)，采用結(jié)晶器電磁攪拌從而使保護(hù)渣吸收鋼中的夾雜物，增加等軸晶，提高鑄坯質(zhì)量。鑄機(jī)的冶金長度取決于鑄坯的液芯長度，為了預(yù)留鑄機(jī)更大的潛力，往往使冶金長度大于液芯長度。圖81 弧形連鑄機(jī)總體尺寸L= R + L1 + L2 + L3 + L4 +L5 = 10 + + 5 + 4 + 6 + 5 = mL1——矯直切點(diǎn)至拉坯矯直機(jī)最后一個(gè)滾子的距離，m，主要由拉矯機(jī)類型來決定，；L2——拉矯機(jī)后至切割區(qū)前距離，m，適當(dāng)加長此段有利于提高拉速。——第i段中點(diǎn)至結(jié)晶器下口的長度，m；L2=3L1=3*=；L3=5L1=5*=；L4=7L1=7*=；L5=9L1=9*=；L6=11L1=11*=；所以 = : : : : : 則：= =====弧形連鑄機(jī)圈弧上半段接近于垂直狀態(tài)，可采用對(duì)稱噴水。 廢鋼供應(yīng)及主要設(shè)備的選擇每爐需廢鋼量：G廢鋼=120()=（1）廢鋼用量=每爐用廢鋼量日出鋼爐數(shù)天數(shù) ==35萬噸（2）廢鋼種類：本廠返回的廢鋼、機(jī)械加工的廢鋼、收購的廢鋼。由料倉送往主廠房的設(shè)備有運(yùn)料提升設(shè)備、轉(zhuǎn)爐上方高位料倉、稱量和向轉(zhuǎn)爐加料的設(shè)備等。膠帶機(jī)的最大傾角限制在14176。向各高位料倉卸料用可逆膠帶或膠帶卸料小車。貯存可使用若干天的散狀料（一般3~10 天），保證連續(xù)生產(chǎn)的需要。①本廠返回廢鋼氣錘破碎、氣焰切割廢鋼跨廢鋼槽 轉(zhuǎn)爐外來廢鋼廢鋼堆場廢鋼間廢鋼轉(zhuǎn)爐 汽、火車 自卸卡車 稱量后由吊車 磁盤吊車 ② 汽、火車 自卸車 稱量后由吊車 30/15t磁盤吊車 圖91 廢鋼收購工藝流程1）貯存容積式中 Q—每日所需廢鋼量，t/d； x—廢鋼儲(chǔ)存定額，d，70%來自企業(yè)內(nèi)部，30%來自企業(yè)外部； H—廢鋼儲(chǔ)存允許高度，m； ρ—廢鋼堆積密度，t/m3。本設(shè)計(jì)采用內(nèi)混式噴嘴，進(jìn)行氣水噴霧冷卻。；L4——輸出輥道或鑄坯等待區(qū)長度，m，視具體情況而定。L液——鑄坯液芯長度，m。選用800mm長結(jié)晶器（結(jié)晶器有效長度Lm=800100=700mm), 倒錐度為。水口直徑：水口間距：D) 中間包耐火材料保溫層：10~30mm，該層緊挨著中間包鋼殼，通常采用石棉板、保溫磚或輕質(zhì)澆注料。拉坯速度v=大容量中間包利于夾雜物上浮，本設(shè)計(jì)取中間包容量G中=40 t。6）真空槽烘烤系統(tǒng)。升降框架由液壓缸驅(qū)動(dòng)沿導(dǎo)軌上下運(yùn)動(dòng)。本設(shè)計(jì)VD爐技術(shù)參數(shù)如表72所示。故，LF座數(shù) = 2座t （符合要求）本設(shè)計(jì)LF爐工藝處理周期如表71所示。采用鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)，占有澆注平臺(tái)面積較小，易于定位，鋼包更換迅速，便于遠(yuǎn)距離控制，有利于實(shí)現(xiàn)多爐連鑄和漏鋼事故的處理。 鋼包的載運(yùn)設(shè)備連鑄中，鋼包運(yùn)載設(shè)備的作用是把裝有鋼水的鋼包運(yùn)送到澆注位置，并在澆注過程中支撐它。15噴孔夾角12176。(2) 中層套管管徑的確定為保證良好的冷卻效果，進(jìn)水流速取=6m/s,出水流速取=7m/s,這是因?yàn)槌鏊疁囟壬撸w積增大。(5) 計(jì)算依據(jù)M=，查等熵流表A出/A喉=，則 ==33=43mm(6) 計(jì)算擴(kuò)張段長度取半錐角為5176。 耳軸位置的確定 空爐重心計(jì)算轉(zhuǎn)爐爐型基本參數(shù)如表41所示。環(huán)縫式噴嘴只由環(huán)縫供氣，內(nèi)管用耐火材料堵實(shí)。/（），則可以降低爐渣和金屬的氧化性，并達(dá)到足夠的攪拌強(qiáng)度。上孔轉(zhuǎn)為CO 完全燃燒成二氧化碳提供氧氣，下孔專為氧化金屬中的雜質(zhì)供氧。氣源壓力不應(yīng)小于3MPa，必要時(shí)應(yīng)設(shè)置5MPa 的高壓供氣系統(tǒng)。[取]。表32 轉(zhuǎn)爐作業(yè)效率表總時(shí)間非作業(yè)時(shí)間/min作業(yè)率100準(zhǔn)備等待故障計(jì)劃停爐80%6518非作業(yè)時(shí)間:(1)準(zhǔn)備：包括補(bǔ)爐、換鋼水、檢修煙罩漏水、氧槍調(diào)換、清理爐口結(jié)渣等。誤差計(jì)算= 100%= %% （符合要求） 回磷計(jì)算轉(zhuǎn)爐在冶煉的過程中在冶煉后期會(huì)產(chǎn)生回磷的現(xiàn)象影響鋼水命中鋼種的成分故進(jìn)行回磷的計(jì)算。4）加入廢鋼后的物料平衡表見表221（鐵水+廢鋼=100 kg）。表215氧氣的消耗和帶入項(xiàng)目（kg）元素氧化耗氧表27自由氧量表214爐襯的C耗氧表210爐氣中氮表214煙塵中耗氧見二石灰S反應(yīng)帶入O表212說明礦石帶入氧見二耗氧量=++++ =或?qū)嶋H耗氧體積=(Nm3/100kg鐵水) =(Nm3/1t鐵水) 鋼水量的計(jì)算吹損項(xiàng)目：（見表27） kg（）（=7%） kg帶入項(xiàng)： kg（）渣中帶入S= (鐵水帶入渣量2 kg，%所以 S=2%= kg)因此100kg鐵水可得鋼水收得率為：100（+++）++= kg 未加廢鋼時(shí)的物料平衡未加廢鋼時(shí)物料平衡表如表216所示。③ 爐襯成分及重量計(jì)算（）見表210。 爐渣量及爐渣成分的計(jì)算爐渣來自元素的氧化，造渣材料和爐襯侵蝕等。鋼渣由渣罐車運(yùn)往處理間[2]。 煉鋼廠工藝流程圖煉鋼廠工藝流程圖如圖11所示。(b) UHP：%，P≤%,溫度為1640~1660℃。帶狀組織是影響齒輪組織和性能均勻性的重要原因，對(duì)鋼的冶煉到齒輪的熱處理各個(gè)環(huán)節(jié)適當(dāng)控制，可以顯著減小帶狀組織的影響。現(xiàn)代滲碳鋼對(duì)氧含量的限制并不遜色于軸承鋼，國內(nèi)外大量研究表明，隨著氧含量的降低，齒輪的疲勞壽命大幅度提高。其中鐵路用重軌380萬噸，鐵路車輪、車軸鋼60萬噸，軸承鋼500萬噸，齒輪鋼250萬噸；合金彈簧鋼450萬噸；合金模具鋼50萬噸；造船板1600萬噸；高壓容器用鋼板160萬噸；汽車用冷軋及鍍鋅薄板1400萬噸；油井管470萬噸；電站用高壓鍋爐管70萬噸；硅鋼片650萬噸；不銹鋼1600萬噸。為了改善轉(zhuǎn)爐吹煉后期鋼渣反應(yīng)遠(yuǎn)離平衡，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)吹煉的目標(biāo)，綜合頂吹、底吹轉(zhuǎn)爐的優(yōu)點(diǎn)，研究開發(fā)出各種頂?shù)讖?fù)吹煉鋼工藝技術(shù)，在世界上迅速推廣。縱觀世界主要發(fā)達(dá)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展史，不難看出鋼鐵材料工業(yè)的發(fā)展在美國、前蘇聯(lián)、日本、英國、德國、法國等國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展都都起到了決定性的作用。材料又分為金屬材料、無機(jī)非金屬材料和有機(jī)高分子材料，金屬材料是現(xiàn)代文明的重要支撐材料，沒有金屬材料便沒有人類的物質(zhì)文明。由于鐵在地殼中占5%，分布比較集中，適合大量開采和大規(guī)模冶煉加工，故在所有金屬材料中屬于成本低、儲(chǔ)量大、用途廣和可再生利用材料。以轉(zhuǎn)爐大型化技術(shù)為核心，逐步完善了轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝與設(shè)備。圍繞純凈鋼生產(chǎn)，研究開發(fā)出鐵水“三脫”預(yù)處理、高效轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)、全自動(dòng)吹煉控制與濺渣護(hù)爐等重大新工藝技術(shù)，降低了生產(chǎn)成本，大幅度提高了生產(chǎn)效率。本鋼廠定位于未來優(yōu)質(zhì)齒輪鋼的生產(chǎn)，旨在改變國內(nèi)落后的變速器齒輪，進(jìn)入先進(jìn)的鋼材生產(chǎn)強(qiáng)國行列。表11 產(chǎn)品大綱鋼種代表鋼號(hào)產(chǎn)量(萬噸)比例(%)齒輪鋼20CrMnTi、16MnCr15CrNi20CrMnBH120普碳鋼Q23Q25Q275100硬線鋼670、775Mn、80、80Mn40軸承鋼GCrGCrG20CrMo、9Cr137CrA35重軌鋼U71Mn30管線鋼X6X80、GB 1416430表12 典型鋼種化學(xué)成分鋼種牌號(hào)化學(xué)成分，w%CSiMnP ≤S ≤W(N)W(O)齒輪鋼20CrMnTi~~~≤50ppm≤20ppm16MnCr5~≤~≤50ppm≤15ppm普碳鋼Q235≤≤≤硬線鋼80Mn~~~軸承鋼GCr4~~~重軌鋼U71Mn~~~管線鋼X65≤≤≤(b) 窄淬透性帶的控制。LF爐是國內(nèi)許多冶金廠家普遍采用的一種爐外精煉方式，主要用于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、軸承鋼、齒輪鋼。出鋼溫度為1650~1670℃，碳錳鉻調(diào)至規(guī)格中限。把鐵水到入鐵水罐中用混鐵車運(yùn)輸，進(jìn)入鐵水倒罐間，經(jīng)脫硫扒渣后的鐵水到入煉鋼鐵水罐，經(jīng)稱量后送至加料跨，再用吊車，吊上鐵水罐，兌鐵水入轉(zhuǎn)爐。 原料成分原料成分如表22所示。2） 鐵水中各元素的氧化量，耗氧量和氧化產(chǎn)物的計(jì)算見表27。⑤ 石灰成分及重量計(jì)算（）見表212。7為氣體（C、H、O）對(duì)熔點(diǎn)的影響。2）計(jì)算鐵合金加入量根據(jù)國內(nèi)同類轉(zhuǎn)爐冶煉16MnCr5鋼種時(shí)選取以下元素的收得率，如表223所示。參照同類型的先進(jìn)技術(shù)指標(biāo)。(4)計(jì)劃停爐：停產(chǎn)用于檢修。 爐帽角為64176。1）強(qiáng)化冶煉型。3）加強(qiáng)攪拌型。 供氣構(gòu)件目前常用的供氣構(gòu)件主要有以下三類：1）透氣磚。其主要不足是不適用于噴吹氧化性較強(qiáng)的氣體，因?yàn)榄h(huán)縫管狹窄，也不適宜噴粉。64爐口直徑dmm2167爐帽高度H帽mm2807爐帽總?cè)莘eV帽m3爐身高度H身mm4180出鋼口水平傾角β176。收縮段的長度由作圖確定。驗(yàn)算水流速 符合要求(3) 外層套管管徑的確定出水環(huán)縫間隙的流通面積：選取ф219mm10mm的鋼管。即渣量為：%=。一臺(tái)連鑄機(jī)配備一個(gè)回轉(zhuǎn)臺(tái)，回轉(zhuǎn)臂的回轉(zhuǎn)半徑必須能從鋼水接受跨一側(cè)的吊車接受鋼包，旋轉(zhuǎn)180186。本設(shè)計(jì)鋼包設(shè)計(jì)參數(shù)表如表62所示。影響真空脫氫率的主要因素有真空處理時(shí)間，攪拌氬氣流量，渣量。2）鋼包運(yùn)輸系統(tǒng)。熱彎管與真空槽同時(shí)安裝在真空槽運(yùn)輸車上。7）電氣設(shè)備。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，包內(nèi)鋼液深度不應(yīng)小于400~500mm，一般為500~600mm以上，最大可達(dá)1000mm。整體永久襯最為普遍，澆注料一般為高鋁質(zhì)或莫來石質(zhì)自流澆注料。——結(jié)晶器鋼液凝固系數(shù), 取28mm/min1/2；——最小坯殼厚度，取20mm；——結(jié)晶器有效長度，本設(shè)計(jì)700mm。5）鑄坯流數(shù)確定G——鋼包容量，t；t——鋼包澆注時(shí)間，為配合轉(zhuǎn)爐冶煉時(shí)間，取40min；S——鑄坯斷面積，m2；——該斷面的工作拉速，m/min。2） 連鑄機(jī)的總高和連鑄澆鑄跨吊車軌面標(biāo)高本設(shè)計(jì)連鑄機(jī)高度圖見圖82。表91鐵水成分和溫度成分CSiMnPS溫度%0..351350℃供應(yīng)方式：采用混鐵車。轉(zhuǎn)爐用散狀料材料的供應(yīng)特點(diǎn)是種類多、批量小但是批數(shù)多；供料要求迅速、準(zhǔn)確、連續(xù)、及時(shí)和設(shè)備可靠。2）從地面料倉向爐上高位料倉供料從地方料倉向高位料倉供料方式有全膠帶運(yùn)輸和斗式提升機(jī)膠帶運(yùn)輸