連鑄設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)(編輯修改稿)
2024-09-30 19:28 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ⑤ 出鋼口位置： 出鋼口位置通常設(shè)在爐身與爐帽耐火材料的交界處，這樣出鋼時(shí)，鋼 能集中到帽錐處，保證了出鋼時(shí)出鋼口上方的鋼水始終處于最深狀態(tài)，鋼水能在一定壓力下以較快的流速流出、流凈；若出鋼口設(shè)在爐帽或爐身部位中段，出鋼時(shí)在出鋼口 見(jiàn)渣時(shí)，爐內(nèi)還有部分鋼水沒(méi)有流凈，鋼水夾渣。 ⑥ 出鋼口傾角 β：選擇 0176。傾角。 β 太大，增加了出鋼口的長(zhǎng)度，也增加了鋼流在空氣中的暴露時(shí)間，增加了鋼液的吸氣和熱損失。本設(shè)計(jì)采用了 0176。角。這樣的優(yōu)點(diǎn)是： a．可以縮短出鋼口長(zhǎng)度，便于維護(hù)； b. 可以縮短鋼流長(zhǎng)度，減少鋼流的吸氣和散熱損失； c. 出鋼時(shí)爐內(nèi)鋼水不發(fā)生漩渦運(yùn)動(dòng)，避免鋼流夾渣； ，出鋼口傾角大，則行車(chē)距離長(zhǎng)。 底部供氣構(gòu)件設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)為增加廢鋼型頂?shù)讖?fù)合吹煉法。不僅在轉(zhuǎn)爐底部布置噴吹惰性氣體或中性氣體 N2 來(lái)加強(qiáng) 攪拌，還考慮在轉(zhuǎn)爐底部噴吹小部分燃料與氧氣。為爐膛提遼寧科技學(xué)院課程畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 6 供更多熱量，補(bǔ)償廢鋼加入所吸收的熱量，使轉(zhuǎn)爐冶能夠煉順利進(jìn)行。 ① 底吹氣體 N2 、 Ar BN2=() BAr= m3/() PAr≥ PN2≥ Mpa 本設(shè)計(jì)的底部噴吹 N2 、 Ar，選擇細(xì)金屬管磚式供氣氣體。 氧氣轉(zhuǎn)爐爐襯設(shè)計(jì) 爐襯材質(zhì)的選擇 ① 工作層：采用煤炭磚。煤炭磚采用天然菱鎂礦和天然鱗片石墨為原料，用改質(zhì)瀝青和酚醛樹(shù)脂做復(fù)合粘結(jié)。 ② 永久層：一般用燒成鎂磚或高鋁磚。 爐襯的組成和厚度的確定 爐襯由永久層、填充層、和工作層組成。永久層緊貼爐殼，修爐時(shí)一般不予拆除。該層用鎂磚砌筑，填充層介于永久層與工作層之間，用焦油鎂磚搗打而成，厚度約為 100mm。工作層由鎂磚和焦油白云石磚綜合砌筑；爐帽用二步煅燒鎂磚。 根據(jù) 380t 轉(zhuǎn)爐爐襯襯材，本設(shè)計(jì)采用表 12 所示的值 爐襯厚度 永久層厚度 /mm 填充層厚度 /mm 工作層厚度 /mm 爐帽 230 100 650 爐身 115 100 850 爐底 230 195 600 轉(zhuǎn)爐爐體金屬構(gòu)件設(shè)計(jì) 爐殼通常由爐帽、爐身和爐 底三部分組成。 爐殼作用 轉(zhuǎn)爐爐殼類(lèi)似于一個(gè)承受高溫、高壓的容器，它在使用過(guò)程中要承受下 遼寧科技學(xué)院課程畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 7 作用力。 ① 靜載荷產(chǎn)生的應(yīng)力 ② 動(dòng)載荷產(chǎn)生的應(yīng)力 ③ 爐襯的膨脹應(yīng)力 ④ 熱應(yīng)力 ⑤ 其他應(yīng)力 爐殼材質(zhì) 根據(jù)爐殼的使用特點(diǎn)，要求爐殼使用的材質(zhì)應(yīng)具有在高溫時(shí)耐時(shí)效性、抗蠕變及良好的成型性和焊接性能，大型轉(zhuǎn)爐用低合金鋼，如 Q23 16Mn、 15MnTi、 14MnNb 等。 爐殼厚度 爐殼內(nèi)徑為 D 殼內(nèi) =+(++) 2=(m) 爐殼內(nèi)型高度為 H 殼內(nèi) =(++)+=(m) 綜上所述，轉(zhuǎn)爐總高 總H ： 總H =12874+75=12949mm； 轉(zhuǎn)爐外殼直徑： 殼D =9022+85 2=9192mm。 驗(yàn)算高徑比：919212949?殼總DH=，符合要求的范圍 (～ )。 轉(zhuǎn)角半徑 SR1=SR2≤ δ 身 =950mm SR3= 底 =1025= SR1爐殼帽錐與直筒段相接處轉(zhuǎn)角半徑； SR2爐殼池錐與直筒段相接處轉(zhuǎn)角半徑； SR3爐殼池錐與爐底球冠連接處轉(zhuǎn)角半徑； δ 身 、 δ 底 分別為爐身、爐底的襯磚總厚度。 支承裝置 (1)托圈 遼寧科技學(xué)院課程畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 8 托圈的斷面形狀為矩形 ① 托圈與爐殼之間的間隙 △ ， mm △ ==,DL爐殼外徑 所以 △ =9192= ② 托圈的內(nèi)徑 Dn Dn=DL+2△ =9192+2 = ③ 托圈的外徑 Dw Dw=Dn+2B=+2850= ④ 托圈 斷面 高度 H H==12949= ⑤ 托圈 斷面 寬度 B 根據(jù)推薦值選取 850mm ⑥ 托圈蓋板厚度 δ1=== ⑦ 托圈 腹 板厚度 δ2=== 驗(yàn)算高寬比 ?? 符合推薦值 (2)耳軸與托圈的連接方式 法蘭螺栓連接 (3)爐殼與托圈的連接選用吊掛式連接裝置。 該結(jié)構(gòu)是用螺栓將爐殼吊掛在托圈上，三個(gè)螺栓在圓周上呈 120? 布置，且與焊在托圈蓋板上的支座絞接。 (4)耳軸 耳軸直徑的確定 不同容量的轉(zhuǎn)爐耳軸直徑如表 131 所示 轉(zhuǎn)爐容量 /t 30 50 130 200 300 耳軸直徑/mm 630~650 800~820 850~900 1000~1050 1100~1200 根據(jù)需要本設(shè)計(jì)選擇的耳軸直徑為 1280mm 遼寧科技學(xué)院課程畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 9 二 轉(zhuǎn)爐氧槍設(shè)計(jì) 氧槍噴頭尺寸計(jì)算 噴頭主要參數(shù)計(jì)算公式 (1) 氧流量計(jì)算 氧流量是指單位時(shí)間通過(guò)氧槍的氧量（ m3/min）。氧流量的精確計(jì)算 ， 根據(jù)物料平衡求得。簡(jiǎn)單計(jì)算氧流量則可用下式： 吹氧時(shí)間 出鋼量每噸鋼耗氧量氧流量 ?? m3/min 對(duì)于普通鐵水，每噸鋼耗氧量為 55～ 65m3/t，對(duì)于高磷鐵水，每噸鋼耗氧量為 60～ 69m3/t。本設(shè)計(jì)取 57m3/t. (2) 噴頭孔數(shù) 現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐氧槍都用多孔噴頭，本設(shè)計(jì)采用 七 孔噴頭。 (3) 理論計(jì)算氧壓及噴頭出口馬赫數(shù) M 理論計(jì)算氧壓（又稱設(shè)計(jì)工況氧壓）是指噴頭進(jìn)口處的氧氣壓強(qiáng)，近似等于滯止氧壓 0P ，它是噴頭設(shè)計(jì)的重要參數(shù)。噴頭出口馬赫數(shù) M 是噴頭設(shè)計(jì)的另一個(gè) 重要參數(shù)，目前國(guó)內(nèi)外氧槍噴頭出口馬赫數(shù) M 多選用 左右。 M 值與滯止氧壓 0P 和噴頭出口壓力 P 的比值（ P/ 0P ）有確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。如圖 141。 圖 141 M 與 Po、 V 之間的關(guān)系 遼寧科技學(xué)院課程畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 10 表 141 M、 V、 P0之間的關(guān)系 轉(zhuǎn)爐氧槍噴頭尺寸計(jì)算 公稱容量 380t 轉(zhuǎn)爐設(shè)計(jì)氧槍噴頭尺寸。采用普通鐵水。冶煉鋼種以碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼為主。 (1) 計(jì)算氧流量 取每噸鋼耗氧量為 57 3m ,純吹氧時(shí)間為 18min，出鋼量按公稱容量 380t計(jì)算，則通過(guò)氧槍的氧流量： 1 2 0 318 3 8 057 ????? 吹氧時(shí)間 出鋼量每噸鋼耗氧量vq( 3m /min) (2) 選用噴孔出口馬赫數(shù)與噴孔數(shù) 馬赫數(shù)確定原則已如前述。綜合考慮，選取馬赫數(shù) M=。 參照同類(lèi)轉(zhuǎn)爐氧槍使用情況，對(duì)于 380t轉(zhuǎn)爐噴孔數(shù)取 7孔，能保證氧氣流股有一定的沖擊面積與沖擊深度，熔池內(nèi)盡快形成乳化區(qū)，減少噴濺，提高成渣速度和改善熱效率。 (3) 設(shè)計(jì)工況氧壓 根 據(jù) 等 熵 流 表 ， 當(dāng) M= 時(shí) , ?oPP ； 取 噴 頭 出 口 壓 力M PaPP ??? 膛 （ 膛P 為爐膛壓力，此處按近似等于大氣壓力計(jì)算），則噴口滯止氧壓： PaPPPPo 5010. 1 710/ ??? 膛 取設(shè)計(jì)工況氧壓近似等于滯止氧壓。 (4) 計(jì)算喉口直徑 M 氧射流出口溫度/K 氧射流出口音速/m/s V/m/s P0/MPa 備 注 200 161 129 104 270 242 217 195 405 485 542 582 假定氧氣滯止溫度為 290K,爐內(nèi)環(huán)境壓力為 遼寧科技學(xué)院課程畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 11 噴頭每個(gè)噴孔氧氣流量： 7 171 2 0 37 ??? vqq(m3/min)
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