【文章內(nèi)容簡介】 佳的攪拌效果。噴嘴布置在按爐底部 φ= 同心圓上，且相互成 60176。分布即偏軸心布置。 轉(zhuǎn)爐爐體金屬構(gòu)件設(shè)計 轉(zhuǎn)爐金屬構(gòu)件是指爐殼、支承裝置（托圈與耳軸）和傾動機構(gòu)。 爐殼設(shè)計 爐殼通常由爐帽、爐 身和爐底三部分組成。主要承受鋼水、爐渣及耐材的靜載荷，以及金屬料沖擊；熱應(yīng)力作用，其材質(zhì)應(yīng)具有高的強度，本設(shè)計采用鍋爐鋼板和合金鋼板。 傾動機構(gòu)的設(shè)計 本設(shè)計采用全懸掛式傾動機構(gòu)，采用無級調(diào)速，轉(zhuǎn)速為 ～ 。 第四章 氧氣轉(zhuǎn)爐供氧系統(tǒng)設(shè)計 氧氣的供應(yīng) 轉(zhuǎn)爐煉鋼車間需氧量計算 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 18 （ 1）一座轉(zhuǎn)爐吹煉時的小時耗氧量計算 ① 平均小時耗氧量 Q1（ Nm3/h） ： 2 0 6 2 540 552 5 060T6 0 G WQ 11 ????? Nm3/h （ 41） 式中 ： G— 平均爐產(chǎn)鋼水量， t； W— 噸鋼耗氧量， m3/t，可取 45～ 55m3/t； T1— 平均每爐鋼水冶煉時間， min。 ② 高峰小時耗氧量 Q2（ m3/h） ： 4 1 2 5 020 552 5 060T6 0 G WQ 22 ????? Nm3/h （ 42） 式中 ： T2— 平均每爐純吹氧時間， min。 （ 2） 車間小時耗氧量 ① 車間平均小時耗氧量 Q3(m3/h） ： Q3=NQ1=220625=41250m3/h (43) 式 中 ： N— 車間經(jīng)常吹煉的爐座數(shù)。 ② 車間高峰小時耗氧量 Q4（ m3/h） ： Q4=n/NQ2=41250m3/h （ 44） 制氧機能力的選擇 根據(jù)轉(zhuǎn)爐車間的小時平均需氧量確定選取制氧機座數(shù)及能力。本設(shè)計選取 2座 26000m3/h 的制氧機。 氧槍設(shè)計 氧槍由噴頭、槍身和尾部結(jié)構(gòu)三部分組成。噴頭常用紫銅制成；槍身由三層無縫鋼管套裝而成；尾部結(jié)構(gòu)連接輸氧管和冷卻水進出軟管。 噴頭設(shè)計 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 19 （ 1）噴頭類型與選擇 本設(shè)計選用拉瓦爾型噴頭，孔數(shù) 定為 5 孔，噴孔夾角為 15176。，噴孔布置選擇周邊布置，出口馬赫數(shù) M=。 （ 2） 噴頭尺寸計算 ① 氧流量計算 .56 8 720 2 5 055 ????? 吹氧時間 出鋼量每噸鋼耗氧量氧流量 m3/min （ 45） 式中 ： 每噸鋼耗氧量為 55～ 65m3/t，本設(shè)計選 55m3/t； ② 理論計算氧壓 由等熵流函數(shù)表可查得 ： 當馬赫數(shù) M= 時， P/P0=，將選取的P=105Pa 帶入，則可求得 P0=105Pa 其中 ： P— 轉(zhuǎn)爐爐膛內(nèi)氣體壓力，即噴孔出口處氣流的壓力， Pa，選取范 圍（ ～ ） 105Pa； P0— 使用氧壓，在設(shè)計噴頭時按理論計算氧壓選取， Pa； ③ 選用噴孔出口馬赫數(shù)與噴孔數(shù)。 綜合考慮，選取馬赫數(shù) Ma=。參照武鋼煉鋼三分廠 250t 轉(zhuǎn)爐氧氣使用情況，選取轉(zhuǎn)爐噴孔數(shù)為 5 孔，能保證氧氣流股有一定的沖擊面積與沖突深度，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。 ④ 計算吼口直徑。 噴頭每個噴孔氧氣流量 q： .5687q ??? 噴孔數(shù)氧流量 m3/min(標態(tài)） （ 46） 噴管實際氧氣流量 QV： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 20 00DV T PA1 .7 8 2 CQ ?? 喉 (47) 式中 ： 一般單孔 CD=～ ；三孔噴頭 CD=～ 。 由式 (47)，并且取 CD=， T0=290K，又 P0=105Pa，代入上式，則 290 107 . 9 52 ???? 喉? 由上式可求得 ： d 喉 =47 ㎜ ⑤ 求噴孔出口直徑 根據(jù)等熵流表，在 Ma= 時， A 出 /A 喉 =，即喉出 22 ?? ?? ，故噴孔出口直徑 ???? 喉出 ㎜ （ 48） ⑥ 計算擴張段長度。取擴張段的半錐角 α為 4176。，則擴張段長度 1 0 04t a n2 4761t a n2 ddL 0 ????? ?喉出擴 ㎜ （ 49） ⑦ 確定噴孔傾角 β： 多孔噴頭的各個流股是否發(fā) 生交匯以效應(yīng)角 θ為界，大于 θ則各流股很少交匯，小于 θ則必定交匯。按照經(jīng)驗，噴頭傾角 β=176。～ 176。為宜。綜合考慮選取 β=15176。 ⑧ 噴孔喉口段長度確定 喉口段長度的作用 ： 一是穩(wěn)定氣流；二是使收縮段和擴張段加工方便，為此過長的喉口段反而會使阻損增大，因此喉口段長度推薦為 5～ 10 ㎜。本設(shè)計選取 8㎜。 氧槍槍身設(shè)計 氧槍槍身由三層無縫鋼管套裝而成，內(nèi)層管是氧氣通道，內(nèi)層管與中層管之間是冷卻水進水通道，中層管與外層管之間是冷卻水通道。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 21 (1) 槍身各層尺寸的確定 ① 中心氧管管徑的確定 管內(nèi)氧氣工況 流量 Q0： QTTPPQ 000標標 ?? （ 410） /????? ??? 式中 ： P 標 — 標準大氣壓， Pa； P0— 管內(nèi)氧氣工況壓力， Pa； T 標 — 標準溫度， 273K； T0— 管內(nèi)氧氣實際溫度，一般取 290K。 取中心管內(nèi)氧氣流速 V0=50m/s，則中心氧管內(nèi)徑 2 1 045 0011 ?????? ??? ㎜ （ 411） 式中 ： F1— 中心氧管內(nèi)截面積，㎡； V0— 管內(nèi)氧氣流速， m/s，一般取 40～ 50m/s，這里取 V0=45m/s； 根據(jù)標準熱軋無縫鋼管產(chǎn)品規(guī)格，選取中心鋼管為 φ219㎜ 8 ㎜。 ② 中外層鋼管管徑 根據(jù)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，選取氧槍冷卻水耗量 Q 水 =250t/h；冷卻水進水速度 V 進=6m/s，出水速度 V 出 =7m/s。又中心氧管外徑 d1 外 =219 ㎜，則 ： 進水環(huán)縫面積 222 115. 7c m0. 01157m36006 250VQF ?????進水 （ 412） 出水環(huán)縫面積 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 22 223 99. 2c 250VQF ?????出水 （ 413） 所以，中層鋼管的內(nèi)徑 d2： 5 0 . 3 1 5 . 74dF4d 22122 ??????? ?? 外 （ 414） 選取中層鋼管 d2 外 =φ253㎜ 8 ㎜。 同理，外層鋼管內(nèi)徑 6 . 8 9 . 24dF4d 22233 ??????? ?? 外 （ 415） 選取外層鋼管 d3 外 =φ280㎜ 8 ㎜。 （ 2）氧槍長度的確定 氧槍全長包括下部槍身長度 l1和尾部長度 l2。氧槍尾部裝有氧槍把持器，冷卻水進出管接頭，氧氣管接頭和吊環(huán)等。故 l2的長度取決于爐子容量和煙罩尺寸。 本設(shè)計參照寶鋼三百噸轉(zhuǎn)爐參數(shù)，取氧槍總長為 24m，氧槍工作行程為 18m。 第五章 轉(zhuǎn)爐車間原材料供應(yīng) 鐵水供應(yīng) 由于所建的是兩座 250 噸的轉(zhuǎn)爐，所以采用容量為 600 噸的混鐵車。 車間所需混鐵車臺數(shù) N（臺）為 ： . 0 17 00 0Q ncPN m a x ?????? ? （ 51） 式中 ： Pmax— 高爐鐵水最高日產(chǎn)量， t/d； Q— 混鐵車容量， t，取 600t； n— 混鐵車裝滿系數(shù)，可取 ； c— 混鐵車日周轉(zhuǎn)次數(shù)，一般取 2～ 3 次 /d； 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 23 η— 混鐵車作業(yè)率，約取 ； 經(jīng)計算得知，選取 14 個魚雷罐車。 鐵水包選擇 由金屬料平衡可計算出每爐鋼水需要鐵水 231t，考慮過余裝量 10%后可裝254t，由此選擇鐵水包容量為 260t。 參照盛鋼桶尺寸計算，選取鐵水包全高為 4759 ㎜，空鐵水包重 ，其它數(shù)據(jù)兼同鋼包。鐵水包耳軸位置選取為鐵水包全高一半偏上 500 ㎜。 本設(shè)計鐵水包數(shù)選用 6 個，其中兩個為備用。 廢鋼的供應(yīng) 廢鋼是作為 冷卻劑加入轉(zhuǎn)爐的。根據(jù)氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐熱平衡計算，廢鋼的加入量一般為 10～ 30%。加入轉(zhuǎn)爐的廢鋼塊度，最大長度不得大于爐口直徑的 1/3， 最大截面積要小于爐口的面積的 1/7。根據(jù)爐子噸位的不同，廢鋼塊單重波動范圍為150～ 2020kg。 （ 1）廢鋼的加入方式 目前在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐車間，向轉(zhuǎn)爐加入廢鋼的方式有兩種，一種是直接用橋式吊車吊運廢鋼槽倒入轉(zhuǎn)爐；另一種是用廢鋼加料車裝入廢鋼； 本設(shè)計選用直接用橋式吊車吊運廢鋼槽倒入轉(zhuǎn)爐。 （ 2） 廢鋼堆場面積 廢鋼間面積的大小決定于廢鋼需要的堆存用的面積、鐵路條數(shù)、料槽位置及稱量 設(shè)備占用的面積，高度取決于工藝操作所需要的吊車軌面標高。廢鋼堆積的面積可按下式估算 ： 1 9 7 12 . 32 0 8 21 .2 HQxA ??? ??? ? ㎡ （ 52） 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 24 式中 ： Q— 每日所需廢鋼量， t/d； x— 廢鋼儲存定額（天數(shù)）， d，取 3 天； H— 廢鋼儲存允許高度，有坑時包含的深度，取 ； ρ— 廢鋼堆積密度， t/m3，取 ； （ 3） 廢鋼料斗容積 V（ m3） ： 廢鋼入爐一般通過廢鋼料斗，由普通吊車像兌鐵水那樣裝入轉(zhuǎn)爐。廢鋼料斗容積的大小決定于每爐廢 鋼的裝入量。廢鋼料斗容積 V 計算如下 ： .169fn qV ????? ? （ 53） 式中： q— 每爐加入廢鋼量， t； n— 料斗裝滿系數(shù)，取 ； f— 每爐加入廢鋼的斗數(shù)，取 1； ρ— 廢鋼堆積密度， t/m3； 散狀材料的供應(yīng) 轉(zhuǎn)爐散狀材料包括石灰、白云石、螢石、鐵礦石、氧化鐵皮、焦炭等。品種多，批量少，批次多，要求迅速、準確、可靠的供料。供應(yīng)系統(tǒng)包括散狀料堆場、地下（地面）料倉、由地下料倉送往主廠房的運料設(shè)施、轉(zhuǎn) 爐上方高位料倉、稱量和向轉(zhuǎn)爐加料的設(shè)施。散狀料供應(yīng)流程如 散狀料的供應(yīng)流程 散狀料供應(yīng)和主要設(shè)備選型 （ 1） 地面料倉容積和數(shù)量的確定 地面料倉的容積 V（ m3） ： .8Y0QtV? （ 54） 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 25 式中 ： Q— 一天需要的原料量， t； t— 貯存天數(shù)； — 料倉裝滿系數(shù)； Y— 散料堆積密度， t/m3； 根據(jù)公式 54 可得 ： 鐵礦石 ： ? ? ? ? 39 3 6 . 2 m2 . 30 . 8 100 . 0 0 8 92401 4 4 00 . 9 32 5 0V ?? ????? 石灰 ： ? ? ? ? 3. 1 m12121 . 00 . 8 10 . 0 5 0 124014400 . 9 3250V ?? ????? 螢石 ： ? ? ? ? 34 5 5 . 4 m1 . 70 . 8 100 . 0 0 3 72401 4 4 00 . 9 32 5 0V ?? ????? 白云石 ： ? ? ? ? 32 6 6 1 . 3 m1 . 70 . 8 100 . 0 1 8 72401 4 4 00 . 9 32 5 0V ?? ????? 焦炭粉 ： ? ? ? ? 3. 6 m2 0 1005. 0 002401 4 4 00 . 9 32 5 0V ?? ????? 選用標準料倉，總?cè)萘繛?： V 總 =126m3 故料倉需要個 數(shù) ： 鐵礦石料倉個數(shù) ： n=石灰料倉個數(shù) ： n=螢石料倉個數(shù) ： n=白云石料倉個數(shù) ： n=焦炭粉料倉個數(shù) ： n=（ 2） 上料方式的選擇 本設(shè)計采用全膠帶運輸上料系統(tǒng)，其作業(yè)流程如下 ： 地下 （或地面 )料倉 → 固定膠帶運輸機 → 轉(zhuǎn)運漏斗 → 可逆式膠帶運輸機 → 高位料倉 → 分散稱量漏斗 → 電磁振動給料器 → 匯集膠帶運輸機 → 匯集料斗 → 轉(zhuǎn)爐 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 26 這種上料系統(tǒng)的特點是運輸能力大，上料速度快而且可靠，能夠進行連續(xù)作業(yè)，有利于自動化；但它的占地面積大，投資多，上料和配料時有粉塵外逸現(xiàn)象。 高位料倉容積和數(shù)量的確定 高位料倉的作用在于臨時儲料，并利用重力向轉(zhuǎn)爐及時和可靠地供料保證轉(zhuǎn)爐正常生產(chǎn)。高位料倉的橫截面一般為矩形，上部為長方體，下部為四角錐形。椎體部分的傾角不小于 45176?！?50176。，放料口尺寸為標準散狀料尺寸的 3～ 6 倍以上，一般大致為 150～ 300 ㎜，以保證料倉內(nèi)的散狀料能自由下落，