【文章內容簡介】 ............................................................................... 74 澆注跨吊車軌面標高 .............................................................................................................. 74 8 連 鑄 車 間 ........................................................................................................................................... 76 連鑄系統(tǒng)的組成及工藝流程 ........................................................................................................ 76 澆注跨的工藝布置 ......................................................................................................................... 76 連鑄機機型的選擇 .................................................................................................................. 76 連鑄機的主要工藝參數(shù)計算 .................................................................................................. 77 連鑄機基本參數(shù)的確定 ................................................................................................................. 79 拉坯速度 ................................................................................................................................... 79 鑄機的弧形半徑的確定 ......................................................................................................... 80 鑄坯液心長度、冶金長度和鑄機長度，以及高度 ........................................................... 80 鋼包的設計 .............................................................................................................................. 81 中間包的設計 .......................................................................................................................... 83 結晶器的設計 .......................................................................................................................... 84 二冷區(qū)的設計 ........................................................................................................................... 85 拉矯方法的確定 ..................................................................................................................... 86 引錠裝置 ................................................................................................................................... 86 輥道及后步工序其他設備 ................................................................................................... 86 電磁攪拌裝置 ......................................................................................................................... 86 8 生產組織和人員編制 ............................................................................................................................ 88 9 主要經濟技術指標 ................................................................................................................................ 93 專題 .............................................................................................................................................................. 94 第 6 頁 致 謝 .........................................................................................................................................................104 第 7 頁 1 緒 論 轉爐冶煉原理簡介 [1] 轉爐煉鋼是把氧氣鼓入熔融的生鐵里，使雜質硅、錳等氧化。在氧化的過程中放出大量的熱量 （含 1%的硅可使生鐵的溫度升高 200 攝氏度），可使爐內達到足夠高的溫度。因此轉爐煉鋼不需要另外使 用燃料 。 氧氣轉爐生產的主要原材料是鐵水，大多數(shù)情況下鐵水由高爐攻擊，而高爐的原材料是鐵礦石；轉爐生產出來的產品是鋼坯（或鋼錠），他們還不是最終成品，而必須經由軋鋼機軋制成各種類型和規(guī)格的鋼板、型鋼和鋼管等最終產品，提供給市場。因此，氧氣轉爐不可能獨立存在，它必須前有煉鐵，后有軋鋼，共同組成一個鋼鐵生產的聯(lián)合體。我們稱這樣的生產模式為鋼鐵聯(lián)合企業(yè)。 從化學成分來看，剛和生鐵都是鐵碳合金，并還有 Si、 Mn、 S、 P 等元素，由于 C 和其他元素的含量不同，所形成的組織不同，因而性能也不一樣。根據(jù)Fe—— C 相圖， C 含量在 %%之間的鐵碳合金為鋼， 它的熔點在14501500℃。 C 含量在 %以上的鐵碳合金稱為生鐵， 熔點在 11001200℃。C 含量在 %一下的鐵碳合金稱為工業(yè)純鐵。 在鋼中碳元素和鐵元素形成Fe3C 固熔體，隨著碳含量的增加，其強度、硬度增加，而塑性和沖擊韌性降低。鋼具有很好的物理、化學性能與力學性能，可進行拉、壓、軋、沖、拔等深加工，其用途十分廣泛。 若以生鐵為原料煉鋼，需氧化脫碳 :鋼種 P、 S 含量過高分別會造成鋼的“冷脆”性和“熱脆”性，煉鋼過程應脫出 P、 S；鋼中氧含量超過限 度會加劇鋼的“熱脆”性，并形成大量氧化物夾雜，因而要脫出氧；鋼種含有 H、 N 分別造成鋼的氫脆和時效性，應該降低鋼中的有害氣體含量；夾雜物的存在會破壞鋼基體的連續(xù)性，從而降低鋼的力學性能，也應該去除：煉鋼過程應提高溫度達到出鋼要求，同時還要加入一定種類和數(shù)量的合金，使鋼的成分達到所煉鋼種的規(guī)格。 綜上所述，煉鋼的基本任務包括：脫碳、脫氧、脫硫、脫磷；去除有害氣體和夾雜，提高溫度；調節(jié)成分。煉鋼過程通過供氧、造渣、加合金、攪拌、升溫等手段完成煉鋼基本任務。氧氣頂吹轉爐煉鋼過程，主要是降碳、升溫、 第 8 頁 脫硫、脫磷以及脫氧 和合金化等高溫物理化學反應的過程，其工藝操作原則則是控制供氧、造渣、溫度，以及加入合金材料等，以獲得所要求的鋼液，并澆成合格鋼坯或鋼錠。 氧氣轉爐煉鋼的特點 與平爐、電爐煉鋼法相比，氧氣轉爐煉鋼具有生產率高、剛中氣體含量低、鋼的質量好等特點。 氧氣轉爐爐內反應速度快，冶煉時間短，具有很高的生產效率。隨著轉爐容量的增大，生產率進一步提高。 氧氣轉爐鋼具有以下特點： （ 1） 鋼中氣體含量少 （ 2） 由于煉鋼主要原材料為鐵水，廢鋼用量所占比例不大，因此 Ni、 Cr、Mo、 Cu、 Sn 等殘余元素含量低，由于鋼中氣體和夾雜少，具有 良好的抗時效能力、能加工變形性能和焊接性能，鋼材內部缺陷少。不足之處是強度偏低，淬火性能稍次與平爐和電爐鋼。此外，氧氣轉爐鋼的機械性能及其他方面性能也是良好的。 （ 3） 原材料消耗少，熱效率高，成本低。氧氣轉爐的金屬消耗率一般為1100~1140kg/t，比平爐稍高些。耐火材料消耗僅為平爐的 15~30%,一般為2~5kg/t。由于氧氣轉爐是利用爐料本身的化學熱和物理熱，熱效率高，不需外加熱源。因此燃料和動力消耗方面比平爐和電爐均低。氧氣轉爐的高效率和低消耗，使鋼的成本較低。 （ 4） 原料適應性強。氧氣轉爐對原料的適應性強， 不僅能吹煉平爐生鐵，而且能吹煉 P（ ~%）和高 P（ %）生鐵，還可以吹煉釩、鈦等特殊成分的生鐵。 （ 5） 基建投資少，建設速度快。氧氣轉爐設備簡單，重量輕，所占的廠商面積和所需要的重型設備的數(shù)量比平爐車間少，因此投資比相同產量的平爐低30~40%。而且生產規(guī)模越大，基建投資就越省。氧氣轉爐車間的建設比平爐車間快得多。氧氣轉爐煉鋼生產比較均衡，有利于與連鑄機配合。還有利于開展綜合利用，如煤氣回收及實現(xiàn)生產過程的自動化。 近年來由于氧氣轉爐煉鋼與爐外精煉技術相結合，所煉鋼種進一步擴大，目前能生產的鋼種近 300 個。 第 9 頁 設計原則和指導思想 對設計的總要求是技術先進，工藝上可行 。經濟上合理。所以，設計應遵循的原則和指導思想是： 1）遵守國家的法律、法規(guī)，執(zhí)行行業(yè)設計有關標準、規(guī)范和規(guī)定，嚴格把關，精心設計 。 2）設計中對主要工藝流程進行多方案比較，以確定最佳方案 。 3）設計中應充分采用各項國內外成熟的新技術，因某種原因暫時不上的新技術要預留充分的可能性。所采用的新工藝、新設備、新材料必須遵循經過工業(yè)性試驗或通過技術鑒定的原則 。 4）要按照國家有關勞動安全、工業(yè)衛(wèi)生及消防的標準及行業(yè)設計規(guī)定進行設計 。 5）在 學習、總結國內外有關廠家的生產經驗的基礎上，移植適用可行的先進技術 。 6）設計中應充分考慮節(jié)約能源、節(jié)約用地，實行資源的綜合利用，改善勞動條件以及保護生態(tài)環(huán)境。 產品方案 一、冶煉的鋼種、代表鋼號及其化學成份 本設計冶煉的鋼種、代表鋼號及其化學成分見表 21所示。 表 11 冶煉的鋼種，代表鋼號及其化學成分 鋼種 鋼號 化學成分（ %） C Si Mn P S Cu Al 普鋼 Q235 2 0 5 ≤ ≤ ≤0 — 鋼 Q275 ≤ ≤ ≤0 — 低合 16Mn 3 0 ≤ ≤