年產(chǎn)500萬噸合格鑄坯煉鋼廠轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案(編輯修改稿)
2025-05-22 01:15 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 =，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(jì)噴頭時(shí)按理論計(jì)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(jì)算吼口直徑。噴頭每個(gè)噴孔氧氣流量q：m3/min(標(biāo)態(tài)） （46）噴管實(shí)際氧氣流量QV： (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=，A出/A喉=，即，故噴孔出口直徑㎜ （48）⑥ 計(jì)算擴(kuò)張段長(zhǎng)度。取擴(kuò)張段的半錐角α為4176。，則擴(kuò)張段長(zhǎng)度㎜ （49）⑦ 確定噴孔傾角β：多孔噴頭的各個(gè)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(yàn)，噴頭傾角β=176。～176。為宜。綜合考慮選取β=15176。⑧ 噴孔喉口段長(zhǎng)度確定喉口段長(zhǎng)度的作用：一是穩(wěn)定氣流；二是使收縮段和擴(kuò)張段加工方便，為此過長(zhǎng)的喉口段反而會(huì)使阻損增大，因此喉口段長(zhǎng)度推薦為5～10㎜。本設(shè)計(jì)選取8㎜。 氧槍槍身設(shè)計(jì)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(jìn)水通道，中層管與外層管之間是冷卻水通道。(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： （410）式中： P標(biāo)—標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，Pa；P0—管內(nèi)氧氣工況壓力，Pa；T標(biāo)—標(biāo)準(zhǔn)溫度，273K；T0—管內(nèi)氧氣實(shí)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㎜ （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(biāo)準(zhǔn)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，選取氧槍冷卻水耗量Q水=250t/h；冷卻水進(jìn)水速度V進(jìn)=6m/s，出水速度V出=7m/s。又中心氧管外徑d1外=219㎜，則：進(jìn)水環(huán)縫面積 （412）出水環(huán)縫面積 （413）所以，中層鋼管的內(nèi)徑d2： （414）選取中層鋼管d2外=φ253㎜8㎜。同理，外層鋼管內(nèi)徑 （415）選取外層鋼管d3外=φ280㎜8㎜。（2）氧槍長(zhǎng)度的確定氧槍全長(zhǎng)包括下部槍身長(zhǎng)度l1和尾部長(zhǎng)度l2。氧槍尾部裝有氧槍把持器，冷卻水進(jìn)出管接頭，氧氣管接頭和吊環(huán)等。故l2的長(zhǎng)度取決于爐子容量和煙罩尺寸。本設(shè)計(jì)參照寶鋼三百噸轉(zhuǎn)爐參數(shù)，取氧槍總長(zhǎng)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(tái)數(shù)N（臺(tái)）為： （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)，；c—混鐵車日周轉(zhuǎn)次數(shù)，一般取2～3次/d；η—混鐵車作業(yè)率，；經(jīng)計(jì)算得知，選取14個(gè)魚雷罐車。 鐵水包選擇由金屬料平衡可計(jì)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(jì)算，選取鐵水包全高為4759㎜，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(jì)鐵水包數(shù)選用6個(gè)，其中兩個(gè)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(jì)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(zhǎng)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(dòng)范圍為150～2000kg。（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(yùn)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(jì)選用直接用橋式吊車吊運(yùn)廢鋼槽倒入轉(zhuǎn)爐。（2） 廢鋼堆場(chǎng)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(biāo)高。廢鋼堆積的面積可按下式估算：㎡ （52）式中： Q—每日所需廢鋼量，t/d；x—廢鋼儲(chǔ)存定額（天數(shù)），d，取3天；H—廢鋼儲(chǔ)存允許高度，有坑時(shí)包含的深度，；ρ—廢鋼堆積密度，t/m3，；（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(jì)算如下： （53）式中： q—每爐加入廢鋼量，t；n—料斗裝滿系數(shù)，；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(zhǔn)確、可靠的供料。供應(yīng)系統(tǒng)包括散狀料堆場(chǎng)、地下（地面）料倉、由地下料倉送往主廠房的運(yùn)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）： （54）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： 石灰： 螢石： 白云石： 焦炭粉： 選用標(biāo)準(zhǔn)料倉，總?cè)萘繛椋?V總=126m3故料倉需要個(gè)數(shù)：鐵礦石料倉個(gè)數(shù)： n=石灰料倉個(gè)數(shù)： n=螢石料倉個(gè)數(shù)： n=白云石料倉個(gè)數(shù)： n=焦炭粉料倉個(gè)數(shù)： n=（2） 上料方式的選擇本設(shè)計(jì)采用全膠帶運(yùn)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(yùn)輸機(jī)→轉(zhuǎn)運(yùn)漏斗→可逆式膠帶運(yùn)輸機(jī)→高位料倉→分散稱量漏斗→電磁振動(dòng)給料器→匯集膠帶運(yùn)輸機(jī)→匯集料斗→轉(zhuǎn)爐這種上料系統(tǒng)的特點(diǎn)是運(yùn)輸能力大，上料速度快而且可靠，能夠進(jìn)行連續(xù)作業(yè)，有利于自動(dòng)化；但它的占地面積大，投資多，上料和配料時(shí)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(shí)儲(chǔ)料，并利用重力向轉(zhuǎn)爐及時(shí)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(zhǎng)方體，下部為四角錐形。椎體部分的傾角不小于45176?！?0176。，放料口尺寸為標(biāo)準(zhǔn)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，避免堆積成拱和卡料。高位料倉沿爐子跨縱向布置有三種方案，分布為共用高位料倉、部分共用高位料倉、單獨(dú)高位料倉。本設(shè)計(jì)選用共用高位料倉。高位料倉容積計(jì)算： （54）式中： V—料倉容積；q—一天內(nèi)轉(zhuǎn)爐原料消耗量，t；—料倉裝滿系數(shù)；t—原料貯存時(shí)間，h；Y—散料堆積密度，t/m3；石灰按6～8小時(shí)備料，其它24h，白班上料，Y堆比重t/m3。鐵礦石： 石灰： 螢石：白云石：焦炭粉：各散料標(biāo)準(zhǔn)倉計(jì)算和數(shù)量的確定：鐵礦石、石灰、螢石、白云石、焦粉用料倉容量選25m3，則：鐵礦石料倉的個(gè)數(shù)為：石灰料倉個(gè)數(shù)： 螢石料倉個(gè)數(shù)： 白云石料倉個(gè)數(shù)： 焦炭粉料倉個(gè)數(shù)： 采用共用料倉，其優(yōu)點(diǎn)是料倉數(shù)目少，停爐后料倉中剩余石灰處理方便。缺點(diǎn)是稱量及下部給料器的作業(yè)頻率太高，出現(xiàn)臨時(shí)故障時(shí)會(huì)影響生產(chǎn)。 鐵合金的供應(yīng)鐵合金料倉容積
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