【文章內(nèi)容簡介】 工作一個框架式的設定 。 方案的確定要求設計合理 ， 能順利生產(chǎn) 。 主要鋼種及產(chǎn)品方案 本設計主要生產(chǎn)普碳鋼、低合金鋼 ， 優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼 ， 彈簧鋼 ， 也可根據(jù)市場的要求進行靈活調(diào)整 。 根據(jù)畢業(yè)設計任務書中年產(chǎn) 320 萬噸鑄坯的要求 ，確定其產(chǎn)品大綱 。 見表 11。 表 11 產(chǎn)品大綱 鋼種 代表型號 年產(chǎn)鋼量 所占比例 鑄坯斷面 長 寬 定長尺寸 普碳鋼 Q235A 60 萬噸 % 150150mm 9000mm 低合金鋼 Q295 60 萬噸 % 150150mm 9000mm 優(yōu)質(zhì)碳素結 構鋼 20Mn 100 萬噸 % 1801000mm 9000mm 彈簧鋼 65Mn 100 萬噸 % 220220mm 9000mm 工藝流程 根據(jù)設計任務書的要求以及現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼的發(fā)展趨勢 ， 確定本設計方案其基本的工藝流程（圖 11） 。 高 爐 鐵 水 混 鐵 車 鐵 水 預 處 理 倒 罐 站鐵 水 罐扒 渣轉(zhuǎn) 爐廢 鋼 及 其 它 廢 料鋼 渣L F 爐連 鑄 機軋 制鋼 液連 鑄 機 圖 11 煉鋼車間 工藝流程 轉(zhuǎn)爐 車間組成及生產(chǎn)能力的確定 車間組成 現(xiàn)代氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼車間由以下各部分組成：鐵水預處理站及鐵水倒罐站；廢鋼堆場與配料間；主廠房（包括爐子跨、原料跨、爐外精煉及鋼包裝運跨、澆注系統(tǒng)各跨間）；鐵合金倉庫及散狀原料儲運設施；渣場；耐火材料倉庫；煙氣凈化設施及煤氣回收設施；水處理設施；分析、檢測及計算機監(jiān)控設施；備品備件庫、機修間、生產(chǎn)必需的生活福利設施；水、電、氣（氧、氬、氮、壓縮空氣）等的供應設施 。 轉(zhuǎn)爐車間生產(chǎn)能力的確定 （ 1） 轉(zhuǎn)爐容量及座數(shù) 。 根據(jù)年產(chǎn) 320 萬噸生產(chǎn)能力的要求 ， 冶煉 周期取 40min， 供氧時間為 16min。采用 2 吹 2 制度 ， 故轉(zhuǎn)爐公稱容量 G=3202100/[365(1440/40)2]=122t， 因此采取 2 座 150t 轉(zhuǎn)爐 。 表 12 平均每爐鋼冶煉時間推薦值 轉(zhuǎn)爐容量（ t） 30 30～ 100 100 備注 冶煉時間 28～ 32 32～ 38 38～ 45 結合供氧強度 ，鐵水成分和所煉鋼種具體確定 吹氧時間 12～ 16 14～ 18 16～ 20 （ 2） 計算年出鋼爐數(shù) 。 每一轉(zhuǎn)爐的年出鋼爐數(shù) N 為： N=11440 365T? ? =1440 365 85%40? ? =11169 爐 /年 式中： T1——每爐鋼的平均冶煉時間 ， 40min/爐； 1440——一天的時間 ， min/d； 365——一年的日歷天數(shù) ， d/a； η——轉(zhuǎn)爐作業(yè)率 ， 取 85%。 車間年產(chǎn)鋼水量 =nNq=211169150=3350700(t) 爐外精煉收得率?。?99% 連鑄收得率： 98% 所以年產(chǎn)鑄坯量 =335070099%98%=3250849t3202100t， 則該車間年產(chǎn)合格鋼坯量可以滿足設計需求 。 主廠房工藝布置 氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼車間的主體部分是主廠房 ， 包括原料跨、爐子跨和澆注跨三大跨間 。 為了使各種物流運行順向 ， 將原料跨和澆注跨布置在爐子跨的兩側 。 原料跨間布置 原料跨內(nèi)主要完成兌鐵水、加廢鋼和轉(zhuǎn)爐爐前的工藝操作 。 其兩端分別布置鐵水和廢鋼工段 ， 采用混鐵車運輸鐵水 。 其中布置 鐵水預處理站、 鐵水倒罐站 。 鐵水預處理采取三站工作制 ， 脫硫預處理站 → 脫硅預處理站 → 脫磷預處理站 。 由于脫硫的條件和脫硅脫磷不一樣 ，考慮到工藝的順暢 ， 故將脫硫處理布置在鐵水 預處理第一站 ， 由于脫磷要求硅含量低于 %， 因此將脫硅預處理置于脫磷之前 。 鐵水預處理站內(nèi)設置兩條運輸線和與其垂直的受鐵坑（鐵水坑位于鐵水線下面） ， 一個受鐵坑有兩個鐵水轉(zhuǎn)注位置 。 鐵水預處理采用噴粉處理工藝 ， 噴吹石灰粉配加石灰石粉及石灰系脫磷劑 ，預處理后采用機械扒渣 。 在原料跨的一端設廢鋼工段供應廢鋼 ， 用電磁吊車裝入廢鋼料斗 ， 稱量后待用 。 爐子跨的布置 爐子跨是車間中廠房最高 ， 建筑結構最復雜和單位投資最多的跨間 。 很多重要的生產(chǎn)設備與輔助設備都布置在這里 ， 其中包括轉(zhuǎn)爐 ， 轉(zhuǎn)爐傾動系統(tǒng) ， 散裝料供 應系統(tǒng)和加料、供氧系統(tǒng) ， 底吹氣系統(tǒng) ， 煙氣凈化系統(tǒng) ， 出渣、出鋼設施 ， 拆修爐設備 。 爐子跨采用橫向布置 。 煙道和煙罩皆沿跨間朝爐后彎曲 ， 一是便于氧槍和副槍 穿過煙罩插入轉(zhuǎn)爐內(nèi) ， 二是有一個連續(xù)的更換氧槍的通道 ， 換槍方便 。 散裝料的各個高位料倉沿爐子跨縱向布置 ， 在其頂部有分配皮帶機通過 ，高位料倉布置在緊靠煙道的后面 ， 這樣煙道傾角較大 ， 不易積灰 。 轉(zhuǎn)爐煙氣凈化采用濕法文氏管洗滌器 ， 布置在爐子跨內(nèi) 。 轉(zhuǎn)爐修爐方法采用上修法 ， 煙罩下部可側向移動 。 精煉跨的布置 由于產(chǎn)品大綱要求 ， 本設計的精煉 工藝流程為：轉(zhuǎn)爐 —LF 爐 。 LF 主要起脫氧、脫硫及 調(diào)溫調(diào)整成份作用 ， 提高連鑄率和鋼水收得率 。 澆注跨的布置 本設計采取全連鑄工藝 ， 在連鑄跨內(nèi)安放中間包、結晶器、二冷段、拉矯機 。 在出坯跨中設置毛刺噴印設備、在線監(jiān)控和檢測設備、廢坯清除、精整設備和 鑄 坯熱運輸設備 。 這種布置簡化了工藝流程和運輸組織 ， 占地少 ， 機械化和自動化程度高 ， 有利于實現(xiàn)鑄坯直接熱送、熱裝及連鑄連軋 。 連鑄設備采用橫向布置 ， 鋼水運送距離短、物料流程合理 ， 便于增加和擴大連鑄機的生產(chǎn)能力 ， 把不同的作業(yè)分開 ， 各項操作互不干擾 ， 適于全連鑄車間 。 連 鑄車間工藝布置的原則是：鋼水供應方便 ， 重視中間包拆卸、修砌和烘烤 ， 以及對結晶器和二冷扇形段的更換、對弧等設備設置專門工作區(qū) ， 留有適當?shù)蔫T坯精整區(qū)域 ， 采用計算機技術等 。 原材料方案設計 金屬料 （ 1） 鐵水 鐵水是轉(zhuǎn)爐的主要金屬原料 ， 占金屬料裝入量的 70%～ 100%， 為了保證冶煉過程順利 ， 鐵水必須滿足要求 。 轉(zhuǎn)爐通常要求鐵水溫度必須大于 1350℃ ， 硅是鐵水中主要發(fā)熱元素之一 ， 生成的 SiO2是渣中的酸性成分 。 轉(zhuǎn)爐鐵水含硅量以在 %～ %為宜 ， 前后波動應為 ? %。 錳是鋼中有益元素 ， 錳可加速石灰熔化 ， 提高終點鋼水殘錳量和提高脫硫效果 ， 通常含量在 % 左右 。 磷是高爐中不能去除的元素 ， 各種堿性煉鋼法都能脫磷 ， 但轉(zhuǎn)爐的冶煉要求盡量有穩(wěn)定的含磷量 ， 以穩(wěn)定轉(zhuǎn)爐的吹煉制度 。 硫在大多數(shù)鋼種是有害元素 ， 在氧化性氣氛下 ， 采用雙渣、換渣或大渣量 ， 可以脫除較多的硫 ， 硫含量通常小于%。 （ 2） 廢鋼 氧氣轉(zhuǎn)爐用鐵水煉鋼因熱量富 余 故可加入 10%～ 30%的廢鋼 ， 作為調(diào)正吹煉溫度的冷卻劑 ， 采用廢鋼冷卻可降低轉(zhuǎn)爐的鋼鐵料、造渣料和氧氣的消耗 。對外形尺寸和單重過大的廢鋼 ， 應預先進行解體和切割、不裝傷爐襯和加速熔化 。 對輕薄料應打包或壓塊 ， 以縮短裝料時間 ， 塊度最長 ≤， 最大重量 ≤100kg，最大面積 ≤。 （ 3） 鐵合金 煉鋼生產(chǎn)中廣泛使用各種脫氧合金化 元素與鐵的合金 ， 鐵合金必須加工成一定塊度使用 ， 并 要 數(shù)量準 ， 成分明 ， 干燥純凈 ， 不混料 ， 在保證鋼質(zhì)量的前提下 ， 選用適當牌號鐵合金 ， 對熔點較低和易氧化的合金 ， 可在低溫（ 200℃ ）下烘烤 。 熔點高和不易氧化的合金應在高溫（＞ 800℃ ）下烘烤并要保證足夠的時間 。 散狀材料 （ 1） 石灰 石灰是堿性煉鋼法的基本造渣材料 ， 對石灰化學成分的要求是 CaO 含量應高而 SiO2 和 S 的含量應盡可能低 ， 把灼減控制在 4%～ 70%， 塊度一般以 5～40mm為宜石灰質(zhì)量要求： CaO≥90%， SiO2≤3%， S≤%， 過燒率 ≤14%。 （ 2） 螢石 螢石能使 CaO 和阻礙石灰熔解的 2CaOSiO2外殼的熔點顯著降低 ， 加速石灰熔解 ， 迅速改善爐渣流動性 。 對螢石的成分要求 CaF2高 ， 硫成分和水分要低 。其塊度一般為 5～ 40mm。 （ 3） 生白云石 其主要成分是 CaCO3MgCO3， 用白云石造渣可使渣中保持一定量的 MgO以減少爐渣對爐襯的傾蝕 ， 對白云石的要求 ， 一般為 MgO＞ 20%， 塊度為 5～40mm （ 4） 其他 合成渣料采用 FexOy 或 CaF2或 MgO 作熔劑與石灰制成的復合渣料 ， 氧氣要求純度大于 %， 鐵礦石要求是 Fe2O3或 Fe3O4含量高的 富礦 ， 增碳劑含量應大 95%， 粒度適中 。