【導(dǎo)讀】轉(zhuǎn)爐煉鋼大型化，是轉(zhuǎn)爐從誕生到成熟的標(biāo)志。轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)吹煉工藝。研究開發(fā)長(zhǎng)壽命水冷煙罩、煙道等附屬設(shè)備，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐整體設(shè)備長(zhǎng)壽命化。全自動(dòng)轉(zhuǎn)爐吹煉技術(shù)。全國(guó)鋼鐵企業(yè)集中度低。缺乏鐵礦石談判與海運(yùn)市場(chǎng)主動(dòng)權(quán)。鋼鐵庫(kù)存量大，利潤(rùn)大幅下滑。民生產(chǎn)中就會(huì)大量的需要建筑材料，特種鋼材等等。行業(yè)來做有力的支撐。我國(guó)現(xiàn)在雖然年產(chǎn)量為5多億噸，世界排名第一。入量，改進(jìn)現(xiàn)有的設(shè)備和技術(shù)。做到科學(xué)合理的布局，轉(zhuǎn)爐煉鋼，精煉，連鑄。一體化，提高原材料使用率，降低能耗，減少污染，高效生產(chǎn)高質(zhì)量鋼材。理先進(jìn)、節(jié)約能耗、減少污染、降低投資成本。車間建有CAS-OB和RH真空處系統(tǒng)，本設(shè)計(jì)要求100%的連鑄比。程由計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)和靜態(tài)控制。

　　

【正文】 角 ? φ 一般取 60～ 680 取下限 600 3) 爐帽高度 H帽 H 帽 =1/2(Dd)tan? +H 口 (47) H 口 —— 為防止因襯損而維護(hù)爐口正常形狀 ,在爐口上部設(shè)有高度為 H 口 =為 300～400mm直線段 ∴ H 帽 =1/2()tan60176。+= 4) 爐帽總體積 V帽 V帽 = 帽 (D2+Dd+d2)+? /4d2H 口 (48) =( 2++ 2)+ ? /4 20. 35 =+ = (6) 爐身尺寸確定 1) 出鋼口中心線水平傾角 ? 1 大型轉(zhuǎn)爐出鋼口角度 ? 1 一般為 100～ 200,這里取 100 2)出鋼口直徑 d 出 d 出 = ? (49) = 63 350??== 2) H 身 =4V 身 /(? D2) (410) =4(V 總 V 帽 Vc)/(? D2) =4(350)/( ? ) = 爐襯設(shè)計(jì) (1) 材質(zhì)選擇 合理選用爐襯 ,特別 是工作層的材質(zhì)乃是提高爐齡的基礎(chǔ) .進(jìn)入 80年代以來 ,氧氣轉(zhuǎn)爐爐襯材質(zhì)的最大的變化是普遍推廣使用鎂碳磚 ,因此本爐采用鎂碳磚 . (2) 爐襯組成及確定厚度 通常爐襯由永久層 ,填充層和工作層組成 .爐襯設(shè)計(jì)值如下表 . 汪洋 ： 設(shè)計(jì)一座年產(chǎn) 800 萬噸良胚的轉(zhuǎn)爐煉鋼車間 16 表 41 爐襯組成厚度設(shè)計(jì)值 爐襯各部分名稱 350t轉(zhuǎn)爐 爐帽 爐身 (加料層 ) 爐身 (出鋼層 ) 爐底 永久層厚度 (mm) 工作層高度 (mm) 永久層厚度 (mm) 工作層高度 (mm) 永久層厚度 (mm) 工作層高度 (mm) 永久層厚度 (mm) 工作層高度 (mm) 140 620 170 820 170 720 420 720 填充層厚度 90mm 高寬比核定 高寬比是指轉(zhuǎn)爐爐殼 H 總與爐殼外徑 P 殼之比值 H 總 =h 帽 +H 身 +襯 （ 411) =+++ (+) = D 殼 =D+襯 (412) =+(2++) = 所以 H／ D=(413) = 江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 5 氧槍設(shè)計(jì) 噴頭設(shè)計(jì) 合理的噴頭結(jié)構(gòu)是氧氣轉(zhuǎn)爐合理的供氧制度的基本保證 .氧槍噴頭計(jì)算的關(guān)鍵在于正確選擇噴頭參數(shù) (1) 計(jì)算流量 每噸鋼耗氧量 Q1= 1000／ ／ 32= (51) 供氧時(shí)間 t=18min 體積流量 Q=350／ 18=／ ／ min (52) (2) 選擇噴嘴出口馬赫數(shù) 設(shè)定出口馬赫數(shù)為 ,選擇五孔噴頭 ,噴孔為拉瓦爾型 ,噴孔夾角為 15o (3) 設(shè) 計(jì)工作氧壓 查等熵表有 ,當(dāng) Ma= 時(shí) P／ Po= P／ Po= T／ To= A／ Ago= 取 P= 則 Po=／ 106=106Pa （ 53） (4) 計(jì)算喉口直徑 每孔氧流量 q=Q／ 5=／ 5=／ min （ 55） 應(yīng)用公式求出五孔拉瓦爾的單孔喉口直徑 : q=CDA 喉 Po／ To 令 CD= T0=273+(30～ 40)=308K （ 56） = 42喉d? 10308? 所以 d2 喉 = ? ?61 9 7 . 4 8 4 3 0 8 1 . 7 8 2 0 . 9 3 1 . 0 8 5 1 0?? ? ? ? ? ?= （ 57） 所以 d 喉 == (5) 求噴孔出 口直徑 依據(jù) Ma= 查等熵流表得 A 出 ／ Ago 喉 = （ 58） A 出 = 42喉d? = = （ 59） D 出 = 出A? =≈70mm (510) (6) 計(jì)算擴(kuò)張段長(zhǎng)度 取半錐角ā =5o (D 出 d 喉 )／ 2L=tan (511) 所以 L= 70 ? = (7) 收縮段尺寸確定 L 收 =(～ ) d 喉 == （ 512) 汪洋 ： 設(shè)計(jì)一座年產(chǎn) 800 萬噸良胚的轉(zhuǎn)爐煉鋼車間 18 半錐角 ? =21o (8) 噴頭喉口長(zhǎng)度的確定 L 喉 =10mm 槍體設(shè)計(jì) (1) 內(nèi)層管直徑 A1=PatQ′ (513) 式中 :A1為內(nèi)層管截面積 ,m2 Pat 為絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 , Pat=1105Pa Q′為氧氣流量 ,Nm3/s 所以 A1=1105／ (1064560)= D1 = 4 /?? =206mm D 外 = 219 ?? (2) 中層管直徑 A2= QwVw D2= ?220 4AD ? (514) QW=231/3600=∴ A2= m2 D2= 20 .2 1 9 4 0 .0 1 5 / 3 .1 4 1 6?? = (515) 2F = WQ / whV =(516) 2h = 2F /(? D 2) =()= （ 517） 故對(duì)中層管外徑選擇如下 : 2D外 = 273 ?? (3) 外層管直徑 A3=／ 6= m2／ s 所以 D3i= 2 32 4/DA??外 (518) = 20 .2 7 3 4 0 .0 1 0 7 / ??? = 所以 D 外 =? 325 14mm? 江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 (4) 氧槍全長(zhǎng)及有效行程 1) H1= 1 2 3 4 5 6 7 8h h h h h h h h? ? ? ? ? ? ? (519) =++++++1+ = 2) 有效行程 SH = 1 2 3 4 5h h h h h? ? ? ?=++++= (520) 式中 ,H： 氧槍總長(zhǎng)， HS氧槍行程， h1 為氧槍最低位置至爐口的距離； h2 為爐口至煙罩下沿的距離，一般取得 350～ 500mm； h3為煙罩下沿?zé)煹拦拯c(diǎn)的距離，一般取得 3000～ 4000mm； h4 為煙罩下沿至氧槍插入孔的距離； h5 為清理結(jié)渣和換 槍需要的距離，一般取 500～800mm； h6 為根據(jù)把持器下段的要求決定的距離； h7 為把持器的兩個(gè)卡座中心線間的距離； h8為根據(jù)把持器上段的要求決定的距離。 汪洋 ： 設(shè)計(jì)一座年產(chǎn) 800 萬噸良胚的轉(zhuǎn)爐煉鋼車間 20 6 氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼車間設(shè)計(jì) 現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼車間主要包括以下作業(yè)： 1）鐵水預(yù)處理 2）鐵水廢鋼供應(yīng) 3）轉(zhuǎn)爐吹煉 4） 造渣劑和鐵合金供應(yīng) 5）鋼水爐外精練 6）連鑄及鑄坯輸送 7）鋼水爐渣的運(yùn)輸 8）煙氣的凈化和回收。 常將以上的作業(yè)分解到各跨間完成，從而構(gòu)成了轉(zhuǎn)爐煉鋼車間 的裝料跨轉(zhuǎn)爐跨鋼水接受跨連鑄跨等。 這些跨間組成車間的主廠房。 轉(zhuǎn)爐煉鋼車間布置是將有關(guān)的設(shè)備布置到相應(yīng)的跨間內(nèi)，確定各跨間的相對(duì)位置，并選擇和設(shè)計(jì)合理的運(yùn)輸方法和設(shè)備，將各跨間及跨間內(nèi)的設(shè)備間有機(jī)的聯(lián)合起來。 轉(zhuǎn)爐煉鋼車間的主廠房設(shè)計(jì) （ 1）加料跨 加料跨的廠房高度取決于吊車軌面高度。一般來說采用混鐵車供應(yīng)鐵水，鐵水吊車的軌面標(biāo)高主要取決于能順利向轉(zhuǎn)爐輸入鐵水的操作要求。 鐵水吊車的軌面標(biāo)高為 H= 1 1 2 3H h h h? ? ? (61) 式中 H1為轉(zhuǎn)爐耳軸中心線標(biāo)高， h1為轉(zhuǎn)爐耳軸水平中心線至鐵水罐耳軸中線線距離，h2為吊車操作安全距離， h3 為吊車升高極限至軌面距離。 所以本設(shè)計(jì) H=42m （ 2）轉(zhuǎn)爐跨 轉(zhuǎn)爐跨在轉(zhuǎn)爐車間中廠房最高，設(shè)備最多，有多層平臺(tái)的跨間。 ① 轉(zhuǎn)爐耳軸標(biāo)高 H1 H1. = 1 2 3h h h R? ? ? (62) 式中 h1 為鋼包最低點(diǎn)至鋼包車軌面之間的距離， h2 為鋼包全高， h3 為鋼包運(yùn)行安全距離， R 為轉(zhuǎn)爐最大回轉(zhuǎn)半徑。 所以 H1 =+++= ② 轉(zhuǎn)爐平臺(tái)標(biāo) 高 H2 該標(biāo)高的確定是將轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)至水平位置時(shí)，以操作站在爐前操作平臺(tái)，能方便的從爐內(nèi)一定深度取金屬樣品和渣樣為準(zhǔn)。轉(zhuǎn)爐平臺(tái)一般由下面的經(jīng)驗(yàn)式確定： 212dH H k? ? ? 式中， 1H 為轉(zhuǎn)爐耳軸標(biāo)高。 D 為轉(zhuǎn)爐爐口內(nèi)徑， k 為常數(shù)，一般取 k=250 到 300mm。大爐取下限，小爐取上限 ,所以 H2=+ = ③ 各平臺(tái)設(shè)置 散狀料系統(tǒng)的高位料倉(cāng)平臺(tái)，取其標(biāo)高與料倉(cāng)進(jìn)料口的標(biāo)高相同。稱量漏斗平臺(tái)和匯總漏斗平臺(tái)則視該處相關(guān)設(shè)備尺寸及其標(biāo)高來確定。煙氣凈化系統(tǒng)各平臺(tái)，氧槍和副槍系統(tǒng)各平臺(tái)，應(yīng)盡可能利用稱量漏斗平臺(tái)和匯總漏斗平臺(tái)，必要時(shí)也可另設(shè)局部平臺(tái)。 （ 3）連鑄跨 ① 連鑄機(jī)高 度 H 連鑄機(jī)高度是從拉矯機(jī)底座基礎(chǔ)面至中間包頂面的距離。 H= 1 2 3 4H H H H R? ? ? ? (63) 江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 =1+16+++2 = 式中 H1 為拉矯機(jī)底座基礎(chǔ)至鑄坯底面距離，一般為 ～ ， H2 位孤形中心至結(jié)晶器頂面距離。常取結(jié)晶器長(zhǎng)度的一半約 ～ ； H3 為結(jié)晶器頂面至處于上升位置時(shí)中間包水的距離，可取 ～ ； H4 為中間包全高，一般為 ～，較大的中間包可取 ② 連鑄機(jī)平臺(tái)標(biāo)高 h 該操作平臺(tái)一般比結(jié)晶器頂面低 ～ ，本設(shè)計(jì) h 取 ③ 連鑄機(jī)流間距及鑄機(jī)中心距 連鑄機(jī)流間距主要取決于生產(chǎn)鑄坯的最大寬度，結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)，扇形段更換導(dǎo)軌設(shè)置以及一定的維修空間。本設(shè)計(jì)取流間 距為 連鑄機(jī)的中心距一般取決于操作澆注平臺(tái)上中間包長(zhǎng)度及其烘燒設(shè)備的布置，鑄機(jī)中心距 k k=3a+2b+c (64) 式中， a 為中間包長(zhǎng)度， b 為處 于操作位置的中間包與處于相臨烘燒位置的中間包的間隔距離，可 取 ～ ， c 為 處于兩個(gè)相臨烘燒位置的中間包的間距，可 取 ～，所以 k= 3 11 2 5 ? ? ? ? = (4) 各跨間布置 原料跨寬度 為 25m，爐 子跨 寬度 23m,過度跨寬度