【導(dǎo)讀】計(jì),各廠區(qū)長度,跨度,高度的確定等。鑄部分采用弧形連鑄機(jī)。精煉→連續(xù)鑄鋼。鋼水采用爐外精煉,全連鑄。專題部分介紹了如何提高LF精煉脫硫率的措施等。

　　

【正文】 Mn、 P、 S 元素增加 1%含量降低鐵水熔點(diǎn)值 ℃ ； 7 為氣體 O、 H、 N 共降低鐵水熔點(diǎn)值 ℃ ； 1536℃ 為純鐵熔點(diǎn)。 鐵水物理熱 =100[(106825)+218+(12501068)]=114571kJ （ 2） 鐵水中各元素氧化放熱及成渣熱 表 124 鐵水中各元素氧化放熱及成渣熱。 反應(yīng)產(chǎn)物 氧化熱或成渣熱（ kJ） 反應(yīng)產(chǎn)物 氧化熱或成渣熱（ kJ） C→CO 1 = Fe→Fe 2O3 = C→CO 2 34521= P→P 2O5 = Si→SiO 2 28314= P2O5→4CaO. P 2O5 = Mn→MnO = SiO2→2CaO. SiO 2 = Fe→FeO = 合 計(jì) （ 3） 煙塵氧化放熱 (77%56/72+20%112/160)= 則熱量收入總量為 114736++=222871 kJ 注：對于爐襯中的 C 和螢石中的 p，其氧化放熱微量，故忽略之 。 熱支出項(xiàng) （ 1）鋼水物理熱 =1536－ (65+5+30+25)－ 7=1517℃ 式中， 6 25 分別為鋼中元素 C、 Mn、 P、 S 增加 1%時(shí)，鋼水熔點(diǎn)降低值 ℃ 。確定出鋼溫度過程如下。 1）過熱度，連鑄普碳鋼一般在 2040℃ ，取 30℃ 2）吹氬后到中間包開澆 5 分鐘期間的鋼液降溫，取 502℃ 3） .吹氬攪拌過程降溫，取 10℃ 4） 出鋼后到吹氬前降溫，取 11℃ 5）出鋼過程溫降，一般在 4050℃ ，取 40℃ 故，出鋼溫度 =1517+30+40+11+50=1658℃ 那么，鋼水物理熱 =[(1517－ 25)+272+(1658－ 第 21 頁 1517)]= （ 2） 爐渣物理熱 取終點(diǎn)爐渣溫度與鐵水溫度相同，即 1658℃ 。故、 爐渣物理熱 =[(1658－ 25)+209]= （ 3） 礦石分解吸熱 1（ %56/72+%112/160） = （ 4） 煙塵物理熱 [(1450－ 25)+209]= kJ （ 5） 爐氣物理熱 [(1450－ 25)]= kJ （ 6） 渣中鐵珠物理熱 [(1517－ 25)+272+(1658－ 1517)]= （ 7） 噴濺金屬物理熱 1[(1517－ 25)+272+(1658－ 1517)]= kJ （ 8） 白云石分解吸熱 取生白云石中的 碳酸鈣在 1183K 分解，碳化鎂在 750K 分解。經(jīng)過計(jì)算，生白云石的分解熱效應(yīng)為 ,故 3kg 生白云石分解吸熱為 3= 上述各項(xiàng)熱支出量為 +++++++ = （ 9） 剩余熱量 吹煉過程爐子熱輻射、對流、傳導(dǎo)傳熱、冷卻水等帶走的熱量與爐子大小等因素有關(guān)。一般為總收入熱量的 38%，本設(shè)計(jì)取 5%。故熱損失為 2228715%= kJ 則，剩余熱量為 = （ 10） 廢鋼加入量 1kg 廢鋼吸收熱量為 1[(1517－ 25)+272+(1658－ 1517)]= 第 22 頁 那么，用剩余熱量可加熱廢鋼量為 其廢鋼比為（ +） 100%=% 熱平衡表 熱平衡表見表 125 表 125 熱平衡表 收 入 項(xiàng) 支 出 項(xiàng) 項(xiàng) 目 熱量（ kJ） 含量 % 項(xiàng) 目 熱量 (kJ) 含量 % 鐵水物理熱 114736 鋼水物理熱 元素氧化熱和成渣熱 爐渣物理熱 其中 C 氧化 57217 廢鋼 物理熱 14932 Si 氧化 24350 爐氣物理熱 Mn 氧化 3159 煙塵物理熱 P 氧化 鐵珠物理熱 Fe 氧化 噴濺金屬物理熱 SiO2 成渣 白云石分解熱 P2O5 成渣 其他 熱損失 煙塵氧化熱 礦石分解熱 合 計(jì) 222871 合 計(jì) 222871 熱效率 =++ 第 23 頁 3 轉(zhuǎn)爐主體設(shè)備的選擇 轉(zhuǎn)爐的選擇計(jì) 算 轉(zhuǎn)爐容量計(jì)算 轉(zhuǎn)爐平均冶煉周期的確定 加廢鋼、兌鐵水 4min 吹煉 14min 后攪、測溫取樣 3min 鎮(zhèn)靜等分析 1min 補(bǔ)吹、后處理（平均） 2min 出鋼 5min 濺渣護(hù)爐 5 min 出渣 4 min 合計(jì)：平均每爐鋼冶煉周期： 40min 轉(zhuǎn)爐作 業(yè)率計(jì)算 轉(zhuǎn)爐全年非作業(yè)時(shí)間： 年集中檢修 10 天 定檢 18 天 修爐（換襯） 11 天 設(shè)備故障影響 16 天 （非計(jì)劃設(shè)備停修） 準(zhǔn)備時(shí)間 12 天（修出鋼口、更換氧槍、清理爐口等） 等待時(shí)間 13 天（配合耽誤、起重機(jī)耽誤、等鐵水等） 轉(zhuǎn)爐全年非作業(yè)時(shí)間合計(jì)： 75 天 轉(zhuǎn)爐全年有效作業(yè)天數(shù)： 36575=290 轉(zhuǎn)爐年有效作業(yè)率： 290247。365100%=% (1)、 計(jì)算年出鋼爐數(shù) 。 年出鋼爐數(shù) =2 冶煉周期年煉鋼時(shí)間 =2 冶煉周期 轉(zhuǎn)爐作業(yè)率日歷時(shí)間 ? （ 31） 第 24 頁 =2365%2460/40=20880 爐 每天出鋼爐數(shù) =年出鋼爐數(shù) /年作業(yè)率 =20880/290=72 爐 （ 32） 平均爐產(chǎn)鋼水量 =年產(chǎn)鋼水量 /年出鋼爐數(shù) =4500000/20880= (33) (2)轉(zhuǎn)爐座數(shù)的確定：本計(jì)算中選 ―二 吹 二 ‖制度 (3) 選用二座 250 噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐。 最后核算車間年產(chǎn)量： 2502088095%=4959000t 轉(zhuǎn)爐爐型計(jì)算 爐型設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是確定所選爐型各部分主要參數(shù)和尺寸，據(jù)此再繪制出工程圖。 原始條件 爐子平均出鋼量為 250t，鐵水密度 ，鐵水收得率為 90%。 爐型選擇 頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐的爐型基本上與頂吹和底吹轉(zhuǎn)爐相似；它介于頂吹轉(zhuǎn)爐和底吹轉(zhuǎn)爐之間。為了滿足頂?shù)讖?fù)吹的要求爐型 趨于矮胖型，由于在爐底上設(shè)置底吹噴嘴，爐底為平底，所以根據(jù)原始數(shù)據(jù)，為了便于設(shè)置底部供氣構(gòu)件，選擇截錐形爐型。 爐容比 爐容比指轉(zhuǎn)爐有效容積 Vt 與公稱容量 T 之比值 Vt/T(m3/t)。 Vt 系爐帽、爐身和熔池三個(gè)內(nèi)腔容積之和。公稱容量以轉(zhuǎn)爐爐役期的平均出鋼量表示，這種表示方法不受操作方法和澆注方法的影響。轉(zhuǎn)爐新砌爐襯的爐容比推薦值為,大轉(zhuǎn)爐取上限，本設(shè)計(jì) 取 V/T= m3/t。 熔池尺寸的計(jì)算 熔 熔池直徑 D：熔池直徑通常指熔池處于平靜狀態(tài)時(shí)金屬液面 的直徑。 D=KTG (34) = 15253 第 25 頁 = G：新爐金屬裝入量，可近似地取其公稱容量 253 t: K：比例系數(shù)我取 T：平均每爐鋼吹氧時(shí)間 14min 熔池深度 h：熔池深度系指熔池處于平衡狀態(tài)時(shí)從金屬液面到爐底最低出的距離。 可按下式確定對熔池 Vc=253/== （式 35） Vc = D2 h h= ?= 。頂吹轉(zhuǎn)爐一般都用正口爐帽，其主要尺寸有爐帽傾角、爐口直徑和爐帽高度。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到以下因素：確保其穩(wěn)定性；便于兌鐵水和加廢鋼；減少熱損失；避免出鋼時(shí)鋼渣混出或從爐口流渣；減少噴濺。 1）爐帽傾角θ：傾角過小，爐帽，內(nèi)襯不穩(wěn)定性增加，容易倒塌；過大時(shí)出鋼時(shí)容易鋼渣混出或從爐口流渣。本爐子取 64176。，因?yàn)榇鬆t口的爐口直徑相對來說要小些。θ =64176。 2）爐口直徑 d：一般來說，在滿足兌鐵水和加廢鋼的前提下，應(yīng)適當(dāng)減小爐口直徑，以利于減少熱損失，減少空氣進(jìn)入爐內(nèi)影響爐襯壽命和改善爐前操作條件。實(shí)踐表明，取爐口直徑為熔池直徑的 4353%較為適宜。本設(shè)計(jì)取d=48%= 3）爐帽高度 H 帽 ： H 膛 =1/2（ D－ d） tanθ (36) =1/2(－ ) tan64176。 = 為了維護(hù)爐口的正常形狀，防止因磚襯蝕損而使其迅速擴(kuò)大。在爐口上部設(shè)有高度為 H 口 =300400mm 的直線段。取 H 口 =400mm，因此爐帽高度為 H 帽 =H 膛 +H 口 =+= m 在爐口處設(shè)置水箱式水冷爐口。 4）爐帽的部分容積為 : V 帽 =12? H 膛 (D2+Dd+d2） +4? d2H 口 (37) 第 26 頁 = ?12? （ ++） +4? =60m3 （ 1） 爐膛直徑 D 膛 =D（無加厚段）。 （ 2） V 金 =金?G= = m3 （ 3） 根據(jù)選定的爐容比為： ，可求出爐子的總?cè)莘e為 V 總 =250=230 m3 V身 =V 總 V 池 V 帽 == m3 （ 4）爐身高度 H 身 =V 身 / 4? D2=132..8/ 4? = m (38) 則爐型內(nèi)高 H 內(nèi) =h+H 帽 +H 身 =++= m 。出鋼口一般都設(shè)在爐帽與爐身交界處，以便當(dāng)轉(zhuǎn)爐處于水平位置出鋼時(shí)其位置最低，可使鋼水全部出凈。出鋼口的主要尺寸是其中心線的水平傾角和直徑。 1）出鋼口中心線水平傾角θ： 出鋼口角度是指出鋼口中心線與水平顯得夾角，其大小應(yīng)考慮縮短出鋼口長度， 有利維修、減少鋼水二次氧氣及熱損失，大型轉(zhuǎn)爐的出鋼口角度趨向減小。國外不少采用 0，但 0176。傾角使鋼流對鋼包內(nèi)金屬的沖力變小。 本設(shè)計(jì)取θ =18176。 2）出鋼口直徑 dT：出鋼口直徑?jīng)Q定著出鋼時(shí)間，因此隨爐子容量而異。出鋼時(shí)間通常為 28min。通常 d 出 可按下面經(jīng)驗(yàn)公式確定： dT= ? = ?? =? m (39) （ 1） 出鋼口襯磚外徑 dsT=6 dT=6= m 6 .爐襯厚度確定 爐身工作層選 750mm，永久層 116mm，填充層 100mm， 總厚度為 760+116+100=976 mm 爐殼內(nèi)徑為 D 殼內(nèi) =+2= m 第 27 頁 爐帽和爐底工作層選 650mm，爐帽永久層為 150mm，爐底永久層用標(biāo)準(zhǔn)鎂磚 立砌一層 230mm，粘土磚平砌三層 653=195mm， 則爐底磚襯總厚度為 650+230+195=1075mm 故爐殼內(nèi)型高度為 H 殼內(nèi) =+= m 工作層材質(zhì)全采用鎂碳磚。 表 轉(zhuǎn)爐爐襯厚度的設(shè)計(jì)值 爐襯各部位名稱 轉(zhuǎn)爐容量 250t 爐帽 永久層厚度（ mm） 150 工作層厚度（ mm） 650 爐身 永久層厚度（ mm） 116 工作層厚度（ mm） 750 爐底 永久層厚度（ mm） 230 工作層厚度（ mm） 650 轉(zhuǎn)爐附屬設(shè)備計(jì)算 1 頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐底部供氣構(gòu)件的設(shè)計(jì) 1）選擇加強(qiáng)攪拌型：其特點(diǎn)的頂部氧槍吹氧；底部吹惰性氣體或者中性氣體 N2 氣等。 2）底