【正文】 長度為 78mm，噴孔喉口的直線段長度為 3mm，擴(kuò)散段的半錐角取7o，則擴(kuò)張段長度 L 為： 第 24 頁 o7tan2d喉出?L ot56 .m收縮段進(jìn)口尺寸 d 收 =74mm，收縮段長度為 L 收 = 收 =59mm。收縮段半錐角 收 喉收錐 2dtan1?? 5674t1? 30?喉口直線段兩端以光滑圓弧與兩個(gè)圓錐相切。噴頭端面設(shè)計(jì)成與噴頭軸線的垂直平面相交夾角為 10176。的圓錐面，為正口拉烏爾噴管，為改善錐面受熱情況，用一個(gè)垂直與噴頭的中心軸線的小平面替代尖錐頂。 氧槍水冷系統(tǒng)氧槍槍身由三層同心無縫管組成，其長度決定于爐子尺寸與工藝布置要求。其主要尺寸計(jì)算如下：(1)中心鋼管直徑的確定。已知氧流量 Q=630Nm3/min，氧氣流在中心管內(nèi)的流速按 50m/s, 保證其經(jīng)濟(jì)性和安全性。依據(jù)氣體狀態(tài)方程，在中心管內(nèi)的實(shí)際狀態(tài)下的氧流量為： 3????實(shí)Q則中心鋼管直徑為： .?內(nèi)中心鋼管的壁厚及直徑根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)無縫管產(chǎn)品規(guī)格選定為 248。1888mm。(2)中層鋼管和外層鋼管直徑的確定。中層及外層鋼管的直徑主要根據(jù)冷卻水的流速和流量來確定。冷卻水從中心鋼管和中層鋼管之間形成的環(huán)縫進(jìn)入，經(jīng)過噴頭端部，由外層和中層鋼管之間的環(huán)縫流出。進(jìn)水速度選取 6m/s，出水速度選取 7m/s，端頭處的水流速取為 9 m/s。210t 復(fù)吹轉(zhuǎn)爐氧槍冷卻水耗量為 210t/h，冷卻水在氧槍中的溫升控制取△t=20℃，出水溫度 ﹤50℃。氧槍受熱表面所受的最大熱負(fù)荷值大約為 第 25 頁（～）10 6kJ/hm2。進(jìn)水環(huán)縫截面積： ???）（水水 VQF出水環(huán)縫截面積： m2872 ）（水水已知中心鋼管外徑 d 內(nèi) 1=188mm，則中層鋼管的內(nèi)徑為： 21d4）（ 內(nèi)中 ???F 2890? m2?選取中層鋼管為 248。2044mm。同理，外層鋼管內(nèi)徑為： 212)d(4d中外 ??F2908??m215選取外層鋼管為 248。22510mm。為保證銅頭能有較高的壽命，應(yīng)使銅頭底部的流通間隙高度小于外冷卻水層環(huán)縫厚度。(3)中層套管下沿至噴頭面間隙 h 的計(jì)算。該處的間隙面積為 2hmh %75vq75????WA又知 2hd1h）（???故 ??????）（）（?A(4)氧槍總長度和行程確定：根據(jù)氧槍總長公式為 87654321 hhh??槍H 第 26 頁 ?????=式中 h1——氧槍最低位置至爐口距離，m； .???口身帽 H = h2——爐口至煙罩下沿的距離，取 ； h3——煙罩下沿至煙道拐點(diǎn)的距離，取 ； h4——煙道拐點(diǎn)至氧槍孔的距離，m； h5——為清理結(jié)渣和換槍需要的距離，取 ； h6——根據(jù)把持器下段要求決定的距離，m ； h7——把持器的兩個(gè)卡座中心線間的距離，m ； h8——根據(jù)把持器上段要求決定的距離，m 。氧槍行程為 54321hh??行H ..70. ）（ m5 第 27 頁4 連鑄車間的設(shè)計(jì) 連鑄機(jī)機(jī)型的選擇由于本設(shè)計(jì)的產(chǎn)品為板坯，結(jié)合現(xiàn)在連鑄機(jī)的發(fā)展趨勢，本設(shè)計(jì)選用弧形連鑄機(jī)（圖 41） 。 連鑄機(jī)的主要工藝參數(shù)連鑄機(jī)的主要工藝參數(shù)是決定連鑄機(jī)機(jī)械設(shè)備性能和尺寸的基本前提，也是連鑄機(jī)車間工藝布置的主要依據(jù)。連鑄機(jī)的主要工藝參數(shù)包括鋼包允許的最大澆鑄時(shí)間、鑄坯斷面、拉坯速度、流數(shù)、冶金長度、弧形半徑等。 鋼包允許的最大澆注時(shí)間鋼包允許的最大澆鑄時(shí)間主要受鋼種、鋼包容量、包襯材質(zhì)、烘烤條件、覆蓋保溫劑、鋼包加蓋等因素影響，可按如下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： ?? in861式中： tmax——鋼包允許的最大澆注時(shí)間，min； G——鋼包容量，t，本設(shè)計(jì)中為 230 t； f——質(zhì)量系數(shù)，本設(shè)計(jì)選取 f =12。 鑄坯斷面根據(jù)設(shè)計(jì)要求，斷面尺寸取為板坯 180mm700mm，方坯150mm150mm。 第 28 頁 拉坯速度主要受連鑄機(jī)冶金長度、結(jié)晶器出口鑄坯凝殼厚度及拉坯力的限制。取：出結(jié)晶器時(shí)最小坯殼厚度：板坯 ，方坯 ，結(jié)結(jié)晶器內(nèi)鋼液m20??15??的凝固系數(shù)：板坯 ，方坯 。結(jié)晶器有效長in5mKmin30K度 。90m?L圖 4—1 弧形連鑄機(jī)1—鋼包；2—中間包；3—結(jié)晶器；4—夾輥；5—液相穴；6—鑄坯7—輥道；8—切割裝置；9—拉矯裝置（1） 連鑄機(jī)理論拉坯速度可依據(jù)下式計(jì)算： 2maxv）（ KL??式中： vmax——理論最大拉速， m/min； Lm——結(jié)晶器有效長度， m； Km——結(jié)晶器內(nèi)鋼液凝固系數(shù)，mm/min 1/2； δ——結(jié)晶器出口處的最小坯殼厚度， mm。 第 29 頁板坯： ?）（方坯： ）（ （2）工作拉速：根據(jù)最大拉速及已有廠的經(jīng)驗(yàn)，取工作拉速為板坯 ； 方坯 ?? 連鑄機(jī)的流數(shù)連鑄機(jī)的流數(shù)計(jì)算式如下： GNtFv??式中：G——鋼包容量，t； t——鋼包澆鑄時(shí)間，min，本設(shè)計(jì)取 80min； F——鑄坯斷面面積， m2； v——該斷面的工作拉速，m/min； ρ——鑄坯密度，t/m 3，本設(shè)計(jì)為 t/m3。板坯： ????N方坯： 流935故連鑄機(jī)板坯取二機(jī)二流，方坯四機(jī)四流。 鑄坯的液相深度和冶金長度液相深度計(jì)算如下： 2max4vKDL?式中： L——液相深度，m； D——鑄坯厚度，mm； 第 30 頁 vmax——最大拉速， m/min； K——綜合凝固系數(shù)，mm/min 1/2 板坯 ，方坯 min25m?K。min30m?可得：板坯： m ；方坯： m。?L根據(jù)生產(chǎn)中的一般經(jīng)驗(yàn)： ；1.則 液相深度：板坯 m ； 方坯 m。20? 弧形半徑連鑄機(jī)圓弧半徑可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：R 0=KD式中： K——系數(shù)，K=35~45 碳素鋼取下限值，特殊鋼取上限值； 其中：板坯 K=42 ； 方坯 K=40 ； D——鑄坯厚度，m。代入數(shù)據(jù)得：板坯 R0= m 方坯 R0= m 連鑄機(jī)生產(chǎn)能力的確定連鑄機(jī)的生產(chǎn)能力與煉鋼爐的類別、容量和座數(shù)、冶煉鋼種、爐外處理工藝、鑄坯斷面、鑄機(jī)臺數(shù)和流數(shù)、連澆爐數(shù)、連鑄機(jī)作業(yè)率等因素有關(guān)，且應(yīng)根據(jù)煉鋼廠的實(shí)際情況。 理論小時(shí)產(chǎn)量連鑄機(jī)的理論小時(shí)產(chǎn)量按下式計(jì)算： 60QNBDv??式中： Q——連鑄機(jī)理論小時(shí)產(chǎn)量，t/h； B——鑄坯寬度，m； D——鑄坯厚度，m； v——工作拉速，m/min； 第 31 頁 ρ——鑄坯密度，； N——流數(shù)。代入數(shù)據(jù)得： 板坯 Q=165 t/h ； 方坯 Q=139 t/h 。 連鑄機(jī)的平均年產(chǎn)量 ???AG24365式中： A——連鑄機(jī)理論小時(shí)產(chǎn)量，t/h； ——年作業(yè)率，%。?可得： 板坯 G= 萬噸 ； 方坯 G= 萬噸。 連鑄機(jī)臺數(shù)的確定 根據(jù)年產(chǎn) 300 萬噸板坯，200 萬噸方坯的鑄坯任務(wù)要求及連鑄機(jī)年產(chǎn)量，選三臺板坯連鑄機(jī)，一臺方坯連鑄機(jī)。 結(jié)晶器的設(shè)計(jì)結(jié)晶器之連鑄設(shè)備中最關(guān)鍵的部位，主要起著鑄坯成形的作用。結(jié)晶器的性能應(yīng)具有良好的導(dǎo)熱性、剛性，內(nèi)表面耐磨性好，結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量小，易于制造、安裝、調(diào)試和維修，造價(jià)低。本設(shè)計(jì)中結(jié)晶器采用弧形橫斷面的在線調(diào)寬板坯結(jié)晶器，其內(nèi)壁采用銅鉻材質(zhì)。 結(jié)晶器的長度用經(jīng)驗(yàn)公式 ）—（ ??L板坯、方坯均為 結(jié)晶器斷面尺寸 由于鑄坯在冷卻過程中逐漸收縮以及矯直時(shí)都將引起半成品鑄坯的變形，因此，要求結(jié)晶器的斷面尺寸比連鑄坯斷面尺寸的公稱尺寸大一些，厚度方向取 3%，寬度方向取 2%。板坯： mm185%3180???）（ mm7427）（方坯： mm5）（ 第 32 頁 mm153%2150???）（結(jié)晶器的尺寸為：板坯 m7148? 方坯 。 結(jié)晶器銅壁厚度 結(jié)晶器銅壁厚度主要決定于結(jié)晶器的剛度、使用過程的修復(fù)次數(shù)和熱阻，以有利于提高拉速和結(jié)晶器使用壽命。因此，有效厚度應(yīng)適當(dāng)厚一些，本設(shè)計(jì)采用 35mm。 結(jié)晶器錐度結(jié)晶器適當(dāng)錐度是為了利于減少氣隙，提高導(dǎo)熱性能，加速鑄坯殼的生成。本設(shè)計(jì)板坯結(jié)晶器采用 %/m。 結(jié)晶器拉坯阻力結(jié)晶器拉坯阻力可按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：F=（10000~15000 ）L 0式中： L0——結(jié)晶器的周邊長，m； F——拉坯阻力， N。則結(jié)晶器拉坯阻力： 板坯 F=17600~26400N 方坯 F=6000~9000N 二次冷卻裝置二冷裝置包括支撐導(dǎo)向裝置、噴淋冷卻裝置和作為安裝基礎(chǔ)的底座等部分組成。二冷區(qū)的設(shè)計(jì)工藝要求為：1）二冷裝置在高溫鑄坯作用下應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度；2）結(jié)構(gòu)簡單，對中準(zhǔn)確，調(diào)整方便，能適應(yīng)改變鑄坯斷面的要求，便于快速更換和維修；3）能按要求調(diào)整噴水量，以適應(yīng)改變鑄坯斷面、鋼種、澆注溫度和拉坯速度變化的要求。 （1）為了解決整個(gè)二冷裝置的受力變形和受熱變形和保證對弧的準(zhǔn)確問題，本設(shè)計(jì)采用 6 段扇形段組成及活動(dòng)的支撐方式。為了防止鼓肚，適應(yīng)拉速的提高和板坯寬度的加大，采用密排的整體短夾輥。 （2）在結(jié)晶器與輥?zhàn)又g及輥?zhàn)又g設(shè)有冷卻水系統(tǒng)，本設(shè)計(jì)采用氣水噴嘴，保證鑄坯冷卻均勻，節(jié)水約 50%，噴嘴用量減少，便于維修，噴嘴出水孔不易堵塞，氣水調(diào)節(jié)范圍大。冷卻水量在連鑄坯拉坯方向大致按時(shí)間的平方根的倒數(shù)遞減，鑄坯內(nèi)弧側(cè)的噴水量約為外弧側(cè)的 1/2。 （3）二冷區(qū)冷卻水的壓力為 ，其噴水量與鑄坯斷面、拉速和鋼種有關(guān)。二冷區(qū)其總耗水量 Q0 的計(jì)算式如下： Q0= δQ =（1653+139）=634t/h 第 33 頁式中：Q——連鑄理論小時(shí)產(chǎn)量，t/h；δ——冷卻強(qiáng)度，也叫比水量， t/t 坯，本設(shè)計(jì)取 水 /t（鋼） 。 拉坯矯直裝置及引錠裝