【正文】 60MgO80858260CaO16SiO2Fe2O3110℃干燥后1500℃燒成后1000℃導(dǎo)熱率W/(m*k) 結(jié)晶器設(shè)計本設(shè)計選用弧形連鑄機，采用結(jié)晶器電磁攪拌從而使保護渣吸收鋼中的夾雜物，增加等軸晶，提高鑄坯質(zhì)量。鑄坯斷面尺寸為250mm250mm。選用800mm長結(jié)晶器（結(jié)晶器有效長度Lm=800100=700mm), 倒錐度為。 結(jié)晶器斷面尺寸計算方坯結(jié)晶器內(nèi)腔尺寸厚度與寬度尺寸相同可用如下經(jīng)驗公式確定：D上=D下=（1+%）D0=（1+%）*250 = B上=B下=（1+%）B0=（1+%）*250 = 結(jié)晶器震動方式：本設(shè)計結(jié)晶器采用正弦振動，振動結(jié)構(gòu)為四連桿機構(gòu)。 連鑄機的主要工藝參數(shù)的確定1）最大澆注時間：Tmax——允許的最大澆注時間；G——鋼包容量，t；本設(shè)計取轉(zhuǎn)爐公稱容量120t；f——質(zhì)量系數(shù)，本設(shè)計取11；2）拉坯速度——最大拉坯速度，m/min?！Y(jié)晶器鋼液凝固系數(shù), 取28mm/min1/2；——最小坯殼厚度，取20mm；——結(jié)晶器有效長度，本設(shè)計700mm。實際生產(chǎn)的最大拉速是理論拉速的90%~95%，本設(shè)計取95%；=*=3）工作拉速——工作拉速，m/min。L——鑄坯斷面周邊長，mm；S——鑄坯橫斷面面積，mm2；K——速度換算系數(shù)，取65；4）冶金長度液相穴深度即鑄坯的液芯長度，指鋼水從結(jié)晶器液面開始到鑄坯全部凝固完畢所走過的路程。鑄機的冶金長度取決于鑄坯的液芯長度，為了預(yù)留鑄機更大的潛力，往往使冶金長度大于液芯長度。液芯長度L液為： D——鑄坯厚度，mm。L液——鑄坯液芯長度，m?！?，m/min。——綜合凝固系數(shù)，取28mm/min1/2。5）鑄坯流數(shù)確定G——鋼包容量，t；t——鋼包澆注時間，為配合轉(zhuǎn)爐冶煉時間，取40min；S——鑄坯斷面積，m2；——該斷面的工作拉速，m/min?！T坯密度。6） 曲率半徑R = CD= 40 * = 10m；R——曲率半徑；D——鑄坯厚度；C——系數(shù)，本設(shè)計取C=40； 連鑄機的總體尺寸1） 連鑄機總長度本設(shè)計所選弧形連鑄機總體尺寸圖見圖81。圖81 弧形連鑄機總體尺寸L= R + L1 + L2 + L3 + L4 +L5 = 10 + + 5 + 4 + 6 + 5 = mL1——矯直切點至拉坯矯直機最后一個滾子的距離，m，主要由拉矯機類型來決定，；L2——拉矯機后至切割區(qū)前距離，m，適當(dāng)加長此段有利于提高拉速。；L3——切割區(qū)長度，m，如采用火焰切割時，取決于鋼種、鑄坯斷面尺寸和拉速，根據(jù)計算而定。；L4——輸出輥道或鑄坯等待區(qū)長度，m，視具體情況而定。取4*=；L5——冷床或出坯區(qū)長度，m，主要取決于最大定尺長度，再增加約1m。此外，引錠桿的結(jié)構(gòu)形式，導(dǎo)入引出的方法，存放方式等決定了它在連鑄機總長中所占位置，應(yīng)結(jié)合具體情況，確定所占的長度與空間。2） 連鑄機的總高和連鑄澆鑄跨吊車軌面標(biāo)高本設(shè)計連鑄機高度圖見圖82。連鑄機的總高一般是指從拉矯機底座基礎(chǔ)面至中間包頂面的高度。H = R + H1 + H2 + H3 + H4 = 10 + + + + = mH1——拉矯機底座基礎(chǔ)面至鑄坯底面距離，取決于出坯的標(biāo)高和設(shè)備尺寸，；H2——鑄坯弧形中心至結(jié)晶器頂面的距離，；H3——結(jié)晶器頂面至中間包水口升至最高位置時的距離，；H4——中間包全高，；圖82 澆鑄跨標(biāo)高示意圖 二冷區(qū)設(shè)計二冷區(qū)總耗水量：——二冷區(qū)總耗水量，；——連鑄機理論小時產(chǎn)量，t/h；K——冷卻強度，；二冷區(qū)各段水量計算比水量，即單位重量的鑄坯在二冷過程中的噴水量，主要與連鑄機的拉坯速度、鑄坯斷面、鋼種等有關(guān)，不同的鑄坯斷面要控制不同的二冷水量，將二冷區(qū)分為6段，各段冷卻水量滿足：式中：——第i段的二冷水量，L/min?！趇段中點至結(jié)晶器下口的長度，m；L2=3L1=3*=；L3=5L1=5*=；L4=7L1=7*=；L5=9L1=9*=；L6=11L1=11*=；所以 = : : : : : 則：= =====弧形連鑄機圈弧上半段接近于垂直狀態(tài)，可采用對稱噴水。而下段逐漸接近水平狀態(tài)，內(nèi)弧面的冷卻效果要比外湖面好，所以內(nèi)弧側(cè)的噴水量約為外弧側(cè)噴水量的1/2~1/3。本設(shè)計采用內(nèi)混式噴嘴，進行氣水噴霧冷卻。噴嘴的布置應(yīng)以鑄坯受到均勻冷卻為原則，噴嘴的數(shù)量沿鑄坯長度方向由多到少。 連鑄機生產(chǎn)能力計算澆鑄能力qm：qm = nfνρ = 6***= t/m鑄坯年產(chǎn)量G年G年= t總qm η坯η = 365246096%(290/365) = 1219525 t三臺連鑄機總年產(chǎn)量：G總=3G年=32119525=3658577 t第九章 原料供應(yīng)系統(tǒng) 鐵水的供應(yīng)本設(shè)計鐵水成分和溫度如表91所示。表91鐵水成分和溫度成分CSiMnPS溫度%0..351350℃供應(yīng)方式：采用混鐵車。運輸過程鐵損少，特別當(dāng)高爐離煉鋼車間較遠(yuǎn)時，采用混鐵車要求原始成分和溫度比較均勻穩(wěn)定，不可波動太大。工藝流程：高爐混鐵車鐵水預(yù)處理鐵水罐轉(zhuǎn)爐混鐵車的臺數(shù)NPmax=式中 Pmax—高爐鐵水最高日產(chǎn)量，9930 t/d； Q— 混鐵車容量，為爐容量的整數(shù)倍，取3120； —混鐵車裝滿系數(shù)，； c—混鐵車日周轉(zhuǎn)次數(shù)，取3次/d； η—混鐵車作業(yè)率。 廢鋼供應(yīng)及主要設(shè)備的選擇每爐需廢鋼量：G廢鋼=120()=（1）廢鋼用量=每爐用廢鋼量日出鋼爐數(shù)天數(shù) ==35萬噸（2）廢鋼種類：本廠返回的廢鋼、機械加工的廢鋼、收購的廢鋼。（3）對廢鋼尺寸的要求：厚≤250mm 寬≤500 長≤2000mm 重≤（1）廢鋼收購工藝流程如圖91。①本廠返回廢鋼氣錘破碎、氣焰切割廢鋼跨廢鋼槽 轉(zhuǎn)爐外來廢鋼廢鋼堆場廢鋼間廢鋼轉(zhuǎn)爐 汽、火車 自卸卡車 稱量后由吊車 磁盤吊車 ② 汽、火車 自卸車 稱量后由吊車 30/15t磁盤吊車 圖91 廢鋼收購工藝流程1）貯存容積式中 Q—每日所需廢鋼量，t/d； x—廢鋼儲存定額，d，70%來自企業(yè)內(nèi)部，30%來自企業(yè)外部； H—廢鋼儲存允許高度，m； ρ—廢鋼堆積密度，t/m3。2) 廢鋼槽容積V： V=q/nρf =(*2*1)= m3式中 q—每爐加入廢鋼量，%= t； n—料斗裝滿系數(shù)，n=； f—每爐加入廢鋼的斗數(shù)，取1斗； ρ—廢鋼堆積密度，t/ m3。 轉(zhuǎn)爐散裝料的供應(yīng)散狀料指的是煉鋼過程中使用的造渣劑和冷卻劑等，如石灰、白云石、鐵礦石、氧化鐵皮等。轉(zhuǎn)爐用散狀料材料的供應(yīng)特點是種類多、批量小但是批數(shù)多；供料要求迅速、準(zhǔn)確、連續(xù)、及時和設(shè)備可靠。供應(yīng)系統(tǒng)包括：散狀料堆場、地下料倉、由地下料倉送往主廠房的運料設(shè)備、轉(zhuǎn)爐上方高位料倉、稱量和向轉(zhuǎn)爐加料的設(shè)備。通過火車或者汽車將各種材料運至主廠房外的原料間內(nèi)分別卸入料倉中。由料倉送往主廠房的設(shè)備有運料提升設(shè)備、轉(zhuǎn)爐上方高位料倉、稱量和向轉(zhuǎn)爐加料的設(shè)備等。1）地面料倉料倉在靠近主廠房的附近它兼有部分貯存和轉(zhuǎn)運作用。貯存可使用若干天的散狀料（一般3~10 天），保證連續(xù)生產(chǎn)的需要。貯存能力的大小要足夠平衡來料和用料的差異，以消除來料時間波動對轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)的影響。料倉又分為兩種：地下式、地上式。2）從地面料倉向爐上高位料倉供料從地方料倉向高位料倉供料方式有全膠帶運輸和斗式提升機膠帶運輸。①、全膠帶運輸特點：結(jié)構(gòu)簡單，運輸能力大，供料過程連續(xù)，安全可靠，有利于實現(xiàn)自動化控制，原料破損少，但是占地面積大，投資大。適用于大中型轉(zhuǎn)爐車間和總圖布置不受限制的車間。膠帶機的最大傾角限制在14176。~18176。向各高位料倉卸料用可逆膠帶或膠帶卸料小車。全膠帶上料系統(tǒng)，其作業(yè)流程如下：地下料倉——固定膠帶運輸機——高位料倉——分散稱量漏斗——電磁振動給料器——匯集膠帶運輸機——匯集料斗——轉(zhuǎn)爐。②、斗式提升機膠帶運輸斗式提升機膠帶運輸是將垂直提升方式與膠帶運輸結(jié)合起來，從地面料倉向高位料倉運輸采用斗式提升機提升，然后采用膠帶卸料小車向高位料倉卸料。占地面積小，但是供料能力小，供料過程不連續(xù)，適用于小型轉(zhuǎn)爐車間。本設(shè)計中從地面料倉向爐上高位料倉供料使用全膠帶運輸。3）高位料倉高位料倉用于臨時貯存材料，其貯存量要求供24 小時使用，料倉的布置目前有三種形式。①、共用料倉兩座轉(zhuǎn)爐共用一組料倉，其優(yōu)點是料倉數(shù)目少，停爐后料倉中剩余石灰的處理方便。缺點是稱量及下部給料器的作業(yè)頻率太高，出現(xiàn)臨時故障會影響生產(chǎn)，故采用較少。②、獨用料倉每個轉(zhuǎn)爐各有自己的專用料倉，主要優(yōu)點是使用的可靠性比較大。但料倉數(shù)目增加較多，停爐后料倉剩余石灰的處理問題需合理解決。目前使用居多。③、部分共用料倉某些散料的料倉兩座轉(zhuǎn)爐共用，某些散料的料倉則單獨使用，這種裝置克服了前兩種形式的確定，基本上消除高位料倉下部給料器作業(yè)負(fù)荷過高的缺點，停爐后也便于處理料倉中剩余石灰。轉(zhuǎn)爐雙側(cè)加料能保證成渣快，改善了對爐襯侵蝕的不均勻性，但應(yīng)力求做到爐料下落點在轉(zhuǎn)爐中心部位。 鐵合金供應(yīng)系統(tǒng)鐵合金的供應(yīng)系統(tǒng)一般由煉鋼廠鐵合金儲料間、鐵合金料倉、溜槽、稱量、輸送設(shè)備和向鋼包加料設(shè)備等部分組成。鐵合金由鐵合金料間運到轉(zhuǎn)爐車間的方式有以下三種：1）鐵合金用量不大的煉鋼車間。鐵合金自卸式料罐用汽車運到主廠房再用吊車卸入轉(zhuǎn)爐爐前合金料倉需要時經(jīng)稱量用鐵合金加料車經(jīng)溜槽或鐵合金加料漏斗加入鋼包。2）中型轉(zhuǎn)爐一般采用單斗提升機將鐵合金提升到設(shè)在轉(zhuǎn)爐跨間的鐵合金料倉上方，再用膠帶運輸機卸到料倉暫存，需要加鐵合金時，經(jīng)稱量后通過加料小車或溜槽卸入鋼包。3） 需要鐵合金品種多，用量大的大型轉(zhuǎn)爐煉鋼車間。鐵合金供應(yīng)方式與散狀材料相同，采用全膠帶供料系統(tǒng)。這種系統(tǒng)工作可靠，運輸量大，自動化程度高。本設(shè)計鐵合金供應(yīng)系統(tǒng)選第三種方式，采用全膠帶供料系統(tǒng)。 供氧系統(tǒng) 制氧的基本原理空氣中含有21%的氧，含氮78%和1%的稀有氣體。在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，氧氣和氮氣的物理性質(zhì)見表92。表 92 空氣、氧氣和氮氣的物理性質(zhì)氣體空氣氧氣氮氣密度/(kg/m3)沸點/℃193183熔點/℃218從表可知氧氣和氮氣具有不同的沸點。因此首先創(chuàng)造條件使空氣液化然后加熱精餾，由于液氮的沸點較低，故其先蒸發(fā)成氮氣逸出，剩下的液態(tài)空氣含氧濃度相應(yīng)升高。這種富氧液態(tài)空氣再次蒸發(fā)使氮成分繼續(xù)逸出最后得到工業(yè)純氧。液態(tài)氧氣經(jīng)過氣化就得到氧氣，其純度可達98%~%，即所謂的工業(yè)純氧。 供氧系統(tǒng)工藝流程氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼車間的供氧系統(tǒng)是由制氧機、加壓機罐、輸氧管、控制閥閘、測量計器、氧槍等主要設(shè)備組成。我國某廠供氧系統(tǒng)流程如圖92 所示。圖92 供氧工藝流程1——制氧機 2——低壓儲氣柜 3——壓氧機 4——揷形罐 5——中壓儲氣罐 6——氧氣站 7——輸氧總管 8——總管氧壓測定點 9——減壓閥 10——減壓閥后氧壓測定點 11——氧氣流量測定點 12——氧氣溫度測定點13——氧氣流量調(diào)節(jié)閥 14——工作氧壓測定點 15——低壓信號連鎖16——快速切斷閥 17——手動切斷閥 18——轉(zhuǎn)爐氧氣轉(zhuǎn)爐車間每小時平均耗氧量取決于車間轉(zhuǎn)爐座數(shù)、噸位大小、噸鋼耗氧量和吹煉周期長短。1）一座轉(zhuǎn)爐吹煉時的小時耗氧量① 平均耗氧量② 高峰耗氧量2） 車間小時耗氧量① 平均耗氧量平均耗氧量=經(jīng)常吹煉爐子每座爐子平均小時耗氧量=38748=26244m3/h② 高峰耗氧量指幾座轉(zhuǎn)爐同時處在吹氧所需供應(yīng)的氧氣量，一般可以考慮兩座轉(zhuǎn)爐同時吹氧時間內(nèi)有一般重疊，因此，三座轉(zhuǎn)爐車間耗氧量等于一座轉(zhuǎn)爐的2倍。高峰耗氧量=219440=38880m3/h 制氧機的選擇對于專供氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼制氧機的生產(chǎn)能力必須根據(jù)轉(zhuǎn)爐車間需氧量選擇，制氧機的總?cè)萘扛鶕?jù)煉鋼車間小時平均耗氧量確定通過在制氧機和轉(zhuǎn)爐之間設(shè)置儲氣罐來滿足車間高峰用氧量。在決定制氧機組的能力時還需考慮制氧機國家標(biāo)準(zhǔn)系列。本設(shè)計采用3座10000m179。/h 制氧