【導(dǎo)讀】萬(wàn)噸合格鑄坯煉鋼廠轉(zhuǎn)爐車間的工藝設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中制定了產(chǎn)品大綱，計(jì)劃生產(chǎn)的主要。鋼種為橋梁板、容器板等。設(shè)計(jì)內(nèi)容分為以下幾部分：三座150噸轉(zhuǎn)爐設(shè)計(jì)，氧槍、除。塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)，鐵水預(yù)處理車間設(shè)計(jì)，爐外精煉設(shè)備選型，連鑄機(jī)設(shè)備選擇等。爐—RH精煉爐—板坯連鑄機(jī)的緊湊式連續(xù)化的工藝流程。同時(shí)設(shè)計(jì)中采用了頂?shù)讖?fù)吹、消耗、資源利用、環(huán)境保護(hù)等方面達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。社會(huì)發(fā)展的需要。本的工業(yè)材料，對(duì)鋼鐵得數(shù)量和質(zhì)量得需求越來(lái)越高。轉(zhuǎn)爐的鋼產(chǎn)量占全球粗鋼產(chǎn)量的比率不到5%?？宋髂防蹭搹S又成功開發(fā)了氧氣底吹轉(zhuǎn)爐。接著日本川崎制鐵公司千葉廠也投產(chǎn)了230t底吹轉(zhuǎn)爐,稱為Q-BOP法。1980年3月,日本住友金屬工業(yè)公司鹿島。廠250t復(fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐正式投入生產(chǎn)?？蓮霓D(zhuǎn)爐耳軸經(jīng)球型接頭引入轉(zhuǎn)爐爐底；利用聲波對(duì)爐內(nèi)成渣過(guò)程進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控。④不經(jīng)脫氣處理的鋼中碳含量可達(dá)；氣體，其中O2約占15%。攪拌力；K—BOP法在精煉末期，混合底吹惰性氣體與氧氣來(lái)增加熔池?cái)嚢琛?

　　

【正文】 計(jì)結(jié)果 設(shè)計(jì)的 5 孔氧槍噴頭參數(shù)如表 1 所示 。 表 1 5 孔噴頭參數(shù) 馬赫數(shù) 喉口直徑 /㎜ 出口直徑 /㎜ 中心夾角 擴(kuò)張角 擴(kuò)張段長(zhǎng)度 /㎜ 設(shè)計(jì)流量/( m3/min ) 44 57 15176。 4176。 92 600 氧槍槍身設(shè)計(jì) 氧槍槍身由三層無(wú)縫鋼管套裝而成，內(nèi)層管是氧氣通道，內(nèi)層 管與中層管之間是冷卻水進(jìn)水通道，中層管與外層管之間是冷卻水通道。 槍身各層尺寸的確定 ① 中心氧管管徑的確定 管內(nèi)氧氣工況流量 0Q ： 0Q = QTT標(biāo)標(biāo) 00pp ? （ 324） = 030100 1 32 55 ??? ?? =3/min=式中 ： 標(biāo)p —標(biāo)準(zhǔn)大氣壓， Pa； 0p —管內(nèi)氧氣工況壓力， Pa； 標(biāo)T —標(biāo)準(zhǔn)溫度， 273K； 0T —管內(nèi)氧氣實(shí)際溫度，一般取 300K 取中心管內(nèi)氧氣流速 V0=50m/s，則中心氧管內(nèi)徑 8 1 m m18 1 0011 ??????? ??? （ 325） 式中 ： F1—中心氧管內(nèi)截面積， ㎡ ； V0—管內(nèi)氧氣流速， m/s， 一般取 40～ 50m/s， 這里取 V0=50m/s 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 32 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)熱軋無(wú)縫鋼管產(chǎn)品規(guī)格，選取中心鋼管為 φ194mm8 mm。 ② 中外層鋼管管徑 根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，選取氧槍冷卻水耗量 水Q =150t/h； 冷卻水進(jìn)水速度 進(jìn)V =6m/s，出水速度 出V =7m/s。 又中心氧管外徑 外1d =194mm， 則 ： 進(jìn)水環(huán)縫面積 ： 222 69. 4c m0. 006 94m36006 501VQF ?????進(jìn)水 （ 326） 出水環(huán)縫面積 ： 223 59. 5c 501VQF ?????出水 （ 327） 所以，中層鋼管的內(nèi)徑 d2： 1 5 . 5 mm21 . 5 5 c 9 . 44dF4d 22122 ??????? ?? 外 （ 328） 選取中層鋼管 外2d =φ219mm7mm。 ③ 外層鋼管內(nèi)徑 3 5 . 7 mm23 . 5 7 c m21 . 925 9 . 54dF4d 22233 ??????? ?? 外 （ 329） 選取外層鋼管 外2d =φ250mm8 mm。 氧槍長(zhǎng)度的確定 氧槍全長(zhǎng)包括下部槍身長(zhǎng)度 l1 和尾部長(zhǎng)度 l2。氧槍尾部裝有氧槍把持器，冷卻水進(jìn)出管接頭，氧氣管接頭和吊環(huán)等。故 l2 的長(zhǎng)度取決于爐子容量和煙罩尺寸。 氧槍下部槍身長(zhǎng)度取決于爐子容量和煙罩尺寸。 本設(shè)計(jì)取氧槍總長(zhǎng)為 20m，氧槍工作行程為 16m。 氧槍裝置和副槍裝置 氧槍裝置 為了適應(yīng)轉(zhuǎn)爐冶煉工藝變化的要求，冶煉過(guò)程中需要多次升降槍位，因此需設(shè)置氧槍升降裝置和換槍裝置。氧槍升降裝置一般都垂直布置于轉(zhuǎn)爐的上方，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，換槍迅速。但由于槍身長(zhǎng)，上下行程大，為布置升降和換槍裝置，要求轉(zhuǎn)爐廠房要高。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 33 副槍裝置 為使煉鋼過(guò)程自動(dòng)化、精確化，用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制是完全必要的，但為了提高控制的準(zhǔn)確性，在吹煉的過(guò)程中應(yīng)取得中間數(shù)據(jù)，其有效方法就是采用副槍。對(duì) 于大中型轉(zhuǎn)爐設(shè)計(jì)時(shí)副槍和氧槍是平行插入轉(zhuǎn)爐內(nèi)的。 氧氣 轉(zhuǎn)爐車間原材料供應(yīng) 鐵水的供應(yīng) 鐵水是轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要原料。一般采用高爐鐵水，高爐鐵水直接熱裝入轉(zhuǎn)爐時(shí)有混鐵爐和混鐵車兩種方式。本設(shè)計(jì)采用的是混鐵車，這是因?yàn)槠涫荑F口有蓋，在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中熱損失較小?；扈F車的容量根據(jù)轉(zhuǎn)爐容量而定，一般為轉(zhuǎn)爐容量的整數(shù)倍，并與高爐出鐵量相適應(yīng)，選擇標(biāo)準(zhǔn)系列。這里選擇 300t 容量的混鐵車。 廢鋼的供應(yīng) 廢鋼應(yīng)盡量分類存放，特別是含合金元素的廢鋼更應(yīng)注意分類存儲(chǔ)。大型轉(zhuǎn)爐煉鋼廠車間通常設(shè)單獨(dú)的廢鋼 間，按每爐需用量裝入廢鋼料斗運(yùn)到爐前。 廢鋼是作為冷卻劑加入轉(zhuǎn)爐的。根據(jù) 頂?shù)讖?fù)吹 轉(zhuǎn)爐熱平衡計(jì)算，廢鋼的加入量一般為 10～ 30%，本設(shè)計(jì)中取 15%。加入轉(zhuǎn)爐的廢鋼塊度，最大長(zhǎng)度不得大于爐口直徑的 1/3，最大截面積要小于爐口的面積的 1/7。根據(jù)爐子噸位的不同，廢鋼塊單重波動(dòng)范圍為 150～ 20xxkg。 （ 1）廢鋼的加入方式 目前在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐車間，向轉(zhuǎn)爐加入廢鋼的方式有兩種，一種是直接用橋式吊車吊運(yùn)廢鋼槽倒入轉(zhuǎn)爐；另一種是用廢鋼加料車裝入廢鋼； 本設(shè)計(jì)選用直接用橋式吊車吊運(yùn)廢鋼槽倒入轉(zhuǎn)爐。 （ 2） 廢鋼堆場(chǎng)面積 廢鋼間面 積的大小決定于廢鋼需要的堆存用的面積、鐵路條數(shù)、料槽位置及稱量設(shè)備占用的面積，高度取決于工藝操作所需要的吊車軌面標(biāo)高。廢鋼堆積的面積可按下式估算 ： 2 1 0 9 32 4 3 x ??? ??? ?HQA ㎡ （ 330） 式中 ： Q—每日所需廢鋼量， t/d；406024?179。 150179。 15%179。 3=2430t x—廢鋼儲(chǔ)存定額（天數(shù)）， d，取 3 天； H—廢鋼儲(chǔ)存允許高度，有坑時(shí)包含的深度，取 ； 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 34 ρ—廢鋼堆積密度， t/m3，取 ； （ 3） 廢鋼料斗容積 V（ m3） ： 廢鋼入爐一般通過(guò)廢鋼料斗，由普通吊車像兌鐵水那樣裝入轉(zhuǎn)爐。廢鋼料斗容積的大小決定于每爐廢鋼的裝入量。 廢鋼是一次一斗裝入。 廢鋼料斗容積 V 計(jì)算如下 ： ????? fn qV ? m3 （ 331） 式中： q—每爐加入廢鋼量， t； 根據(jù)物料平衡計(jì)算得本設(shè)計(jì)為 n—料斗裝滿系數(shù)，取 ； f—每爐加入廢鋼的斗數(shù)，取 1； ρ—廢鋼堆積密度， t/m3； 散狀材料的供應(yīng) 轉(zhuǎn)爐散狀材料包括石灰、白云石、螢石、鐵礦石、氧化鐵皮、焦炭等。品種多，批量少，批次多，要求迅速、準(zhǔn)確、可靠的供料。供應(yīng)系統(tǒng)包括散狀料堆場(chǎng)、地下（地面）料倉(cāng)、由地下料倉(cāng)送往主廠房的運(yùn)料設(shè)施、轉(zhuǎn)爐上方高位料倉(cāng)、稱量和向轉(zhuǎn)爐加料的設(shè)施。 為保證轉(zhuǎn)爐正常生產(chǎn)，設(shè)置一個(gè)散狀料堆場(chǎng)，并盡可能靠近轉(zhuǎn)爐，其儲(chǔ)量按照 15天考慮。在轉(zhuǎn)爐車間主廠房附近設(shè)置低下式地下料倉(cāng)， 便于火車、汽車或運(yùn)輸帶自動(dòng)卸料，兼有部分儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)運(yùn)作用。本設(shè)計(jì)中石灰料本廠自產(chǎn)，儲(chǔ)量為 16 小時(shí)，以防止變質(zhì)。 由于運(yùn)輸帶具有結(jié)構(gòu)輕便，運(yùn)輸能力大，工作可靠，有利于自動(dòng)化，原料破損少等特點(diǎn)，因此從下地料倉(cāng)向高位料倉(cāng)供料方式采用全膠帶運(yùn)輸，并采用可逆活動(dòng)膠帶運(yùn)輸機(jī)。運(yùn)輸設(shè)備能力以 7小時(shí)考慮。 散狀料的供應(yīng)流程 本設(shè)計(jì)采用的散狀原料供應(yīng)方式為固定膠帶和可逆活動(dòng)膠帶上料及供料方式，其流程為地面料倉(cāng) → 固定膠帶運(yùn)輸機(jī) → 轉(zhuǎn)運(yùn)漏斗 → 可逆膠帶運(yùn)輸機(jī) → 高位料倉(cāng) → 分散稱量漏斗 → 電磁振動(dòng)給料器 → 匯集膠帶運(yùn)輸機(jī) → 匯集 漏斗 → 溜槽 → 轉(zhuǎn)爐， 高位料倉(cāng)的高度略高于汽化冷卻煙道，散裝料供應(yīng)的 工藝特點(diǎn)：上料和配料時(shí)的灰塵較大，不好處理在匯集膠帶處，可改用振動(dòng)運(yùn)輸機(jī)，膠帶上料運(yùn)輸可靠，而且能力 大 ，上 料 速度快，但設(shè)備和 建筑較多，投資很大。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 35 散狀料供應(yīng)和主要設(shè)備選型 （ 1） 地面料倉(cāng)容積和數(shù)量的確定 地面料倉(cāng)的容積 V（ m3） ： .8Y0QtV? （ 332） 式中 ： Q—一天需要的原 料量， t； t—貯存天數(shù)； Y—散料堆積密度， t/m3； 根據(jù)公式 332 可得 ： 石灰 ： 1 0 10 5 0 )40/1 4 4 0()( ?? ?????V m3 . 螢石 ： 7 100 0 3 ?? ????? ）（）（V m3 白云石 ： 4 2 100 1 8 ?? ????? ）（）（V m3 焦炭粉 ： 8 100 0 0 ?? ????? ）（）（V m3 選用標(biāo)準(zhǔn)料倉(cāng)，總?cè)萘?為 ： 126m3 故料倉(cāng)需要個(gè)數(shù) ： 石灰料倉(cāng)個(gè)數(shù) ： 螢石料倉(cāng)個(gè)數(shù) ： 白云石料倉(cāng)個(gè)數(shù) ： 焦炭粉料倉(cāng)個(gè)數(shù) ： 高位料倉(cāng)容積和數(shù)量的確定 高位料倉(cāng)的作用在于臨時(shí)儲(chǔ)料，并利用重力向轉(zhuǎn)爐及時(shí)和可靠地供料保證轉(zhuǎn)爐正常生產(chǎn)。高位料倉(cāng)的橫截面一般為矩形，上部為長(zhǎng)方體，下部為四角錐形 。椎體部分的傾角不小于 45176?！?50176。，放料口尺寸為標(biāo)準(zhǔn)散狀料尺寸的 3～ 6 倍以上，一般大致為 150～300 ㎜，以保證料倉(cāng)內(nèi)的散狀料能自由下落，避免堆積成拱和卡料。 高位料倉(cāng)沿爐子跨縱向布置有三種方案，分布為共用高位料倉(cāng)、部分共用高位料倉(cāng)、單獨(dú)高位料倉(cāng)。本設(shè)計(jì)選用共用高位料倉(cāng)。 高位料倉(cāng)容積計(jì)算 ： .8Y0qtV? （ 333） 式中 ： V—料倉(cāng)容積； 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 36 q—一 天內(nèi)轉(zhuǎn)爐原料消耗量， t； t—原料貯存時(shí)間， h； Y—散料堆積密度， t/m3； 石灰按 6～ 8 小時(shí)備料，其它 24h，白班上料， Y 堆比重 t/m3。 石灰 ： )3/1(0 5 0 )40/1 4 4 0()( ?? ?????Vm3 螢石 ： 10 0 3 ?? ????? ）（）（V m3 白云石 4 10 1 8 ?? ????? ）（）（V m3 焦炭粉 ： 10 0 0 ?? ????? ）（）（V m3 各散料標(biāo)準(zhǔn)倉(cāng)計(jì)算和數(shù)量的確定 ： 石灰、螢石、白云石、焦粉用料倉(cāng)容量選 25m3，則 ： 石灰料倉(cāng)個(gè)數(shù)： 螢石料倉(cāng)個(gè)數(shù) ： 白云石料倉(cāng)個(gè)數(shù) ： 焦炭粉料倉(cāng)個(gè)數(shù) ： 采用共用料倉(cāng)，其優(yōu)點(diǎn)是料倉(cāng)數(shù)目少，停爐后料倉(cāng)中剩余石灰處理方便。缺點(diǎn)是稱量及下部給料器的作業(yè)頻率太高，出現(xiàn)臨時(shí)故障時(shí)會(huì)影響生產(chǎn)。 稱量漏斗 每個(gè)高位料倉(cāng)下口安放一個(gè)，容積應(yīng)裝下一爐鋼的全部量，應(yīng)統(tǒng)一安裝。 匯總漏斗： 一爐鋼的各種料量 。 溜槽 直徑為 5— 7 倍的原料粒徑，傾角為 30— 40176。，密封安裝，由下往上推算從煙道直段進(jìn)入。匯總斗距煙道應(yīng)保持 1m，以便于維修，高位料倉(cāng)與汽化冷卻煙道距離大于 900mm。 鐵合金的供應(yīng) 鐵合金供應(yīng)系統(tǒng)包括鐵合金 貯料間、鐵合金料倉(cāng)、輸送設(shè)施及向鋼包加料設(shè)施。鐵內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 37 合金料倉(cāng)設(shè)在爐子跨。 鐵合金由鐵合金間運(yùn)入轉(zhuǎn)爐車間的方式：