【正文】 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。因此，有效厚度應(yīng)適當(dāng)厚一些，本設(shè)計采用 35mm。本設(shè)計中結(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)。?可得： 板坯 G= 萬噸 ； 方坯 G= 萬噸。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)煉鋼廠的實際情況。 鑄坯的液相深度和冶金長度液相深度計算如下： 2max4vKDL?式中： L——液相深度，m； D——鑄坯厚度，mm； 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。結(jié)晶器有效長in5mKmin30K度 。 鋼包允許的最大澆注時間鋼包允許的最大澆鑄時間主要受鋼種、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)驗公式計算： ?? in817式中： tmax——鋼包允許的最大澆注時間，min； G——鋼包容量，t，本設(shè)計中為 170 t； f——質(zhì)量系數(shù)，本設(shè)計選取 f =12。該處的間隙面積為 2hmh %7vq75????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 .... ??=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的距離，取 ； h4——煙道拐點至氧槍孔的距離，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 。同理，外層鋼管內(nèi)徑為： 212)d(4d中外 ??F2906??m20選取外層鋼管為 248。氧槍受熱表面所受的最大熱負(fù)荷值大約為（～）10 6kJ/h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。已知氧流量 Q=450Nm3/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。噴頭端面設(shè)計成與噴頭軸線的垂直平面相交夾角為 12176。噴孔分散度 m=d 間 /d 出 =。 表 3—2 噴頭參數(shù)的原始數(shù)據(jù)類別\成分(%) C Si Mn P S鐵水預(yù)處理后設(shè)定值 冶煉 Q235B,終點鋼水 C=%根據(jù)鐵水成分和所煉鋼種進(jìn)行的物料平衡計算，取每噸鋼鐵料耗氧量為 48m3 ,吹氧時間為 16min。設(shè)計主要要求為：A 正確設(shè)計工況氧壓和噴孔的形狀、尺寸，并要求氧氣射流沿軸線的衰減應(yīng)盡可能的慢。噴頭由紫銅經(jīng)機(jī)加工或用鍛造方法制成，槍身由無縫管做成的三層套管組成。本次設(shè)計取轉(zhuǎn)速為 ，傾動機(jī)構(gòu)選用全懸掛式。傾動速度一般是可調(diào)的。傾動機(jī)構(gòu)采用電動機(jī)—齒輪傳動方式，為了保證設(shè)備運(yùn)行的安全性和實現(xiàn)設(shè)備輕、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積少的目的，本設(shè)計采用全懸掛四點嚙合的傾動機(jī)構(gòu)布置形式。耳軸及其軸承：爐體和托圈的全部載荷都通過耳軸，經(jīng)軸承座傳給地基；同時傾動機(jī)構(gòu)的傾動力矩又通過耳軸傳給托圈和爐體。爐殼與托圈間采用自調(diào)螺栓連接裝置。=10113/7090=≥ ，符合要求，所以認(rèn)為所設(shè)計的爐子尺寸基本HD總殼上是合適的，能夠保證轉(zhuǎn)爐正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在轉(zhuǎn)爐吹煉過程中，爐殼承受多種負(fù)荷的作用，是爐殼產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力，以致引起不同程度的變形。爐帽制成圓椎型。采用四個雙套管式噴嘴，噴嘴對稱分布置于爐底，應(yīng)使底吹和頂吹產(chǎn)生的熔池環(huán)流運(yùn)動同向，以獲得最佳的攪拌效果，即最快的熔池混勻。 （3）出鋼口搗打料一般用焦油鎂砂；爐身的填充層，也是用焦油鎂砂搗打而成。? 1）出鋼口直徑 d 出 可按如下經(jīng)驗式確定 ??出= 0.?cm 取 18cm8? 2）出鋼口襯磚外徑： dST = 6d 出 =6= m 3）出鋼口長度 LT =7d 出 =7 = 爐襯設(shè)計爐襯設(shè)計的主要任務(wù)是選擇合適的爐襯材質(zhì)，確定合理的爐襯組成和厚度，并提出相應(yīng)的磚型方案，以確保獲得經(jīng)濟(jì)上的最佳爐齡。 3）爐帽高度 H 帽 ：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，在路口上部設(shè)有高度為 H 口 =400mm 的直線段。 （3）熔池直徑 D 計算： D = K TG/式中 D——熔池直徑，mG——新爐金屬裝入量，t,可取公稱容量 150t——吹氧時間，min，取 16K——比例系數(shù)，取 帶入數(shù)據(jù)得 =?? V 池 = V 金 = G / 金 = 150 / = m3 ? （4）熔池深度 h： h = V 池 / D2 = () =1600 mm （5）爐帽尺寸的確定：設(shè)計時考慮以下因素：穩(wěn)定性，便于兌鐵水和加廢鋼，減少熱損失，避免出鋼時鋼渣混出或從爐口流渣，減少噴濺。通常其底部直徑 d≈,其熔池體積 Vc(m3)與熔池直徑 D(m)、熔池深度 h(m)有如下關(guān)系：Vc= 主要參數(shù)的確定 （1）爐容比：一方面由于復(fù)吹轉(zhuǎn)爐吹煉過程比單純頂吹平穩(wěn)，其鋼渣噴濺高度相應(yīng)低于后者；另一方面，復(fù)吹轉(zhuǎn)爐呈矮胖型，特別是采用截錐型熔池時，在裝入量和熔池直徑均相同的情況下，其熔池又比較深，以至熔池面以上的爐膛高度已比筒球型或錐球型的頂吹轉(zhuǎn)爐有所降低。據(jù)報道，日本基本淘汰了單純頂吹法，國內(nèi)轉(zhuǎn)爐的發(fā)展方向也是積極采用復(fù)吹。本章以頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐為重點，對其爐型、爐襯、爐體金屬結(jié)構(gòu)和傾動機(jī)構(gòu)以及底部供氣構(gòu)件進(jìn)行選型和設(shè)計。 %????熱 收 入 總 值 廢 鋼 吸 熱爐 渣 物 理 熱鋼 水 物 理 熱熱 效 率 ?若不計算爐渣帶走的熱量時： 10??熱 收 入 總 值廢 鋼 吸 熱鋼 水 物 理 熱熱 效 率 ? = %應(yīng)當(dāng)指出，加入鐵合金進(jìn)行脫氧和合金化，會對熱平衡數(shù)據(jù)產(chǎn)生一些影響。 表 2—23 某些物料的物理熱 項 目 參 數(shù) （kJ） 備 注爐氣物理熱 [(145025)]= 1450℃系爐氣和煙塵溫度煙塵物理熱 [(145025)+209]=渣中鐵珠物理熱[(152025)+272+(16901520)]=1520℃系鋼水熔點噴濺金屬物理熱1[(152025)+272+(16901520)]= 合 計 Qx = （4）生白云石分解熱 Qb ：根據(jù)其用量、成分和表 2—20 所示熱效應(yīng)計算之。 （1）鋼水物理熱 Qg ： 先按求鐵水熔點的方法確定鋼水熔點 Tg ；再根據(jù)出鋼和鎮(zhèn)靜時的實際溫降（通常前者為 40~60℃，后者約 3~5℃/min ,具體時間與盛鋼桶大小和澆注條件有關(guān)）以及要求的過熱度（一般為 50~90℃）確定出鋼溫度 Tz ；最后由鋼水量和熱容算出物理熱。SiO2 1620=Fe FeO 4250= 合 計 Qy （3）煙塵氧化熱 Qc：由表 2—4 中給出的煙塵量參數(shù)和反應(yīng)熱效應(yīng)計算可得。 （1）鐵水物理熱 Qw：現(xiàn)根據(jù)純鐵熔點、鐵水成分以及溶入元素對鐵熔點的降低值（表 2—12—1 和 2—21）計算鐵水熔點 Tt，然后由鐵水溫度和生鐵比熱（表 2—18 和 2—19）確定 Qw。SiO 2） 成渣反應(yīng)97133 1620P2O5 (P2O5)+4（CaO）=（4CaO其他數(shù)據(jù)參照物料平衡選取。為此需在鋼包內(nèi)加入焦粉增碳。現(xiàn)根據(jù)鋼種成分設(shè)定值（表 2—1）和鐵合金成分及其燒損率（表 2—3）算出錳鐵和硅鐵的加入量，再計算其元素的燒損量。鋼水量 Qg = 鐵水量—鐵水中元素的氧化量 —煙塵、噴濺和渣中的鐵損 =[（75%56/72+20%112/160)+1+6%] = kg。本計算中，其值為 m3（見表 2—9） ； Vx——鐵水鐵水與石灰中的 S 與 CaO 反應(yīng)還原出的氧量，m 3 。其中 CO、CO SO 2 和H2O 可由表 2—5~2—7 查得，O 2 和 N2 則由爐氣總體積來確定。因 設(shè)定的終渣堿度R=；故石灰加入量為[R∑(SiO 2)∑(CaO)]/(%CaO 石灰 R%SiO2 石灰 ) =(%%)=。 第二步：計算氧氣消耗量。 第一步：計算脫氧和合金化前的總渣量及其成分。2 轉(zhuǎn)爐煉鋼物料平衡和熱平衡計算 物料平衡計算 計算所需原始數(shù)據(jù)。??年 需 良 坯 量年 需 合 格 鋼 水 量 良 坯 收 得 率 爐 外 精 煉 回 收 率爐外精煉收得率：取 99%；連鑄收得率：取 98%；代入數(shù)據(jù)得： ；萬 噸年 需 合 格 鋼 水 量 %98370??年 需 鋼 水 量平 均 爐 產(chǎn) 鋼 水 量 年 出 鋼 爐 數(shù)代入數(shù)據(jù)得： 。詳見于表 11：表 11 產(chǎn)品大綱鋼種 代表型號 年產(chǎn)鋼量 所占比例 鑄坯斷面長寬定長尺寸 成品形式普碳鋼 Q235B 200 萬噸 54% 180700mm 9000mm 鋼板低合金鋼 Q345 170 萬噸 46% 150150mm 9000mm 鋼板 轉(zhuǎn)爐車間組成現(xiàn)代氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼車間一般由以下各部分組成：鐵水預(yù)處理站及鐵水倒罐站；廢鋼堆場與配料間；主廠房（包括爐子跨、原料跨、爐外精煉跨、澆鑄系統(tǒng)各跨間） ；鐵合金倉庫及散狀原料儲運(yùn)設(shè)施；中間渣場；耐火材料倉庫；一、二次煙氣凈化設(shè)施及煤氣回收設(shè)施；水處理設(shè)施；分析、檢測及計算機(jī)監(jiān)控設(shè)施；備品備件庫、機(jī)修間、生產(chǎn)必需的生活福利設(shè)施；水、電、氣（氧、氬、氮、壓縮空氣）等的供應(yīng)設(shè)施。脫硅達(dá)到要求后，可以進(jìn)行脫磷操作；脫磷渣送到脫磷渣再生器中，此過程產(chǎn)生的爐渣考慮到整個流程的最優(yōu)化，分別取 50%返回脫磷和脫硅程序；當(dāng)高磷鐵水達(dá)到一定量時，將其轉(zhuǎn)移到一個脫磷包中進(jìn)行深脫磷，產(chǎn)生的磷含量10% 的爐渣可以送到化肥廠生產(chǎn)磷肥，剩余的高磷鐵水送到其他小型的鑄造廠用于鑄造。關(guān)鍵詞：煉鋼，頂?shù)讖?fù)吹，工藝流程，精煉，連鑄，設(shè)計Design DescriptionAt present, there are two main steelmaking processes: converter steelmaking process with blast furnace hot metal and steel scrap as the raw materials and the arc (furnace) process with prereduction pellets or highquality industrial steel scrap as raw materials. In this paper, the representative process binedblowing oxygen converter process with a scale of 106 continuous casting billet annual is designed.. In the workshop, main equipments including 2150t converters and its auxiliary equipments with 2 LF refining furnaces, 2 sets of slab continuous casting machines and a set of billet continuous casting machine are designed. The Smelting period is set for 38 minutesin which the actual oxygen blowing time is only 16 minutes. Depending