【正文】 本設(shè)計取流間 距為 連鑄機的中心距一般取決于操作澆注平臺上中間包長度及其烘燒設(shè)備的布置，鑄機中心距 k k=3a+2b+c (64) 式中， a 為中間包長度， b 為處 于操作位置的中間包與處于相臨烘燒位置的中間包的間隔距離，可 取 ～ ， c 為 處于兩個相臨烘燒位置的中間包的間距，可 取 ～，所以 k= 3 11 2 5 ? ? ? ? = (4) 各跨間布置 原料跨寬度 為 25m，爐 子跨 寬度 23m,過度跨寬度 27。 H= 1 2 3 4H H H H R? ? ? ? (63) 江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 21 =1+16+++2 = 式中 H1 為拉矯機底座基礎(chǔ)至鑄坯底面距離，一般為 ～ ， H2 位孤形中心至結(jié)晶器頂面距離。煙氣凈化系統(tǒng)各平臺，氧槍和副槍系統(tǒng)各平臺，應(yīng)盡可能利用稱量漏斗平臺和匯總漏斗平臺，必要時也可另設(shè)局部平臺。大爐取下限，小爐取上限 ,所以 H2=+ = ③ 各平臺設(shè)置 散狀料系統(tǒng)的高位料倉平臺，取其標(biāo)高與料倉進(jìn)料口的標(biāo)高相同。轉(zhuǎn)爐平臺一般由下面的經(jīng)驗式確定： 212dH H k? ? ? 式中， 1H 為轉(zhuǎn)爐耳軸標(biāo)高。 ① 轉(zhuǎn)爐耳軸標(biāo)高 H1 H1. = 1 2 3h h h R? ? ? (62) 式中 h1 為鋼包最低點至鋼包車軌面之間的距離， h2 為鋼包全高， h3 為鋼包運行安全距離， R 為轉(zhuǎn)爐最大回轉(zhuǎn)半徑。 鐵水吊車的軌面標(biāo)高為 H= 1 1 2 3H h h h? ? ? (61) 式中 H1為轉(zhuǎn)爐耳軸中心線標(biāo)高， h1為轉(zhuǎn)爐耳軸水平中心線至鐵水罐耳軸中線線距離，h2為吊車操作安全距離， h3 為吊車升高極限至軌面距離。 轉(zhuǎn)爐煉鋼車間的主廠房設(shè)計 （ 1）加料跨 加料跨的廠房高度取決于吊車軌面高度。 這些跨間組成車間的主廠房。 汪洋 ： 設(shè)計一座年產(chǎn) 800 萬噸良胚的轉(zhuǎn)爐煉鋼車間 20 6 氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼車間設(shè)計 現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼車間主要包括以下作業(yè)： 1）鐵水預(yù)處理 2）鐵水廢鋼供應(yīng) 3）轉(zhuǎn)爐吹煉 4） 造渣劑和鐵合金供應(yīng) 5）鋼水爐外精練 6）連鑄及鑄坯輸送 7）鋼水爐渣的運輸 8）煙氣的凈化和回收。 ② 出鋼溫度 TC=TM+△ TG+△ T2+△ T3+△ T1+△ T4+6△ T5 (311) 式中△ TG為連鑄中間包鋼水過熱度 ,碳素鋼一般為 1020℃取 15℃ ； △ T1為出鋼過程溫度降一般為 2060℃取 25℃計算 ； △ T2為鋼水鎮(zhèn)靜和運輸過程溫度降 ， 按 3℃ /min 計 ， 鎮(zhèn)靜和運輸 時間為 7min， 故其溫度降為 21℃ ； △ T3為鋼水吹氬過程溫度降取 20℃計 ； △ T4為鋼水離開氬站到鋼包開澆時的溫度降取 24℃ ； △ T5為從大包到中間包溫度降一般為 2030℃取 20℃故有 ： TC=+15+25+21+20+24+20 =℃ 則鋼水物理熱 Am： Am= [ ()+272+ ()] (312) = 2) 爐渣物理熱 QS： QS = [ ()+209] (313) = 3) 爐氣 ,煙塵 ,鐵珠和噴濺金屬的物理熱 : 根據(jù)相應(yīng)的數(shù)量 ,溫度及熱容確定 ,見下表： 表 326 爐氣 ,煙塵 ,鐵珠和噴濺金屬的物理熱 項目 參數(shù) 備注 爐氣物理熱 煙塵物理熱 渣中鐵珠物理熱 噴濺金屬物理熱 [ (145025)]= [ (145025)+209]= [ ()+272+ ()]= [ ()]+272+ ()]= 1450℃為爐氣和煙塵的溫度 ℃為鋼水熔點 合計 4) 輕燒白云石分解熱 QB： 根據(jù)其用量 ,成分和表 217 所示的熱效應(yīng)計算 ,則 QB= (℅ 1690+℅ 1405) (314) = 5) 熱損失 Aqua 吹煉過程中轉(zhuǎn)爐熱輻射對流傳熱以及冷卻水等帶走的熱量與爐容大小操作等因素有關(guān) ,一般約占總熱收入的的 38℅ ,本計算取 5℅ ,則有 : 江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 13 Aqua=5℅Qin =5℅= 所以， Qout=++++ = 6) 廢鋼加入量 We 用于加熱廢鋼 的熱量即剩余熱量 , If= QinQout （ 315） == 故廢鋼加 入量 We We =[ ()]+272+ ()] = 廢鋼比 =(100+)=℅ (3) 熱平衡表 熱效率 =(鋼水物理熱 +廢鋼物 理熱 +爐渣物理熱 )/熱收入總值 100℅ （ 316） =(++)/ 100℅ =℅ 表 327 熱平衡表 收入 支出 項目 熱量 /Kg ℅ 鐵水物理熱 元素氧化成渣熱 其中 C 氧化 Si氧化 Mn 氧化 P 氧化 Fe 氧化 SiO2 成渣熱 P2O5成渣熱 煙塵鐵氧化熱 爐襯碳氧化熱 項目 熱量 /Kg ℅ 鋼水物理熱 爐渣物理熱 廢鋼吸熱 爐氣物理熱 渣中鐵珠物理熱 噴濺金屬物理熱 輕燒白云石物理熱 熱損失 煙塵物理熱 合計 100 合計 100 汪洋 ： 設(shè)計一座年產(chǎn) 800 萬噸良胚的轉(zhuǎn)爐煉鋼車間 14 4 氧氣轉(zhuǎn)爐設(shè)計 轉(zhuǎn)爐爐型設(shè)計 轉(zhuǎn)爐的公稱容量 按 3 吹 設(shè)計 : Q=1440GNn/T (41) 式子中 Q一座轉(zhuǎn)爐經(jīng)常吹煉的年產(chǎn)量 t/a 1440每天日歷時間 min/d G轉(zhuǎn)爐服役期間平均出鋼量 t N轉(zhuǎn)爐有效作業(yè)天數(shù) (d/c)取 300 天 T每爐鋼平均冶煉時間取 40min (3 吹 設(shè)計 ) 所以 G=QT/1440Nn (42) =(8001000040)/(1440300) =309t 故取公稱容量為 350t 年需鋼爐數(shù) =1440300(爐 ) 轉(zhuǎn)爐爐型選擇 本設(shè)計選擇筒球型 ,在裝入量和容池直徑相同的情況下 ,與其它兩種爐型相比 ,筒球型容池略淺些 ,這就是說 ,當(dāng)熔池面積足夠大時 ,可確保合適的熔池深度 .雖然它對進(jìn)一步提高供氧強度 ,促進(jìn)渣鋼反應(yīng)和減少噴濺都是有利的 ,另外我國 1993 年 5 月 1 日新頒布的YB905892煉鋼工藝設(shè)計技術(shù)規(guī)定 提出大于 150t 的轉(zhuǎn)爐采用筒球型死爐底 . 轉(zhuǎn)爐爐型主要參數(shù) (1) 轉(zhuǎn)爐的熔爐比 (V/T) 轉(zhuǎn)爐工作容積與公稱噸位之比即為熔爐比 ,我國推薦轉(zhuǎn)爐熔爐比為 ,大容量取下限 ,我國已建容量為 300t 的熔爐比 V/T= (2) 轉(zhuǎn)爐的高徑比 轉(zhuǎn)爐的高徑比即為轉(zhuǎn)爐殼總高 H 總和爐殼外徑 D 殼之比 ,我國推薦轉(zhuǎn)爐高徑比為,大容量取下限 ,這里取 H/D=,經(jīng)計算取 ,見 () (3) 熔池直徑 D V=k /Gt (43) D熔池直徑 m G新爐金屬裝入量 t t吹氧時間 min 這里取 18mm k比例常數(shù) 取 所以 D= 350/18 = 江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 15 (4) 熔池深度 h= (Vc+)/ (44) 熔池體積 Vc=G/ρ (45) =350/ = (其中 ρm =) h=[+() 3]/() = (5) 爐帽尺寸確定 1) 爐口直徑 d d=(43～ 53)%D (46) =50%= 2) 爐帽傾角 ? φ 一般取 60～ 680 取下限 600 3) 爐帽高度 H帽 H 帽 =1/2(Dd)tan? +H 口 (47) H 口 —— 為防止因襯損而維護(hù)爐口正常形狀 ,在爐口上部設(shè)有高度為 H 口 =為 300～400mm直線段 ∴ H 帽 =1/2()tan60176。P 2O5 SiO2→2Ca O C 鐵水物理熱 QW=100 [ ()+218+ ()] (36) = 2) 元素氧化熱及成渣熱 QY 由鐵水中元素氧化量和反應(yīng)熱效應(yīng)可算出 。 P2O5) CaCO3=(Ca)+{CO2} MgCO3=(MgO)+{CO2} 139420 418072 817682 361740 1176563 238229 722432 97133 693054 169050 118020 11639 C 34834 C 29202 Si 6594 Mn 18980 P 4250 Fe 6460 Fe 1620 SiO2 4880 P2O5 1690 CaCO3 1405 MgCO3 計算過程（以 100kg 鐵水為基礎(chǔ)） (1) 熱收入 Qin 1) 鐵水物理熱 Ohm 已知純鐵水的熔點是 1536176。 C 使用含量范圍 1% 65 70 75 80 85 90 100 1 40 8 5 30 25 ≤ 3 ≤ 15 ≤ ≤ 另外， O、 H、 N 三種元素共降低鐵水 熔點值 為 6℃ （ 4）煉鋼反應(yīng)熱效應(yīng) 表 324 煉鋼溫度下的反應(yīng)熱效應(yīng) 反應(yīng)類型 化學(xué)反應(yīng) 熱效應(yīng) kj/kmol 熱效應(yīng) KJ/kg 組元 氧化反應(yīng) 成渣反應(yīng) 分解反應(yīng) [C]+1/2{O2}={CO} [C]+{O2}={CO2} [Si]+{O2}=(SiO2) {Mn}+{O2}=(MnO2) 2[P]+5/2{O2}=(P2O5) [Fe]+1/2{O2}=(FeO