【正文】 本文參考了大量的文獻資料，在此，向各學術界的前輩們致敬！ 學生簽名： 日 期： 50。在設計時由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導師的督促指導，以及一起工作的同學們的支持，想要完成這個設計是難以想象的。（4）本設計轉爐煉鋼廠主要技術經(jīng)濟指標：（1） 轉爐公稱容量：250t；（2） 轉爐座數(shù)：2座；（3） 轉爐冶煉周期：39min/爐，其中純吹氧時間：18min/爐；（4） 轉爐平均出鋼量（鋼水）：250t/爐；（5）年產(chǎn)爐數(shù): 12803爐；（6） 鋼水日產(chǎn)量： 17112 t；（7） 轉爐作業(yè)率：95%；（8） 鋼水收得率：%；（9） 連鑄收得率：95%；（10） 年產(chǎn)鋼坯量：510萬 t；（11）轉爐廢鋼比：%；（12）氧氣消耗：60Nm3/t鋼水（13） 爐齡：20000次另外，本次設計讓我學會了文獻資料的查閱，相關參數(shù)的分析以及CAD、WORD編輯的嫻熟運用，更讓我對轉爐煉鋼車間設計的原理和過程有了深刻的理解，為我以后的工作奠定了重要基礎。轉爐采用全自動吹煉技術后，提高了終點控制的精度，終點拉碳至出鋼時間大大縮短，噴濺率下降。為了適應市場需求，潔凈鋼的生產(chǎn)工藝研究將成為冶金行業(yè)的重點課題。社會對鋼鐵企業(yè)的要求也發(fā)生了重大轉變，從過去單純要求鋼鐵廠為社會進步不斷提供低成本、高品質(zhì)的鋼材外，還要求充分發(fā)揮其能源轉換功能，節(jié)能減排并融入循環(huán)經(jīng)濟社會的功能。參照邯鋼集團邯寶公司煉鋼廠250t轉爐煙氣回收系統(tǒng)，選用10萬m3的煤氣柜。利用燃燒器所產(chǎn)生的CO2廢氣，清洗煙道中殘留的O2以保證安全。 煤氣柜煤氣柜是儲存煤氣之用，以便于連續(xù)供給用戶成分、壓力、質(zhì)量穩(wěn)定的煤氣，是復吹轉爐回收系統(tǒng)中重要設備之一。煙氣溫度控制在不低于150~200℃。管式除塵器的管徑通常為150~300mm，長2~5m。 靜電除塵器靜電除塵的原理是利用放電作用，使煙氣中氣體分子電離，由此導致塵粒帶電，遂被靜電吸引沉積于集塵電極上。煙道垂直段高度一般為3~4m，斜煙道的傾斜角為55186。由此可求得煙氣射流直徑為：所以本設計固定煙罩直徑D1取4200 mm。固定煙罩內(nèi)的直徑要大于爐口煙氣射流進入煙罩時的直徑。 活動煙罩下沿直徑D2式中 d口—轉爐爐口直徑，mm 活動煙罩的高度Ht 可使煙罩下沿能降到爐口以下200~300mm處。該LT法煙氣凈化系統(tǒng)的主要參數(shù)如下：爐氣量：17000m3/h；爐口煙氣溫度：1450℃；從汽化冷卻煙道出來煙氣溫度：800~100℃；從蒸發(fā)冷卻器出來煙氣溫度：150~200℃；放散管處煙塵濃度：≤68mg/m3；煤氣進入煤氣柜溫度：≤70℃；煤氣回收量：≥100m3/t； 煙氣凈化回收系統(tǒng)主要設備 煙罩煙罩位于爐口之上，主要作用是收集煙氣使之不外溢，且可控制吸入的空氣量。 轉爐煙氣凈化方法本設計轉爐煙氣凈化采用未燃法干法靜電除塵，故煙氣量小得多，且可回收煤氣和獲得干塵，被認為是最經(jīng)濟的方法，越來越受到各國的重視。 煙氣凈化方案選擇 爐口附近煙氣處理方法轉爐煙氣從爐口逸出，在進入煙罩過程中或燃燒、或不燃燒、或部分燃燒，然后經(jīng)過氣化冷卻煙道或水冷煙道，溫度有所下降；進入凈化系統(tǒng)后，煙氣還需進一步冷卻，有利于提高凈化效率，簡化凈化設備系統(tǒng)。（2）煙塵成分未燃法轉爐煙塵中60%以上為FeO，其顏色呈黑色。%~%，煙塵中的含塵量為15~120g/m3。（4）煙氣發(fā)熱量轉爐煙氣未燃法，當煙氣含60%~80%CO時，~。（2）煙氣溫度轉爐未燃煙氣溫度為1400~1600℃，燃燒煙氣溫度為1800~2000℃，因此煙氣凈化系統(tǒng)中必須設置冷卻設備。第9章 轉爐車間煙氣凈化與回收 轉爐煙氣與煙塵 轉爐煙氣（1）煙氣來源及化學組成在轉爐吹煉過程中，熔池碳氧反應生成的CO和CO2，是轉爐煙氣的基本來源；其次是爐氣從爐口排出時吸入部分空氣，可燃成分有少量燃燒生成廢氣，也有少量來自爐料和爐襯中的水分，以及生燒石灰中分解出來CO2氣體等。 弧形連鑄機總體尺寸弧形連鑄機的總長度L（m）大致按下式結合具體情況計算： 式中 R——連鑄機圓弧形半徑； ——矯直切點至拉矯機最后一個輥子的距離，主要由拉矯機類型來決定，當帶液芯拉矯時較長，～，； ——拉矯機后至切割區(qū)前的距離，～，； ——切割區(qū)長度，小方坯約取3～4m此設計取4m； ——輸出輥道或鑄坯等待區(qū)長度，； ——冷床或出坯區(qū)長度，取決于最大定尺長度，再增加1m。弧形連鑄機的總長度是指結晶器外弧豎直切線倒冷床后固定擋板之間的水平距離。設計2250t氧氣轉爐，方坯與板坯連鑄機各兩臺，主廠房由廢鋼間及鐵水倒罐站、原料跨、轉爐及爐外精煉跨、澆注跨、出坯跨及鑄坯精整跨等八個跨間組成。 連鑄車間工藝的布置原則：鋼水供應方便，重視中間包拆卸、修砌和烘烤，以及對結晶器和二冷扇形段的更換，對弧等設備設置專門工作區(qū)，留有適當?shù)蔫T坯精整區(qū)域，采用計算機技術。連鑄機一般是集中在一起布置，大致是2～3臺連鑄機為一組。結合上述原則，確定設計車間澆鑄跨長度為180m。 澆鑄跨長度取決于連鑄機的臺數(shù)以及操作平臺長度，中間包的修砌長度等。（3）副槍長 式中 ——副槍長； ——副槍在副槍小車內(nèi)的一段距離,取600mm； 則： =+=2352mm（4）副槍中心至吹氧管中心距離取710mm；（5）副槍系統(tǒng)最高點標高 式中 ——副槍系統(tǒng)最高點標高； ——老爐鋼液面至轉爐耳軸中心高度,區(qū)2665mm； ——副槍小車上升到最高點到最高點副槍卷揚系統(tǒng)導向輪最高點距離,取900mm；則： =+++=（6）有副槍系統(tǒng)轉爐跨軌面標高 式中 ——轉爐跨起重機軌面標高；——副槍系統(tǒng)最高點到起重機橋架梁下緣高度,取500mm；——起重機橋架梁下緣到起重機軌面高度,取900mm；則： =+=（7）吹氧管行程 式中 ——吹氧管行程；——活動煙罩固定段下緣到斜煙道拐角點的高度,取3000mm；——斜煙道拐角點到吹氧管密封口上緣的高度,取3500mm,β角取60176。（1）副槍行程式中 ——副槍行程； ——吹氧管下降到最低點,噴頭到轉爐耳軸中心線的高度； ——轉爐耳軸中心線到爐口的高度 6103mm；——轉爐路口到活動眼罩骨頂端下院的高度,取1700mm； ——斜煙道拐角點到副槍孔出口的高度,取5500mm； ——副槍孔出口到副槍探頭裝配平臺的高度,其中包括副槍孔壓蓋裝置,拔脫探頭裝置,切割裝置及接樣管等,取2800mm； ——探頭裝配平臺面到探頭導向筒上緣的高度,取1800mm； ——副槍噴頭至氧槍噴頭距離；則： =+++3++++=。（5）供氧系統(tǒng)平臺轉爐的供氧系統(tǒng)一般自上而下設置氧槍升降和橫移機構平臺，以及氧氣和冷卻水進出軟管聯(lián)接平臺，相應設有副槍平臺。（3）散狀料系統(tǒng)平臺 氧氣轉爐車間一般自上而下設置料倉平臺、給料機和稱量料斗平臺、匯總密封料斗和加流槽平臺，以便布置散狀料的運輸、貯存、給料稱量和加入設備，檢查設備運行情況和維修，還可以利用這些平臺布置鐵合金系統(tǒng)設備。 轉爐中心線與廠房柱子縱向行列線距離a示意圖 高位料倉示意圖 轉爐跨各層平臺的確定（1）轉爐工作平臺轉爐工作平臺的標高是根據(jù)已確定的轉爐耳軸中心標高，將轉爐傾動至大致水平位置時，以操作工人站在爐前操作平臺上，能方便地從爐內(nèi)一定深度取出金屬和爐渣的試樣為準。所以高位料倉只能布置在緊靠固定煙道的前面或后面。氧槍通道寬約1m左右，而且副槍總是布置在靠煙道一側。 —向轉爐兌鐵水時，吊車主鉤中心線至其水平極限位置的富余尺寸。左右）時，罐咀前沿到鐵水罐耳軸中心線的水平距離。轉爐在橫向上的位置。澆注跨24m，切坯及連鑄設備維修跨27m，出坯精整跨27m。本設計中，取轉爐跨跨度為21m。設計中尺寸的確定應保證轉爐操作及布置氧槍及其升降機構、高位料倉、除塵設備的需要的寬度，散狀料系統(tǒng)設備、煙氣凈化系統(tǒng)設備需要的寬度，主要取決于轉爐位置，斜煙道占用的寬度，同時要考慮氧槍，料倉膠運輸機布置和設備維修通行所占用的面積。爐子跨的跨度主要依據(jù)轉爐容量的大小和該跨內(nèi)各設備的布置要求來確定。 轉爐跨間的布置 轉爐跨是氧氣轉爐煉鋼車間中廠房最高建筑結構最復雜和單位投資最多的跨間。 此時鐵水吊車的軌面標高H 為：式中 ——鐵水吊車的升高極限,；——安全距離,取1m； ——鐵水包兌鐵水時,鐵水包耳軸中心至轉爐耳軸中心的距離,；——轉爐耳軸中心標高取13m； 則： H=+1++13=；原料跨寬度主要由鐵水供應工段作業(yè)、轉爐爐前操作和廢鋼場地三方面需要的寬度來確定，其中前兩項是主要的，從中選取最大值確定原料跨寬度。 原料跨廠房的寬度取決于轉爐容量及工藝布置。 轉爐渣罐的轉運將渣罐車橫穿原料跨，在主廠房之外的中間渣廠到運或處理。在鐵合金車間內(nèi)儲存、烘烤及加工合格塊度，按鐵合金的品種和牌號分類存放，并相應保存好出廠化驗單。根據(jù)碳含量可分為中碳、低碳、高碳錳鐵，錳鐵中碳含量越低，磷含量越低，價格越昂貴。其主要作用如下：（1）硅鐵：用于合金化，也作脫氧劑。鐵合金的供應：一般包括鐵合金車間，鐵合金料倉及稱量設施和輸送設施等。設置高位料倉起臨時儲料的作用，并利用重力方式向轉爐及時可靠的供料，保證轉爐正常生產(chǎn)。往各高位料倉布料采用可逆活動膠帶運輸機。地下料倉為地下式，便于火車或汽車或運輸帶自動卸料。各種料儲量按20天考慮。散裝料的供應：包括散裝堆場，地下料倉，由地下料倉送往主廠房的運料設施，轉爐上方高位料倉，稱量和向轉爐加料的設施。脫磷有石灰系和蘇打系兩類，石灰系處理后渣較粘，可用機械扒渣法除渣，蘇打系處理時渣稀，可用真空吸渣法除渣效果較好。 在高爐爐臺鐵水溝進行脫硫或同時脫硫脫磷處理，當前，最有效的方法是噴粉處理。一般情況，經(jīng)處理后的混鐵車，每隔2～3次送到倒渣站倒渣。1鐵水預處理間 2倒渣間 3鐵水倒罐站 4主廠房原料跨 采用混鐵車方案時鐵水供應系統(tǒng)圖采用混鐵車方案進行鐵水預處理時，一般包括鐵水預處理間1倒渣站2和鐵水倒罐站3。 車間起重機的選擇名稱及規(guī)格數(shù)量安裝地點225/60t2原料跨70/10t1出渣間50/151混鐵車倒渣間5t1鐵水預處理間30/5t2出坯跨300/802澆鑄跨400/1001精煉跨30/5t1爐子跨第8章 主廠房工藝布置 氧氣轉爐煉鋼車間的主體部分是主廠房，它包括原料跨，轉爐跨，精煉跨，澆注跨，出坯跨。板坯尺寸為170mm1500mm；同理，通過計算采用2臺弧形方坯連鑄機，每機4流。 =81min（2）拉坯速度理論最大拉速式中 ——理論的最大拉速，m/min； ——冶金長度，取25m； ——鑄坯厚度，取170m； K——綜合系數(shù)，取28；則： 工作拉速 式中 V——工作拉速，m/min； L——鑄坯橫斷面周邊長，mm； S——鑄坯橫斷面面積，； ——速度換算系數(shù)，取75；則： ＝（3）連鑄機的流數(shù)當一臺連鑄機只澆注一種斷面時，其流數(shù)N的計算式如下[8]： 式中 ——鋼包容量，取250t； ——鋼包澆注時間，取65min； ——鑄坯斷面面積，； ——該斷面的工作拉速，； ——鑄坯密度，；則 則取板坯連鑄機為2流。（1）鋼包允許的最大澆注時間 ＝（lnG－）/f式中 ——鋼包允許的最大澆注時間，min； G——鋼包容量，取250t； f——質(zhì)量系數(shù)，取11；則： =（ln250－）11247?？捎孟率奖硎荆? u=wt/G式中 u—循環(huán)次數(shù)； w—循環(huán)流量，取50t/min； t— 處理時間，取30min； G—處理容量，取250t；u=5030/250＝6 連鑄機參數(shù)的確定本設計采用弧形連鑄機，主要設備包括直臂回轉臺，組合式結晶器等。（1）RH爐整體結構為真空移動型?；蛘咭蜾撍|(zhì)量要求不同，在同一條線路上有選擇地通過幾個精煉環(huán)節(jié)，得到需要的成品鋼水。 LF爐裝置示意圖LF整體結構多為臺車移動式，鋼包由扒渣工位向固定于一定位置的加熱爐蓋、精煉爐蓋處移動，分別完成各項工藝過程。因此，后一條件下吹氬站必須設在各臺爐子出鋼線上，立柱在鐵路線的一側，專供一臺爐子出鋼后使用， 鋼包吹氬設備布置 LF爐設備與工藝布置LF法的功能是在常壓下埋弧加熱，高堿度合成渣精煉和底部吹氬攪拌。吹氬槍裝在固定立柱上，有可升降與旋轉的橫臂握持槍體插入或提出鋼水，應設置固定槍位機構。廢鋼料斗容積V計算如下 式中 ——每爐加入廢鋼量，取250%＝；——料斗裝滿系數(shù)，；——每爐加入廢鋼的斗數(shù)，取3；——廢鋼堆積密度，；則廢鋼料斗容積： 轉爐跨主體設備轉爐車間布置250t轉爐兩座。轉爐煉鋼車