最新年產(chǎn)960萬噸連鑄坯的全連鑄轉(zhuǎn)爐煉鋼車間工藝設(shè)計(jì)(參考版)
2025-06-03 18:50本頁面
【正文】 (1) 氧槍經(jīng)常在出口馬赫數(shù)遠(yuǎn)大于1的條件下工作(2) 在轉(zhuǎn)爐爐膛內(nèi)，氧氣射流遭到與射流運(yùn)動(dòng)方向相反，以CO為主的相遇氣。對于轉(zhuǎn)爐煉鋼，裝入量過大，會(huì)使噴濺增加，熔池?cái)嚢璨缓?，造渣困難，爐襯特別是爐帽壽命縮短，供氧強(qiáng)度也因噴濺大而被迫降低，裝入量過小，則會(huì)使?fàn)t產(chǎn)量減小，所以確定裝入量時(shí)應(yīng)考慮以下因素：(1) 保證合適的爐容比：~，(2) 要有合適的熔池深度：合適的熔池深度應(yīng)大于頂槍氧氣射流對熔池的最大穿透深度的一定尺寸(3) 應(yīng)與鋼包容量、澆鑄吊車起重能力、轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)力矩大小、鑄機(jī)拉速等相適應(yīng)。其主要成分是CaCOMgCO3，用白云石造渣可使渣中保持一定量的MgO以減少爐渣對爐襯的侵蝕，對白云石的要求，一般以MgO20%，塊度為5~40mm。對螢石的成分要求CaF2高，硫成分和水分要低。石灰質(zhì)量要去：CaO≥90%，SiO2≤3%，S≤%，過燒率≤14%。熔點(diǎn)高和不易氧化的合金應(yīng)在高溫(800℃)下烘烤并要保證足夠的時(shí)間。煉鋼生產(chǎn)中廣泛使用各種脫氧合金化元素與鐵的合金，鐵合金必須加工成一定塊度使用，并要數(shù)量準(zhǔn)、成分明、干燥純凈、不混料。對外形尺寸和單重過大的廢鋼，應(yīng)預(yù)先進(jìn)行解體和切割，防止損傷爐襯和加速熔化。氧氣轉(zhuǎn)爐用鐵水煉鋼，因熱量富裕故可加入10%~30%的廢鋼，作為調(diào)正吹煉溫度的冷卻劑。磷是高爐中不能去除的元素，各種堿性煉鋼法都能除磷，但轉(zhuǎn)爐的冶煉要求盡量有穩(wěn)定的含磷量，以穩(wěn)定轉(zhuǎn)爐的吹煉制度。%。轉(zhuǎn)爐通常要求鐵水溫度必須大于1350℃，硅是鐵水中主要發(fā)熱元素之一，生成的SiO2是渣中的酸性成分。 砌筑轉(zhuǎn)爐爐襯選擇磚型時(shí)應(yīng)考慮一下一些原則：(1) 在可能條件下，盡量選用大磚，以減少磚縫，還可提高筑爐速度，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度；(2) 力爭砌筑過程中不打或少打磚，以提高磚的利用率和保證磚的砌筑質(zhì)量；(3) 出鋼口用高壓整體型專用磚，更換方便、快捷；爐底用帶弧形的異型磚；(4) 盡量減少磚型種類。該層采用鎂碳磚和焦油白云石磚綜合砌筑。填充層介于永久層和工作層之間，采用焦油鎂砂搗打而成，其主要功能是減輕爐襯受熱膨脹時(shí)對爐殼產(chǎn)生擠壓和便于拆除工作層。熔池體積V池高徑比H/D 爐襯各層填充材料選擇 永久層緊貼爐殼，修爐時(shí)一般不予拆除，其主要作用是保護(hù)爐殼。出鋼口直徑 (7) 爐襯尺寸確定參閱資料，轉(zhuǎn)爐爐襯各層厚度如下表43所示表43 轉(zhuǎn)爐爐襯各層厚度選取值名稱工作層/mm填充層/mm永久層/mm爐殼鋼板/mm爐帽5509012045爐身(加料側(cè))7809019055爐身(出鋼側(cè))7009019055爐底6209036045(8) 高徑比確定爐殼內(nèi)型總高H內(nèi) 則高徑比為，~表44 頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐爐型參數(shù)項(xiàng)目符號(hào)數(shù)值項(xiàng)目符號(hào)數(shù)值公稱容量G300t爐殼外徑D轉(zhuǎn)爐全高H爐口直徑D出爐型內(nèi)高H內(nèi)爐帽傾角Q60186。一般H穿=，取H穿=。當(dāng)球缺體半徑R=()時(shí)，球缺體高h(yuǎn)1=()的設(shè)計(jì)較多。~30186。表41 系數(shù)K的推薦值轉(zhuǎn)爐容量/t3030~100100備注K~~~大容量取下限，小容量取上限表42 平均每爐鋼冶煉時(shí)間推薦值轉(zhuǎn)爐容量/t3030~100100備注冶煉時(shí)間/min28~32(12~16)32~38(14~18)38~45(16~20)結(jié)合供氧強(qiáng)度、鐵水成分、所煉鋼種等具體條件確定注，括號(hào)內(nèi)數(shù)系吹氧時(shí)間參考值設(shè)計(jì)中轉(zhuǎn)爐的公稱容量為300t，t取17min。(1) 熔池直徑D。復(fù)吹轉(zhuǎn)爐的高徑比略小于頂吹轉(zhuǎn)爐，~。對于容量較小的爐子，鐵水比大且Si、P、S含量高，以及供氧強(qiáng)度增加和底部噴口直徑大者取上限。由于復(fù)吹轉(zhuǎn)爐吹煉過程比單純頂吹平穩(wěn)，且鋼渣噴濺高度也較低，所以復(fù)吹轉(zhuǎn)爐的爐容比可略小于頂吹轉(zhuǎn)爐。在同樣熔池深度的情況下，熔池直徑可以比筒球型大，增加了熔池反應(yīng)面積，有利于去磷、硫。圖41 常見轉(zhuǎn)爐爐型(a)筒球型 (b)錐球型 (c)截錐形 本設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇錐球型。在我國從1962年起在首都鋼鐵公司采用這種方法進(jìn)行試驗(yàn)以后，全國各地相繼建造了大、中、小型頂吹氧氣轉(zhuǎn)爐，發(fā)展速度很快。 熱效率 若不計(jì)算爐渣帶走的熱量時(shí) 熱效率 4 頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐爐型設(shè)計(jì) 頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐的出現(xiàn)，對大幅提高鋼的產(chǎn)量有著重要的意義。對轉(zhuǎn)爐用一般生鐵冶煉低碳鋼來說，所用鐵合金種類有限，數(shù)據(jù)也不多。表322 某些物料的物理熱項(xiàng)目參數(shù)備注爐氣物理熱*[*(145025)]=1450℃系爐氣和煙塵的溫度煙塵物理熱*[*(145025)+209]=渣中鐵珠物理熱*6%*[*(152025)+272+*(16901520)]=1520℃系鋼水熔點(diǎn)噴濺金屬物理熱1*[*(152025)+272+*(16901520)]=合計(jì)Qx=(4) 生白云石分解熱Qb：根據(jù)其用量、成分和表319所示的熱效應(yīng)計(jì)算(5) 熱損失Qq：其他熱損失帶走的熱量一般約占總熱收入的3%~8%。根據(jù)其數(shù)量，相應(yīng)的溫度和熱容確定?！媸街校?0、50和70分別為出鋼過程中的溫降、鎮(zhèn)靜及爐后處理過程中的溫降和過熱度。(1) 鋼水物理熱Qg：先按求鐵水熔點(diǎn)的方法確定鋼水熔點(diǎn)Tg；再根據(jù)出鋼和鎮(zhèn)靜時(shí)的實(shí)際溫度降(通常前者為40~60℃，后者約為3~5℃/min，具體時(shí)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T2；最后由鋼水量和熱容計(jì)算出物理熱。(1) 鐵水物理熱Qw：先根據(jù)純鐵熔點(diǎn)，鐵水成分以及溶入元素對鐵熔點(diǎn)的降低值(表317，表31，表320)計(jì)算鐵水熔點(diǎn)Tt，然后由鐵水溫度和生鐵熱容(見表317和表318)確定Qw。其他數(shù)據(jù)參照物料平衡選取。為此需要在鋼包內(nèi)加入焦粉增碳。將所有結(jié)果與表314歸類合并，即得出冶煉一爐鋼的總物料平衡表。本計(jì)算中，其值為(見表39) Vx—鐵水與石灰中的S與CaO反應(yīng)還原出的氧量，(見表39),m3 %—爐氣中自由氧含量 99—由氧氣純度為99%轉(zhuǎn)換得來計(jì)算結(jié)果見列于表310表310 爐氣量及其成分爐氣成分爐氣量/kg體積/m3體積分?jǐn)?shù)/%CO*CO2*SO2*H2O*O2??N2②②合計(jì)100注：?*%=；*32/=②爐氣中N2的體積系爐氣總體積與其他成分的體積之差，(++++)=。計(jì)算如下：爐氣總體積：化得式中，Vg—CO、COSO2和H2O各組分總體積，m3。其中CO、COSO和H2O可由表35—表37差得。因設(shè)定的終渣堿度R=；故石灰加入量為設(shè)A=石灰加入量，由 得上式②為(石灰中CaO含量)(石灰中S生成CaS自耗的CaO量)③為CaO還原出的氧量，計(jì)算同表35的注表38 總渣量及其成分(未注明單位/kg)爐渣成分CaOSiO2MgOAl2O3MnOFeOFe2O3CaF2P2O5CaS合計(jì)元素氧化成渣量/kg②③石灰成渣量爐襯蝕損成渣量生白云石成渣量螢石成渣量總渣量?質(zhì)量分?jǐn)?shù)%5100注：?總渣量計(jì)算如下：因?yàn)楸碇谐鼺eO和Fe2O3以外的渣量為+++++++= kg，而終渣，(表34)，故總渣量②③表39 實(shí)際耗氧量耗氧項(xiàng)/kg供氧項(xiàng)/kg實(shí)際氧氣消耗量/kg鐵水中元素氧化耗氧量(表35)鐵水中S與CaO反應(yīng)還原出的氧化量(表35)爐襯中碳氧化耗氧量(表36)石灰中S與CaO反應(yīng)還原出的氧化量(表37)煙塵中鐵氧化耗氧量(表34)煙氣自由氧含量(表310)+?=合計(jì)合計(jì)?爐氣N2(存在于氧氣中，見表34)的質(zhì)量，詳見表310。表35 鐵水中元素的氧化產(chǎn)物及其成渣量元素反應(yīng)產(chǎn)物元素氧化量/kg耗氧量/kg產(chǎn)物量/kg備注C[C]→{CO}%=[C]→{CO2}%=Si[Si]→{SiO2}入渣Mn[Mn]→(MnO)入渣P[P]→(P2O5)入渣S[S]→{SO2}[s]+(CaO)→(CaS)+(O)?(CaS)入渣Fe[Fe]→(FeO)入渣（見表38）[Fe]→(Fe2O3)入渣（見表38）合計(jì)成渣量入渣組分之和?由CaO還原出的氧量；消耗的CaO的量=表36 爐襯蝕損的成渣量爐襯蝕損量成渣組成/kg氣態(tài)產(chǎn)物/kg耗氧量/kgCaOSiO2MgOAl2O3Fe2O3C→COC→CO2C→CO,CO2(據(jù)表
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