【正文】 因此, 鋼與渣的總體積即鋼包容積應為：=(t) +(t) = m3, 若采用D/H=1, 錐度為15%, 則鋼包下部內徑(鋼包內空間尺寸見圖32)：=圖33鋼包內空間尺寸鋼包的容積按圓錐臺計算：將D=H, DH=：V=又因為鋼和鋼渣體積V=, =, 所以鋼包基本尺寸與容量的關系式如下：鋼包上部內徑 。即渣量為：(t)=(t)=195= （3）鋼包的容積根據鋼包實際容納金屬液與熔渣量計算容積。（1）盛鋼桶容納鋼水量本設計盛鋼桶的額定容量為P=195t, 一般考慮應有10%的過余裝量, 則鋼包內鋼水實際容量為：P+==195= t （2）鋼包內渣量出鋼時一般將爐內熔渣極少部分隨鋼水傾入鋼包。② 連鑄機的平均日產量式中：A——連鑄機的平均日產量, t/d；1440—— 一天的時間, min；T——澆注周期, min；G——每爐的平均出鋼量, t；N——平均連澆爐數；Y——連鑄坯收得率。本設計取連鑄坯收得率為96%。（3）連鑄坯收得率在連鑄生產過程中, 從鋼水到合格鑄坯有各種金屬損失, 它包括鋼包和中間包的殘鋼、鑄坯的切頭切尾、氧化鐵皮、短尺和缺陷鑄坯的報廢等。故連鑄澆注周期時間 T=35+8= min。連鑄澆注周期時間包括澆注時間和準備時間, 如下式：式中：T——澆注周期時間, min；——準備時間, min；指從上一連鑄爐次中間包澆完至下一連鑄爐次開澆的間隔, 板坯連鑄機?。籲——平均連澆爐數, 本設計取8爐；——單爐澆注時間, min, 它是指從中間包開澆至澆完時間。計算如下：N = GFV拉γt =195/(35)=取N=2式中：N——連鑄機的流數；G——鋼包的容量t；F——鑄坯斷面積, 按要澆鑄的鑄坯的最小斷面計算；——拉坯速度；——鑄坯密度, ；t——澆鑄時間, min。在一定操作工藝水平條件下, 當連鑄機的斷面尺寸確定之后, 由于拉坯速度和鋼包允許澆注時間的限制, 若提高連鑄機的生產能力, 則必須增加連鑄機的流數, 以縮短澆注時間。圖32鑄坯矯直的后的延伸（a）矯電前(b)矯直后②按進入拉矯機第一對輥子時鑄坯溫度≥900℃, 計算R鑄坯在700℃～900℃時, 對大部分鋼種來說是脆性口袋區(qū), 應避免在此溫度范圍內冷卻凝固, 達到900℃鑄坯溫度所需時間t：t=()2()+2=()2(5)+2= minV拉速t≤L冶金其中L冶金≈所以：R≥==；③按經驗式計算R=kD（對于板坯, k取41）所以R=41= m總上所述, 綜合考慮以上計算結果取鑄機的圓弧半徑R≥ m, 所以取R=10m。①按鑄坯完全凝固矯直時所允許的表面延伸率計算=100%由于R》D, 則可得：=為滿足質量要求, 必須使≤[], []=%～%, %。在帶液芯矯直的條件下, 則是指結晶器鋼液面至拉矯機最后一對拉矯輥中心的長度。則 （3）計算液心長度 （4）冶金長度從本質上講, 根據最大拉速計算出來的液相深度就等于冶金長度, 但是在設計時, 不僅要考慮連鑄機可能達到的最大拉速和最大鑄坯厚度, 而且還要考慮在投產后連鑄技術的發(fā)展, 應有進一步提高拉速的可能性, 因此, 往往使連鑄機的冶金長度大于鑄坯的液相深度。（2）確定鑄坯完全凝固時所需要的凝固時間t。 冶金長度的計算鑄機的冶金長度是指以最大拉速澆鑄某一斷面的鑄坯從結晶器的鋼液面到鋼液完全凝固時的長度。則③ 最大拉速的確定最大拉速 式中：——結晶器的有效長度；=結晶器長度凈空高度（80mm～120mm）=1000100=900mm工作拉速：在實際生產中, 為了改善鑄坯的質量（如內裂、偏表面質量等）, 使用的工作拉速應小于最大拉速, 因此通常所說的連鑄機的拉速是指工作拉速, 工作拉速是指連鑄生產操作中能順利澆鑄, 保證鑄坯質量相對穩(wěn)定的平均拉速。② 確定達到需要的凝固時間t由凝固平方根定律, 得式中：——坯殼厚度, mm；——結晶器內鋼液的凝固系數。理論拉速：實際上, 連鑄機的最大拉速取決于鑄坯出結晶器時不致發(fā)生變形或拉漏所需的最小坯殼厚度。在本設計中典型鋼種的鑄坯厚度定為220mm、寬度定為1800 mm (1200mm～1930 mm), 鑄坯定尺長度為8m～11m。鑄坯斷面的形狀和尺寸主要根據鑄坯的用途來確定?！?==；實際的澆鑄時間要求小于最大澆鑄時間, 這里取為35min。為了使鋼包內的鋼液不致因散熱太多而形成包底檸殼, 又能充分發(fā)揮其延長澆鑄時間的潛力, 保證澆鑄的順利進行, 必須適當的確定不同容量的鋼包允許澆鑄時間。連鑄機的主要工藝參數是決定連鑄機機械設備性能和尺寸的基本前提, 也是連鑄車間工藝布置的依據。雙卷揚型氧槍升降機構通過設置兩套升降卷揚機實現換槍。橫移小車的驅動方式由液壓和電動兩種, 采用電動驅動的方式較多, 電動驅動的構件可分為絲桿和齒輪傳動兩種。單卷揚型升降機構, 一般使用安裝在轉爐跨最高平臺上的橫移小車換槍。 安全裝置安全裝置有斷電事故保護裝置、斷繩保護裝置、制動裝置、失載保護裝置、氧槍極限保護裝置、各機構和各工藝操作間的電氣聯鎖。 升降小車和固定導軌升降小車主要由車架、 車輪及制動裝置組成。因此, 多傾向于采用雙電動機行星差動減速器。電動機變速在安全上不如雙電動機行星差動減速器變速。 升降卷揚機變速方式有電動機變速和雙電動機行星差動減速器變速兩種。兩套卷揚機均安裝在橫移小車上, 在傳動中不用平衡錘, 采用直接升降的方式, 即由卷揚機直接升降氧槍。有兩種類型：一種是單卷揚型氧槍升降機構（圖31）, 這種機構時采用間接升降方式, 及借助平衡來升降氧槍。當氧槍經過此點時, 氧氣能自動切斷；當氧氣壓力或冷卻水壓力低于給定值時, 氧槍能自動提升；車間臨時停電時由可能利用手動控制, 使氧槍自動提升。）時, 氧槍不能下降。為了保證安全生產, 氧槍升降機構設有下列裝置：當氧槍不在垂直位置（允許誤差177。應保證氧槍升降平穩(wěn), 控制靈活, 操作安全, 機構簡單, 便于維護。冶煉過程中氧槍在爐口以上應快速升降, 以縮短冶煉周期；當氧槍進入爐口一下時則應慢速升降, 以便準確控制槍位來控制熔池反應。 中層套管下沿至噴頭面間隙h的計算該處的間隙面積為又知, 故根據公式氧槍總長為 =+++++++ =式中h1——氧槍最低位置至爐口的距離, mh2——爐口至煙罩下沿的距離, h3——煙罩下沿至煙道拐點的距離, h4——煙道拐點至氧槍孔的距離, mh5——為清理結渣和換槍需要的距離, h6——根據把持器下端所決定的距離, mh7——把持器的兩個卡座中心線間的距離, mh8——根據把持器上端要求決定的距離, m氧槍行程為=++++= 氧槍熱平衡計算冷卻水消耗量計算： , , =+++= m=106/(103200)= ℃式中：——冷卻水進出溫差, ℃；q——氧槍平均最大熱負荷, KJ/；C——水的比熱, KJ/m3.℃；Q——水的流量, m3/h；由計算可知, 冷卻水升溫△t≤20℃, 所以設計的氧槍滿足要求。即外層管實際內徑為243mm。驗算實際水速：=Vj在5~6m/s范圍內, 符合要求。在40~50m/s之間, 符合要求。； 氧槍槍身設計冷卻水流量qvw=200/h, 冷卻水進水速度vj=6m/s, 冷卻水回水速度vp=7m/s, 冷卻水噴頭處流速vh=9m/s, 中心氧管內氧氣流速v0=50m/s, 吹煉過程中水升溫=20℃, 其中回水溫度t2=45℃, 進水溫度t1=25℃。, 則收縮半角為25176。求得dT==45mm取喉口長度LT=20mm依據M=, 查等熵流表A出/A喉=d出==取半錐角為50, 則擴張段長度==~, 合適。內型有效高度mmH內11798出鋼口長度mm1407爐容比m3/tV/T爐帽厚mm/750熔池直徑mmD5363爐身厚mm/915爐殼內徑mmD殼7193爐底厚mm/1025熔池深度mmh1585爐殼鋼板厚mmσ75/65 噴頭參數的選擇氧流量=605 m3/min 噴頭的選擇出口馬赫數為M=, 選擇四孔噴頭, 噴頭角度為120。 轉爐主要參數表31 轉爐主要參數名稱單位符號參數名稱單位符號參數公稱容量tT195爐口直徑mmd02735爐殼全高mmH總11860爐帽傾角度θ64176。爐身部分選75mm厚的鋼板, 爐帽和爐底部分選用65mm厚的鋼板, 則H總=+=D殼=+2=爐殼轉角半徑SR1=SR2=900mmSR3==1025=510mm=“煉鋼工藝設計技術規(guī)定”要求爐殼的高寬比H/~, 小容量轉爐取上限, 大容量轉爐取下限。故爐殼內型高度為H殼內=+=。⑶熔池其他尺寸的確定爐底球冠曲率半徑：R===球冠的弓形高度：h1===⑴爐口直徑d0：取d0===⑵爐帽傾角θ：取θ=640⑶爐帽高度H帽： H錐==取H口=400mm, 則整個爐帽高度為：H帽= H錐+H口=+=在爐口處設置水箱式水冷爐口。本設計取爐容比V/T=, ~。88=% 則輕燒白云石分解熱Qb為：Qb=（%3190+%2951）= [kJ]（8）礦石分解吸熱：[%+%]= [kJ]+++++++=（9）剩余熱量熱收入一熱支出一熱損失==[kJ]熱損失占熱收入的3~8%, 這里取5%= [kJ]（10）廢鋼加入量 1 kg廢鋼吸熱量為：[()+272+()]=[kJ]因此可加廢鋼重==[kg]得廢鋼比 熱平衡表見表217表217熱平衡表熱收入項熱量/kJ含量/%熱支出項熱量/kJ含量/%鐵水物理熱 鋼水物理熱 元素氧化和成渣熱 爐渣物理熱 其中：C 礦石分解熱 Si 煙塵物理熱 Mn 爐氣物理熱 P 鐵珠物理熱 Fe 噴濺金屬物理熱 P2O5 輕燒白云石分解熱 SiO2 其他熱損失 煙塵氧化熱 廢鋼物理熱 共計 共計 加入廢鋼后的物料平衡計算 加入廢鋼的物料平衡計算（1）廢鋼中各元素的氧化量（%）見表218表218廢鋼中各元素的氧化量成分CSiMnPS廢鋼終點鋼水0元素氧化量(%)（2)廢鋼中各元素的氧化量、耗氧量、氧化物量和進入鋼中量的計算見表219表219項目廢鋼中元素化量, kg耗氧量, kg氧化物量, kg備注C→CO014%90%===CO、和CO2進入爐氣中, C→CO2%10%===Si→SiO2%===SiOMnO、P2O5進入爐渣中, Mn→MnO%===P→P2O5%===總計廢鋼中元素進入鋼水中的量=廢鋼—元素氧化=—=[kg]將表216和表219合成新的物料平衡表220表220加入廢鋼后的物料平衡收入項目重量, kg支出項目重量, kg鐵水 鋼水 廢鋼 爐渣 石灰 爐氣 礦石 煙塵 輕燒鎂球 鐵珠 輕燒白云石 噴濺 爐襯 氧氣 （3） 加入廢鋼后的物料平衡表將表220中的廢鋼+鐵水之和換算成100kg為計算基礎, 得到新的加入廢鋼后的物料平衡, 見表221。88=% WMgO=%MMgO247。即： WCaO=%MCaO247。由白云石的分解反應：CaCO3故, 出鋼溫度=鋼水熔點+過熱溫度十出鋼到攪拌前降溫+出鋼溫降+吹氬攪拌過程溫降=+30+10+40+50=[℃]鋼水物理熱=[()+272+()]= [kJ]（2）爐渣物理熱取終點渣溫度與出鋼溫度相同, ℃, 則爐渣物理熱=[()+209]=[kJ]（3）煙塵物理熱[(147025)+209]=[kJ]（4）爐氣物理熱[(147025)]=[kJ]（5）渣中鐵珠物理熱[()+272+()]=[kJ]（6）噴濺金屬物理熱[()+272+()]=[kJ]（7）輕燒白云石分解吸熱。 熱支出項（1）鋼水物理熱鋼水熔點=1536一(65+5+30+25)一7=[℃]式中:625分別為鋼中元素C、Mn、P、S增加1%時, 鋼水熔點降低值℃。P2O5 = kJSi02→2Ca07為氣體O、N、H對熔點總的影響。設爐氣總體積為V, 則V=(