【正文】 1963 年日本引進 RH 真空精煉技術(shù)后，在脫氫的基礎(chǔ)上又開發(fā)了脫碳、脫氧、吹氧升溫、噴粉脫硫和成 41 分控制等功能，使改進后的 RH 法能進行多種冶金操作，更好地滿足了擴大處理鋼種范圍、提高 鋼材質(zhì)量的要求。至20 世紀 90 年代中期， RH 真空精煉處理水平和配套技術(shù)已達到相當(dāng)完善和成熟，容量從幾十噸至 340ｔ，有 130 余套設(shè)備投入使用，韓國浦項、日本新日鐵、德國蒂森克虜伯等國外鋼鐵公司都采用了 RH 裝置。實踐證明，真空脫氣不會增加每噸鋼的生產(chǎn)成本，對于一些鋼種還會明顯地降低成本。 (5)經(jīng)濟效果好。鋼液經(jīng)處理后可提高純凈度，使縱向和橫向機械性能均勻，提高延伸率、斷面收縮率和沖擊韌性。當(dāng) )(N? ≥100106時，脫氮率一般只有 10%～ 20%。 (3)去氮 與其他各種真空脫氣法一樣， RH 法的脫氮量也是不大的。統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，最終氫含量近似地與處理時間成直線關(guān)系，因此，如果適當(dāng)延長循環(huán)時間，氫含量還可以進一步降低。這一時期 RH 技術(shù)發(fā)展的主要特點如下： (1)優(yōu)化工藝、設(shè)備參數(shù)，擴大處理能力； (2)開發(fā)多功能的精煉工藝和裝備； (3)開發(fā)鋼水熱補償和升溫技術(shù)； (4)完善工藝設(shè)備，納入生產(chǎn)工藝在線生產(chǎn)，逐年提高鋼水真空處理比例。 RH 精煉技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用 最初開發(fā)應(yīng)用 RH 的主要目的是對鋼水脫氫，防止鋼中白點的產(chǎn)生，因此，RH 處理僅限 于大型鍛件用鋼、厚板鋼、硅鋼、軸承鋼等對氣體有較嚴格要求的鋼種，應(yīng)用范圍很有限。 第三階段：八十年代以后，所有氧氣轉(zhuǎn)爐車間都建設(shè)了鐵水予處理和二次冶金設(shè)備，相應(yīng)的增加了基建費用。連鑄多爐連澆要求連鑄各爐間化學(xué)成分均一，兩爐鋼水在連澆時，在中間包有一段混合鋼水，如果上下兩爐鋼水化學(xué)成分偏差較大，過渡坯化學(xué)成分和上下兩爐鋼的化學(xué)成分偏差就大，導(dǎo)致鋼材性能的波動大。由于連鑄工藝對鋼水質(zhì)量，成份控制，澆鑄溫度都有更高的要求。由于各種鋼材的性能對鋼的成分的要求不同，所以出現(xiàn)了各種不同的爐外精煉的方法，精煉水平也是和當(dāng)時品種質(zhì)量的 39 要求相適應(yīng)的。 爐外精煉的發(fā)展歷史 爐外精煉的發(fā)展可分為三個階段。而且隨著技術(shù)的進步和精煉功能的擴展，在生產(chǎn)超低碳鋼方面表現(xiàn)出了顯著的優(yōu)越性，是現(xiàn)代化鋼廠中一種重要的爐外處理裝置。 第十章 RH 爐外精煉技術(shù) RH 法是 一種重要的爐外精煉方法，具有處理周期短、生產(chǎn)能力大、精煉效果好、容易操作等一系列優(yōu)點，在煉鋼生產(chǎn)中獲得了廣泛應(yīng)用。 在這部分，取連鑄跨寬 24m，廠房柱列線間距 12m。 連鑄車間的平面布置 連鑄車間的平面布置有橫向布置、縱向布置及靠近軋鋼車間布置等三種形式。寬度取 24m。 （ 3)爐子跨吊車軌面標高 H(m) 由于本設(shè)計轉(zhuǎn)爐氧槍配有副槍，爐子跨的吊車軌面標高應(yīng)以副槍卷揚系統(tǒng)的導(dǎo)向輪最高點來確定。稱量漏斗平臺和匯總漏斗平臺則視該處相關(guān)設(shè)備尺寸及其標高來確定。 （ 2） 其它系統(tǒng)的各個平臺。 爐子跨各層平臺的布置 爐子跨內(nèi)設(shè)備較多，根據(jù)它們的安裝、維修以及操作要求，分別設(shè)置不同高度的平臺。此外，還應(yīng)考慮兩相鄰轉(zhuǎn)爐的操作條件，爐子跨的總長度一般與原料跨長度取其。 爐子跨的跨度一般為 12～ 24m，主要依據(jù)轉(zhuǎn)爐容量大小和該跨內(nèi)各設(shè)備的布置要求來確定，本設(shè)計選取 24m。除塵系統(tǒng)大多布置于爐子跨內(nèi)，其布置與除塵系統(tǒng)類型有關(guān)。后者煙道傾角較大，不易積灰，但高位料倉的標高應(yīng)提高。散狀料的各個高位料倉一般是沿爐子跨縱向布置，在其頂部有分配皮帶機或振動管通過，因此，高位料倉只能布置在緊靠固定煙道的前面或后面。氧槍通道寬度約為 1m左右，而且副槍總是布置在靠煙道一側(cè)。 受鐵位置時，爐口內(nèi)沿到轉(zhuǎn)爐耳軸中心線的水平距離； r— 鐵水罐內(nèi)全部鐵水兌入轉(zhuǎn)爐時，罐嘴前沿到鐵水罐耳軸中心線的水平距離，根據(jù)鐵水罐耳軸到罐上沿距離 1880 ㎜ ,選取 r=2021 ㎜； l1— 兌鐵水吊車鉤中心線至吊車軌道中心線的極限尺寸，取 2200 ㎜； l2— 吊車軌道中心線與廠房柱子中心線的距離，取 1540 ㎜； （ 2） 煙罩、煙道和氧槍、副槍的布置。 a值的關(guān)系式為 ： a=R+rl1l2=4340+202122001540=2600㎜ = （ 82） 式中 ： R— 轉(zhuǎn)爐傾動到 30176。 (1)轉(zhuǎn)爐在橫向上的位置。 耳軸中心線標高 h4計算如下 ： h4=h11+h22+h33+R=1200+3569+300+= ㎜ = 式中 ： h11— 鋼包車的臺面標高，取 1200mm； h22— 鋼包車的臺面至塞棒最高點（采用滑動水口時為鋼包的上沿）的距離， m，取鋼包高度的 3/4，為 3569 ㎜； h33— 鋼包最高點到轉(zhuǎn)爐最大旋轉(zhuǎn)位置的最小距離，取 300 ㎜； R— 轉(zhuǎn)爐最大回轉(zhuǎn)半徑， 4 3 6 . 6 m m13756288R 22 ???? 通過以上數(shù)據(jù)可得到鐵水吊車軌面標高 H(m)： H=h1+h2+h3+h4=+1++= 36 爐子跨布置 爐子跨是主廠房的核心部分，很多重要的生產(chǎn)設(shè)備 和輔助設(shè)備都布置在這里，如轉(zhuǎn)爐、轉(zhuǎn)爐傾動系統(tǒng)、散狀料供應(yīng)系統(tǒng)、供氧系統(tǒng)、底吹氣系統(tǒng)、煙氣凈化系統(tǒng)、鐵合金供應(yīng)系統(tǒng)、出鋼出渣設(shè)施等，有的還把拆修設(shè)備及爐外精煉設(shè)備也布置在此跨內(nèi)。, 轉(zhuǎn)爐約 45176。 原料跨廠房的高度 ： 吊車軌面標高應(yīng)保證能將鐵水包中的鐵水全部兌入轉(zhuǎn)爐。 原料跨廠房的寬度取決于轉(zhuǎn)爐容量及工藝布置，一般在 21～ 27m 之間。 轉(zhuǎn)爐渣罐的運轉(zhuǎn)方式 ： 從原料跨內(nèi)直接轉(zhuǎn)運，渣罐運輸線一般與廢鋼線在跨間的同一端或為貫通線。鐵水罐倒灌站布置于原料跨一端的外側(cè)，混鐵車在此將鐵水倒入鐵水坑內(nèi)的鐵水罐中，通過移送車將鐵水罐運往原料跨。 鐵水供應(yīng) ： 所建為 250t 的大型轉(zhuǎn)爐，所以采用混鐵車。 原料跨間布置 在原料跨間內(nèi)主要完成兌鐵水、加廢鋼和轉(zhuǎn)爐爐前的工藝操作。 表 結(jié)晶器的工藝參數(shù) 方坯結(jié)晶器尺寸 厚（ mm） 寬（ mm） 長（ mm） 振動方式 倒錐角 %/m 250250 250（ 1+3%）= 150（ 1+2%） =255 800 正弦振動 第九章 轉(zhuǎn)爐車間主廠房工藝布置 氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼車間主廠房設(shè)計為三跨式，包括原料跨、爐子跨和澆注跨三個跨間。結(jié)晶器可分為直形和弧形等形式，厚度方向比鑄坯斷面達 3%，寬度方向比鑄坯斷面大 2%，結(jié)晶器一般為 700～ 900 mm，小斷面取下限，大斷面取上限。水口直徑（ mm）根據(jù)經(jīng)驗公式： maxGd mh?? 公式中： m— 每流鑄坯的水口個數(shù)，本設(shè)計采用 5 個水口； h— 中間包內(nèi)鋼液深度，本設(shè)計取 600cm； ? — 水口流量系數(shù)，低碳鋼取 16～ 18， 本設(shè)計取 17；Gmax— 最大工作拉速時的鋼水流量， kg/min；參考《煉鋼廠設(shè)計原理下冊》 P106， 34 方坯 1602～ 3502，每流能力 10～ 35 t/h，取 30t/h=500kg/min，即最大工作拉速Gmax=500kg/min。 中間包容量的確定 中間包容量應(yīng)能滿足多爐連澆換罐操作，在不降低拉速的情況下，鋼水不斷流。中間包量主要考慮在更換鋼包過程中間包內(nèi)的剛液量能維持正常澆鑄的進行和有利于夾雜物上浮。 G— 鋼包鋼液量， t； ?坯 =鋼坯合格率，取 99%； ? — 作業(yè)率 310 1 0 0 % 8 4 .9 3 %365 ??； T—澆鑄周期時間， h； T=t1+nt2 式中， t1— 準備時間，一般方坯為 15～ 38min，取 30min； t2— 單爐澆注時間； n— 平均連澆爐數(shù) m i 2752 ??????? VNBD Gt ? 所以， T=30+6=375min= h 33 )( %%9962758760 萬噸??????aG 連鑄機臺數(shù)的確定 n ???n 另加備用臺數(shù)連鑄機 1 臺 則連鑄機臺數(shù)為： 5 臺 中間包主要工藝參數(shù) 鋼水深度一般 ≥500～ 600mm，鋼液面離上口距離約 200mm。） T 冶 :本設(shè)計為 40 min。大方坯為 55～ 75。根據(jù)附錄 Ⅰ 選擇符合的方坯。通常方坯用來軋成線材和型材或帶材。對要求嚴格控制中心偏析和疏松的鋼種，鋼水過熱度要小，取 f =10；對于要求低的鋼種，鋼水過熱度可高一些，取 f =16；一般則取 f=10～ 12。 綜合上述，故在本設(shè)計中選擇弧形連鑄機。在此條件下，機型對鋼中夾雜物分布的影響正在逐漸減少。但每種機型都各有其特點，有它的最適應(yīng)的范圍，還沒有一種機型完全取代其他機型的趨勢，但是有某種機型發(fā)展較快的趨勢。 連鑄機的選擇及工藝參數(shù)的計算 連鑄機機型的選擇 連鑄機機型的發(fā)展大致經(jīng)歷了立式 —— 立彎式 —— 弧形 —— 超低頭形 —— 水 29 平等幾個階段。 2) 提高鑄 坯質(zhì)量，實現(xiàn) 鑄 坯熱裝、熱送與直接熱軋。三是為適應(yīng)高拉速后鋼坯質(zhì)量要求，采用高精度結(jié)晶器液面控制系統(tǒng)、液 面振動系統(tǒng)或全板彈簧振動機構(gòu)代替四連桿振動機構(gòu)。一是減小冷卻水 、銅板、鋼水界面之間的間隙和熱傳阻力，提高結(jié)晶器的冷卻效。 世界連鑄生產(chǎn)和技術(shù)主要朝以下幾個方向發(fā)展： 1) 提高連鑄機生產(chǎn)率；就是提高作業(yè)率和拉速。圍繞連鑄的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備也在不斷的開發(fā)和推廣。連鑄技術(shù)具有生產(chǎn)技術(shù)簡化、金屬收得率高、能源消耗低、自動化程度高、生產(chǎn)率高和鑄 坯質(zhì)量好等諸多優(yōu)點。 Q42— 生產(chǎn)時常安放在爐下渣車上和其它指定位置上的渣罐或渣盤數(shù)（一般漏鐵爐前 1～ 2 個、每個鑄錠平臺前 1～ 2個鑄余渣罐），取 4； Q43— 車間渣罐備用數(shù)，約取總數(shù)的 10～ 15%； 28 Z— 每晝夜車間生產(chǎn)需要的渣罐或渣盤數(shù)，取 4 爐裝一罐，則 Z=9。 （ 1） 桶襯質(zhì)量。 δ b== ㎜ δ d== ㎜ 其中 δ b— 桶壁殼板厚度，㎜； δ d— 桶底殼板厚度，㎜； 已求得盛鋼桶內(nèi)部尺寸、磚襯厚度、鋼殼厚 度之后，可計算出外殼的外部尺 26 寸 ： 外殼內(nèi)高 ： H1=H+Jd=D+=4708 ㎜ 外殼全高 ： H2=H+Jd+δ d=D++=4759 ㎜ 外殼上部內(nèi)徑 ： D1=D+2Jb== ㎜ 外殼上部外徑 ： D2=D+2Jb+2δ b= ㎜ 外殼下部內(nèi)徑 ： D3=DH+2Jb=4237 ㎜ 外殼下部外徑 ： D4=DH+2Jb+2δ b= ㎜ 鋼包需要量計算 車間需要的盛鋼桶數(shù) Q10的計算式如下 ： AT 113121110 ??????? ?????? 式中 ： Q11— 車間每晝夜生產(chǎn)周轉(zhuǎn)使用的盛鋼桶個數(shù)， Q11=AT1/(2460) ； Q12— 車間每晝夜冷修的盛鋼桶個數(shù)， Q12=At/24F。因此，鋼包容積為 ： + ()= 112P= 設(shè)鋼包內(nèi)型上部寬為 D，下部寬度 DH,高為 H，若采用 D/H=1,錐度為 15%，則鋼包下部內(nèi)徑寬 ： DH== 盛鋼桶的容積按圓錐臺計算 ： ???????? ??? 4DD4D4D3HV H2H2 ??? 將 H=D,DH= 帶入上式得 ： V= 所以 可求得： D=H=DH=（ 4） 盛鋼桶磚襯的厚度 鋼桶桶壁磚襯厚度約等于 ： Jb==4280= ㎜ 鋼桶磚襯厚度約為： Jd==4280=428 ㎜ （ 5)盛鋼桶外殼。 第七章 冶金輔助設(shè)備的計算 盛鋼桶的計算 盛鋼桶容積計算 （ 1） 盛鋼桶容納鋼水量 本設(shè)計盛鋼桶的額定容量為 P=250t，一般考慮應(yīng)有 10%的過余裝量，則鋼包內(nèi)鋼水實際容量為 ： P+==250=275t (2） 盛鋼桶內(nèi)渣量 出鋼時一般將爐內(nèi)熔渣全部或絕大部分隨鋼水倒入鋼包內(nèi)。經(jīng)過靜電除塵器精除塵的煙氣經(jīng)煤氣冷卻器降溫至 70℃ 后進入煤氣柜。 煤氣柜 煤氣柜是貯存煤氣之用，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(fù)吹轉(zhuǎn)爐回收系統(tǒng)中重要設(shè)備之一 。煙氣在靜電除塵器內(nèi)的流速一般為 2～ 3m/s，煙氣溫度控制在不低于 150～ 200℃ 。 根據(jù)收塵電極的形式可分為管式電除塵器和板式電除塵器。 。煙道垂直段高度一般為 3～ 4m，斜煙道的傾斜角為 55176。= ㎜ 所以本設(shè)計固定煙罩直徑 D1取 4000 ㎜。取煙氣從爐口噴出自由射流的擴張角 25176。 活動煙罩的升降行程 S為 300～ 500 ㎜。煙罩一般有固定段與活動段兩部分組成，二者用水封連接。本設(shè)計采用 LT法干法除塵系統(tǒng)。 （ 2） 轉(zhuǎn)爐煙氣凈化方法 本設(shè)計轉(zhuǎn)爐煙氣凈化采用 未燃法 干法 靜電除塵，未燃法電除塵通常是將空氣過剩系數(shù)控制在 以下，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。 （ 3） 煙塵粒度 轉(zhuǎn)爐未燃法塵粒大于 10μm 的達 70%。在大型爐每熔煉1t 鋼約產(chǎn)生 20