【正文】 采用部分共用料倉來供料。 散狀材料的提升和運輸 散狀材料 從地下料倉提升運送到轉(zhuǎn)爐采用全膠帶上料系統(tǒng)。 地下料倉 其作用是部分貯存和轉(zhuǎn)運作用。 41 廢鋼料斗的容積計算： V 廢鋼 ＝ 3 %10200 mfrn q ??????? 裝廢鋼吊車臺數(shù)： 臺＝＝吹煉座數(shù)最短冶煉周期 裝廢鋼所需時間 1139 39 ???n 三、散狀原料供應(yīng) 散狀原料包括：石灰、礦石、螢石、鐵礦石、氧化鐵皮、焦炭等。 主要設(shè)備計算： 廢鋼間的面積大小決定于廢鋼需要的堆存用面積、鐵路條數(shù)、料坑位置及稱量設(shè)備占用面積，高度取決于工藝操作所要求吊車軌面標(biāo)高。廢鋼供應(yīng)包括廢鋼的準(zhǔn)備，貯存和加入。 3) 兌鐵水吊車 吊車的起重能力根據(jù)每罐鐵水重量和鐵水自重，并留有足夠的富余能力來決定，本方案選用 400/100 t 的吊車 2 臺。 混鐵車臺數(shù)計算公式如下： N＝ ???? QPmax ＝ 345/1000 0366 ???? ＝ 3（輛） 混鐵車全高位 4330 mm，全寬為 3400 mm，全長為 25400 mm。 其工藝流程為：高爐鐵水 → 混鐵車 → 鐵水包 → 稱量 → 轉(zhuǎn)爐 鐵水系統(tǒng)主要設(shè)備計算 1) 混鐵車的容量和臺數(shù)的確定 混鐵車容量一般為轉(zhuǎn)爐容量的整數(shù)倍，并與高爐容量相配合。本設(shè)計采用測溫定碳測注式復(fù)合探頭。下給頭測試副槍是由三層同心圓管組成的水冷槍體，內(nèi) 管中心裝有信號傳輸線，并通保護(hù)氣體氮氣；二層與外層分別為進(jìn)出冷卻水通道；在槍體的下部底端裝有導(dǎo)電環(huán)和探頭固定裝置。 副槍探頭的供給方式分為 “上給頭 ”和 “下給頭 ”。 (2) 對副槍的要求 a、探頭自動裝卸，方便可靠； b、與計算機(jī)連接，具有實現(xiàn)計算機(jī) ——副槍自動化閉環(huán)控制的條件； c、既能自動操作，也能手動操作；既能集中操作，也能就地操作；既能弱電控制，又能強(qiáng)電控制； d、副槍 升降速度應(yīng)能在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)（ ～ 90 mm/min），而且調(diào)速平穩(wěn)，能準(zhǔn)確定位； e、當(dāng)探頭未裝上，或未裝好；二次儀表未接通或不正常；槍管內(nèi)冷卻水?dāng)嗔骰蛄髁窟^低，水溫過高等的任一情況，副槍均不可運行并報警； f、如遇突然停電或電機(jī)拖動系統(tǒng)出現(xiàn)故障，或者斷繩、亂繩時，通過風(fēng)動馬達(dá)能迅速提升副槍。本設(shè)計采用測試副槍（如圖 5－ 6 所 38 示）。副槍和氧槍是并列位置插入轉(zhuǎn)爐內(nèi)的，副槍有測試副槍和操作副槍之分。 表 5－ 1 氧槍技術(shù)性能參數(shù) 序 號 項目名稱 參 數(shù) 1 噴嘴 拉瓦爾型 噴孔 孔型 (個 ) 4 夾角 (度 ) 12 收縮段 入口直徑 (mm) 105 長度 (mm) 64 收縮角 (度 ) 22 喉口段 直徑 (mm) 61 長度 (mm) 10 擴(kuò)張段 出口直徑 (mm) 72 長度 (mm) 109 擴(kuò)張角 (度 ) 10 2 吹氧管結(jié)構(gòu) 三層同心套管 外管 (? 8)（ mm） ? φ 31219 中管 (? 8)（ mm） φ 26016 內(nèi)管 (? 8)（ mm） ? φ 20312 3 供氧壓力 (MPa) 4 供氧量 (m3/t) 750 5 排水溫度 (℃ ) 45 6 給水壓力 (MPa) 7 冷卻水耗量 (t/ ) 180 8 氧槍總長 (mm) 36500 9 氧槍行程 (mm) 21333 10 升降速度 (m/min) 快速 50 慢速 5～ 10 副槍設(shè)計 為提高控制的準(zhǔn)確性，獲取吹煉過程的中間數(shù)據(jù)，實現(xiàn)計算機(jī)自動化控制，其有效的方法是采用副槍。 氧槍 1 固定在氧槍小車 2 上，氧槍小車沿著用槽鋼制成的軌道 3 上下移動，通過鋼繩 4 將氧槍小車 2 與平衡錘 9 連接起來。當(dāng)氧槍進(jìn)入爐口后，轉(zhuǎn)爐不能作任何方向的傾動； 2）當(dāng)氧槍下降到爐內(nèi)經(jīng)過氧氣開、關(guān)點時，氧氣切斷閥自動打開，當(dāng)氧槍提升通過此點時，氧氣切斷閥自動關(guān)閉； 3）當(dāng)氧壓或冷卻水水壓低于給定值，或冷卻水升溫高于給定值時，氧槍能自動提升并報警； 4）副槍與氧槍也應(yīng)有相應(yīng)連鎖裝置； 5）車間臨時停電時能使氧槍自動提升。 36 （ 2）應(yīng)保證氧槍升降平穩(wěn)、控制靈活、操作安全、結(jié)構(gòu)簡單、便于維護(hù)； （ 3）能快速更換氧槍； （ 4）應(yīng)具有安全連鎖裝置； 為了保證安全生產(chǎn)，氧槍升降機(jī)構(gòu)設(shè)有下列安全連鎖裝置： 1）當(dāng)轉(zhuǎn)爐不在垂直位置（允許誤差 ? 3176。為了縮短冶煉周期，在吹煉過程中氧槍應(yīng)快速提升，在爐口以上可快速下降；當(dāng)氧槍進(jìn)入爐口以下時，應(yīng)慢速下降，以便控制熔池的反應(yīng)和保證氧槍安全。 H 氧槍 ＝ 87654321 hhhhhhhh ??????? ＝ 7200+980+7500+6300+1000+980+8500+400 =36460mm= 氧槍行程為： 36460mm 氧槍升降和更換機(jī)構(gòu) 對氧槍升降和更換機(jī)構(gòu)設(shè)備的要求 轉(zhuǎn)爐在吹煉過程中，氧槍需要多次升降以調(diào)整槍位。氧槍尾部裝置有氧槍把持器、 冷卻水進(jìn)出管接頭、氧氣管接頭和吊環(huán)等。 已知 V 水 ＝ 300 t/h， d2 外 ＝ 295 mm 選定出水流速： W 水 ＝ 7 m/s 出水環(huán)通道截面積： F3＝22 cmmWV ＝＝＝水水 ? 外層管內(nèi)徑： d3＝ mmcmFd 258 2322 ???? ＝＝外 ? 查常用鋼材手冊 GB227080 不銹鋼無縫鋼管熱軋鋼管系列 P688 頁，取壁厚為19 mm，則 320+192＝ 358 mm ∴ 槍身三層管尺寸分別為： 192961624312104 ??? ??? ；； 。后經(jīng)中層管與外層管之間的環(huán)縫流出。其計算如下所示： 噴嘴進(jìn)口面積 F1 F1＝ ?? 10 wGIPP 266 01 m＝??? ??? 內(nèi)層管直徑 d1： d1＝ 1F ＝ ? ＝ m ≈ 195 mm 查常用鋼材手冊 GB227080 不銹鋼無縫鋼管熱軋 鋼管系列 P688 頁，取壁厚為12 mm，則 d1 外 ＝ 195+122＝ 219 mm （ 2）中層管內(nèi)徑 d2： 中層管直徑主要根據(jù)冷卻水的流速和流量來確定。 選定供氧強(qiáng)度為 I＝ m3/t＝ 25068? /L mmmmtgL 81 3852 ????? ＝ （ 8）計算收縮段長度 L 收 ＝ d 喉 ＝ 38＝ ≈46mm 34 取收縮段半錐角 ? 為 22176。 （ 4）確定設(shè)計工況氧壓 查等熵流表，當(dāng) Ma＝ ， P/P0＝ ， P＝ MPa P0＝ 660 0 9 8 1 1 0 0 9 1 00 1 0 9 4 pa? ? ? ? ?? (5)計算喉口直徑 每孔氧流量（標(biāo)態(tài)） m in/ 16746674 3mQq ??? 應(yīng)用公式 0 T pACq D ???? 喉 令 CD＝ ， T0＝ 273+35＝ 308 k, P0= MPa，代入上式： 250＝ 308 62 ??喉d? 2喉d ＝ 226 3084167 cmm ????? ?? ＝ 則 喉d ＝ cm ≈38mm (6)計算出口直 徑 依據(jù) Ma＝ 查等熵流表得 A/A 喉 ＝ A＝ 222 34 38141 mmd ???＝喉? 出d ＝ mmmm 52 ?? ＝ （ 7）計算擴(kuò)張段長度 取半錐角為 5176。 本設(shè)計中馬赫數(shù)選用 Ma＝ 。選用過大，則噴濺大，清渣費時，熱損失增大，增大渣料 33 消耗及金屬損失，而且轉(zhuǎn)爐內(nèi)襯及爐底易損壞；選用過低，由于攪拌作用減弱，氧的利用率低，渣中 TFe 含量高，也會引起噴濺。喉口處于收縮段和擴(kuò)張段的交界，此處截面積最小，通常把喉口直徑稱為臨界直徑，把該處的面積稱為臨界斷面積。氧氣轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)開始時大多采用 單孔拉瓦爾型噴嘴，隨著轉(zhuǎn)爐噸位增加，目前國內(nèi)外普遍地采用了多孔噴嘴。內(nèi)管是氧氣通道，內(nèi)層管與中層管之間是冷卻水的進(jìn)水通道；中層管與外層管之間是冷卻水的出水通道。所以要求氧槍要有良好的水冷系統(tǒng)和牢固的金屬結(jié)構(gòu)，保證氧槍能夠耐高溫、抗沖刷侵蝕和振動，加工制造方便等。轉(zhuǎn)爐內(nèi)反應(yīng)區(qū)的溫度高達(dá) 2021～ 2600℃ 。其構(gòu)造如圖 5－ 2所示。 車間轉(zhuǎn)爐吹煉時的小時氧耗量 A 平均氧耗量 60???爐 產(chǎn) 良 壞 量 每 噸 量 壞 氧 耗 量 定 額平 均 耗 氧 量平 均 吹 煉 周 期 即： Q 平 ＝ 60TQT??周＝ 13700m3 /h B 高峰氧耗量 高峰氧耗量＝ 60? ?爐 產(chǎn) 良 壞 量 每 噸 量 壞 氧 耗 量 定 額平 均 每 爐 吹 氧 時 間 即： Q高＝周TQT 60?? ＝ 1 6 2 5 5 6 0 2232520?? ? 3m /h 制氧機(jī)的選擇 根據(jù)轉(zhuǎn)爐車間的需氧量來選擇制氧機(jī)，本處為 300t 轉(zhuǎn)爐經(jīng)常吹煉爐為 1 座， 32 選取 2 臺 26000m3/h的制氧機(jī)供全廠用。故需根據(jù)工藝過程計算出轉(zhuǎn) 爐生產(chǎn)中的平均耗氧量和高峰耗氧量，以此為依據(jù)選擇氧機(jī)的能力（標(biāo)態(tài)） m3/h 和臺數(shù)。 氧氣轉(zhuǎn)爐吹煉的周期性很強(qiáng)，一般吹氧時間僅占冶煉周期一半左右。 供氧系統(tǒng)工藝流程為： 制氧 → 貯氣 → 輸氧 → 氧槍 → 吹煉 圖 5－ 1 即為供氧系統(tǒng)工藝示意圖。噴補(bǔ)方法分 為濕法、半干法及火焰噴補(bǔ)法等。 爐襯噴補(bǔ)是通過噴補(bǔ)設(shè)備把噴補(bǔ)料噴射向爐襯蝕損嚴(yán)重的部位形成新的耐火材料燒結(jié)層的護(hù)爐技術(shù)。 D 濺渣效果 （ 1） 大幅度提高轉(zhuǎn)爐爐齡； （ 2） 可以提高經(jīng)濟(jì)效益； （ 3） 可以降低耐火材料的消耗； （ 4） 只要渣中 MgO 控制合適，吹煉終點時鋼中 P、 S、 N、 O 含量都不會增加，對鋼質(zhì)不會產(chǎn)生影響。 （ 5）當(dāng)爐口上方濺起的渣粒明顯減少時開始抬槍，噴頭抬至標(biāo)高 8m 時關(guān)閉氮氣切換閥。 （ 3）將氧槍操作方式選至吹氮方式；氧槍工作方式選至現(xiàn)場方式；微機(jī)操作畫面顯示氮氣放散閥打開，切斷閥關(guān)閉。 C 濺渣操作 濺渣操作的要點如下： 30 （ 1）爐內(nèi)有剩鋼時，嚴(yán)禁濺渣護(hù)爐，否則，鋼水的濺起不僅影響濺渣護(hù)爐 效果，而且還會造成噴槍結(jié)瘤。因為此時的爐渣有較高的溫度，有利于菱鎂石分解。 B 調(diào)整爐渣 濺渣時，通常對爐渣進(jìn)行調(diào)整，目的之一是降低爐渣過熱度，縮短時間，二是提高熔點和濺渣層的保護(hù)效果，調(diào)渣劑可使用菱鎂石等鎂基材料。供氧強(qiáng)度（標(biāo)態(tài)）為 ～(t (2)要求終點渣 MgO 含量 8%～ 15%,每爐頭批料加 ～ 3t 輕燒鎂球或 3～ 4t輕燒白云石 ,終點降溫提倡使用菱鎂石。濺渣是通過氧槍使用氮氣將爐渣濺起，使其粘補(bǔ)至爐襯上。 轉(zhuǎn)爐爐襯修砌及修砌設(shè)備 （ 1）采用上修法； （ 2）修砌設(shè)備為修爐塔。一般采用可無級調(diào)速轉(zhuǎn)速在 ～ r/min。并且要與氧槍、副槍、爐下鋼包車、煙罩等設(shè)備有連鎖裝置。 （ 2）傾動設(shè)備 1）設(shè)備要求 轉(zhuǎn)爐傾動機(jī)械是處于高溫多 塵的環(huán)境下工作，冶煉工藝對傾動機(jī)械的要求主要體現(xiàn)在以下幾個方面： A、 轉(zhuǎn)動角度 能使?fàn)t體正反轉(zhuǎn)動 360176。冷卻水經(jīng)過耳軸、托圈，直到爐口水箱。為使?fàn)t殼熱膨脹時不受限制和通風(fēng)冷卻，在爐殼與托圈之間留有 100～ 150 mm間隙。它由銅板焊成的，斷面呈矩形的中空環(huán)。 爐體支承及傾動設(shè)備 （ 1）爐體支承系統(tǒng)設(shè)備 包括：托圈部件、爐體和托圈的 連接裝置、支承托圈的軸承和軸承座。 （ 2）爐殼：為了適應(yīng)高溫頻繁作業(yè)的特點，要求爐殼在高溫下不變形、在熱應(yīng)力作用下不破裂，必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度。 1）永久層：主要是保護(hù)爐殼鋼板； 2）填充層：用焦油鎂砂搗打而成。 轉(zhuǎn)爐爐體 爐體分為爐底、爐身、爐帽三部分，均由爐襯和相應(yīng)的鋼板外殼構(gòu)成。 表 4－ 5 轉(zhuǎn)爐爐襯厚度 爐襯各部位 名稱 轉(zhuǎn)爐公稱噸位 /t 100 爐帽 永久層厚度 /mm 150 工作層厚度 /mm 600 爐身（加料側(cè)） 永久層厚度 /mm 150 工作層厚度 /mm 750 爐身（出鋼側(cè)） 永久層厚度 /mm 150 工作層厚度 /mm 650 爐底 永久層厚度 /mm 450 工作層厚度 /mm 750 爐底 永久層厚度 /mm 450 工作層厚度 /mm 750 表 4－ 6 轉(zhuǎn)爐爐殼鋼板厚度 部 位 轉(zhuǎn)爐噸位 /t 100 尺寸 /mm 爐帽 70 爐身 85 爐底 70 27 耳軸位置的確定 取耳因地制宜發(fā)從爐底鋼板外表面算起的爐子全高的 倍。材質(zhì)分別為焦油白云石磚或焦油