年產(chǎn)500萬(wàn)噸合格鑄坯煉鋼廠轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案-在線瀏覽
2025-06-12 01:15本頁(yè)面
【正文】 種轉(zhuǎn)爐新技術(shù)，如：鐵水預(yù)脫硫技術(shù)、水冷爐口技術(shù)、頂?shù)讖?fù)合吹煉技術(shù)、煙氣除塵及煤氣回收利用技術(shù)、擋渣出鋼技術(shù)、濺渣護(hù)爐技術(shù)和終點(diǎn)控制技術(shù)等，使轉(zhuǎn)爐實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、高效化、節(jié)能化、壽命長(zhǎng)壽化、鋼種多樣化、環(huán)境友好化。從結(jié)構(gòu)、性能及技術(shù)參數(shù)上看，設(shè)計(jì)方案先進(jìn)合理，產(chǎn)品性能優(yōu)良可靠。隨著鋼鐵企業(yè)的改造和重組，100t以上轉(zhuǎn)爐設(shè)備將會(huì)大量上馬占有市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。第二章 生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案 金屬平衡計(jì)算87%鐵水入爐金屬料13%廢鋼93%轉(zhuǎn)爐鋼水546萬(wàn)噸97%鋼包LF精煉3%損失2%損耗98%RH精煉%損失%中間包%氧化鐵皮%鋼坯%連鑄切頭1%中間罐結(jié)殼%連鑄廢品%合格坯500萬(wàn)噸 金屬平衡表 生產(chǎn)規(guī)模的確定該轉(zhuǎn)爐車(chē)間的生產(chǎn)規(guī)模是年產(chǎn)合格鑄坯500萬(wàn)噸。由金屬平衡表計(jì)算可知，所需的轉(zhuǎn)爐鋼水年產(chǎn)量為546萬(wàn)噸。nq=5460000247。 轉(zhuǎn)爐爐型選擇及計(jì)算轉(zhuǎn)爐爐型選筒球形，其中球缺體半徑取R=。；② 出鋼口直徑d出：㎜ （310）（6）轉(zhuǎn)爐有效高度H內(nèi)：H內(nèi)= h+H身+H帽=++=㎜ (311)（7）轉(zhuǎn)爐總高H總：H總=H內(nèi)+H襯+δ底+δ帽=+1060+130=㎜ （312）（8）爐殼直徑D殼：D殼=D+D襯+2δ身=+2020+160=㎜ (313)式中：δ身—爐身鋼板厚度，取80㎜；D襯—爐身處兩側(cè)爐襯的厚度；(9) 高寬比核定：H總/D殼=(～）所以設(shè)計(jì)合格。 爐襯材質(zhì)選擇 轉(zhuǎn)爐爐襯厚度選取值 名稱工作層/㎜填充層/㎜永久層/㎜絕熱層/㎜爐帽6009014020爐身（加料側(cè)）8009015020爐身（出鋼側(cè)）7009015020爐底6009035020 復(fù)吹轉(zhuǎn)爐底部供氣構(gòu)件設(shè)計(jì) 底氣種類(lèi)本設(shè)計(jì)確定采用加強(qiáng)攪拌型，所以頂槍吹氧，底部吹惰性氣體和中性氣體N2等。min）時(shí)，其冶金特征已接近頂吹法；～（t（t全程吹A(chǔ)r，成本太高；全程吹N2，又會(huì)增加鋼中的氮。 供氣構(gòu)件本設(shè)計(jì)采用類(lèi)環(huán)縫式噴嘴，在環(huán)縫中設(shè)有許多細(xì)金屬管，它兼有透氣磚和噴嘴的優(yōu)點(diǎn)，適用于噴吹各種氣體和粉劑，還簡(jiǎn)化了細(xì)金屬管磚的制作工藝，是很有發(fā)展前途的一種供氣構(gòu)件。 底吹元件布置底吹噴嘴布置應(yīng)使底吹和頂吹產(chǎn)生的熔池環(huán)流運(yùn)動(dòng)同向，且是熔池?cái)嚢杈鶆驎r(shí)間最短，以此獲得最佳的攪拌效果。分布即偏軸心布置。 爐殼設(shè)計(jì)爐殼通常由爐帽、爐身和爐底三部分組成。 傾動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用全懸掛式傾動(dòng)機(jī)構(gòu)，采用無(wú)級(jí)調(diào)速，～。② 高峰小時(shí)耗氧量Q2（m3/h）：Nm3/h （42）式中：T2—平均每爐純吹氧時(shí)間，min。② 車(chē)間高峰小時(shí)耗氧量Q4（m3/h）：Q4=n/NQ2=41250m3/h （44） 制氧機(jī)能力的選擇根據(jù)轉(zhuǎn)爐車(chē)間的小時(shí)平均需氧量確定選取制氧機(jī)座數(shù)及能力。 氧槍設(shè)計(jì)氧槍由噴頭、槍身和尾部結(jié)構(gòu)三部分組成。 噴頭設(shè)計(jì)（1）噴頭類(lèi)型與選擇本設(shè)計(jì)選用拉瓦爾型噴頭，孔數(shù)定為5孔，噴孔夾角為15176。（2） 噴頭尺寸計(jì)算① 氧流量計(jì)算m3/min （45）式中：每噸鋼耗氧量為55～65m3/t，本設(shè)計(jì)選55m3/t；② 理論計(jì)算氧壓由等熵流函數(shù)表可查得：當(dāng)馬赫數(shù)M=，P/P0=，將選取的P=105Pa帶入，則可求得P0=105Pa其中： P—轉(zhuǎn)爐爐膛內(nèi)氣體壓力，即噴孔出口處氣流的壓力，Pa，選取范圍（～）105Pa；P0—使用氧壓，在設(shè)計(jì)噴頭時(shí)按理論計(jì)算氧壓選取，Pa；③ 選用噴孔出口馬赫數(shù)與噴孔數(shù)。參照武鋼煉鋼三分廠250t轉(zhuǎn)爐氧氣使用情況，選取轉(zhuǎn)爐噴孔數(shù)為5孔，能保證氧氣流股有一定的沖擊面積與沖突深度，熔池內(nèi)盡快形成乳化區(qū)，減少噴濺，提高成渣速度和改善熱效率。噴頭每個(gè)噴孔氧氣流量q：m3/min(標(biāo)態(tài)） （46）噴管實(shí)際氧氣流量QV： (47)式中： 一般單孔CD=～；三孔噴頭CD=～。取擴(kuò)張段的半錐角α為4176。按照經(jīng)驗(yàn)，噴頭傾角β=176。為宜。⑧ 噴孔喉口段長(zhǎng)度確定喉口段長(zhǎng)度的作用：一是穩(wěn)定氣流；二是使收縮段和擴(kuò)張段加工方便，為此過(guò)長(zhǎng)的喉口段反而會(huì)使阻損增大，因此喉口段長(zhǎng)度推薦為5～10㎜。 氧槍槍身設(shè)計(jì)氧槍槍身由三層無(wú)縫鋼管套裝而成，內(nèi)層管是氧氣通道，內(nèi)層管與中層管之間是冷卻水進(jìn)水通道，中層管與外層管之間是冷卻水通道。取中心管內(nèi)氧氣流速V0=50m/s，則中心氧管內(nèi)徑㎜ （411）式中： F1—中心氧管內(nèi)截面積，㎡；V0—管內(nèi)氧氣流速，m/s，一般取40～50m/s，這里取V0=45m/s；根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)熱軋無(wú)縫鋼管產(chǎn)品規(guī)格，選取中心鋼管為φ219㎜8㎜。又中心氧管外徑d1外=219㎜，則：進(jìn)水環(huán)縫面積 （412）出水環(huán)縫面積 （413）所以，中層鋼管的內(nèi)徑d2： （414）選取中層鋼管d2外=φ253㎜8㎜。（2）氧槍長(zhǎng)度的確定氧槍全長(zhǎng)包括下部槍身長(zhǎng)度l1和尾部長(zhǎng)度l2。故l2的長(zhǎng)度取決于爐子容量和煙罩尺寸。第五章 轉(zhuǎn)爐車(chē)間原材料供應(yīng) 鐵水供應(yīng)由于所建的是兩座250噸的轉(zhuǎn)爐，所以采用容量為600噸的混鐵車(chē)。 鐵水包選擇由金屬料平衡可計(jì)算出每爐鋼水需要鐵水231t，考慮過(guò)余裝量10%后可裝254t，由此選擇鐵水包容量為260t。鐵水包耳軸位置選取為鐵水包全高一半偏上500㎜。 廢鋼的供應(yīng)廢鋼是作為冷卻劑加入轉(zhuǎn)爐的。加入轉(zhuǎn)爐的廢鋼塊度，最大長(zhǎng)度不得大于爐口直徑的1/3， 最大截面積要小于爐口的面積的1/7。（1）廢鋼的加入方式目前在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐車(chē)間，向轉(zhuǎn)爐加入廢鋼的方式有兩種，一種是直接用橋式吊車(chē)吊運(yùn)廢鋼槽倒入轉(zhuǎn)爐；另一種是用廢鋼加料車(chē)裝入廢鋼；本設(shè)計(jì)選用直接用橋式吊車(chē)吊運(yùn)廢鋼槽倒入轉(zhuǎn)爐。廢鋼堆積的面積可按下式估算：㎡ （52）式中： Q—每日所需廢鋼量，t/d；x—廢鋼儲(chǔ)存定額（天數(shù)），d，取3天；H—廢鋼儲(chǔ)存允許高度，有坑時(shí)包含的深度，；ρ—廢鋼堆積密度，t/m3，；（3） 廢鋼料斗容積V（m3）：廢鋼入爐一般通過(guò)廢鋼料斗，由普通吊車(chē)像兌鐵水那樣裝入轉(zhuǎn)爐。廢鋼料斗容積V計(jì)算如下： （53）式中： q—每爐加入廢鋼量，t；n—料斗裝滿系數(shù)，；f—每爐加入廢鋼的斗數(shù)，取1；ρ—廢鋼堆積密度，t/m3； 散狀材料的供應(yīng)轉(zhuǎn)爐散狀材料包括石灰、白云石、螢石、鐵礦石、氧化鐵皮、焦炭等。供應(yīng)系統(tǒng)包括散狀料堆場(chǎng)、地下（地面）料倉(cāng)、由地下料倉(cāng)送往主廠房的運(yùn)料設(shè)施、轉(zhuǎn)爐上方高位料倉(cāng)、稱量和向轉(zhuǎn)爐加料的設(shè)施。 高位料倉(cāng)容積和數(shù)量的確定高位料倉(cāng)的作用在于臨時(shí)儲(chǔ)料，并利用重力向轉(zhuǎn)爐及時(shí)和可靠地供料保證轉(zhuǎn)爐正常生產(chǎn)。椎體部分的傾角不小于45176。放料口尺寸為標(biāo)準(zhǔn)散狀料尺寸的3～6倍以上，一般大致為150～300㎜，以保證料倉(cāng)內(nèi)的散狀料能自由下落，避免堆積成拱和卡料。本設(shè)計(jì)選用共用高位料倉(cāng)。鐵礦石： 石灰： 螢石：白云石：焦炭粉：各散料標(biāo)準(zhǔn)倉(cāng)計(jì)算和數(shù)量的確定：鐵礦石、石灰、螢石、白云石、焦粉用料倉(cāng)容量選25m3，則：鐵礦石料倉(cāng)的個(gè)數(shù)為：石灰料倉(cāng)個(gè)數(shù)： 螢石料倉(cāng)個(gè)數(shù)： 白云石料倉(cāng)個(gè)數(shù)： 焦炭粉料倉(cāng)個(gè)數(shù)： 采用共用料倉(cāng)，其優(yōu)點(diǎn)是料倉(cāng)數(shù)目少，停爐后料倉(cāng)中剩余石灰處理方便。 鐵合金的供應(yīng)鐵合金料倉(cāng)容積計(jì)算： （55）式中： V—料倉(cāng)容積；Q—一天內(nèi)轉(zhuǎn)爐原料消耗量，t；—料倉(cāng)裝滿系數(shù)；t—原料貯存時(shí)間，h；Y—鐵合金堆積密度，t/m3；鐵合金儲(chǔ)存天數(shù)為3天FeSi（Si45）： FeMn（Mn76）：
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