【正文】 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 轉(zhuǎn)爐座數(shù) 、公稱容量及生產(chǎn)能力的確定 3 式中 T1— 每爐鋼的平均冶煉時(shí)間， min，參照表 ，取 40 min； T2 — 一年內(nèi)有效作用的天數(shù)， d=365η=273 d； 1440— 一天的日歷時(shí)間， min； 365— 一年的日歷天數(shù)，天； η — 轉(zhuǎn)爐車間的有效作用率，取 75%。轉(zhuǎn)爐的出鋼量與鋼包的容量應(yīng)當(dāng)匹配，如表 。設(shè)計(jì)時(shí)一般需要考慮到鋼包 10%的凈空量，因此鋼包內(nèi)鋼水實(shí)際容量可以表示為 P+= 250=275t (2)鋼包內(nèi)渣量的計(jì)算。 故渣量可以計(jì)算為： % ????P (3)鋼包容積的計(jì)算。鋼 液比容一般為 [4]，熔渣的比容一般為 [6]。 各部分設(shè)計(jì)過程參考文獻(xiàn) [6]得到各部分參數(shù)。鋼包磚襯包含保溫層 (外層 )與耐火材料工作層 (外層 )，一般砌筑總厚度 100～ 250mm。 鋼桶桶壁厚度約等于 bJ ＝ ； dJ ：包壁的厚度（上下應(yīng)一致）， mm D：鋼包上部內(nèi)徑， mm Jb:鋼包底襯厚度， mm（ Jb=） δb：鋼包殼壁厚， mm(δb=) δd：鋼包殼底厚， mm(δd=) 對磚襯部分的厚度需要進(jìn)行擴(kuò)大 或者修正，我們?yōu)榱吮ＷC實(shí)際容積為 需要擴(kuò)大 σ 值表示為 : K =。目的是使加厚磚襯部分而減小了 4％～ 7％的容積，同是為修正容積之不足因此在式字中需要乘以系數(shù) K從而可以得到下部內(nèi)徑 : 4HDD???（一般情況下為 σ 30～ 60mm，這里取 σ 為 45mm）。 (1)包襯質(zhì)量的計(jì)算。但是在考慮到其它未計(jì)入的鋼結(jié)構(gòu)件與耐火磚質(zhì)量的前提下，應(yīng)在這基礎(chǔ)上增加 10％左右，則空鋼包的質(zhì)量應(yīng)該為額定鋼包容量值的 30％～ 31％之間。鋼包的渣量一般為金屬量的 15%，容量則按過裝量 10%的進(jìn)行計(jì)算，則 裝滿渣和鋼水后的質(zhì)量計(jì)算為： 2W P P ? ? ? ? = 250= 因此 ,在選擇鑄造起重機(jī) ,其承載能力應(yīng)大于添加門形狀鉤的質(zhì)量。 鋼包重心計(jì)算 鋼包的重心計(jì)算是為了確定鋼包耳軸位置 ,鋼水和渣包的起重和澆注工藝穩(wěn)定 ,沒有傾翻的危險(xiǎn) ,讓它在傾銷出鋼不需要太費(fèi)力。 對鋼包來說 ,如簡化無論鑄造操作機(jī)構(gòu) (塞桿或滑動(dòng)澆道 )的質(zhì)量 ,這是忽略它們造成重心偏移，視鋼包 、鋼水、內(nèi)襯和熔渣是繞鉛垂軸線完全對稱。 (1)鋼包包壁磚襯的重心點(diǎn)的確定 經(jīng)計(jì)算包壁磚襯重心與上口的距離為： 01 ? (2)鋼包包底磚襯的重心點(diǎn)的確定 經(jīng)計(jì)算包底磚襯重心與上口的距離為： 02 ? (3)鋼包外殼側(cè)壁的重心點(diǎn)的確定 經(jīng)計(jì)算包底外殼側(cè)壁重心與上口的距離為： 03 ? (4)包底底殼的重心點(diǎn)的確定 經(jīng)計(jì)算底殼重心與上口 的距離為： 04 ? (5)鋼包渣層的重心點(diǎn)的確定 經(jīng)計(jì)算渣層重心與上口的距離為： 05 ? (6)鋼包內(nèi)金屬的重心點(diǎn)的確定 經(jīng)計(jì)算鋼包內(nèi)金屬重心與上口的距離為： 06 ? 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 鋼包尺寸數(shù)量的確定 9 (7)總重心的計(jì)算。因鋼包是對稱的，故其重心都在其對稱袖上面，則有以下方程式： 0 0 0 1 0 1 0 2 0 2 0 3 0 3 0 0...... mmW y W y W y W y W y? ? ? 0W = 2W ? 盛滿鋼水的鋼包質(zhì)量： 32 1 .5 3 8 3 .3 6 5WD?? 鋼水容量有 : 331 .1 1 .1 3 .3 6 5 3 .7 0 2P D D? ? ? 經(jīng)化簡得：0 2 .7 9 5 D 0 .5 4 D5 .1 7 5y ?? 0y = = 同時(shí)，鋼包的上緣與耳軸中心線的距離應(yīng)小于 才能夠使鋼包保持穩(wěn)定。 表 鋼包各部分參數(shù) 參數(shù)名稱 數(shù)值 /mm 參數(shù)名稱 數(shù)值 /mm 鋼包上部內(nèi)徑 D 4409 深度 H 5089 外殼上部內(nèi)徑 D1 5026 外殼內(nèi)高 H1 5518 外殼上部外徑 D2 5114 外殼全高 H2 5569 外殼下部內(nèi)徑 D3 4365 包壁的厚度 Jd 429 外殼下部外徑 D4 4453 鋼包底襯厚度 Jb 300 鋼包殼底厚 δd 51 鋼包殼壁厚 δb 43 總重心 y0 鋼包數(shù)量的計(jì)算 車間需要 鋼包的數(shù)量 Q10的計(jì)算 ： )246024( 113121110 ????????? FtT 上式中： Q11－車間每晝夜生產(chǎn)周轉(zhuǎn)使用的鋼包個(gè)數(shù)， Q11=AT1/(2460）； Q12－車間每晝夜冷修的鋼包數(shù)量， Q12=At/24F。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 鋼包用耐火材料的設(shè)計(jì) 10 4 鋼包用耐火材料的設(shè)計(jì) 隨著煉鋼工業(yè)的不斷發(fā)展，鋼包的使用壽命也在不斷的提高，但是提高鋼包的使用壽命不能只靠單純的提高材質(zhì)的質(zhì)量，還要根據(jù)鋼包的使用環(huán)境和損毀部位合理的砌筑鋼包內(nèi)襯，從而達(dá)到提高鋼包使用壽命。 澆注鋼包的設(shè)計(jì) 包壁絕熱層的設(shè)計(jì) 采用硅酸鋁纖維作為國內(nèi)大中型鋼鋼包纖維隔熱保溫板 ,產(chǎn)品的導(dǎo)熱系數(shù)低 ,可以承受一定的壓力 ,能加強(qiáng)鋼靜態(tài)鋼包保溫 ,減少熱損 失 ,降低鋼液的溫度 ,減少流動(dòng)率鋼包包覆過程中鋼包溫度下降 ,從而降低出鋼溫度 ,節(jié)能降耗的目的 ,高質(zhì)量和高產(chǎn)量 [5]。 表 硅酸鋁纖維的性能指標(biāo) 項(xiàng)目 指標(biāo) Al2O3+SiO2 ％ 體積密度 710 kg/m3 加熱線變化率 ,1100℃ 6h ％ 導(dǎo)熱率 (熱面 1000℃ ) W/（ m砌筑時(shí)粘結(jié)劑和火泥混合成漿，它與泥 漿一并考慮和關(guān)節(jié)壓實(shí)。保證鋼包均勻應(yīng)力 ,避免局部應(yīng)力集中而開裂包襯。 澆注鋼包根據(jù)使用時(shí)的環(huán)境，從普通不精煉鋼包和精煉鋼包來分別闡述在設(shè)計(jì)時(shí)鋼包內(nèi)壁厚度以及材料的體積重量等計(jì)算方法。 普通不精煉鋼包 圖 是普通不精煉的設(shè)計(jì)圖，由圖中所給的數(shù)據(jù)根據(jù)下面的計(jì)算公攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 鋼包用耐火材料的設(shè)計(jì) 11 式 (4 4 44)可以推出：包壁的體積、包底的體積和保溫層的面積，從而根據(jù)選用的材質(zhì)體積密度依據(jù)計(jì)算式 (41)計(jì)算出各種材料的數(shù)量和重量。 工 作層所用材料的質(zhì)量 ： )21 VVM ?? （? (41)包壁的體積： ? ?? ? ? ?? ? SbDdDdddHddDDH ????????????? )4 d4 d4(31]444[31V 211121221 ?? (42) 包底的體積： ? ?? ? ? ?? ? )44 d4 d(31V 2221212 ddDdDdh ???????? ? (43) 保溫層面積： 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 鋼包用耐火材料的設(shè)計(jì) 12 LDd ???? 2S SinaHL? (44) 簡單爐后處理的精煉鋼包 精煉鋼包使用條件苛刻 ,因此使鋼包內(nèi)部造成不同程度的損傷 ,為了使鋼包內(nèi)襯損壞達(dá)到一個(gè)平衡狀態(tài) ,通過加厚損毀部位工作層或使用高檔材料以滿足需求。 在精煉鋼包耐火纖維外面鋪設(shè)一層黏土磚作為一個(gè)永久層 ,大部分的澆注包通常不是一個(gè)永久層 ,在使用的過程中 ,使用剝皮套澆注技術(shù)。 圖 澆注精煉鋼包設(shè)計(jì)圖 鋼包澆注的工作方案 整體澆注鋼包的方法 (1)包底完成后漿料固化有足夠的強(qiáng)度來澆注包壁。 (3)胎模型放置到位后 ,必須牢固 ,必要時(shí)可以焊接。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 鋼包用耐火材料的設(shè)計(jì) 13 (5)鋼包工作層施工要求一次性完成。 (7)在脫模自然干燥 24小時(shí)后 ,才可以烘烤 [7]。 (2)觀察薄皮鋼包壁澆注料 ,如沒有大問題可以決定不去皮 ,襯套澆注鋼包澆注料工作。 (4)如壁厚的胎模不能放置到位 ,可以采取措施修復(fù)、更換渣線繼續(xù)使用一定次數(shù)后 ,再?zèng)Q定 是否套澆注。 (6)清理干凈包底灰渣 ,砌筑好的噴嘴等領(lǐng)域 ,底部澆注與鋼包澆注料平整。 (8)放置夾具 :根據(jù)壁厚在底部位置的膜 ,定位出一個(gè)圓圈 ,將胎模放到規(guī)定的位置 ,測量胎模頂部和包壁永久層間距調(diào)整后 ,尺寸公差要求間距小于 10 mm,空氣磚邊大于約 20 毫米。其余的根據(jù)正常鑄造操作 ,應(yīng)特別注意振動(dòng) 密實(shí) ,可以為一個(gè)振動(dòng)器的地方不能有松偏析現(xiàn)象 ,刪除一個(gè)振動(dòng)器時(shí)必須緩慢 ,以防形成孔。 (11)使用過程加強(qiáng)檢查 ,如發(fā)現(xiàn)超過 50 毫米或更多的部分損失應(yīng)立即停止進(jìn)行冷包修理。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 鋼包用耐火材料的設(shè)計(jì) 14 磚砌鋼包的設(shè)計(jì) 鋼包磚在設(shè)計(jì)時(shí)考慮多一點(diǎn)澆注鋼包 ,首先從鋼種和冶煉鋼種進(jìn)行考量 ,其次根據(jù)鋼包容量 ,凈空高度滿足施工需要的鋼鐵廠 ,最后根據(jù)預(yù)期的渣線使用壽命 ,鋼包壽命來確定襯砌厚度及材質(zhì)的選擇 [7]。 永久層的設(shè)計(jì) 根據(jù)包襯和襯里殘?jiān)奶卣?,要求永久層設(shè)計(jì)要適中。太薄 ,施工強(qiáng)度很低。 如果當(dāng)永久層施工用澆注料 ,根據(jù)整體澆注包澆注施工方法。但缺點(diǎn)是首次中修永久層表面不是很光滑 ,需進(jìn)行兩次調(diào)整再工作層的砌筑 [8]。根據(jù)鋼液面高度來確定渣線的厚度和渣層。透氣磚通常安裝在鋼包的底部 ,特殊情況下可以安裝在包的外側(cè) (側(cè)吹 ),通過金屬軟管與鋼包透氣磚與快速接頭固定在鋼管連接 ,氬源和快速連接器金屬軟管連接 ,易于使用 [9]。 透氣磚的選擇應(yīng)該根據(jù)鋼包容量的大小決定。反之 ,則應(yīng)該較小。 鋼包底板適用的厚度 : 大頭直徑 :180 毫米 ,通常使用 :5 毫米板 大頭直徑 :180 毫米 ,通常使用 :3 毫米板 ② 安 全顯示的一些參數(shù)和設(shè)計(jì)原則 原則上 ,所有透氣磚應(yīng)該添加安顯 ,安顯必須確保透氣磚得使用安全。一般鋼包容量大 ,LF+VD 精煉時(shí)間長 ,溫度高 ,鑄造鋼鋼長透氣磚安顯極限應(yīng)設(shè)置高些 ,一般在 135135 mm。 第一個(gè)顯示顯示塊是低和安 ,安顯示原理 :當(dāng)透氣磚使用安全限制 ,在后面澆注鋼完成作業(yè)透氣磚、透氣磚顯示在面對一個(gè)曲率半徑和安顯示塊面明亮的模式 ,即在這個(gè)時(shí)候空氣 磚已經(jīng)到了一個(gè)安全的極限。安顯示塊加入和配合參數(shù)見表 。當(dāng)點(diǎn)不再存在 ,即透氣磚已經(jīng)到了一個(gè)安全 的極限。安顯示規(guī)格一般用于Ф 6