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年產(chǎn)500萬噸良鑄坯的氧氣頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼車間-在線瀏覽

2025-02-09 00:33本頁面
  

【正文】 : VT— 轉(zhuǎn)爐有效容積, m3; ② 爐身高度 H 身 : VVV4DV4H 2T2 ???? ?? )( 池帽身身 ㎜ (39) 11 ( 5)出鋼口尺寸的確定 ① 出鋼口中心線水平傾角 θ 1: 取 θ 1=0176。 轉(zhuǎn)爐爐襯設(shè)計 爐襯設(shè)計得主要任務(wù)是選擇合適的爐襯材質(zhì),確定合理的爐襯組成和厚度,并確定相應(yīng)各層厚度,以確保獲得經(jīng)濟(jì)上的最佳爐齡。 底氣用量 采用底吹 N Ar、 CO2等氣體時,供氣強(qiáng)度小于 ( tmin ),則可以降低爐渣和金屬的氧化性,并達(dá)到足夠的攪拌強(qiáng)度。min )??紤]到經(jīng)濟(jì)效益和產(chǎn)品需求,底部全程供氣,只是前期吹 N2,末期再改吹 Ar。在本設(shè)計當(dāng)中,由于是 250t 轉(zhuǎn)爐,噴嘴數(shù)量選 6個。噴嘴布置在按爐底部 φ = 同心圓上,且相互成 60176。 轉(zhuǎn)爐爐體金屬構(gòu)件設(shè)計 轉(zhuǎn)爐金屬構(gòu)件是指爐殼 、支承裝置(托圈與耳軸)和傾動機(jī)構(gòu) 。主要承受鋼水、爐渣及耐材的靜載荷,以及金屬料沖擊;熱應(yīng)力作用,其材質(zhì)應(yīng)具有高的強(qiáng)度,本設(shè)計采用鍋爐鋼板和合金鋼板。 第四章 氧氣轉(zhuǎn)爐供氧系統(tǒng)設(shè)計 氧氣的供應(yīng) ( 1)一座轉(zhuǎn)爐吹煉時的小時耗氧量計算 13 ① 平均小時耗氧量 Q1( Nm3/h) : 2062540 5525060T60G WQ 11 ????? Nm3/h ( 41) 式中 : G— 平均爐產(chǎn)鋼水量, t; W— 噸鋼耗氧量, m3/t,可取 45~ 55m3/t; T1— 平均每爐鋼水冶煉時間, min。 ( 2) 車間小時耗氧量 ① 車間平均小時耗氧量 Q3(m3/h) : Q3=NQ1=220 625=41250m3/h (43) 式中 : N— 車間經(jīng)常吹煉的爐座數(shù)。本設(shè)計選取 2座 26000m3/h 的制氧機(jī)。噴頭常用紫銅制成;槍身由三層無縫鋼管套裝而成;尾部結(jié)構(gòu)連接輸氧管和冷卻水進(jìn)出軟 管。 ,噴孔布置選擇周邊布置,出口馬赫數(shù) M=。 綜合考慮,選取馬赫數(shù) Ma=。 ④ 計算吼口直徑。 由式 (47),并且取 CD=, T0=290K,又 P0=10 5Pa,代入上式,則 290 52 ???? 喉? 由上式可求得 : d 喉 =47 ㎜ ⑤ 求噴孔出口直徑 根據(jù)等熵流表,在 Ma= 時, A 出 /A 喉 =,即喉出 22 ?? ?? ,故噴孔出口直徑 ???? 喉出 ㎜ ( 48) 15 ⑥ 計算擴(kuò)張段長度。 ,則擴(kuò)張段長度 1004tan2 4761tan2 ddL 0 ????? ? 喉出擴(kuò) ㎜ ( 49) ⑦ 確定噴孔傾角 β : 多孔噴頭的各個流股是否發(fā)生交匯以效應(yīng)角 θ 為界,大于 θ 則各流股很少交匯,小于 θ 則必定交匯。 ~ 176。綜合考慮選取 β=15176。 ⑧ 噴孔喉口段長度確定 喉口段長度的作用 : 一是穩(wěn)定氣流;二是使收縮段和擴(kuò)張段加工方便,為此過長的喉口段反而會使阻損增大,因此喉口段長度推薦為 5~ 10 ㎜。 氧槍槍身設(shè)計 氧槍槍身由三層無縫鋼管套裝而成,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 21045 0011 ?????? ??? ㎜ ( 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; 16 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)熱軋無縫鋼管產(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 222 11 15 7m36006 250VQF ?????進(jìn)水 ( 412) 出水環(huán)縫面積 223 99 .2c mm09 007 250VQF ?????出水 ( 413) 所以,中層鋼管的內(nèi)徑 d2: 22122 ??????? ?? 外 ( 414) 選取中層鋼管 d2外 =φ253 ㎜ 8 ㎜。 ( 2)氧槍長度 的確定 氧槍全長包括下部槍身長度 l1和尾部長度 l2。故 l2的長度取決于爐子容量和煙罩尺寸。 第五章 轉(zhuǎn)爐車間原材料供應(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。 鐵水包選擇 由金屬料平衡可計算出每爐鋼水需要鐵水 231t,考慮過余裝量 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吊運(yùn)廢鋼槽倒入轉(zhuǎn)爐;另一種是用廢鋼加料車裝入廢鋼; 本設(shè)計選用直接用橋式吊車吊運(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— 廢鋼儲存定額(天數(shù)), d,取 3天; 18 H— 廢鋼儲存允許高度,有坑時包含的深度,取 ; ρ — 廢鋼堆積密度, t/m3,取 ; ( 3) 廢鋼料斗容積 V( m3) : 廢鋼入爐一般通過廢鋼料斗,由普通吊車像 兌鐵水那樣裝入轉(zhuǎn)爐。廢鋼料斗容積 V計算如下 : .169fn qV ????? ? ( 53) 式中: q— 每爐加入廢鋼量, t; n— 料斗裝滿系數(shù),取 ; 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、地 下(地面)料倉、由地下料倉送往主廠房的運(yùn)料設(shè)施、轉(zhuǎn)爐上方高位料倉、稱量和向轉(zhuǎn)爐加料的設(shè)施。 高位料倉容積和數(shù)量的確定 高位料倉的作用在于臨時儲料,并利用重力向轉(zhuǎn)爐及時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 ㎜,以保證料倉內(nèi)的散狀料能自由下落,避免堆積成拱和卡料。本設(shè)計選用共用高位料倉。 鐵礦石 : ? ? ? ? ?? ????? 石灰 : ? ? ? ? ? ? 3404. 03m ?? ????? 螢石 : ? ? ? ? ?? ????? 白云石 : ? ? ? ? ?? ????? 焦炭粉 : ? ? ? ? ?? ????? 各散料標(biāo)準(zhǔn)倉計算和數(shù)量的確定 : 鐵礦石、石灰、螢石、白云石、焦粉用料倉容量選 25m3,則 : 鐵礦石料倉的個數(shù)為: 石灰料倉個數(shù): 螢石料倉個數(shù) : 白云石料倉個數(shù) : 焦炭粉料倉個數(shù) : 采用共用料倉,其優(yōu)點(diǎn)是料倉數(shù)目少,停爐后料倉中剩余石灰處理方便。 鐵合金的供應(yīng) 鐵合金料倉容積計算: .8Y0QtV? ( 55) 式中: V— 料倉容積; Q— 一天內(nèi)轉(zhuǎn)爐原料消耗量, t; 21 — 料倉裝滿系數(shù); t— 原料貯存時間, h; Y— 鐵合金 堆積密度, t/m3; 鐵合金儲存天數(shù)為 3 天 FeSi( Si45): ? ? ? ? ?? ????? FeMn( Mn76): ? ? ? ? ?? ????? 各 種鐵合金 標(biāo)準(zhǔn)倉計算和數(shù)量的確定 : 鐵合金 用料倉容量選 25m3,則 : FeSi( Si45)所用料倉個數(shù): FeMn( Mn76)所用料倉個數(shù): 大型轉(zhuǎn)爐煉鋼車間的鐵合盒 供應(yīng)采用類似于散狀料系統(tǒng)的全膠帶供料系統(tǒng)。 第六章 轉(zhuǎn)爐車間煙氣凈化與回收 轉(zhuǎn)爐煙氣與煙塵 煙氣特征 ( 1) 煙氣來源及化學(xué)組成 在轉(zhuǎn)爐吹煉過程中,熔池碳氧反應(yīng)生成的 CO 和 CO2,是轉(zhuǎn)爐煙氣的基本來源;其次是爐氣從爐口排出時吸入部分空氣,可燃成分有少量燃燒生成廢氣,也有少量來自爐料和爐襯中的水分,以及生燒石灰中分解出來的 CO2氣體等。 ( 2) 煙氣溫度 轉(zhuǎn)爐未燃煙氣溫度為 1400~ 1600℃ ,燃燒煙氣溫度為 1800~ 2021℃ ,因此煙氣凈化系統(tǒng)中必須設(shè)置冷卻設(shè)備。 ( 4) 煙氣的發(fā)熱量 轉(zhuǎn)爐未燃法中,當(dāng)煙氣含 60%~ 80%CO 時,其發(fā)熱量波動在 ~。煙塵量約為入爐金屬料量的 %~ %,煙氣中的含塵量為 15~ 120g/m3。 ( 2) 煙塵成分 未燃法轉(zhuǎn)爐煙塵中 60%以上為 FeO,其顏色呈黑色。 煙氣凈化方案選擇 (1) 爐口附近煙氣處理方法 轉(zhuǎn)爐煙氣從爐口逸出,在進(jìn)入煙罩過程中或燃燒,或不燃燒,或部分燃燒,然后經(jīng)過汽化冷卻煙道或水冷煙道,溫度有所下降;進(jìn)入凈化系統(tǒng)后,煙氣還需進(jìn)一步冷卻,有利于提高凈化效率,簡化凈化設(shè)備系統(tǒng) 本設(shè)計爐口煙氣處理方法選用未燃法,并選用 爐口微壓差控制法來控制煙罩不吸入空氣。 煙氣凈化系統(tǒng) 參照邯鋼集團(tuán)邯寶公司煉鋼廠 2座 250t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐 ,年設(shè)計生產(chǎn)能力是 520萬 t轉(zhuǎn)爐除塵系統(tǒng) [26]。 該 LT 法煙氣凈化系統(tǒng)的主要參數(shù)如下 : 23 爐氣量 : 17000m3/h 爐口煙氣溫度 : 1450℃ 從汽化冷卻煙道出來煙氣溫度 : 800~ 1000℃ 從蒸發(fā)冷卻器出來煙氣溫度: 150~ 200℃ 放散管處煙塵濃度 : ≤68mg/m 3 煤氣進(jìn)入煤氣柜溫度 : ≤70 ℃ 煤氣回收量 : ≥100m 3/t 煙氣凈化回收系統(tǒng)主要設(shè)備 煙罩 煙罩位于爐口之上,主要作用是收集煙氣使之不外溢,且可控制吸入的空氣量。 活動煙罩下沿直徑 D2: D2≈ ( ~ 3) d 口 =6373~ ㎜ 取 7200 ㎜ 式中 : d 口 — 轉(zhuǎn)爐爐口直徑,㎜; 活動煙罩的高度 Ht: Ht≈ 口 == ㎜ 可使煙罩下沿能降到爐口以下 200~ 300 ㎜處。 固定煙罩內(nèi)的直徑要大于爐口煙氣射流進(jìn)入煙罩時的直徑。 ,由此可求得煙氣射流直徑為 : d 口 +2Httan25176。 煙氣在煙道內(nèi)的流速取 30~ 40m/s。 ~ 60176。 24 靜電除塵器 靜電除塵的原理是利用放電作用,使煙氣中氣體分子電離,由 此導(dǎo)致塵粒帶電,遂被靜電吸引沉積于集塵電極上。管式電除塵器的管徑通常為 150~ 300 ㎜,長 2~ 5m。 靜電除塵器效率高 ,可達(dá)到 %,而且 除塵效率 穩(wěn)定,不受氣量波動的影響,最適合于捕集小于 1μm 的煙塵,處理氣體量大,阻力損失小 (一般在 300Pa 以下) 。由于轉(zhuǎn)爐煤氣容易爆炸,從安全與回收煤氣質(zhì)量出發(fā),要求整個系統(tǒng)嚴(yán)密,并規(guī)定當(dāng)煤氣中含 O2量大于 2%時停止回收,利用燃燒器所產(chǎn)生的 CO2廢氣,清洗煙道中殘存的 O2以保證安全。 參照參照邯鋼集團(tuán)邯寶公司煉鋼廠 250t 轉(zhuǎn)爐煙氣回收系統(tǒng),選用 10 萬 m3的煤氣柜。渣量一般為金屬量的 3%~ 5%,設(shè)計時取較大比例為 15%,即渣量為 : =275= ( 3) 盛鋼桶的容積及尺寸計算 盛鋼桶的實(shí)際容積即為鋼與渣的總?cè)莘e,取鋼液比容為 ,熔渣比容 25 取 。桶壁一般選 14~ 28 ㎜,桶底用 18~ 35 ㎜的鋼板焊制或銜接。 Q13— 車間備用的盛鋼桶數(shù),取盛鋼桶總數(shù)的 10~ 20%,取 10%;; A— 車間每晝夜出鋼爐數(shù); T1— 每爐鋼使用盛鋼桶的作業(yè)時間,即周轉(zhuǎn)時間( min),取 260min; t— 每個冷修盛鋼桶修理周轉(zhuǎn)時間( h),取 44h; F— 盛鋼桶使用壽命,視盛鋼桶容量、包襯材質(zhì)及修砌方式等而不同,取 20; 鋼包質(zhì)量計算 盛鋼桶質(zhì)量可由上述已經(jīng)確定的主要尺寸參數(shù)與選材可較粗略地算出盛鋼桶的質(zhì)量。桶壁磚襯體積為 : 27 ? ? ? ? ? ?? ?22222b DV ????? ? == 桶底磚襯體積為 : ? ? 332 ????? ? 磚襯總體積 : V 總 =( +) D3== 磚襯質(zhì)量計算時,取各種耐材的平均密度約為 ,得 : W 總 =+ 3= 3+== 外殼鋼板質(zhì)量 外殼鋼板質(zhì)量 : Wk== ( 2) 空的盛鋼桶質(zhì)量 W1=+==
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