【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)爐爐襯設計 爐襯設計得主要任務是選擇合適的爐襯材質(zhì)，確定合理的爐襯組成和厚度，并確定相應各層厚度，以確保獲得經(jīng)濟上的最佳爐齡。 底氣用量 采用底吹 N Ar、 CO2等氣體時，供氣強度小于 （ tmin ），則可以降低爐渣和金屬的氧化性，并達到足夠的攪拌強度。min ）。考慮到經(jīng)濟效益和產(chǎn)品需求，底部全程供氣，只是前期吹 N2，末期再改吹 Ar。在本設計當中，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；熱應力作用，其材質(zhì)應具有高的強度，本設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)設計 氧氣的供應 （ 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)。本設計選取 2座 26000m3/h 的制氧機。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 計算擴張段長度。 ，則擴張段長度 1004tan2 4761tan2 ddL 0 ????? ? 喉出擴 ㎜ （ 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)標準熱軋無縫鋼管產(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 ： 進水環(huán)縫面積 222 11 15 7m36006 250VQF ?????進水 （ 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 鐵水供應 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 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廢鋼槽倒入轉(zhuǎn)爐；另一種是用廢鋼加料車裝入廢鋼； 本設計選用直接用橋式吊車吊運廢鋼槽倒入轉(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 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料設施、轉(zhuǎn)爐上方高位料倉、稱量和向轉(zhuǎn)爐加料的設施。 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。 ，放料口尺寸為標準散狀料尺寸 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 ： ? ? ? ? ?? ????? 各散料標準倉計算和數(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 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 標準倉計算和數(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） 煙氣來源及化學組成 在轉(zhuǎn)爐吹煉過程中，熔池碳氧反應生成的 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)中必須設置冷卻設備。 （ 4） 煙氣的發(fā)熱量 轉(zhuǎn)爐未燃法中，當煙氣含 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；進入凈化系統(tǒng)后，煙氣還需進一步冷卻，有利于提高凈化效率，簡化凈化設備系統(tǒng) 本設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) 參照邯鋼集團邯寶公司煉鋼廠 2座 250t頂?shù)讖痛缔D(zhuǎn)爐 ,年設計生產(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)嚴密，并規(guī)定當煤氣中含 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=+==