【正文】 度和成分。 ② 控制鋼流，降低鋼液靜壓力并穩(wěn)定鋼水液面。在多爐連鑄時(shí)，中間包能儲(chǔ)存一定鋼水，以保證在更換鋼包時(shí)不停澆。 為了提高鑄坯的質(zhì)量，防止鋼水 的二次氧化，中間包內(nèi)加鋼水過(guò)濾器，從鋼包到中間包的澆注采用長(zhǎng)水口。在大型轉(zhuǎn)爐車(chē)間內(nèi)多爐連濤時(shí)在不降拉速又要保證罐內(nèi)最低液面高度（＞ 250mm）前提下，應(yīng)使中間包的容量大于換鋼水包期間連鑄機(jī)所必需的鋼水量。一般鋼液面的高度為 800～ 1000mm。 中間包長(zhǎng)度主要決定于鑄機(jī)流數(shù)和流間距，應(yīng)使其邊部鋼流能注入到最外邊一流的結(jié)晶器 。 中間包寬度應(yīng)保證鋼水沖擊點(diǎn)到中間包水口的最短距離不小于 500mm，又不影響操作工視線。 中間包的殼體用鋼板焊接而成，為了在高溫狀態(tài)下搬運(yùn)，翻包和清理時(shí)不變形，殼體外部焊有加固圈和加強(qiáng)筋，并在兩側(cè)和端頭有經(jīng)過(guò)加工的鍛鋼耳軸或吊環(huán)。中間包著蓋采用耐熱鑄鐵或鋼板內(nèi)加混凝土結(jié)構(gòu)。 中間包內(nèi)襯包 括：工作層、永久層、絕熱層。永久層與絕熱板工作層之間用石英沙填實(shí)。 （ 3） 中間包小車(chē) 26 中間包小車(chē)是在澆注平臺(tái)上放置和運(yùn)送中間包的。小車(chē)上還應(yīng)有中間包的稱量裝置，以控制包內(nèi)鋼液面。結(jié)晶器按外部形狀可分為直結(jié)晶器和弧形結(jié)晶器， 直結(jié)晶器用于立式、立彎式及直結(jié)晶器弧形連鑄機(jī)，弧形結(jié)晶器則用于弧形及超低頭連鑄機(jī)。為了使其冷卻均勻，四個(gè)面上的冷卻各自獨(dú)立，冷卻水由下部進(jìn)入，經(jīng)水縫由上部排出，大方坯和板坯鑄機(jī)一般采用此種結(jié)晶器。 結(jié)晶器的振動(dòng)機(jī)構(gòu)現(xiàn)在普遍使用的有差動(dòng)式、雙搖桿式、四偏心式等。 連鑄機(jī)上采用的切割方法主要有火焰切割和機(jī)械剪切兩種。 出渣 系統(tǒng) 轉(zhuǎn)爐冶煉的渣量大，一般占產(chǎn)鋼量的 10%以上，主廠房?jī)?nèi)不允許出現(xiàn)爐渣堆積，故轉(zhuǎn)爐車(chē)間需設(shè)置爐渣處理系統(tǒng)。 （ 2） 采用機(jī)車(chē)直接將爐下渣罐拉出主廠房。 （ 4） 在加料跨用特別搖臂吊車(chē)更換渣罐，用載重汽 車(chē)運(yùn)出主廠房。故本設(shè)計(jì)采用第 3)種方式。主要的幾種處理方法如下： （ 1） 熱潑法： 將轉(zhuǎn)爐渣運(yùn)往熱潑間，熱潑在平地或預(yù)留坑內(nèi)，然后噴水冷卻，待熔渣凝固龜裂后，用推土機(jī)堆集運(yùn)出，經(jīng)破碎、篩分、磁選后即可利用。目前我國(guó)太鋼等廠采用此法 。其特點(diǎn)是工藝流程簡(jiǎn)單，占地面積小，能快速排渣，且運(yùn)輸方便，但耗水量大，如果渣水比控制不當(dāng)容易引起爆炸事故。 （ 3） 淺盤(pán)水淬法（即 ISC 法）： 是一種新的處理鋼渣的方法，采用多次噴水快速冷卻的工藝過(guò)程。 （ 4） 新型滾筒法： 高溫液態(tài)鋼渣在裝置內(nèi)急冷固化、破碎，渣與鋼同時(shí)進(jìn)行分離，得到穩(wěn)定的、能直接利用的鋼渣。鋼渣和廢鋼同時(shí)排出，蒸汽由煙筒中排放。處理后的鋼渣不需要長(zhǎng)期堆放陳化，粒化性能穩(wěn)定，可直接利用，粒度均勻，游離氧化鈣含量低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 4%的鋼渣，污染小，蒸汽集中排放，排放蒸汽的含塵量小于 100mg/m3，投資省，施工周期短。 29 煉鋼車(chē)間工藝布置 現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐車(chē)間生產(chǎn)率很高，原材料的運(yùn)進(jìn)量，產(chǎn)品、半成品及廢物的運(yùn)出量很大且頻繁，因此，應(yīng)合理設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)爐車(chē)間，盡可能使通 過(guò)車(chē)間的物料流通暢達(dá)，流程短，能耗低，占地少和綜合經(jīng)濟(jì)效益好。 各跨的工藝布置 1） 出渣跨： 出渣跨跨度為 21 米，采用滾筒法渣處理。廢鋼間和鐵水倒罐站分別布置在轉(zhuǎn)爐的左右兩側(cè)，以避免兌鐵水和加廢鋼兩種作業(yè)的干擾。 4） 轉(zhuǎn)爐跨設(shè)置兩座 30 噸的頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，跨度為 21 米。平臺(tái)標(biāo)高為 米。 （ 2） 修爐平臺(tái)：布置有活動(dòng)煙罩開(kāi)出機(jī)構(gòu)和提升機(jī)構(gòu)，鐵合金稱量漏斗及振動(dòng)給料器。 （ 3） 匯總斗平臺(tái)：布置有匯總斗及稱量斗之給料裝置。 （ 4） 稱量斗平臺(tái)：布置有稱量斗及爐頂料倉(cāng)之給料裝置。 （ 5） 爐頂料倉(cāng)卸料車(chē)平臺(tái)：布置爐頂料倉(cāng)、卸料車(chē)、二次儀表室和卸料除塵設(shè)備。 （ 6） 吹氧管卷?yè)P(yáng)機(jī)平臺(tái)：布置吹氧管、卷?yè)P(yáng)機(jī)及橫移小車(chē)，標(biāo)高為 米。在靠轉(zhuǎn)爐跨的兩側(cè)分別布置有一座 LF 爐和一座 RH爐。 7） 連鑄副跨 主要布置連鑄設(shè)備的維修及存放。 8） 出坯跨 布置有推坯機(jī)，冷床，電磁吊車(chē)和鋼坯熱送設(shè)備等。 31 圖 1 車(chē)間工藝流程圖 車(chē)間工藝流程簡(jiǎn)介 1)工藝流程說(shuō)明 對(duì)于轉(zhuǎn)爐車(chē)間的整個(gè)工藝流程，依照不同的轉(zhuǎn)爐設(shè)計(jì)模式而形成自己的獨(dú)特的工藝流程。為了減輕煉鋼轉(zhuǎn)爐的冶金任務(wù)，達(dá)到提高煉鋼轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和降低成本的目的，對(duì)高爐出來(lái)的鐵水在出鐵場(chǎng)進(jìn)行鐵水脫硅，采用 150 噸的混鐵爐供應(yīng)鐵水，然后在地坑中倒 罐，扒渣，運(yùn)至鐵水預(yù)處理站，進(jìn)行脫硫、脫磷和深脫硅處理。 （ 2） 廢鋼供應(yīng)： 轉(zhuǎn)爐加廢鋼可有效利用轉(zhuǎn)爐富余熱能，降低成本，提高效益。除活性石灰直接由活性石灰車(chē)間用皮 帶機(jī)送至地下料倉(cāng)外其余均采用自卸汽車(chē)運(yùn)輸并送入地下料倉(cāng)貯存，需要時(shí)通過(guò)皮帶機(jī)運(yùn)送至轉(zhuǎn)爐高位料倉(cāng)，經(jīng)加料系統(tǒng)加入轉(zhuǎn)爐或鋼水罐中。 （ 4） 鐵合金供應(yīng)： 鐵合金主要用于脫氧和合金化，一般在轉(zhuǎn)爐出鋼過(guò)程中加入鋼水包內(nèi)，在真空處理時(shí)也可調(diào)整鋼水成分。鐵合金用自卸汽車(chē)從鐵合金倉(cāng)庫(kù)送到地下料倉(cāng)儲(chǔ)存，經(jīng)皮帶機(jī)送至轉(zhuǎn)爐跨中位料倉(cāng)， RH 和鋼包爐料倉(cāng)中。 （ 5） 出渣系統(tǒng)： 處理爐渣，保證車(chē)間正常生產(chǎn)，可回收其中的鐵，提高資源利用率，降低成本。 （ 6） 除塵系統(tǒng)： 轉(zhuǎn)爐煙氣采用未然法處理，干法煤氣交貨回收利用 (LT)，煙氣冷卻采用激化冷卻，蒸氣和煙塵回收利用。 （ 7） 出鋼系統(tǒng)： 出鋼前，應(yīng)用薄板把出鋼口堵上，防止鋼渣注入鋼包，當(dāng)轉(zhuǎn)爐傾轉(zhuǎn)到一定角度，薄鋼板熔化，可安全出鋼。出完鋼后，濺渣護(hù)爐，提高爐子壽命。 （ 9） 澆注系統(tǒng)：經(jīng)二精煉的鋼水運(yùn)至澆注跨進(jìn)行澆注，采用全連鑄形式。尤其注意保護(hù)鋼水，防止其二次氧化如采用浸入式水口，結(jié)晶器內(nèi)加保護(hù)渣等。精煉后的鋼水再運(yùn)往澆注跨，澆注成坯。鐵水采用 P08 低磷生鐵 [w(si)≤% w(p)≤% w(s)≤%]； 氧槍采用四孔拉瓦爾型噴頭，設(shè)計(jì)氧壓為 。 3） 爐容比 取 V/T= 4） 熔池尺寸 的計(jì)算 （ 1） 熔池直徑的計(jì)算公式 tGKD? 35 ① 確定初期金屬裝入量 G：取 B=15%則 G= ）（金 tBT 1%152 30212 2 ??????? ? ）（金金 mGV ??? ? ② 確定吹氧時(shí)間： 根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，噸鋼耗氧量，一般低磷鐵水約為 50～ 57 )(/3 鋼tm ，高磷鐵水約為 62～ 69 )(/3 鋼tm ，本設(shè)計(jì)采用低磷鐵水，取噸鋼耗氧量為 57 )(/3 鋼tm 。 9） 爐殼厚度確定 爐身部分選 75mm厚的鋼板，爐帽和爐底部分選用 65mm厚的鋼板。因此所設(shè)計(jì)的爐子尺寸基本上是合適的。 38 繪制轉(zhuǎn)爐爐型圖 圖 2 轉(zhuǎn)爐爐型示意圖 爐襯砌筑說(shuō)明 轉(zhuǎn)爐爐襯是用 鎂碳磚 砌筑而， 采用 3000t 液壓機(jī)成型，選用優(yōu)質(zhì)的原材料，使鎂碳磚達(dá)到了世界先進(jìn)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)入 90年代，日本 39 學(xué)者通過(guò)對(duì) MgOC 磚損毀機(jī)理的研究認(rèn)為： (1)爐渣中的 SiO2 和 CaO 成份侵入方鎂石晶粒之間，晶粒發(fā)生分離而熔入爐渣中而呈浮游狀態(tài)。 上述兩種情況說(shuō)明鎂砂中方鎂石晶體向爐渣中熔出和熔解而導(dǎo)致 MgOC 磚損毀。可以認(rèn)為： MgOC 爐襯損毀程度的大小取決于方鎂石晶體向爐渣中的熔解和熔出速度 ,以及渣保護(hù)層保護(hù)效果程度的均衡情況。日本學(xué)者對(duì)電熔鎂砂中 MgO 含量與侵蝕深度間的關(guān)系以及 鎂碳磚的抗渣性與鎂砂中方鎂石晶粒大小之間的關(guān)系作了深入的研究，其結(jié)果見(jiàn)圖 圖 3。 關(guān)于石墨的氧化和防氧化問(wèn)題 1） 石墨的氧化 鎂碳磚的碳源選用石墨，碳能防止?fàn)t渣向磚內(nèi)浸入，有益于提高磚的抗侵蝕 40 性；但另一方面碳容易氧化又是其固有屬性。氧化越劇，損毀越快。 FeO+CFe+CO ① C+O2CO ② 2CO2+2C4CO ③ ≥ 1400℃時(shí) C+MgOMg↑ +CO ④ 反應(yīng)①是主要的氧化反應(yīng)， Feo 含量越高，氧化速度越快，見(jiàn)圖 4。溫度降低時(shí)，由于爐渣的保護(hù)，反應(yīng)不會(huì)劇烈，如果沒(méi)有爐渣保護(hù)，這時(shí)②③反應(yīng)是很猛烈的。但溫度達(dá)到 1700℃以后， Mg 蒸氣分壓變高，重新凝聚難以進(jìn)行，反應(yīng)④對(duì)磚的抗侵蝕性產(chǎn)生了不利影響。所以，冶煉操作要求控制高溫鋼的比例是十分必要的。其理由在于磚被加熱時(shí)，這些物質(zhì)即與 C 或者 CO 發(fā)生反應(yīng)生成碳化物，并且使 C 重新凝聚，最終生成 Al4C Al2O MA 等高熔點(diǎn)物質(zhì)并隨之產(chǎn)生體積膨脹，使磚體致密化，形成陶瓷結(jié)合，從而提高了抗氧化性和高溫強(qiáng)度，現(xiàn)以加入 Al 粉為例，列式于以說(shuō)明： Al(S)+3/4C(S)→ 1/4Al4C3(S) ⑤ 2Al(S)+3CO(g)→ Al2O3+3C ⑥ Al(S)+3/2CO(g)+1/2MgO(S)→ 1/2MA+3/2C ⑦ 1/2Al4C3+3CO(g)+MgO(S)→ MA+9/2C(S) ⑧ 大量的研究和實(shí)踐證明，加入防氧化劑對(duì)提高 MgOC 磚的抗侵蝕性是行之有效的。 3） 對(duì)選擇石墨品種的建議 大轉(zhuǎn)爐爐襯用 MgOC 磚選用的石墨應(yīng)分為兩個(gè)檔次，易損部位如耳軸、渣線、裝料側(cè)的加長(zhǎng)磚宜選用 L197 牌號(hào)石墨，其他部位宜選擇 L195 牌號(hào)石墨，對(duì)石墨中SiO2 含量應(yīng)控制在最低范圍。另外 ,檢測(cè)手段也急需改進(jìn)。 煉 鋼 廠 的輝煌成績(jī)，轉(zhuǎn)爐爐齡的提高應(yīng)居頭功，而轉(zhuǎn)爐爐齡的提高離不了鎂碳磚爐襯這 個(gè)基礎(chǔ)。 (2)鎂碳磚的質(zhì)量潛力還很大，還可以繼續(xù)提高。另外，生產(chǎn)工藝也有待進(jìn)一步探討和改進(jìn)。在這簡(jiǎn)短的致謝語(yǔ)中，首先要衷心的感謝 于老 師。 她 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度使我在學(xué)業(yè)上不敢有絲毫馬虎和松懈，而且 于 老師在其他方面的關(guān)懷使我克服了思想上的許多誤 區(qū)。 同時(shí)感謝給與我?guī)椭耐瑢W(xué)們！ 最后衷心感謝在百忙中抽出時(shí)間為設(shè)計(jì)評(píng)審的各