年產(chǎn)400萬(wàn)噸合格鑄坯煉鋼廠轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)設(shè)計(jì)（可編輯）

年產(chǎn)400萬(wàn)噸合格鑄坯煉鋼廠轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)設(shè)計(jì)年產(chǎn)400萬(wàn)噸合格鑄坯煉鋼冶金09-1班0868100211包春鋼指導(dǎo)老師：趙永旺應(yīng)系統(tǒng)，除塵系統(tǒng)等進(jìn)行了充分論證和比較確定出一套最佳設(shè)計(jì)方行說(shuō)明。為了更加詳細(xì)說(shuō)明轉(zhuǎn)爐車(chē)間設(shè)計(jì)中的一些工藝及設(shè)備的工藝布置。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)爐；400萬(wàn)噸；設(shè)計(jì)；設(shè)備計(jì)算；車(chē)間計(jì)算第一章文獻(xiàn)綜述1.1國(guó)內(nèi)外鋼鐵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況設(shè)以及穩(wěn)定就業(yè)等方面發(fā)揮著重要作用。為應(yīng)對(duì)國(guó)際金融危機(jī)的影1.2我國(guó)鋼鐵工業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展據(jù)最新統(tǒng)計(jì)，我國(guó)的鋼鐵產(chǎn)能己近7億噸[2],從長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展趨1.3現(xiàn)階段我國(guó)鋼鐵工業(yè)面臨的主要問(wèn)題(1)品種質(zhì)量亟待升級(jí)。我國(guó)鋼材產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量整體水平仍然不高，只有約30%可以達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，下游行業(yè)尚不能高效科學(xué)使用鋼材。少數(shù)關(guān)鍵品種鋼材仍依賴(lài)進(jìn)口，高強(qiáng)度、耐腐蝕、長(zhǎng)壽命、減量化等高性能產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)技術(shù)水平有待進(jìn)一步提高。(2)布局調(diào)整進(jìn)展緩慢。(3)自主創(chuàng)新能力不強(qiáng)。我國(guó)重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)鋼鐵企業(yè)研發(fā)投入只占主營(yíng)業(yè)務(wù)收入的1.1%,遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家3%的水平。主要設(shè)備仍然主要依靠引進(jìn)，非高爐煉鐵、近終形連鑄軋等前沿技術(shù)研發(fā)投入不足1.4.1我國(guó)氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼研究現(xiàn)狀進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)氧氣轉(zhuǎn)爐技術(shù)進(jìn)入高速發(fā)展階1.4.2鐵水脫硫預(yù)處理的技術(shù)進(jìn)步KR法為代表的石灰劑脫硫方法[4]。(1)長(zhǎng)壽轉(zhuǎn)爐技術(shù)(2)長(zhǎng)壽復(fù)吹工藝爐渣蘑菇頭保護(hù)底吹透氣磚技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，使底吹的噴嘴的一次壽命與爐齡同步，并保證復(fù)吹比100%,實(shí)現(xiàn)全程復(fù)吹，提高了底吹噴嘴的壽命[5]。(3)復(fù)吹強(qiáng)化冶煉技術(shù)提高供氧強(qiáng)度，縮短吹氧時(shí)間；加快生產(chǎn)節(jié)奏，提高轉(zhuǎn)爐作業(yè)率；適當(dāng)擴(kuò)大裝入量，提高轉(zhuǎn)爐利用系數(shù)，借鑒小轉(zhuǎn)爐的強(qiáng)化冶煉的成功經(jīng)驗(yàn)[6]。(4)精煉新工藝精煉手段有渣洗、真空、攪拌、加熱、噴吹。爐外精煉的(5)連鑄新工藝能耗；提高成材率，節(jié)約金屬消耗；簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝流程，節(jié)約費(fèi)用，減少工序，縮短生產(chǎn)周期；提高了產(chǎn)品質(zhì)量，采用無(wú)缺陷鑄坯軋制[8]。b、連鑄坯直接軋制，有利于節(jié)能，降低生產(chǎn)費(fèi)用。c、連鑄機(jī)高溫出坯技術(shù)。d、近終形連鑄技術(shù)：薄板坯連鑄、帶鋼連鑄、薄帶連鑄、異型坯連鑄、中空?qǐng)A坯連鑄。e、提高拉速，提高作業(yè)率，實(shí)現(xiàn)多爐連鑄，實(shí)現(xiàn)連鑄機(jī)的高效連鑄[9]。(1)三干技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用減少水的用量和廢水的排放，串級(jí)供水技術(shù)實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)利用[10]。(2)干法除塵，濕法除塵，重力除塵對(duì)煙塵進(jìn)行回收利用[10]。(3)尾氣的回收利用。(4)鋼渣水淬、風(fēng)淬、盤(pán)潑水冷等工藝實(shí)現(xiàn)鋼渣的處理及利用。隨著鋼鐵行業(yè)的日益發(fā)展，各地的鋼鐵企業(yè)不斷合并重組，為了適應(yīng)對(duì)鋼品種的要求，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，減少能耗和生產(chǎn)成本，保護(hù)環(huán)境，現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼不斷采用各種轉(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[11]。1.7轉(zhuǎn)爐煉鋼廠設(shè)計(jì)研究的目的與意義目前，我國(guó)正處在發(fā)展中的關(guān)鍵階段，國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)力需要大力提升，各個(gè)方面的硬件設(shè)施都需要大力完善，而鋼鐵行業(yè)在其中起著舉足輕重的作用?？紤]到我國(guó)的現(xiàn)狀及主要面臨的問(wèn)題，說(shuō)明我國(guó)雖然是一個(gè)鋼鐵大國(guó)，但是并不是一個(gè)鋼鐵強(qiáng)國(guó)。因此我們?cè)谛藿ㄤ撹F廠的時(shí)候要注意加大高新技術(shù)的投入量，改進(jìn)現(xiàn)有的設(shè)備和技術(shù)。做到科學(xué)合理布局，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煉鋼，精煉，連鑄一體化，提高原材料使用率，降低能耗，減少污染，高效生產(chǎn)高質(zhì)量鋼材。轉(zhuǎn)爐煉鋼的設(shè)計(jì)研究不僅可以使我對(duì)整個(gè)煉鋼工藝流程加以熟悉，也鍛煉我鉆研的能力，為走上工作崗位，打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。另外，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)培養(yǎng)我們獨(dú)立思考問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力有很大的提高，為今后工作做好理論儲(chǔ)備，都具有十分重要的意1.8結(jié)論120t轉(zhuǎn)爐本體部分結(jié)構(gòu)合理，功能齊全，技術(shù)先進(jìn)，具備當(dāng)今世界一流水平，其中許多技術(shù)及結(jié)構(gòu)在國(guó)內(nèi)還是首次應(yīng)用，轉(zhuǎn)爐的整個(gè)冷卻系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)中考慮的十分周全，冷卻點(diǎn)分布很廣，可大大延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。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。大力發(fā)展100t到300t的轉(zhuǎn)爐設(shè)備，比較適合我國(guó)國(guó)情，應(yīng)進(jìn)一步完善冶煉、分析、檢測(cè)的自動(dòng)控制，推廣擋渣技術(shù)。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。故設(shè)計(jì)建造年產(chǎn)400萬(wàn)噸合格鑄坯煉鋼廠轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)是可行的，也是必要的。參考文獻(xiàn)[1]2010年我國(guó)鋼鐵行業(yè)現(xiàn)狀調(diào)查研究報(bào)告.中國(guó)聯(lián)合市場(chǎng)調(diào)研網(wǎng)，2010.[2]工信部.鋼鐵工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃，2011.10.20.[3]馮捷等.轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，[5]高澤平.煉鋼工藝學(xué).北京：冶金工業(yè)出版社，2010.[6]周宏.轉(zhuǎn)爐煉鋼新工藝、新技術(shù)介紹：重鋼技術(shù)，2010[7]王令福.煉鋼廠設(shè)計(jì)原理[M].北京：冶金工業(yè)出版社，[8]高澤平.爐外精煉教程[M].北京：冶金工業(yè)出版社，[9]賀道中.連續(xù)鑄鋼.北京：冶金工業(yè)出版社，2007.[10]李光強(qiáng)，朱誠(chéng)意.鋼鐵冶金的環(huán)保與節(jié)能(第2版).[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2010.[11]殷瑞鈺.我國(guó)煉鋼?連鑄技術(shù)發(fā)展和2010年展望.鋼鐵研究總院，2009.developmentsandprospects[J].DepartmentofEconomicsUniversityofWesternAustraliaNedlandsWA6907Australia,馮捷張紅文轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)北京冶金工業(yè)出版社2009第二章生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案2.1金屬平衡計(jì)算圖2.1金屬平衡表2.2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400萬(wàn)噸。2.2.1轉(zhuǎn)爐座數(shù)和大小的確定設(shè)計(jì)年產(chǎn)400萬(wàn)噸合格鑄坯的轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)。由金屬平衡表計(jì)算可知，所需的轉(zhuǎn)爐鋼水年產(chǎn)量為436.8萬(wàn)噸。每一座吹煉轉(zhuǎn)爐的年出鋼爐數(shù)N為：式中：T1?每爐鋼的平均冶煉時(shí)間，取38min;η?轉(zhuǎn)爐的作業(yè)率，取84%;表2?1轉(zhuǎn)爐冶煉周期和吹氧時(shí)間推薦值n?轉(zhuǎn)爐車(chē)間經(jīng)常吹煉爐子座數(shù)；取3座N?每一座吹煉爐的年出鋼爐數(shù)；11618.53爐q?轉(zhuǎn)爐公稱(chēng)容量，t。噸所以：本設(shè)計(jì)選三座120噸的轉(zhuǎn)爐進(jìn)行煉鋼。3.1轉(zhuǎn)爐爐型選擇及計(jì)算(1)轉(zhuǎn)爐由爐帽、爐身、爐底三部分組成、由于爐帽(截錐形)和爐身(圓柱形)的形狀沒(méi)有變化。把爐型分為筒球型、錐球型和截(1)筒球型。熔池由球體和圓柱體兩部分組成。爐型形狀簡(jiǎn)單，砌磚方便，爐殼容易制造，被國(guó)內(nèi)外大、中型轉(zhuǎn)爐普遍使用。(2)錐球型。熔池由球缺體和倒截錐體兩部分組成。與相同容量的筒球型比較，錐球型熔池較深，有利于保護(hù)爐底。在同樣的熔池深度的情況下，熔池直徑可以比筒球型大，增加了熔池反應(yīng)面積，有利于去磷、硫。我國(guó)中小型轉(zhuǎn)爐普遍采用這種爐型。(3)截錐型。熔池為一個(gè)倒截錐體。爐型構(gòu)造較為簡(jiǎn)單，平的熔池較球型底容易砌筑。在裝入量和熔池直徑相同的情況下，其熔池最深，因此不適用于大型容量爐。我國(guó)30t以下的轉(zhuǎn)爐采用較多。經(jīng)過(guò)比較，由于筒球型轉(zhuǎn)爐砌筑方便且爐殼容易制造以及考慮到本設(shè)計(jì)所需熔池容量為120t,所以選擇了筒球型。3.2轉(zhuǎn)爐爐型各部分尺寸確定(1)、熔池直徑D。熔池直徑指轉(zhuǎn)爐熔池在平靜狀態(tài)時(shí)金屬液面系數(shù)K的推薦值轉(zhuǎn)爐容量/t?3030～100?量取上限根據(jù)表中所列，本設(shè)計(jì)為公稱(chēng)容量120t轉(zhuǎn)爐，所以取(2)熔池深度h。熔池深度指轉(zhuǎn)爐熔池在平靜狀態(tài)時(shí)，定后，可以用幾何公式計(jì)算熔池深度h。直徑D的1.1～1.25倍。本設(shè)計(jì)去1.1,當(dāng)R1.1D時(shí)，熔池體積V池和熔池直接D及熔池深度h有如下關(guān)系：V池0.79hD2-0.046D3據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算如下：取鋼水溫度為1600。V池1.2×105÷695917.24m3因此(3)爐身尺寸轉(zhuǎn)爐爐帽以下，熔池面以上的圓柱體部分成為爐身。其直徑與熔池直接是一致的，故須確定的尺寸是爐身高度H身。池??分別為爐帽、爐身和熔池的容積；于容量和爐容比。(4)爐帽尺寸頂吹轉(zhuǎn)爐一般都是正口爐帽，其主要尺寸有爐帽傾角、爐口直徑和爐帽高度。爐帽傾角θ。傾角過(guò)小，爐帽內(nèi)襯不穩(wěn)定，容易倒塌；過(guò)大則出鋼時(shí)容易鋼渣混出和從爐口大量流渣。目前傾角多為60°±3°,小爐子取上限，大爐子取下限，這是因?yàn)榇鬆t子的爐口直徑相對(duì)要小些。本設(shè)計(jì)取60°。爐口直徑d。在滿足順利兌鐵水和加廢鋼的前提下，應(yīng)適當(dāng)減小爐口直徑，以減少熱損失。一般爐口直徑為熔池直徑的43%～53%較為適宜。小爐子取上限，大爐子取下限。本設(shè)計(jì)取45%。即d4.66×45%2.10m。爐帽高度H帽。為了維護(hù)爐口的正常形狀，防止因磚襯蝕損而使其迅速擴(kuò)大，在爐口上部設(shè)有高度為H口300～400?的直線段。本設(shè)計(jì)H口取為400mm。因此爐帽高度H帽為：爐帽總?cè)莘eV帽為：(5)出鋼口尺寸出鋼口內(nèi)口一般都設(shè)在爐帽與爐身交界處，以使轉(zhuǎn)爐出鋼時(shí)其位置最低，便于鋼水全部出凈。出鋼口的主要尺寸是中心線的水出鋼口中心線水平傾角θ1。為了縮短出鋼口長(zhǎng)度，以利維修和減少鋼液二次氧化及熱損失，大型轉(zhuǎn)爐的θ1趨于減小。國(guó)外不少轉(zhuǎn)爐采用0°,國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)爐多為45°以下。出鋼口直徑d出。出鋼口直徑?jīng)Q定著出鋼時(shí)間，隨爐子容量不同而異。出鋼時(shí)間通常為2～8min。時(shí)間短(即出鋼口過(guò)大),難以控制下渣，且鋼包內(nèi)鋼液靜壓力增長(zhǎng)過(guò)快，脫氧產(chǎn)物不易上浮。時(shí)間過(guò)長(zhǎng)(即出鋼口過(guò)小),鋼液容易二次氧化和吸氣，散熱也大。通常d出(?)按下面經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：式中G??轉(zhuǎn)爐公稱(chēng)容量，t所以本設(shè)計(jì)的出鋼口直徑就為：取166?。(6)爐容比(或容積比)爐容比系指轉(zhuǎn)爐有效容積Vt與公稱(chēng)容量G之比值Vt/G(m3/t)。Vt系爐帽、爐身和熔池三個(gè)內(nèi)腔容積之和。公稱(chēng)容量以轉(zhuǎn)爐爐役期的平均出鋼量來(lái)表示。確定爐容比時(shí)應(yīng)綜合考慮。通常，鐵水比增大，鐵水中Si、S、P含量高，用礦石作冷卻劑以及供氧強(qiáng)度提高時(shí)，為了減少但過(guò)大的爐容比又會(huì)使基建和設(shè)備投資增加。對(duì)于大型轉(zhuǎn)爐，由于采用多孔噴槍和頂?shù)讖?fù)吹，操作比較穩(wěn)定，因此在其他條件相同的情況轉(zhuǎn)爐新砌爐襯的爐容比推薦值為0.90～0.95m3/t,大轉(zhuǎn)爐取下限，小轉(zhuǎn)爐取上限。本設(shè)計(jì)取0.90m3/t。由此得到Vt120×0.9108m3(7)高徑比高徑比系指轉(zhuǎn)爐爐殼總高H總與爐殼外徑D殼之比值。實(shí)際上它只是作為爐型設(shè)計(jì)的校核數(shù)據(jù)。(8)增加爐殼鋼板厚度則計(jì)算的H總和D殼就為：D殼D+2×(爐襯厚度+爐殼鋼板厚度)4.96+2×(0.95+0.08)則高徑比就為10.05÷7.021.43在高徑比所推薦的范圍之內(nèi)。轉(zhuǎn)爐爐襯與金屬構(gòu)件4.1爐襯材質(zhì)的選擇轉(zhuǎn)爐爐襯壽命是一個(gè)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，受許多因素的影響，特別是受冶煉操作工藝水平的影響比較大。但是，合理選用爐襯(特別是工作層)的材質(zhì)，也是提高爐襯壽命的基礎(chǔ)。根據(jù)爐襯的工作特點(diǎn)，其材質(zhì)選擇應(yīng)遵循以下原則：耐火度(即在高溫條件下不熔化的性能)高；高溫下機(jī)械強(qiáng)度高，耐急冷急熱性能好化學(xué)性能穩(wěn)定；資源廣泛，價(jià)格便宜。近年來(lái)氧氣轉(zhuǎn)爐爐襯工作層普遍使用鎂炭磚，爐襯壽命顯著提高。但由于鎂炭磚成本較高，因此一般只用于諸如耳軸區(qū)、渣線等爐襯易損部位。4.2爐襯組成及厚度確定通常爐襯由永久層、填充層和工作層。有些轉(zhuǎn)爐則在永久層與爐殼鋼板之間夾有一層石棉板絕熱層。永久層貼緊爐殼(無(wú)絕熱層時(shí)),維修時(shí)一般不予拆除。其主要作用是保護(hù)爐殼。該層常用鎂磚砌筑。填充層介于永久層與工作層之間，一般用焦油鎂砂搗打而成，厚度80～100?。其主要功能是減輕爐襯受熱膨脹時(shí)對(duì)爐殼產(chǎn)生擠壓和便于拆除工作層。也有的轉(zhuǎn)爐不設(shè)填充層。本設(shè)計(jì)取用100?。工作層系指與金屬、熔渣和爐氣接觸的內(nèi)層爐襯，工作條件極其苛刻。目前該層多用鎂炭磚和焦油白云石磚綜合砌筑。爐帽可用二部煅燒鎂磚，也可根據(jù)具體條件選用其他材轉(zhuǎn)爐各部位的爐襯厚度設(shè)計(jì)參考值如下表。表2-1轉(zhuǎn)爐爐襯厚度設(shè)計(jì)參考值爐襯各部位名稱(chēng)轉(zhuǎn)爐容量<100100～200>200本設(shè)計(jì)選用爐帽永久層厚度/?60～115115～150115～150120工作層厚度/?400～600500～600550～650500爐身(加料側(cè))永久層厚度/?115～150115～200115~工作層厚度/?550～700700～800750～850700爐身(出鋼側(cè))永久層厚度/?115～150115～200115~工作層厚度/?500～650600～700650～750700爐底永久層厚度/?300～450350～450350～450400工作層厚度/?550～600600～650600～750600選擇爐身鋼板厚度為80?,爐底和爐帽的厚度為60?。則所選的D殼D+2×(0.1+0.15+0.7+0.08)4.96+2.067.02mH總h+H身+H帽+H襯+H鋼1.40+4.64+2.85+1.1+0.0610.05m名稱(chēng)尺寸單位D殼7.02m.轉(zhuǎn)爐爐型選筒球形，其中球缺體半徑取R1.1D。3.1.1轉(zhuǎn)爐主要尺寸參數(shù)的確定和計(jì)算(1)爐容比爐容比取0.90m3/t(2)熔池尺寸計(jì)算①熔池直徑Dt?平均每爐鋼純吹氧時(shí)間，min,(取18min);K?系數(shù)(取1.60)②熔池深度h3爐帽尺寸計(jì)算本設(shè)計(jì)取d口0.45D0.45×41302065.00mm式中H口?爐口直線段高度，取H口300?:④爐帽總?cè)莘eV帽：(4爐身尺寸計(jì)算①爐身體積V身：取爐容比為0.90m3/t②爐身高度H身：(5)出鋼口尺寸的確定(6)轉(zhuǎn)爐有效高度H內(nèi)：(7)轉(zhuǎn)爐總高H總：(8)爐殼直徑D殼：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；H總/D殼11276.23/8109.31.39在1.2～1.4范圍內(nèi))3.2轉(zhuǎn)爐爐襯設(shè)計(jì)爐襯設(shè)計(jì)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3.2.1爐襯材質(zhì)選擇表3.1轉(zhuǎn)爐爐襯厚度選取值名稱(chēng)工作層/?填充層/?永久層/?絕熱層/?爐帽600爐身(加料側(cè))爐身(出鋼側(cè))爐底60090350203.3復(fù)吹轉(zhuǎn)爐底部供氣構(gòu)件設(shè)計(jì)3.3.1底氣種類(lèi)氣體和中性氣體N2等。3.3.2底氣用量強(qiáng)度一般不超過(guò)0.3m3/(t?min)。全程吹A(chǔ)r,成本太高；全程吹N2,是前期吹N2,末期再改吹A(chǔ)r。3.3.3供氣構(gòu)件當(dāng)中，由于是250t轉(zhuǎn)爐，噴嘴數(shù)量選6個(gè)。3.3.4底吹元件布置按爐底部φ0.45D同心圓上，且相互成60°分布即偏軸心布置。3.4轉(zhuǎn)爐爐體金屬構(gòu)件設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)爐金屬構(gòu)件是指爐殼、支承裝置(托圈與耳軸)和傾動(dòng)3.4.1爐殼設(shè)計(jì)3.4.3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，轉(zhuǎn)速為0.15~第四章氧氣轉(zhuǎn)爐供氧系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1氧氣的供應(yīng)4.1.2轉(zhuǎn)爐煉鋼車(chē)間需氧量計(jì)算(1)一座轉(zhuǎn)爐吹煉時(shí)的小時(shí)耗氧量計(jì)算①平均小時(shí)耗氧量Q1(Nm3/h):②高峰小時(shí)耗氧量Q2(m3/h):4.1.3制氧機(jī)能力的選擇能力。本設(shè)計(jì)選取2座26000m3/h的制4.2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。噴頭常用紫銅制成；槍身由三層無(wú)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。(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15°,噴孔布置選擇周邊布置，出口馬赫數(shù)M2.0。噴頭尺寸計(jì)算②理論計(jì)算氧壓將選取的P1.01×105Pa帶入，則可求得P07.90×105Pa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(1.01～1.04)×105Pa;PO?使用氧壓，在設(shè)計(jì)噴頭時(shí)按理論計(jì)算氧壓選③選用噴孔出口馬赫數(shù)與噴孔數(shù)。綜合考慮，選取馬赫數(shù)Ma2.0。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?lài)姙R，提高成④計(jì)算吼口直徑。噴頭每個(gè)噴孔氧氣流量q:m3/min標(biāo)態(tài))(4-6)噴管實(shí)際氧氣流量QV:式中：一般單孔CD0.95～0.96;三孔噴頭CD0.90～0.96。代入上式，則由上式可求得：d喉47?⑤求噴孔出口直徑喉1.6875,即，故噴孔出口直徑⑥計(jì)算擴(kuò)張段長(zhǎng)度。取擴(kuò)張段的半錐角α為4°,則擴(kuò)張段長(zhǎng)度⑦確定噴孔傾角β:θ則各流股很少交匯，小于θ則必定交匯。按照經(jīng)驗(yàn)，噴頭傾角β推薦為5～10?。本設(shè)計(jì)選取8?。4.2.2氧槍槍身設(shè)計(jì)取中心管內(nèi)氧氣流速V050m/s,則中心氧管內(nèi)徑VO?管內(nèi)氧氣流速，m/s,一般取40～50m/s,這里取V045m/s;根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，選取氧槍冷卻水耗量Q水250t/h;冷卻水進(jìn)水速度V進(jìn)6m/s,出水速度V出7m/s。又中心氧管外徑d1外219?,則：選取中層鋼管d2外φ253?×8?。同理，外層鋼管內(nèi)徑選取外層鋼管d3外φ280?×8?。(2)氧槍長(zhǎng)度的確定氧槍全長(zhǎng)包括下部槍身長(zhǎng)度11和尾部長(zhǎng)度12。氧槍尾部裝有氧槍把持器，冷卻水進(jìn)出管接頭，氧氣管接頭和吊環(huán)等。故12的長(zhǎng)度取決于爐子容量和煙罩尺寸。槍工作行程為18m。第五章轉(zhuǎn)爐車(chē)間原材料供應(yīng)5.1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)。車(chē)間所需混鐵車(chē)臺(tái)數(shù)N(臺(tái))為：n?混鐵車(chē)裝滿系數(shù)，可取0.9;c?混鐵車(chē)日周轉(zhuǎn)次數(shù)，一般取2～3次/d;η?混鐵車(chē)作業(yè)率，約取0.75;經(jīng)計(jì)算得知，選取14個(gè)魚(yú)雷罐車(chē)。5.1.2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。參照盛鋼桶尺寸計(jì)算，選取鐵水包全高為4759?,空鐵水包重72.05t,其它數(shù)據(jù)兼同鋼包。鐵水包耳軸位置選取為鐵水包全高一半偏上500?。本設(shè)計(jì)鐵水包數(shù)選用6個(gè)，其中兩個(gè)為備用。5.2廢鋼的供應(yīng)廢鋼是作為冷卻劑加入轉(zhuǎn)爐的。根據(jù)氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐熱平衡計(jì)算，廢鋼的加入量一般為10～30%。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。根據(jù)爐子噸位的不同，廢鋼塊單重波動(dòng)范圍為150～2000kg。(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。廢鋼堆場(chǎng)面積廢鋼間面積的大小決定于廢鋼需要的堆存用的面積、鐵路x?廢鋼儲(chǔ)存定額(天數(shù)),d,取3天；廢鋼料斗容積V(m3):積V計(jì)算如下：n?料斗裝滿系數(shù)，取0.8;f?每爐加入廢鋼的斗數(shù)，取1;5.3散狀材料的供應(yīng)料。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)送往散狀料供應(yīng)流程如5.3.1散狀料的供應(yīng)流程5.3.2散狀料供應(yīng)和主要設(shè)備選型地面料倉(cāng)容積和數(shù)量的確定地面料倉(cāng)的容積V(m3):式中：Q?一天需要的原料量，t;0.8?料倉(cāng)裝滿系數(shù)；根據(jù)公式5-4可得：鐵礦石：石灰：螢石：白云石：焦炭粉：選用標(biāo)準(zhǔn)料倉(cāng)，總?cè)萘繛椋篤總126m3故料倉(cāng)需要個(gè)數(shù)：個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)螢石料倉(cāng)個(gè)數(shù)：n455.4/1263.6白云石料倉(cāng)個(gè)數(shù)：n2661.3/12621.1取22焦炭粉料倉(cāng)個(gè)數(shù)：n201.6/1261.6上料方式的選擇本設(shè)計(jì)采用全膠帶運(yùn)輸上料系統(tǒng)，其作業(yè)流程如下