畢業(yè)設(shè)計(jì)--200噸氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼車間

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書</b></p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）題目：設(shè)計(jì)一座公稱容量為3×200t的氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼車間，生產(chǎn)板坯</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)為3座200噸氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼車間。車間的各主要系統(tǒng)為：鐵水供應(yīng)系統(tǒng)、散狀料供應(yīng)系統(tǒng)、廢鋼供應(yīng)

2、系統(tǒng)、鐵合金供應(yīng)系統(tǒng)，煙氣凈化系統(tǒng)、澆注系統(tǒng)、爐外精煉系統(tǒng)等。這些方案都是經(jīng)過(guò)比較而確定的比較合理的適合本設(shè)計(jì)的方案，并且采用了國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)。本設(shè)計(jì)主要包括轉(zhuǎn)爐爐型計(jì)算、氧槍計(jì)算、煙氣凈化系統(tǒng)計(jì)算、車間設(shè)備的計(jì)算以及各跨間的布置。另外本設(shè)計(jì)還采用了許多新技術(shù)如：濺渣護(hù)爐技術(shù)、連鑄連軋技術(shù)，這些技術(shù)均已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。</p><p>　　通過(guò)本次設(shè)計(jì)，整體掌握了煉鋼工藝流程和車間工藝布置，進(jìn)一步了解世界鋼鐵

3、動(dòng)態(tài)。</p><p>　　關(guān)鍵字：煉鋼；爐外精煉；板坯；先進(jìn)</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　A steel-making workshop which has 3sets of300 tons oxygen top-blowing converter was designed in this pap

4、er. The workshop could produce eight million tons of good casting slab in one year. The main systems of the workshop include: hot-metal supplying system, scattered material supplying system, scrap supplying system, ferr

5、o-alloy supplying system, flue gas cleaning system, casting system and refining system. These subsystem are selected in this designment through compariment. And which are advan</p><p>　　Through this design,

6、the overall grasp of the steelmaking process and layout of the workshop process, a better understanding of World Steel Dynamics.</p><p>　　Keywords: steel-making, secondary refining,slab, advanced</p>

7、<p><b>　　目　　錄</b></p><p><b>　　引 言7</b></p><p>　　1 設(shè)計(jì)方案的選擇確定9</p><p>　　1.1車間生產(chǎn)規(guī)模、轉(zhuǎn)爐容量及座數(shù)、產(chǎn)品方案的確定9</p><p>　　1.1.1車間生產(chǎn)規(guī)模及座數(shù)的確定：9</p&g

8、t;<p>　　1.1.2產(chǎn)品方案的確定：9</p><p>　　1.2車間各主要系統(tǒng)所用方案的比較及確定9</p><p>　　1.2.1 鐵水供應(yīng)系統(tǒng)9</p><p>　　1.2.2廢鋼供應(yīng)系統(tǒng)10</p><p>　　1.2.3 散狀料供應(yīng)系統(tǒng)10</p><p>　　1.2.4 煙氣凈

9、化系統(tǒng)13</p><p>　　1.2.5 爐外精煉系統(tǒng)15</p><p>　　1.2.6澆注系統(tǒng)15</p><p>　　1.2.7 出渣系統(tǒng)17</p><p>　　1.3 煉鋼車間工藝布置18</p><p>　　1.3.1 車間跨數(shù)的確定18</p><p>　　1.3.2

10、 各跨的工藝布置18</p><p>　　1.4 車間工藝流程簡(jiǎn)介19</p><p>　　1.4.1 工藝流程框圖19</p><p>　　1.4.2 工藝流程說(shuō)明19</p><p>　　1.5 轉(zhuǎn)爐冶煉指標(biāo)及原材料消耗20</p><p>　　1.5.1 轉(zhuǎn)爐冶煉作業(yè)指標(biāo)20</p>&

11、lt;p><b>　　2 設(shè)備計(jì)算21</b></p><p>　　2.1轉(zhuǎn)爐設(shè)計(jì)21</p><p>　　2.1.1爐型設(shè)計(jì)21</p><p>　　2.1.2 轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)力矩計(jì)算及電機(jī)功率確定24</p><p>　　2.2 氧槍設(shè)計(jì)26</p><p>　　2.2.1氧槍噴頭設(shè)

12、計(jì)26</p><p>　　2.2.2氧槍槍身設(shè)計(jì)27</p><p>　　2.3 煙氣凈化系統(tǒng)設(shè)備設(shè)計(jì)與計(jì)算32</p><p>　　2.3.1 吹煉條件32</p><p>　　2.3.2 煙氣及煙塵有關(guān)參數(shù)32</p><p>　　2.3.3供水強(qiáng)度32</p><p>　　2

13、.3.4煙氣濃度修正33</p><p>　　2.3.5回收煤氣量的計(jì)算33</p><p>　　2.3.6煙氣的物理數(shù)據(jù)的計(jì)算33</p><p>　　2.3.7流程簡(jiǎn)介如下：34</p><p>　　2.3.8主要設(shè)備的設(shè)計(jì)和選擇如下。34</p><p>　　2.4 爐外精煉設(shè)備設(shè)計(jì)與計(jì)算46<

14、/p><p>　　2.4.1主要設(shè)計(jì)及其特點(diǎn)46</p><p>　　2.4.2 主要工藝設(shè)備技術(shù)性能47</p><p>　　3車間尺寸的計(jì)算55</p><p>　　3.1 原料供應(yīng)系統(tǒng)55</p><p>　　3.1.1鐵水供應(yīng)系統(tǒng)55</p><p>　　3.1.2廢鋼坑廢鋼斗的計(jì)

15、算55</p><p>　　3.1.3 散裝料供應(yīng)系統(tǒng)的計(jì)算56</p><p>　　3.1.4合金料供應(yīng)系統(tǒng)57</p><p>　　3.2澆注系統(tǒng)設(shè)備計(jì)算57</p><p>　　3.2.1 鋼包和鋼包車57</p><p>　　3.2.2連鑄機(jī)58</p><p>　　3.2.

16、3連鑄機(jī)總體尺寸及工藝布置63</p><p>　　3.3渣罐的確定64</p><p>　　3.4車間尺寸計(jì)算65</p><p>　　3.4.1主廠房主要尺寸的確定65</p><p>　　3.4.2 爐子跨主要尺寸的確定65</p><p>　　3.4.3 轉(zhuǎn)爐在車間縱向位置和爐間距67</p&

17、gt;<p>　　3.4.4 轉(zhuǎn)爐跨的標(biāo)高 跨度和長(zhǎng)度確定68</p><p>　　3.4.5加料跨主要尺寸的確定69</p><p>　　3.4.6各跨的跨度確定69</p><p>　　3.5天車計(jì)算69</p><p>　　4 新技術(shù)和先進(jìn)工藝、設(shè)備的應(yīng)用71</p><p>　　4.1

18、鐵水預(yù)處理脫磷、硫。71</p><p>　　4.2 濺渣護(hù)爐技術(shù)71</p><p><b>　　4.3連鑄71</b></p><p>　　4.3.1提高連鑄坯表面和內(nèi)部的質(zhì)量。71</p><p>　　4.3.2 提高連鑄生產(chǎn)率的技術(shù)72</p><p><b>　　結(jié)

19、 論72</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)73</b></p><p><b>　　謝 辭75</b></p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　鋼鐵是人類社會(huì)最主要的結(jié)構(gòu)材料和功能材料材料,它以其諸多的性能優(yōu)點(diǎn),

20、至今仍有其不可代替的戰(zhàn)略地位。</p><p>　　1997年日本住友公司完成和歌山煉鋼廠技術(shù)改造，新建2座210t轉(zhuǎn)爐和一座鐵水三脫預(yù)處理爐代替原有的6座160t轉(zhuǎn)爐，實(shí)現(xiàn)了‘采用最新工藝和裝備技術(shù)，高效率，高質(zhì)量和高穩(wěn)定性生產(chǎn)各種高品質(zhì)鋼材’的技術(shù)理念，被譽(yù)為“21世紀(jì)世界最先進(jìn)的鋼鐵廠”。21世紀(jì)初先進(jìn)煉鋼廠是在20世紀(jì)現(xiàn)代化煉鋼廠基礎(chǔ)上，為滿足市場(chǎng)對(duì)超純凈鋼生產(chǎn)的需求及鋼鐵企業(yè)與社會(huì)和諧發(fā)展的要求建設(shè)的新

21、型鋼鐵廠。其技術(shù)特點(diǎn)是：高效、環(huán)保和大批量生產(chǎn)超純純凈鋼、進(jìn)入21世紀(jì)初，為保證鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展，必須采用全新的理念研究解決超純凈鋼高效化生產(chǎn)工藝、資源能源可循環(huán)利用及大幅度減少環(huán)境污染等重大技術(shù)問(wèn)題，建立21世紀(jì)初先進(jìn)鋼鐵廠。其發(fā)展目標(biāo)是：滿足超純凈鋼的市場(chǎng)需求；進(jìn)一步提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力；實(shí)現(xiàn)與環(huán)境和諧發(fā)展。</p><p>　　轉(zhuǎn)爐直接生產(chǎn)超純金鋼市21史濟(jì)春先進(jìn)煉鋼廠的基本特點(diǎn)。提高轉(zhuǎn)爐鋼水純凈度的技術(shù)

22、關(guān)鍵是鐵水預(yù)處理工藝，主要包括鐵水脫硫和轉(zhuǎn)爐鐵水“三脫”預(yù)處理。21世紀(jì)初先進(jìn)鋼鐵廠采用的新流程具有以下特點(diǎn)：</p><p>　　1.鐵水提純以鐵水預(yù)處理為主，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)超純凈鋼；</p><p>　　2.在鋼水提純過(guò)程中不斷稀釋爐渣中有害元素，避免爐渣污染；</p><p>　　3.注重提高生產(chǎn)效率，加快生產(chǎn)節(jié)奏；</p><p>　　

23、4.大幅度減少渣量，有利于環(huán)保。</p><p>　　21世紀(jì)初時(shí)我國(guó)鋼鐵行業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期，20世紀(jì)現(xiàn)代化鋼鐵廠向21世紀(jì)初先進(jìn)鋼鐵廠的轉(zhuǎn)變是社會(huì)發(fā)展的需求，也是歷史的必然。21世紀(jì)初先進(jìn)煉鋼廠的基本理念是：實(shí)現(xiàn)全部鋼材超純進(jìn)化，建立大批量、低成本、穩(wěn)定生產(chǎn)超純凈鋼的生產(chǎn)體系，實(shí)現(xiàn)超純凈鋼的高效化和建立起可循環(huán)的鋼鐵生產(chǎn)流程。為了實(shí)現(xiàn)21世紀(jì)初先進(jìn)煉鋼廠的技術(shù)理21世紀(jì)的鋼鐵業(yè)要走“科技含量高、經(jīng)濟(jì)效益好

24、、資源消耗地、環(huán)境污染小、人力資源得到充分發(fā)揮”的新型工業(yè)化道路，走可持續(xù)發(fā)展、和諧發(fā)展的科學(xué)發(fā)展道路，其科技發(fā)展方向應(yīng)該是采用新流程、新技術(shù)、新裝備代替?zhèn)鹘y(tǒng)的流程生產(chǎn)方式，實(shí)現(xiàn)高效率運(yùn)行和生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)特殊鋼是鋼鐵工業(yè)的一個(gè)重要領(lǐng)域，特殊鋼應(yīng)用范圍廣，從經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防建設(shè)到日常生活用品都與特殊鋼有密切的關(guān)系。因而通常把特殊鋼品種、質(zhì)量、產(chǎn)量作為衡量一個(gè)國(guó)家鋼鐵工業(yè)科學(xué)技術(shù)和工業(yè)化水平的重要標(biāo)志。</p><p>　　

25、1 設(shè)計(jì)方案的選擇確定</p><p>　　1.1車間生產(chǎn)規(guī)模、轉(zhuǎn)爐容量及座數(shù)、產(chǎn)品方案的確定</p><p>　　1.1.1車間生產(chǎn)規(guī)模及座數(shù)的確定：</p><p>　　3×200噸的轉(zhuǎn)爐車間，三吹三，爐齡為12000爐</p><p>　　轉(zhuǎn)爐年作業(yè)天數(shù)取290天，則</p><p>　　確定轉(zhuǎn)爐平均

26、冶煉周期：</p><p>　　年產(chǎn)良坯=200×34821×95%=6615990（噸)=661.6(萬(wàn)噸)</p><p>　　1.1.2產(chǎn)品方案的確定：</p><p>　　主要生產(chǎn)低碳鎮(zhèn)靜鋼，全部為板坯(連鑄連軋)。</p><p>　　1.2車間各主要系統(tǒng)所用方案的比較及確定</p><p&g

27、t;　　1.2.1 鐵水供應(yīng)系統(tǒng)</p><p>　　1、鐵水罐車供應(yīng)鐵水，其工藝流程為：高爐—鐵水罐車—鐵水罐—稱量—轉(zhuǎn)爐</p><p>　　此種方法的優(yōu)點(diǎn)：供應(yīng)鐵水與混鐵車相比投資省。</p><p>　　缺點(diǎn)：鐵水罐散熱損失要更嚴(yán)重，倒灌時(shí)溫降很大，且因罐的容積小，隨高爐出鐵成分的變化而變化，從而使轉(zhuǎn)爐的操作難于穩(wěn)定，不利于組織生產(chǎn)，易粘包不易處理，車間

28、污染也非常嚴(yán)重。</p><p>　　2、 混鐵爐供應(yīng)鐵水，其工藝流程如下：</p><p>　　高爐鐵水—鐵水罐車—混鐵爐—鐵水包—稱量—轉(zhuǎn)爐</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：此種方式鐵水成分和溫度都均勻，尤其對(duì)于高爐與轉(zhuǎn)爐之間調(diào)節(jié)和均衡鐵水有利。供應(yīng)的鐵水其成分和溫度比較均勻，有利于組織生產(chǎn)。</p><p>　　缺點(diǎn)：其設(shè)備體積大，并需要增設(shè)

29、鐵水吊車，占地大，投資大。但多倒一次鐵水，溫度損失比較大，因此要設(shè)加熱系統(tǒng)。</p><p>　　3、 混鐵車供應(yīng)鐵水，其工藝流程如下：</p><p>　　高爐—混鐵車—鐵水罐—稱量—轉(zhuǎn)爐</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：兼有儲(chǔ)存和運(yùn)輸雙重作用，熱損失小，尤其適用于高爐與煉鋼車間距離遠(yuǎn)時(shí)，切實(shí)用與高爐大型化發(fā)展的要求?；A(chǔ)建設(shè)投資省，便于操作，維修費(fèi)用低！</p&

30、gt;<p>　　缺點(diǎn)：仍受高爐鐵水成分和溫度的影響，要求高爐生產(chǎn)穩(wěn)定。因受軌距和彎曲軌道曲率半徑的因素而使擴(kuò)容受到限制。</p><p>　　鑒于此，作為一個(gè)鋼鐵聯(lián)合企業(yè)本設(shè)計(jì)采用鐵水罐供應(yīng)鐵水。</p><p><b>　　其容量的計(jì)算如下：</b></p><p>　　按慣例鐵水罐的容量應(yīng)滿足兌一爐或兩爐考慮，采用取210噸

31、鐵水罐。</p><p>　　1.2.2廢鋼供應(yīng)系統(tǒng)</p><p>　　廢鋼作為轉(zhuǎn)爐吹煉過(guò)程中的冷卻劑加入爐內(nèi)。目前國(guó)內(nèi)各轉(zhuǎn)爐廠廢鋼間的布置的方式有：</p><p>　　1、 設(shè)置單獨(dú)的廢鋼間;其流程為：火車車皮汽車→料坑→磁盤吊車或大鉗→廢鋼料斗→專門料斗平車以電力或熱力運(yùn)送→裝料跨→轉(zhuǎn)爐。</p><p>　　2、 和裝料跨相端在其一

32、端設(shè)廢鋼間：其流程為：火車或汽車→料坑→鍵盤或大鉗吊車→廢鋼槽→稱量→廢鋼加料天車→轉(zhuǎn)爐。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用第二種廢鋼間布置方式，以降低廠房投資，但由于采用了脫硫轉(zhuǎn)爐，所以廢鋼間垂直于加料跨，以方便廢鋼的運(yùn)輸。</p><p>　　1.2.3 散狀料供應(yīng)系統(tǒng)</p><p>　　散狀料主要包括：煉鋼過(guò)程中使用的造渣材料和冷卻劑如活性石灰、礦石、螢石、鐵

33、皮、輕燒白云石及烘爐用焦炭。</p><p>　　供應(yīng)特點(diǎn)：要求迅速、準(zhǔn)確、連續(xù)及時(shí)。</p><p>　　其系統(tǒng)包括：高位料倉(cāng)、插板閥、電振斗、稱量斗、扇形閥、匯總斗、下料管、氮封</p><p>　　運(yùn)送路線：從主廠房外邊的貯料倉(cāng)提升到爐頂料倉(cāng)</p><p><b>　　其工藝流程如下：</b></p>

34、<p>　　地下料倉(cāng)→固定膠帶運(yùn)輸機(jī)→轉(zhuǎn)運(yùn)漏斗→可逆膠帶運(yùn)輸機(jī)→高位料倉(cāng)→分散稱量漏斗→電磁震動(dòng)給料器→匯總漏斗→轉(zhuǎn)爐</p><p>　　散裝料供應(yīng)系統(tǒng)包括散裝料堆場(chǎng)、地面（或地下）料倉(cāng)，由地面料倉(cāng)向主廠房的運(yùn)料設(shè)施、爐上料倉(cāng)及其稱量和加料設(shè)備。散裝料的供應(yīng)要求迅速、準(zhǔn)確、連續(xù)、及時(shí)。</p><p><b>　　1、散裝料堆場(chǎng)</b></p&g

35、t;<p>　　根據(jù)外部供料條件及企業(yè)的總圖布置通常有三種布置方式：</p><p>　　1） 轉(zhuǎn)爐車間自設(shè)單獨(dú)的散裝料堆場(chǎng)</p><p>　　一般要求盡量靠近轉(zhuǎn)爐，以實(shí)現(xiàn)“貯用合一”，從而減少原料的倒運(yùn)和損耗，同時(shí)還可以減少地面料倉(cāng)的容積，甚至將料場(chǎng)與料倉(cāng)合并從而降低投資和成本。適用于大型轉(zhuǎn)爐車間。</p><p>　　2） 轉(zhuǎn)爐車間的原料場(chǎng)與煉鐵

36、車間的原料場(chǎng)合并</p><p>　　與煉鐵車間的原料場(chǎng)相比，轉(zhuǎn)爐車間的原料場(chǎng)小的多，二者合并可利用煉鐵原料場(chǎng)的卸車、貯存及加工設(shè)施，而不過(guò)分增加負(fù)擔(dān)，此種方式比較經(jīng)濟(jì)。</p><p>　　3） 轉(zhuǎn)爐車間與石灰窯合用料場(chǎng)</p><p>　　石灰窯通?？拷D(zhuǎn)爐車間，石灰用量大而礦石、螢石等用量少，合用料場(chǎng)可統(tǒng)一解決各種原料的裝卸、貯存和加工問(wèn)題。</p>

37、;<p>　　鑒于本廠距高爐車間較遠(yuǎn)，且與石灰窯合用料場(chǎng)不方便，故采用第一種方式以便簡(jiǎn)單調(diào)度原料供應(yīng)設(shè)施。</p><p>　　2、地面料倉(cāng)：其作用為貯存和轉(zhuǎn)運(yùn)散裝料，以消除來(lái)料時(shí)間的波動(dòng)對(duì)轉(zhuǎn)爐的影響。一般貯存3~10天的散裝料。地面料倉(cāng)分地下式、地上式、半地上半地下式。由于地下式可采用底開車或翻斗汽車直接把料卸入料倉(cāng)，卸車較方便，故本廠采用地下式。</p><p>　　3、

38、從地面料倉(cāng)向爐上料倉(cāng)供料方式有四種：</p><p>　　1）全皮帶運(yùn)輸：運(yùn)輸量大，安全可靠，可連續(xù)供料，使用較多。適用于大中型轉(zhuǎn)爐車間及總圖布置不受限制的情況。</p><p>　　2）斜橋料車—皮帶運(yùn)輸：其特點(diǎn)是將垂直提升方式與皮帶運(yùn)輸結(jié)合起來(lái)，從而減少了占地面積及投資，但供料不連續(xù)，且易粉碎、可靠性差。一般只適用于總圖布置受限制的情況。</p><p>　　3

39、）翻斗提升機(jī)—皮帶運(yùn)輸：以翻斗提升機(jī)代替斜橋料車與皮帶運(yùn)輸結(jié)合起來(lái)，其缺點(diǎn)與斜橋料車—皮帶運(yùn)輸方式類似。</p><p>　　4）皮帶(或垂直提升機(jī))—振動(dòng)管運(yùn)輸方式：其優(yōu)點(diǎn)是占空間小，運(yùn)輸可靠，密封性好，灰塵少。缺點(diǎn)是振動(dòng)管維修量大，石灰粉較多，且要考慮震動(dòng)對(duì)廠房結(jié)構(gòu)的影響。</p><p>　　鑒于全皮帶運(yùn)輸方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有利于自動(dòng)化控制且原料破損少等優(yōu)點(diǎn)，本廠采用全皮帶運(yùn)輸方式。&l

40、t;/p><p>　　4、高位料倉(cāng)：又稱爐上料倉(cāng)，其作用為臨時(shí)貯料，保證轉(zhuǎn)爐重力給料，既及時(shí)又可靠的滿足轉(zhuǎn)爐正常冶煉，按其布置形式分有三種：</p><p>　　1）共用料倉(cāng)：優(yōu)點(diǎn)是料倉(cāng)數(shù)目少，停爐后能處理料倉(cāng)中剩余的石灰;缺點(diǎn)是稱量及下部給料器的作業(yè)率太高，出現(xiàn)臨時(shí)故障會(huì)使轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)受影響。</p><p>　　2）部分共用料倉(cāng)：料倉(cāng)數(shù)目增加基本可消除下部給料器作業(yè)負(fù)荷

41、過(guò)高的缺點(diǎn)，且轉(zhuǎn)爐兩側(cè)加料能保證成渣快，改善對(duì)爐襯侵蝕的不均勻性，但設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)力求做到爐料應(yīng)落在中心部位上。</p><p>　　3）獨(dú)用料倉(cāng):優(yōu)點(diǎn)是使用的可靠性較大，缺點(diǎn)是停爐后料倉(cāng)剩余石灰不好處理且料倉(cāng)數(shù)目太多。</p><p>　　本設(shè)計(jì)為200噸轉(zhuǎn)爐車間，實(shí)行三吹三操作，為保證轉(zhuǎn)爐正常冶煉采用獨(dú)用料倉(cāng)以保證及時(shí)保質(zhì)保量的上料。</p><p><b>

42、;　　5、稱量及加料設(shè)備</b></p><p>　　保證散狀料分批定量且按順序向轉(zhuǎn)爐加料有兩種稱量方式：</p><p>　　1）集中稱量：其特點(diǎn)是設(shè)備少，布置緊湊，適用于中小型轉(zhuǎn)爐。</p><p>　　2）分散稱量：其特點(diǎn)是稱量準(zhǔn)確，便于操作和控制，臨時(shí)補(bǔ)加方便，適用于大中型轉(zhuǎn)爐。</p><p>　　本設(shè)計(jì)為200噸轉(zhuǎn)爐，

43、采用電磁振動(dòng)給料器向稱量漏斗給料，利用分散稱量方式把料加入到匯總漏斗，再由旋轉(zhuǎn)溜槽從轉(zhuǎn)爐兩側(cè)加入。因?yàn)閰R總漏斗可縮短加料時(shí)間并適應(yīng)轉(zhuǎn)爐吹煉時(shí)間短和批料加入的間隔時(shí)間短的特點(diǎn)，且電磁振動(dòng)給料器可比較準(zhǔn)確的給料。</p><p>　　1.2.4 煙氣凈化系統(tǒng)</p><p>　　1、轉(zhuǎn)爐煙氣凈化處理方法主要有：未燃法和燃燒法</p><p><b>　　1）

44、燃燒法</b></p><p>　　將含有大量CO的爐氣在出爐口進(jìn)入除塵系統(tǒng)時(shí)與大量空氣混合使之充分燃燒，燃燒后的煙氣經(jīng)冷卻和除塵后排放到大氣中去。</p><p>　　缺點(diǎn)：由于不回收煤氣，吸入大量空氣后使煙氣量增大了幾倍，從而使凈化系統(tǒng)龐大基建投資大，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用大，而且煙塵粒度細(xì)小，煙氣凈化效率低</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便，系統(tǒng)運(yùn)行安全，適用

45、于小型轉(zhuǎn)爐。</p><p><b>　　2）未燃法</b></p><p>　　定義：爐氣出爐后絕大部分不燃燒，煙氣主要成分為經(jīng)冷卻和除塵后將煙氣回收利用或點(diǎn)燃放散到大氣中去。</p><p>　　缺點(diǎn)：整個(gè)系統(tǒng)需要嚴(yán)密，對(duì)防爆和防漏要求高，以防引起煤氣中毒，另外需要增設(shè)升降煙罩機(jī)構(gòu)和控制空氣吸入量裝置。</p><p&g

46、t;　　優(yōu)點(diǎn)：能回收煤氣，煙氣量小，煙塵粒度大，除塵效率高。</p><p>　　2、控制爐口與煙罩間隙吸入空氣量的方法有三種形式：</p><p><b>　　1）I—C法</b></p><p>　　此法的煙罩大約為爐口的直徑的二倍，罩內(nèi)形成一個(gè)較大的空間，對(duì)爐口煙氣量的波動(dòng)起著較大的緩沖作用，集煙效果好。但實(shí)際運(yùn)行中，回收煤氣的質(zhì)量較差，

47、同時(shí)結(jié)構(gòu)龐大，因此，本設(shè)計(jì)不采用。</p><p><b>　　2）氮幕法：</b></p><p>　　此法的基本原理是在活動(dòng)煙罩與爐口之間設(shè)置氮?dú)饷芊馊ο蛲獯档?，將空氣與煙氣隔絕，此法在活動(dòng)基本上不吸入外界空氣，所以煙氣量少，回收系統(tǒng)容量小，設(shè)備費(fèi)用低，但要消耗大量氮?dú)狻?lt;/p><p>　　3）爐口微壓差控制法：</p>&

48、lt;p>　　此法是通過(guò)爐口微壓差裝置控制在未燃狀態(tài)下進(jìn)行處理，以最大限度地回收煤氣，并提高煤氣質(zhì)量。此法技術(shù)安全可靠，自動(dòng)化程度高，綜合利用好，因此本設(shè)計(jì)采用此法。</p><p>　　3、根據(jù)從煙氣中分離出來(lái)的煙塵的干濕狀態(tài)，將煙氣凈化設(shè)備分為全干法和全濕法及干濕結(jié)合法。</p><p><b>　　1）全濕法</b></p><p>

49、;　　定義：煙氣進(jìn)入第一級(jí)凈化設(shè)備立即與水相遇，叫全濕法除塵</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：未燃的全濕法可回收煤氣和煙氣余熱，除塵效率高。</p><p>　　缺點(diǎn)：回收煤氣僅能在吹煉中進(jìn)行，回收時(shí)要求控制爐口壓力(調(diào)二文喉口直徑)防爆防毒，要有較完善的控制系統(tǒng)和較好的操作管理水平，同時(shí)兩個(gè)文氏管串聯(lián)使用阻力損失大，需高功率風(fēng)機(jī)，電耗高，葉輪磨損也較快。</p><p>

50、;<b>　　2）全干法</b></p><p>　　定義：凈化過(guò)程煙氣完全不與水相遇。</p><p><b>　　3）干濕結(jié)合法</b></p><p>　　定義：煙氣進(jìn)入次凈化設(shè)備才與水相遇，叫干濕結(jié)合法。</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：污泥處理較少，車間可不建污泥處理系統(tǒng)，阻力損失少，可用低壓風(fēng)

51、機(jī)，磨損小。</p><p>　　缺點(diǎn)：效果不如全濕法，對(duì)環(huán)境有一定影響，車間需設(shè)兩套除灰系統(tǒng)(干法和濕法)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用全濕法，對(duì)于一個(gè)現(xiàn)代的轉(zhuǎn)爐車間，完善的控制和高的管理水平都是必備的，所以本設(shè)計(jì)思想符合全濕法操作的要求。</p><p>　　4、煙罩的類型和結(jié)構(gòu)</p><p>　　未燃法煙氣凈化系統(tǒng)中，煙罩由固定煙

52、罩和活動(dòng)煙罩兩部分組成水平連接。固定煙罩與煙道連接，而活動(dòng)煙罩可以上下升降?；顒?dòng)煙罩按結(jié)構(gòu)的不同可分為單煙罩和雙煙罩，單煙罩又有閉環(huán)式和敞口式兩種。</p><p>　　1）閉環(huán)式活動(dòng)煙罩：</p><p>　　煙罩下部裙罩口內(nèi)徑略大于水冷口爐口外沿，縫隙的最小尺寸約為50mm左右，此類煙罩回收的煤氣CO的含量高，并對(duì)連續(xù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定碳創(chuàng)造了條件。</p><p>　

53、　2）敞口式活動(dòng)煙罩：</p><p>　　下口為喇叭形狀，特點(diǎn)是能容納瞬時(shí)變化較大的爐氣量，使之不至于外逸。</p><p>　　雙煙罩法：爐口不用密封由主副煙罩組成，兩煙罩同步升降，自成一個(gè)較小的排氣系統(tǒng)。</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：煙罩煙氣中CO含量大，對(duì)爐口壓差自動(dòng)調(diào)節(jié)，不像單煙罩要求過(guò)高，可改善車間環(huán)境，但設(shè)備耗電量大，維護(hù)工作大，且顯著增加車間廠房高度，

54、使基建投資很大。</p><p><b>　　5、煙氣的冷卻：</b></p><p>　　轉(zhuǎn)爐的爐氣溫度在1500℃左右，爐氣離開爐口進(jìn)入煙罩時(shí)，由于吸收空氣使?fàn)t氣中的CO部分燃燒，煙氣溫度可能更高，高溫?zé)煔怏w積大，如在高溫凈化，使凈化系統(tǒng)的設(shè)備體積龐大，此外單位體積含塵量低，不利于提高凈化效率，所以在凈化前和凈化過(guò)程中都要對(duì)煙氣進(jìn)行冷卻，有兩種方式；</p&

55、gt;<p>　　水冷煙道：耗水量大，熱量無(wú)法回收，易漏水壽命低。</p><p>　　汽化冷卻煙道：它設(shè)有對(duì)流段，只有輻射段煙道出口的煙氣溫度在800-1000℃左右，故回收熱量較少，煙道結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適于未燃法回收煤氣系統(tǒng)。</p><p>　　1.2.5 爐外精煉系統(tǒng)</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用RH、LF兩種處理方式。RH在設(shè)備費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)費(fèi)用方面

56、優(yōu)于RH-OB，但降碳速度要低，處理周期長(zhǎng)，其顯著優(yōu)點(diǎn)是能提高鋼水溫度，還可以提高鋼水循環(huán)和氬氣量來(lái)彌補(bǔ)，由于真空泵抽氣能力限制，有一定局限。經(jīng)</p><p>　　LF處理后的鋼液中氧和硫含量大幅降低，可達(dá)到1×10-5；夾雜物按ASTMA評(píng)級(jí)，能達(dá)到0~0.1級(jí)。</p><p><b>　　1.2.6澆注系統(tǒng)</b></p><p&

57、gt;　　1、一般煉鋼車間的澆鑄系統(tǒng)分三種：</p><p>　　1）縱向車鑄煉鋼車間</p><p>　　2）橫向車鑄煉鋼車間</p><p><b>　　3）全連鑄煉鋼車間</b></p><p>　　目前世界都已實(shí)現(xiàn)了全連鑄與氧氣轉(zhuǎn)爐配合。對(duì)于一個(gè)3×200噸轉(zhuǎn)爐車間，為了適應(yīng)鋼材市場(chǎng)和自身競(jìng)爭(zhēng)能力的要求

58、，使連鑄和煉鋼切實(shí)的配合起來(lái)，行之有效的生產(chǎn)，本設(shè)計(jì)采用3臺(tái)連鑄機(jī)，均為厚板坯連鑄機(jī)。</p><p>　　連鑄比傳統(tǒng)的鋼錠模鑄相比具有很大的技術(shù)優(yōu)越性，主要表現(xiàn)在：</p><p>　　a 提高金屬的收得率。</p><p>　　b節(jié)省能量消耗，節(jié)省627-1046kJ/t(鋼)。</p><p>　　c 簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，省去初軋開坯工序，不

59、僅節(jié)約均熱爐加熱的能耗，而且也縮短了從鋼水成坯的周期時(shí)間，趨向接近成品斷面尺寸。</p><p>　　d 改善勞動(dòng)條件，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。</p><p>　　e 鑄坯質(zhì)量好。連續(xù)冷卻速度快，連續(xù)拉坯，澆鑄條件可控，穩(wěn)定。內(nèi)部組織均勻致密，偏析少。</p><p><b>　　2、連鑄機(jī)的分類：</b></p><p>&

60、lt;b>　　1）按結(jié)構(gòu)可為：</b></p><p>　　立式連鑄機(jī)，立彎式連鑄機(jī)，帶多點(diǎn)彎曲式連鑄機(jī)，帶直線段式連鑄機(jī)，弧形連鑄機(jī)，多半徑橢圓形連鑄機(jī)，水平連鑄機(jī)，輪式連鑄機(jī)，薄板連鑄機(jī)。</p><p><b>　　2）按斷面可分為：</b></p><p>　　板坯連鑄機(jī)，小方坯連鑄機(jī)，大方坯連鑄機(jī)，圓坯連鑄機(jī)，異形斷

61、面連鑄機(jī)，薄板連鑄機(jī)。</p><p>　　3）按一個(gè)鋼包下所能澆鑄的鑄坯流數(shù)可分為：</p><p>　　單流連鑄機(jī)，雙流連鑄機(jī)，多流連鑄機(jī)</p><p><b>　　4）按拉速可分為：</b></p><p>　　高速連鑄機(jī)，低速連鑄機(jī)。</p><p>　　5）按可澆鑄的種類可分為：<

62、;/p><p>　　復(fù)合式連鑄機(jī)，特殊方坯連鑄機(jī)，不銹鋼板坯連鑄機(jī)。</p><p>　　立式連鑄機(jī)的特點(diǎn)：鑄機(jī)主設(shè)備布置在垂直中心線上，從鋼水澆注，到鑄坯切割定長(zhǎng)，整個(gè)工序是在垂直位置完成的。從工藝上，鋼水在起立結(jié)晶器和二冷段逐漸結(jié)晶，有利于鋼水中非金屬夾雜的上浮，坯殼冷卻均勻。在凝固過(guò)程中不受任何彎曲矯直的作用，更適合對(duì)裂紋敏感性高的鋼種的澆鑄。但其有如下缺點(diǎn)：設(shè)備高，建設(shè)費(fèi)用大，維護(hù)和鑄

63、坯的運(yùn)輸困難倒，鋼水靜壓力大，鼓肚變形較突出。</p><p>　　立彎式連鑄機(jī)的特點(diǎn)：它是連鑄機(jī)中的過(guò)渡式，上半部和立式相同，不同的是在鑄坯完全凝固后，把坯頂彎90°使出坯在水平方向?？煽s小高度，鑄坯定尺不受限，水平出坯運(yùn)送也不成問(wèn)題。但只適于澆鑄斷面小于100×100mm的。厚度增加相應(yīng)的冶金的長(zhǎng)度也增加，高度也就和立式相差不多了，設(shè)備也很龐大，且易產(chǎn)生裂紋。</p><

64、;p>　　帶直線段的弧形連鑄機(jī)：主要用于澆鑄板坯，采用直結(jié)晶器，有2-5mm直線段夾輥，帶有液芯的鑄坯經(jīng)直線段后，被連續(xù)彎曲成弧形鑄坯矯直，再切成定尺。特點(diǎn)：a.在工藝上保留有立式連鑄機(jī)特點(diǎn)，鋼水在垂直結(jié)晶器和二冷的直線段凝固，而非金屬夾雜有充分上浮的時(shí)間有利于特殊鋼的澆鑄。b.帶液芯彎曲成弧形，又具有弧形連鑄機(jī)設(shè)備低建設(shè)費(fèi)用低的特點(diǎn)。c.采用連續(xù)彎曲和多點(diǎn)矯直右保證鑄坯在兩相不產(chǎn)生裂紋，是這種型的技術(shù)關(guān)鍵。d.此種機(jī)型比弧形連鑄

65、機(jī)要高，設(shè)備重量大，設(shè)備的安裝，調(diào)整難度大，是此類連鑄機(jī)的主要缺點(diǎn)。</p><p>　　弧形連鑄機(jī)(低頭連鑄機(jī))：此結(jié)晶器為弧形，二泠區(qū)夾錕安裝在四分之一圓弧內(nèi)，鑄坯在垂直中心線切點(diǎn)位置被矯直，后割成定尺，從水平方向上出鋼，因此其高度基本上等于圓弧半徑。特點(diǎn)：由于1/4圓弧內(nèi)，高度比立式，立彎式低，因而其設(shè)備重量輕，投資少，安裝與維修方便。高度低，重壓小，降低了鼓肚變形而產(chǎn)生的內(nèi)裂和偏析，有利于提高質(zhì)量，和提高

66、拉速。此和方法的特點(diǎn)是：非金屬夾雜有向內(nèi)弧聚集的傾向，易造成鑄坯內(nèi)部夾雜分布不均，另外內(nèi)外冷卻不均易造成中心偏析降低鑄坯的質(zhì)量。</p><p>　　水平連鑄機(jī)：優(yōu)點(diǎn)：高度低，投資省，速度快，適合中小企業(yè)。無(wú)二次氧化，質(zhì)量好，無(wú)須鋼液檢測(cè)和控制，不受彎曲矯直的影響，適用于特殊鋼種如高合金鋼。維護(hù)和處理事故方便。缺點(diǎn)：受拉坯時(shí)慣性力的限制，適于斷面在200mm以下的鑄坯，分離環(huán)的價(jià)格昂貴。</p>&

67、lt;p>　　本設(shè)計(jì)采用板坯連鑄機(jī)</p><p>　　1.2.7 出渣系統(tǒng)</p><p>　　轉(zhuǎn)爐冶煉的渣量大，占生產(chǎn)鋼量的10%以上，主廠房?jī)?nèi)不允許出現(xiàn)爐渣堆積現(xiàn)象。</p><p>　　1、運(yùn)出方式：在出渣跨用吊車更換渣罐，再用載重汽車將渣罐運(yùn)出主廠房。靠近爐子垮單獨(dú)平行設(shè)一出渣跨，在出渣跨設(shè)置專門的換渣罐吊車，用載重汽車運(yùn)出主廠房。</p>

68、;<p><b>　　2、爐渣處理方法：</b></p><p><b>　　1）固體渣破碎法：</b></p><p>　　轉(zhuǎn)爐渣罐車運(yùn)往中場(chǎng)，泠凝后吊車將其翻出落于破碎法坑內(nèi)，用吸盤吸錘頭將渣坨砸碎選出廢鋼，其余碎渣拋棄或待用。</p><p><b>　　2）熱潑法：</b><

69、;/p><p>　　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)堆積運(yùn)出，經(jīng)破碎篩分磁選后即可利用。其優(yōu)點(diǎn)是工藝和設(shè)備簡(jiǎn)單，安全，但占地面積大，作業(yè)周期長(zhǎng)，勞動(dòng)條件差。</p><p>　　3）水淬法：是利用壓力水將鋼渣流擊散?；目焖倮鋮s方法，也叫水利沖渣。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

70、爆炸事故。</p><p>　　4）淺盤水淬法(即ISC法)：是一種新的處理渣的方法，他采用多次噴水快速的工藝過(guò)程。本法克服了水淬渣法容易引起爆炸和干法處理作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，占地面積大的缺點(diǎn)。此法的工藝流程如下：根據(jù)流動(dòng)行不同，爐渣分為A、B、C、D四級(jí)渣，A、B、C、渣采用淺盤水淬法處理，D渣為流動(dòng)性差的塊渣，不經(jīng)淺渣盤水淬處理，而在塊渣處理場(chǎng)進(jìn)行噴水冷卻，粗破碎，磁選等工藝進(jìn)行處理。</p><

71、p>　　爐渣間與主廠房平面布置，跨度為30米，廠房面積為5040平方米，吊車軌面標(biāo)高15米，設(shè)三條渣罐線，爐渣內(nèi)設(shè)有7組淺軋盤臺(tái)架，每組臺(tái)架上設(shè)有淺渣盤3個(gè)，共21個(gè)淺渣盤。爐渣間的一端為淺盤修理區(qū)，另一端為快渣處理場(chǎng)。</p><p>　　渣盤的主要參數(shù)：面積25.4平方米 組數(shù)：2組/爐，3個(gè)每組 自重：24t/個(gè)</p><p>　　各部位厚度：地板80mm,側(cè)面板mm

72、，后側(cè)板50mm</p><p>　　1.3 煉鋼車間工藝布置</p><p>　　1.3.1 車間跨數(shù)的確定</p><p>　　采用多跨式車間，布置為加料出鋼同側(cè)，共有：渣跨、爐子跨、加料跨、精煉跨、澆鑄跨、出坯跨。</p><p>　　1.3.2 各跨的工藝布置</p><p>　　渣跨布置渣盤；爐子跨包括轉(zhuǎn)爐，

73、轉(zhuǎn)爐耐材，氧槍維修區(qū)和鐵水接收間；加料跨包括轉(zhuǎn)爐操作室，化驗(yàn)室，廢鋼間；精煉跨包括LF、RH設(shè)備，冷熱鋼包維修、存放區(qū)；澆鑄跨包括中間包存放維修區(qū)，結(jié)晶器維修存放區(qū)。</p><p>　　1.4 車間工藝流程簡(jiǎn)介</p><p>　　1.4.1 工藝流程框圖</p><p>　　1.4.2 工藝流程說(shuō)明</p><p>　　對(duì)于轉(zhuǎn)爐車間的整個(gè)

74、工藝流程，依照不同的轉(zhuǎn)爐車間的轉(zhuǎn)爐車間設(shè)計(jì)模式而形成自己獨(dú)特的工藝流程。為了減輕煉鋼車間轉(zhuǎn)爐的冶煉任務(wù)，達(dá)到提高轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和降低成本，開發(fā)新產(chǎn)品的目的，于是對(duì)鐵水進(jìn)行鐵水預(yù)處理。為了減少煉鋼車間的污染，在車間外單獨(dú)設(shè)脫硫間，在鐵水罐車中噴吹脫硫劑，以降低[S]的含量，并預(yù)留鐵水三脫。降低硫、磷、硅的含量。</p><p>　　主要由以下過(guò)程：高爐鐵水用鐵水罐車運(yùn)至鋼廠的鐵水接收間，并兌入鐵水罐中

75、，然后由轉(zhuǎn)爐加料跨的起重機(jī)兌入轉(zhuǎn)爐。轉(zhuǎn)爐吹煉完畢，出鋼至鋼水包中并經(jīng)合金化后，由鋼包車運(yùn)至鋼水接收跨，根據(jù)冶煉鋼種及鐵水成分和鋼水溫度測(cè)量結(jié)果決定鋼水的精煉程序。合格鋼水由鋼水跨起重機(jī)送至連鑄回轉(zhuǎn)臺(tái)上待用。</p><p>　　1.5 轉(zhuǎn)爐冶煉指標(biāo)及原材料消耗</p><p>　　1.5.1 轉(zhuǎn)爐冶煉作業(yè)指標(biāo)</p><p>　　轉(zhuǎn)爐作業(yè)率：79.5%爐齡：12

76、000</p><p>　　爐鑄坯合格率：95%鋼鐵料消耗：223噸/爐</p><p><b>　　2 設(shè)備計(jì)算</b></p><p><b>　　2.1轉(zhuǎn)爐設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　2.1.1爐型設(shè)計(jì)</b></p><p>&

77、lt;b>　　1、原始條件</b></p><p>　　爐子平均出鋼量為200噸鋼水，鋼水收得率取92%，最大廢鋼比取20%，采用廢鋼礦石法冷卻。</p><p>　　鐵水采用P08低磷生鐵 (ω(Si)≤0.85%，ω(P)≤0.2%，ω(S)≤0.05%)。</p><p>　　氧槍采用4孔拉瓦爾型噴頭，設(shè)計(jì)氧壓為1.0MPa</p>

78、;<p>　　2、爐型選擇：根據(jù)原始條件采用筒球形爐型作為本設(shè)計(jì)爐型。</p><p>　　3、爐容比 取V/T=1.05</p><p><b>　　4、熔池尺寸的計(jì)算</b></p><p><b>　　A.熔池直徑的計(jì)算</b></p><p>　　確定初期金屬裝入量G：取B=1

79、5%則</p><p>　　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50~57m3/t(鋼)，高磷鐵水約為62~69m3/t(鋼)，本設(shè)計(jì)采用低磷鐵水，故取噸鋼耗氧量為57m3/t(鋼)，并取吹氧時(shí)間為14min。則</p><p><b>　　取K=1.57則</b></p><p><b>　　B.熔池深度的計(jì)算&

80、lt;/b></p><p>　　筒球型熔池深度的計(jì)算公式為：</p><p>　　確定D=5.96m,h=1.405m。</p><p>　　C.熔池其他尺寸確定</p><p><b>　　球冠的弓形高度</b></p><p>　　h1=0.15D=0.15×5.96=0.8

81、94(m)</p><p><b>　　爐底球冠曲率半徑</b></p><p>　　R=0.91D=0.91×5.96=5.414(m)</p><p><b>　　5、爐帽尺寸的確定</b></p><p>　　A.爐口直徑d0：取d0=0.48D=0.48×5.96=2.8

82、6(m)</p><p>　　B.爐帽傾角θ：取θ=64°</p><p><b>　　C.爐帽高度H帽：</b></p><p>　　取H口=400mm,則整個(gè)爐帽高度為：</p><p>　　在爐口處設(shè)置水箱式水冷爐口</p><p><b>　　爐帽部分容積為：</

83、b></p><p><b>　　6、爐身尺寸確定</b></p><p>　　A.爐膛直徑D膛=D(無(wú)加厚段)</p><p>　　B.根據(jù)選定的爐容比為0.95，可求出爐子總?cè)莘e為V總=1.05×200=210(m3)</p><p><b>　　C.爐身高度</b></p

84、><p><b>　　則爐型內(nèi)高</b></p><p>　　7、出鋼口尺寸的確定</p><p><b>　　A.出鋼口直徑</b></p><p><b>　　B.出鋼口襯磚外徑</b></p><p><b>　　C.出鋼口長(zhǎng)度</b&

85、gt;</p><p>　　D.出鋼口傾角β：取β=18°</p><p><b>　　8、爐襯厚度的確定</b></p><p>　　爐身工作層選700mm,永久層115mm,填充層100mm,總厚度為700+115+100=915(mm)。</p><p>　　爐殼內(nèi)徑為：D殼內(nèi)=5.96+0.915

86、15;2=7.79(m)</p><p>　　爐帽和爐底工作層均選600mm,爐帽永久層為150mm，爐底永久層用標(biāo)準(zhǔn)鎂磚立砌一層230mm，黏土磚平砌三層65×3=195(mm)，則爐底磚襯總厚度為600+230+195=1025(mm)。</p><p>　　則爐殼內(nèi)型高度為H殼內(nèi)=9.715＋1.025=10.740(m)</p><p>　　工作層

87、材質(zhì)全部采用鎂碳磚。</p><p><b>　　9、爐殼厚度確定</b></p><p>　　爐身部分選75毫米厚的鋼板，爐帽和爐底部分選用65毫米厚的鋼板。則</p><p>　　爐殼轉(zhuǎn)角半徑SR1=SR2=900(mm)</p><p>　　SR3=0.5δ底=0.5×1025=510(mm)</p

88、><p><b>　　10、驗(yàn)算高寬比</b></p><p>　　可見(jiàn)≥1.3，符合高寬比的推薦值。因此可以認(rèn)為所設(shè)計(jì)的爐子尺寸基本上是合理的，能夠保證轉(zhuǎn)爐的正常冶煉進(jìn)行。根據(jù)上述計(jì)算的爐型尺寸繪圖得：</p><p>　　2.1.2 轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)力矩計(jì)算及電機(jī)功率確定</p><p>　　1、最佳耳軸位置定為4.4412m&

89、lt;/p><p>　　2、空爐重心位置和傾動(dòng)力矩</p><p>　　注：以爐底外殼為原點(diǎn)，向上為y軸正向，由以上計(jì)算結(jié)果得， </p><p><b>　　2.2 氧槍設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.2.1氧槍噴頭設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1、原始數(shù)據(jù)</b>&

90、lt;/p><p>　　轉(zhuǎn)爐公稱容量200t，低磷鐵水，冶煉鋼種以低碳鋼為主；</p><p>　　轉(zhuǎn)爐參數(shù)：爐容比V/t=1.05，熔池直徑D=5960mm，有效高度H內(nèi)=9715mm，熔池深度h=1405mm。</p><p><b>　　2、計(jì)算氧流量</b></p><p>　　取噸鋼耗氧量57m3，吹氧時(shí)間14mi

91、n，則氧流量</p><p>　　qV=57×200/14=814(m3/min)</p><p><b>　　3、選用噴孔</b></p><p>　　出口馬赫數(shù)為M=2.0，采用四孔噴頭，噴孔夾角為12°。</p><p><b>　　4、設(shè)計(jì)工況氧壓</b></p&g

92、t;<p>　　查等熵流表，當(dāng)M=2.0時(shí)，p/p0=0.1278，定p膛=1.3×105Pa，則</p><p><b>　　5、計(jì)算喉口直徑</b></p><p>　　每孔氧流量　　　q=qV/4=814/4=203.5(m3/min)</p><p>　　利用公式，令CD=0.90，T0=290K，p設(shè)=10.1

93、7×105Pa，則</p><p>　　求得dT=0.052m=52mm。</p><p>　　取喉口長(zhǎng)度LT=20mm。</p><p><b>　　6、計(jì)算d出</b></p><p>　　依據(jù)M=2.0，查等熵流表A出/A喉=1.688</p><p><b>　　7、計(jì)

94、算擴(kuò)張段長(zhǎng)度</b></p><p>　　取半錐角為5°，則擴(kuò)張段長(zhǎng)度</p><p><b>　　8、收縮段長(zhǎng)度</b></p><p>　　取收縮α收=50°，則收縮半角為25°，收縮段的長(zhǎng)度由作圖法確定，L1=91mm。</p><p>　　2.2.2氧槍槍身設(shè)計(jì)</

95、p><p><b>　　1、原始數(shù)據(jù)</b></p><p>　　冷卻水流量qmw=200t/h，冷卻水進(jìn)水速度υj=6m/s，冷卻水回水速度υp=7m/s，冷卻水噴頭處流速υh=8m/s，中心氧管內(nèi)氧氣流速υ0=50m/s，吹煉過(guò)程中水升溫Δt=20℃，其中回水溫度t2=45℃，進(jìn)水溫度t1=25℃；槍身外管長(zhǎng)Lp=18.40m，槍身中層管長(zhǎng)Lj=19.50m，中心氧管

96、長(zhǎng)L0=21.90m，180°局部阻損系數(shù)ξ=1.5。</p><p>　　2、中心氧管管徑的確定</p><p>　　中心氧管管徑的公式為</p><p>　　管內(nèi)氧氣的工況體積流量</p><p>　　中心氧管的內(nèi)截面積　　　</p><p>　　中心氧管的內(nèi)徑　　　</p><p&g

97、t;　　根據(jù)熱軋無(wú)縫鋼管產(chǎn)品目錄，選擇標(biāo)準(zhǔn)系列產(chǎn)品規(guī)格為φ203×8mm的鋼管</p><p>　　驗(yàn)算氧氣在鋼管內(nèi)的實(shí)際流速</p><p><b>　　符合要求。</b></p><p>　　3、中層套管管徑的確定</p><p>　　環(huán)縫間隙的流通面積　　　</p><p><

98、;b>　　中層管的內(nèi)徑為</b></p><p>　　根據(jù)熱軋無(wú)縫鋼管產(chǎn)品目錄，選擇標(biāo)準(zhǔn)系列產(chǎn)品規(guī)格為φ245×7mm的鋼管</p><p><b>　　驗(yàn)算實(shí)際水速</b></p><p><b>　　符合要求。</b></p><p>　　4、外層套管管徑的確定<

99、;/p><p><b>　　出水通道的面積為</b></p><p><b>　　外管內(nèi)徑為</b></p><p>　　根據(jù)熱軋無(wú)縫鋼管產(chǎn)品目錄，選擇標(biāo)準(zhǔn)系列產(chǎn)品規(guī)格為φ299×16mm的鋼管</p><p><b>　　驗(yàn)算實(shí)際水速</b></p>&l

100、t;p><b>　　符合要求。</b></p><p>　　5、中層套管下沿至噴頭面間隙h(見(jiàn)下圖)的計(jì)算</p><p><b>　　該處的間隙面積為</b></p><p><b>　　又知　　　，</b></p><p><b>　　故　　　</b&

101、gt;</p><p>　　6、氧槍總長(zhǎng)度和行程確定(見(jiàn)下圖)</p><p><b>　　根據(jù)公式氧槍總長(zhǎng)為</b></p><p>　　式中　h1—氧槍最低位置至路口距離，m；</p><p>　　h2—爐口至下沿的距離，取1.212m；</p><p>　　h3—爐口下沿至煙道拐點(diǎn)的距離，取

102、4.403m；</p><p>　　h4—煙道拐點(diǎn)至氧槍空的距離，m；</p><p>　　h5—為清理結(jié)渣和換槍需要的距離，取0.800m；</p><p>　　h6—根據(jù)把持器下段要求決定的距離，m；</p><p>　　h7—把持器的兩個(gè)卡座中心線間的距離，m；</p><p>　　h8—根據(jù)把持器上段要求決定的

103、距離，m。</p><p><b>　　氧槍行程為</b></p><p><b>　　7、氧槍熱平衡計(jì)算</b></p><p><b>　　冷卻水消耗量計(jì)算</b></p><p>　　qV<qmw，證明前面設(shè)計(jì)中選擇的耗水量是足夠的，且也是合適的。</p>

104、;<p>　　8、氧槍冷卻水阻力計(jì)算</p><p>　　氧槍冷卻水系統(tǒng)是由輸水管路、軟管和氧槍三部分串聯(lián)而成的。冷卻水系統(tǒng)最大阻力損失部分是氧槍，大約占阻力損失的80%以上。利用氧槍進(jìn)水管入口和回水管出口兩個(gè)平面的實(shí)際氣體柏努力方程式，及其能量平衡關(guān)系來(lái)確定氧槍冷卻水的進(jìn)水壓力。</p><p>　　設(shè)進(jìn)水管入口為Ⅰ面，回水管出口為Ⅱ面，則</p><p

105、>　　式中　　pⅠ，pⅡ—進(jìn)、出口壓力，Pa；</p><p>　　ZⅠ，ZⅡ—面高度，m；</p><p>　　υj，υp—進(jìn)回水速度，m/s；</p><p>　　ρ—水的密度，1000kg/m3；</p><p>　　g—重力加速度，m/s2。</p><p>　　因?yàn)閆Ⅰ≈ZⅡ，υj≈υp，pⅡ≈0，所以

106、pⅠ≈h失1-2，即氧槍冷卻水的進(jìn)水壓力近似等于氧槍冷卻水的阻力損失。</p><p><b>　　其阻力損失為</b></p><p>　　式中　　lj、lp—進(jìn)、回水管的長(zhǎng)度，m；</p><p>　　λj、λp—進(jìn)、回水管的摩擦阻力系數(shù)，λj =0.036，λp =0.038</p><p>　　υj、υp、υh—

107、進(jìn)、回水管和底部的水速，m/s；</p><p>　　ξ—180°局部阻力系數(shù)，ξ=1.5；</p><p>　　ρ—水的密度，1000kg/m3；</p><p>　　dej，dep—進(jìn)、回水管的有效直徑，也叫當(dāng)量直徑。dej=d2-d′1，dep=d3-d′2</p><p>　　冷卻水進(jìn)水壓力p1=1099326.8Pa≈11

108、×105Pa。</p><p>　　2.3 煙氣凈化系統(tǒng)設(shè)備設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p>　　2.3.1 吹煉條件</p><p>　　轉(zhuǎn)爐公稱容量為200t，3吹3，金屬最大裝入量G=233t，鐵水含碳量ω1(C)=4%，鋼水含碳量ω2(C)=0.1%，冶煉周期為36min，吹煉時(shí)間為

109、 14min。</p><p>　　2.3.2 煙氣及煙塵有關(guān)參數(shù)</p><p>　　爐氣成分：φ(CO)=86%，φ(CO2)=10%，φ(N2)=3.5%，φ(O2)=0.5%</p><p>　　煙氣進(jìn)口塵濃度為：c0=0.109kg/m3</p><p>　　

110、供氧強(qiáng)度B=4.07m3/(t·min)</p><p>　　空氣燃燒系數(shù)α=0.08</p><p>　　進(jìn)入凈化系統(tǒng)的煙氣溫度tgj=900℃</p><p><b>　　2.3.3供水強(qiáng)度</b></p><p>　　一級(jí)文氏管用不經(jīng)冷卻循環(huán)水為40℃，二級(jí)文氏管用循環(huán)水經(jīng)冷卻為30℃，供水壓力為pw=0

111、.3MPa(送至用戶最高點(diǎn))。</p><p><b>　　參數(shù)計(jì)算如下：</b></p><p><b>　　1、爐氣量計(jì)算。</b></p><p><b>　　故</b></p><p><b>　　2、煙氣量計(jì)算</b></p>&l

112、t;p>　　采用未燃法，空氣燃燒系數(shù)α=0.08，燃燒后的干煙氣量</p><p>　　假定燃燒后煙氣仍殘留有氧氣，則煙氣成分為：</p><p>　　2.3.4煙氣濃度修正</p><p>　　根據(jù)回收中期，煙氣量為爐氣量的102770/91000=1.1293倍，故進(jìn)口煙塵濃度應(yīng)做修正，即</p><p>　　cD=0.109/1.

113、293=0.0965(kg/m3)</p><p>　　2.3.5回收煤氣量的計(jì)算</p><p>　　每1t鋼產(chǎn)生的爐氣量等于</p><p>　　1000×(4%-0.1%)×22.4÷12×1÷(0.86+0.1)=75.8(m3)</p><p>　　按煙氣生成倍率為1.1293倍，則

114、每1t鋼產(chǎn)生的煤氣爐等于1.1293×75.8=85.6(m3)，考慮到前后期不回收煤氣，定回收率為70%，即每1t鋼可以回收的煤氣量為0.70×85.6=59.92(m3)。</p><p>　　2.3.6煙氣的物理數(shù)據(jù)的計(jì)算</p><p>　　1、密度ρ0。先求煙氣相對(duì)分子質(zhì)量M</p><p>　　ρ0=M/22.4=30.4096/22

115、.4=1.358(kg/m3)</p><p>　　2、定壓比熱容cp。</p><p><b>　　氣溫為900℃時(shí)，</b></p><p>　　氣溫小于100℃時(shí)，</p><p>　　2.3.7流程簡(jiǎn)介如下：</p><p>　　采用全濕法未燃法凈化回收系統(tǒng)，在抽風(fēng)機(jī)上裝備液力耦合器，以降

116、低非吹煉期的電耗，并使抽風(fēng)機(jī)在底轉(zhuǎn)速下得以進(jìn)行沖水。調(diào)速比為2900/750=3.87。</p><p>　　流程：氧氣轉(zhuǎn)爐→活動(dòng)煙罩→固定煙罩→汽化冷卻煙道→連接管→溢流定徑文氏管→重力脫水器→矩形滑板調(diào)徑文氏管→180°彎頭脫水器→復(fù)擋脫水器→流量孔板→風(fēng)機(jī)前切斷閥→抽風(fēng)機(jī)(配備液力耦合器)→三通切換閥→①水封逆止閥→煤氣主管道→煤氣貯氣柜?、诜派焽琛c(diǎn)火器</p><p>

117、;　　按照流程順序，對(duì)一級(jí)文氏管，重力脫水器，二級(jí)文氏管，彎頭脫水器，復(fù)擋脫水器五個(gè)設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算分列于后，并作貯氣柜和抽風(fēng)機(jī)的選擇。</p><p>　　2.3.8主要設(shè)備的設(shè)計(jì)和選擇如下。</p><p>　　1、溢流定徑文氏管(一級(jí)文氏管)</p><p>　　一級(jí)文氏管主要設(shè)計(jì)參數(shù)定為：</p><p>　　喉口氣速vT=65m/s，

118、水氣比LT=0.55L/m3(按進(jìn)口氣溫900℃時(shí)的煙氣量)，收縮角α1=24°，擴(kuò)散角α2=7°，喉口長(zhǎng)度LT=DT，溢流水量qT=5000kg/(喉口延米長(zhǎng)·h)，排水溫度twp=排氣溫度tgp-5℃</p><p><b>　　進(jìn)口氣溫下煙氣量</b></p><p>　　供水量，一級(jí)文氏管用水不經(jīng)冷卻，進(jìn)水水溫tw1=40℃，取一

119、級(jí)文氏管前管道阻力損失為196Pa，一級(jí)文氏管出口負(fù)壓Δp=-2940Pa。</p><p>　　1）熱平衡計(jì)算。進(jìn)口一級(jí)文氏管的總熱量為：</p><p>　　（1）試用出口溫度tgp=70℃，做熱平衡計(jì)算：</p><p>　　tgp=70℃時(shí)，水汽分壓pH=31.13Pa，twp=70-5=65℃，</p><p><b>　

120、　含濕量限度</b></p><p><b>　　蒸發(fā)水量</b></p><p><b>　　排水量</b></p><p><b>　　水汽熱焓</b></p><p>　　則出一級(jí)文氏管總熱量為：</p><p><b>　　

121、即小于進(jìn)口熱量。</b></p><p>　　（2）試用75℃為排氣溫度，做計(jì)算：</p><p>　　出一級(jí)文氏管的總熱量為：</p><p>　　根據(jù)以上兩次計(jì)算，用插入法求tgp：</p><p><b>　　求得：</b></p><p>　　tgp=71.8℃，取72℃。相應(yīng)

122、pH=33.99(kPa)。</p><p>　　出一級(jí)文氏管的飽和煙氣量qV為：</p><p><b>　　飽和煙氣密度</b></p><p><b>　　2、結(jié)構(gòu)尺寸。</b></p><p>　?。?）收縮管入口管徑：一級(jí)文氏管入口前負(fù)壓為0.196kPa</p><p

123、><b>　　入口處工況煙氣量</b></p><p>　　入口氣速取25m/s，則入口直徑</p><p>　?。?）喉口直徑DT及喉口長(zhǎng)度LT。一級(jí)文氏管出口負(fù)壓Δp=-2.94kPa</p><p>　　在喉口的氣量取飽和至72℃是的氣量即</p><p>　　設(shè)υT=65(m/s)；</p>

124、<p>　　喉口直徑，取DT=1.300m</p><p><b>　　喉口實(shí)際氣速</b></p><p>　　喉口長(zhǎng)度LT=1.300m</p><p>　　（3）收縮段長(zhǎng)度L1：取收縮角α1=24°</p><p>　?。?）擴(kuò)散管出口直徑：出口氣速取20m/s</p><p