城市學(xué)院計(jì)算分院畢業(yè)論文 圖目錄第頁1緒論煉鋼過程大致可分為兩類。一個(gè)是氧氣轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)，另一個(gè)是電爐生產(chǎn)。氧氣轉(zhuǎn)爐的主要原料是鐵水。在絕大多數(shù)情況下，鐵水是由高爐生產(chǎn)的，高爐運(yùn)轉(zhuǎn)的最重要的原材料是鐵礦石，轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)的產(chǎn)品是鋼鐵粗坯。向市場提供鋼板、鋼件、鋼管等終端產(chǎn)品。因此，氧氣轉(zhuǎn)爐不可能獨(dú)立存在，它需要鋼鐵生產(chǎn)和壓延，形成一個(gè)完整的鋼鐵生產(chǎn)綜合體。鋼鐵生產(chǎn)包括三個(gè)環(huán)節(jié)，即鑄鐵生產(chǎn)、鋼鐵生產(chǎn)和軋鋼處理三個(gè)部分，其中包括電力、污水、水處理等廢水處理、燃料處理、以及氧氣維修和運(yùn)輸?shù)炔糠?，在鋼鐵廠的建設(shè)過程中，不僅要重視環(huán)境保護(hù)和鋼鐵廠的可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)也要引進(jìn)世界先進(jìn)技術(shù)，生產(chǎn)質(zhì)量高、成本低的優(yōu)質(zhì)鋼材。1.1生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案確定1.1.1生產(chǎn)規(guī)模煉鋼廠配有2臺(tái)轉(zhuǎn)爐煉鋼爐，它們的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)能力300噸，同時(shí)配有4臺(tái)連鑄機(jī)，年產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼坯600萬噸，規(guī)格200毫米×200毫米。1.1.2產(chǎn)品方案所有鋼坯通過連鑄機(jī)生產(chǎn)的，生產(chǎn)產(chǎn)品的基本情況及型號(hào)請(qǐng)看表格1.1[1]。表1.1生產(chǎn)概況1.2煉鋼廠組成、運(yùn)輸方式和工藝流程1.2.1煉鐵廠組成本草案的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：鐵水預(yù)處理中心、鋼鐵冶煉廠廠房、廢鋼料堆室、除渣工段、煉鋼廢水處理廠，粉塵凈化廠，燃料設(shè)備，能源供應(yīng)設(shè)備等.1.2.2運(yùn)輸模式鐵水采用混鐵車運(yùn)輸。在煉鋼時(shí)，從高爐用混鐵車運(yùn)輸鐵水進(jìn)入注湯房。廢渣由渣罐車運(yùn)至處理間。1.2.3生產(chǎn)流程鋼鐵冶煉的主要流程圖：圖1.1300噸轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)車間的煉鋼工藝流程概念圖1.3主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1.3.1基本設(shè)備及吹煉制度采用了兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)容量為300噸的氧氣轉(zhuǎn)換器，在2吹2煉煉鋼系統(tǒng)中進(jìn)行使用。1.3.2轉(zhuǎn)爐冶煉周期的確定鋼鐵的熔煉周期基本為39分鐘，所有鋼材都是采用連續(xù)鑄造，熔煉周期見表1.2。表1.2冶煉周期1.3.3轉(zhuǎn)爐作業(yè)率的確定表1.3轉(zhuǎn)爐作業(yè)率非遠(yuǎn)行時(shí)間:(1)準(zhǔn)備:維修爐、維修鋼出口等情況。(2)待機(jī)狀態(tài):包括吊爐、熔鐵、取鍋等必要的待機(jī)環(huán)節(jié)。(3)故障:設(shè)備出現(xiàn)故障，需要進(jìn)行停修。(4)計(jì)劃性停產(chǎn)：因維護(hù)檢查等情況而停止生產(chǎn)。1.3.4轉(zhuǎn)換器車間生產(chǎn)能力的計(jì)算1)每年的出鋼爐數(shù)N合計(jì)式中，T1是爐鋼分/爐的平均冶煉所需時(shí)間;2)1年有效運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，d。1440時(shí)，分/爐。η-轉(zhuǎn)換器的運(yùn)轉(zhuǎn)效率為80%。2)生產(chǎn)車間每年鐵水的大概用量2鐵水預(yù)處理煉鐵預(yù)處理是指在煉鐵和高爐混合之前，利用三沖程熔鐵裝置對(duì)熔鐵進(jìn)行多種處理，理論上，三沖程熔鐵裝置運(yùn)行的基本原理被稱之為“三脫硫”，理論上，能夠完全按照原材料和對(duì)成品的要求對(duì)鐵水進(jìn)行加工。2.1鐵水預(yù)處理設(shè)備在本次設(shè)計(jì)中，所采用的方法是利用全量熔解預(yù)處理機(jī)制對(duì)高爐熔鐵進(jìn)行處理，使硅含量，磷的含量以及硫的含量分別降低到0.80%，0.20%以及0.024%。熔鐵的預(yù)處理站系統(tǒng)的基本特征如下。預(yù)處理前后分別為高爐凈化廠和磷化脫硫處理中心，系統(tǒng)處理量60萬噸/月，主要設(shè)備規(guī)格見表2.1。表2.1熔鐵預(yù)處理的設(shè)備基本規(guī)格四個(gè)燃燒室，一個(gè)噴槍同時(shí)噴灑所有粉末，為了滿足脫硫需求，采用四種粉末即時(shí)混合的方法將霧化溶劑組合調(diào)整為最佳狀態(tài)，極大的提高了最終組分的命中率，水平斜噴器用于自動(dòng)高速噴灑山水順利流入坦克，這不是應(yīng)急站。每個(gè)站都有兩個(gè)癌癥腫瘤，可以很快轉(zhuǎn)化為自動(dòng)腫瘤。這取決于礦渣層的厚度，確定注入溶劑的數(shù)量和注入方式，清洗魚雷艙，罐口冷渣鐵分離，要在罐體內(nèi)部旋轉(zhuǎn)360度。當(dāng)罐體中的鐵量占70%時(shí)，每個(gè)罐體中的鐵量基本增加了25-30噸，而魚雷坦克控制系統(tǒng)則利用坦克的解釋器，通過信息處理和預(yù)加工后，魚雷通道向有關(guān)部門報(bào)送信息，實(shí)現(xiàn)了爐排水口與高爐排水口同步脫鹽，有了油箱的自修裝置，可以極大的加快配置速度，煉鋼的周轉(zhuǎn)率增加到每天3次。脫硫除磷鐵水在煉鋼工藝中除具有更易生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)外，對(duì)鐵水進(jìn)行徹底處理，還可以避免預(yù)組裝鐵水和普通鐵水的轉(zhuǎn)化。否則，在鑄鐵時(shí)，會(huì)在爐壁上形成高容量材料。對(duì)這種效果的影響需要經(jīng)過多達(dá)10次連續(xù)冶煉才能消失。與普通鐵水相比，這種方法對(duì)輔助材料的消耗量被極大的降低到了1/5左右。2.2鐵水預(yù)處理設(shè)備耐火材料的選擇2.2.1熔鐵槽用耐火材料用于熔鐵槽部分的耐火材料，特別是用于主鐵槽灰泥生產(chǎn)線中的非晶耐火材料，為了能夠惡劣條件下正常使用，應(yīng)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：極強(qiáng)的耐化學(xué)侵蝕性：特別是當(dāng)溫度超過1500℃時(shí)，防止化學(xué)侵蝕對(duì)礦渣和高溫熔鐵的滲透。具有緊湊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：能夠提高高溫穩(wěn)定性（或輕微膨脹）。良好的抗氧化性能：對(duì)于含碳耐火材料必須要有高抗氧化性才能正常使用2.2.2魚雷混合鐵罐車的耐火材料由于在射出過程中有較強(qiáng)的空氣流動(dòng)被攪動(dòng)，耐火材料的拉力受到熔化的鐵和灰渣的侵蝕和磨損的影響。在今天的現(xiàn)代鋼鐵設(shè)備中，魚雷混鐵罐車也會(huì)被用作熔化預(yù)處理設(shè)備來使用。鐵罐車中使用的耐火材料會(huì)在使用過程中受到動(dòng)力學(xué)影響。在鐵水進(jìn)出時(shí)，橫向滑移的過程中會(huì)受到鐵水的強(qiáng)烈沖擊和磨損。預(yù)處理劑還會(huì)對(duì)爐渣線耐火材料產(chǎn)生嚴(yán)重侵蝕。攪拌車運(yùn)行的最佳爐溫為700-800℃左右，但是入爐時(shí)高爐罐溫度基本會(huì)達(dá)到1450-1500℃的高溫。這會(huì)對(duì)耐火材料造成強(qiáng)烈的熱沖擊。同時(shí)耐火材料的抗拉強(qiáng)度也會(huì)受到熔鐵和爐渣的侵蝕的影響。2.2.3出鐵溝用耐火材料位于頭部出口周圍的耐火材料，在高溫條件下會(huì)受到氣體和粉末的嚴(yán)重磨損，并且會(huì)受到下一次攻擊的影響。Fe→FeO溫度升高2FeO、其中含有二氧化硅(1250℃)氧→→Si→SiO>1200℃且生成FeO、Al2O3(1450℃)在鐵水的熔透中心位置，由于裂紋的斷裂和剝落，造成鐵的損失降低。溶液線主要受侵蝕反應(yīng)影響，為如下圖所示的反應(yīng)。熔點(diǎn)為1088℃鐵水預(yù)處理過程中，用到的預(yù)處理劑具有極強(qiáng)的強(qiáng)腐蝕效果，并且在此過程中溫度會(huì)發(fā)生急劇變化，同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)粉體溶解時(shí)的其他效果，所以用在鐵水預(yù)處理工程中的噴頭必須要具有耐腐蝕、耐高溫、結(jié)構(gòu)可靠等優(yōu)良特點(diǎn)才能夠正常安全高效的使用。3煉鋼過程的物料平衡與熱平衡計(jì)算3.1物料平衡計(jì)算以下是該項(xiàng)目中包括基本生產(chǎn)數(shù)據(jù)、鑄鋼成分和成分、鑄鐵和廢料成分以及最終成鋼成分（詳見表3.1）。礦渣升級(jí)時(shí)所用到的溶劑等原料的成分(參照表3.2),脫硫和合金化所需要的合金的成分和回收率（詳見表3.3）和其他的工藝參數(shù)設(shè)定情況（詳見表3.4）。表3.1鐵水、鋼種、廢鋼和終點(diǎn)鋼水的成分基本設(shè)定值表3.2原料的設(shè)定表3.3合金成分以及回收率表3.4其他的工藝參數(shù)設(shè)定值3.1.1物料平衡基本項(xiàng)目3.1.2計(jì)算步驟本次設(shè)計(jì)的計(jì)算基準(zhǔn)是100公斤熔鐵.第一步：計(jì)算脫硫熔渣和合金熔渣的總體積和組分。表3.5、3.6及3.7分別載列了熔鐵中元素的氧化，爐襯的氧化腐蝕，總渣量及其灰渣的生成量及其組成。第二步：對(duì)耗氧量進(jìn)行比較精細(xì)的計(jì)算.氧氣的實(shí)際損耗量與生產(chǎn)過程中氧氣的供給量之間的差異以及供給品種的差異請(qǐng)參照表3.9。表3.5鐵水中元素的氧化產(chǎn)物及其成渣表3.6爐襯蝕損的成渣量表3.7加入熔劑時(shí)的成渣量注：①反應(yīng)過程中石灰的加入量計(jì)算過程如下：由表3.5~3.7可知，因?yàn)樵O(shè)定的終渣堿度R應(yīng)為3.5；故石灰加入量為[RΣω（SiO2）-Σω（CaO）]/[ω（CaO石灰）-R×ω（SiO2石灰）]=[3.5×1.767-0.900]/(88%-3.5×2.50%)=6.67kg;②(石灰中CaO含量)—（石灰中S→CaS自耗量的CaO量）=6.67×88%-6.67×0.06%×56/32=5.863kg；③由CaO還原出來的氧氣量=6.67×0.06%×16/32=0.002kg。表3.8其他工藝參數(shù)的設(shè)定值注：①總渣量計(jì)算如下：因表3.8中除（FeO）和（Fe2O3）以外的渣量為：6.779+1.934+1.052+0.137+0.520+0.440+0.422+0.031=11.315kg，而終渣Σω（FeO）=15%（見表2.4），故總渣量為11.315/86.75=13.043kg；②ω（FeO）=13.043×8.25%=1.076kg；③ω（Fe2O3）=13.043×5%-0.033–0.005–0.008=0.606kg。表3.9實(shí)際耗氧量注：①煙塵中鐵氧化耗氧量的計(jì)算：由表2.4知，煙塵量為1.5kg，其中ω（FeO）=1.5×75%，耗氧量為1.5×75%×16/75=0.25kg；ω（Fe2O3）=1.5×20%，耗氧量為1.5×20%×48/160=0.09kg；所以總的耗氧量為0.25+0.09=0.34kg；②爐氣中自由氧含量，見表3.10；③爐氣中N2（存在于氧氣中，見表3.4）的質(zhì)量，詳見表3.10.第三步:計(jì)算爐中的燃?xì)饬恳约捌浣M成成分。爐煤氣中含有一氧化碳、二氧化碳、氧氣、氮?dú)?、二氧化硫以及水。在這其中，一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫和水的量由表3.5到3.7可知，O2和N2的量由爐中煤氣的總量來決定。具體計(jì)算過程如下。爐氣體總量vσ:式:Vg表示CO、CO2、SO2及H2O各組分的總體積，m3。這個(gè)計(jì)算,數(shù)值是8.698×22.4/64×22.4/44×22.4/28+2.729+0.010+0.012×22.4/18=8.366m3。除去掉游離氧的的消耗量，這個(gè)設(shè)計(jì)中,GS值為8.153-0.060=8.093公斤(參照表3.9)。VX表示由于溶鐵和石灰中的S和CaO發(fā)生的的反應(yīng)而消耗的氧氣量是0.007kg(參照表3.9)。所以得出爐煤氣中含氧量為0.5%;99表示從99%的氧純度轉(zhuǎn)換。其計(jì)算結(jié)果詳見表3.10所示。表3.10爐氣量及其成分注：①爐氣中O2的所占的體積為8.466×0.5%=0.042m3；質(zhì)量是0.042×32/22.4=0.060kg；②爐氣中N2的體積也就是爐氣總體積與其它成分的體積之差；質(zhì)量為0.058×28/22.4=0.073kg。第四步:計(jì)算脫酸及合金化前的所用的熔鋼量。由此，可以用以上的計(jì)算內(nèi)容制作脫酸以及合金化前物質(zhì)的收支表如下3.11。表3.11未加廢料時(shí)的物料的平衡表注：計(jì)算誤差為（118.19—118.31）/118.19×100%=-0.1%。第五步：對(duì)加入廢鋼后的的物料平衡進(jìn)行系統(tǒng)計(jì)算。表3.12廢鋼中元素的氧化產(chǎn)物及其成渣量表3.13加入廢鋼的物料平衡表（以100kg鐵水為基礎(chǔ)）注：計(jì)算誤差大小為（131.50—131.63）/131.50×100%=-0.10%。表3.14加入廢鋼的物料平衡（以100kg（鐵水+廢鋼）為基礎(chǔ)）第六步:進(jìn)行脫酸及合金化后發(fā)生的的物質(zhì)收支的系統(tǒng)性計(jì)算。在WMn中添加的廢鋼的量如下所示。同時(shí)對(duì)信息硅WSi的追加量如下面的公式所示。WSi={([Si]鋼種%—[Si]終點(diǎn)%)×添加錳后的方鋼量—[Si]FeMn}/FeSi含量%Si回收率%=(0.025%×(91.43+0.53)—0.002)/(73%×75%)=0.42kg表3.15苯丙醇的燃燒元素以及制品的量進(jìn)行脫酸后形成的溶鋼組分如下所示。熔化過程中材料的總平衡（在脫硫和合金化后）可以確定（詳見表3.16）。表3.16總物料平衡表焦粉所生成的主要產(chǎn)物如下：注：①為CO2、H2O和揮發(fā)組分的總和。3.2熱平衡計(jì)算3.2.1計(jì)算所需原始數(shù)據(jù)表3.17爐膛內(nèi)物料和產(chǎn)品的溫度設(shè)定值注：①純鐵熔點(diǎn)為1536℃。表3.18物料熱容的平均數(shù)表3.19鋼鐵生產(chǎn)中的熱效應(yīng)表3.20利用溶解在鐵中的元素降低鐵的熔點(diǎn)3.2.2計(jì)算步驟以一百千克的熔鐵作為基準(zhǔn)。第一步:對(duì)熱收入Qs進(jìn)行計(jì)算。下面表3.21表示的是元素和爐渣的氧化熱Qy。表3.21元素和爐渣的氧化熱(2)氧化量Qc第二步:計(jì)算熱量的消耗值Qz。(1)鋼坯的物理熱Qg:表3.22不同材料的物理熱(2)多氯聯(lián)苯的分解熱Qb:按照表2.19所顯的劑量、組分、熱效應(yīng)進(jìn)行計(jì)算。(3)熱損失Qq:即其他情況損失的熱，在一般情況下占總熱收入比例3%到8%。此處計(jì)算使用6%。(4)廢鋼的吸熱Qf:即其它步驟剩余的熱量所以，附加廢料的量為f:剪報(bào)的基本比例如下所示：29.46/(100+29.46)×100%=22.76%熱收支的最后計(jì)算結(jié)果如表3.23所示。生產(chǎn)過程中的熱效率η=(方鋼的物理熱+廢渣的物理熱+廢鋼的熱吸收)/熱收入的合計(jì)值×100%=93.88%從灰燼中吸收的熱量不計(jì)入計(jì)算:生產(chǎn)的熱效率η=(方鋼的物理熱+廢鋼的吸熱)/熱收入的合計(jì)值×100%=80.18%表3.23熱收支平衡表3.3主要原料消耗定額確定如表3.24所示，現(xiàn)在生產(chǎn)一噸鋼材所需的原材料的消耗的量是可以通過在材料消耗量后在表3.16中添加廢棄物來進(jìn)行計(jì)算的。表3.24生產(chǎn)一噸鋼所需的原材料消耗量原材料計(jì)算過程質(zhì)量（kg）鐵水88.31/92.33=x/1000956.46廢鋼11.69/92.33=x/1000126.61石灰5.89/92.33=x/100063.79螢石0.44/92.33=x/10004.77輕燒白云石2.21/92.33=x/100023.94爐襯0.26/92.33=x/10002.82氧氣7.48/92.33=x/100081.01錳鐵0.62/92.33=x/10006.71硅鐵0.42/92.33=x/10004.554氧氣轉(zhuǎn)爐設(shè)計(jì)4.1轉(zhuǎn)爐設(shè)計(jì)現(xiàn)在我們所用的轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)工藝都具有熔煉周期短、生產(chǎn)速度快、材料加工量大等明顯的特點(diǎn)。氧氣轉(zhuǎn)爐是轉(zhuǎn)爐冶煉現(xiàn)場所要用到的主要設(shè)備。為了能夠準(zhǔn)確、合理地設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方案設(shè)計(jì)目標(biāo)，要根據(jù)施工單位的具體情況進(jìn)行改造，必須充分學(xué)習(xí)和掌握對(duì)轉(zhuǎn)爐的研究與開發(fā)，更加有效地實(shí)現(xiàn)將理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的目的。4.1.1爐的種類和吹煉方法的選擇本次設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)爐標(biāo)稱容量是300噸，吹煉方法采用最近流行的上吹。4.1.2爐類型的主要參數(shù)的確定(1)熔爐的最大直徑D公式中：G為設(shè)計(jì)的新爐金屬負(fù)荷量，t為標(biāo)稱容量，G=300tT為每個(gè)爐的純氧注入平均時(shí)間/分鐘，T=17K為比例系數(shù)，K=1.50(2)轉(zhuǎn)爐的熔融池深度h式:Vc(熔融池的體積)-裝入轉(zhuǎn)爐的金屬量/鋼坯的密度=300/7.8=38.5m3D表示模具冷卻池的直徑，m。1)爐頂?shù)膬A斜面α傾斜角度太小，爐體不穩(wěn)定，容易發(fā)生坍塌，但是如果傾斜角度太大的話，容易與鋼渣發(fā)生混合，現(xiàn)在當(dāng)有大量鋼渣從爐口流出的情況時(shí)。業(yè)內(nèi)主要采用的傾角為60°±3。本次設(shè)計(jì)采用的是60°[2]。2)爐口徑—dd=0.5d=0.5×6300=3150mm3)爐蓋高度—H4)迅銷V帽的總?cè)萘?4)管孔規(guī)格尺寸的決定管孔的主要尺寸為水平方向的傾斜和中線的直徑，管孔內(nèi)的開口常會(huì)在爐膛爐蓋的連接處進(jìn)行，因此，如果進(jìn)入轉(zhuǎn)爐水平位置，其位置將會(huì)降到最低處。1)絲錐水平傾斜角α1,在本次設(shè)計(jì)中采用的中線傾角а1為15°2)出口直徑dout===242mm,0.25米(4.5)(5)決定爐容積率爐膛容積比是指變頻器的有效容積Vt和額定容量G的比值。轉(zhuǎn)子的新爐膛容積比必須為0.90~0.95m3。這里是反應(yīng)堆的比容積0.90m3，因此VT=270m3，4.6)公式：VT轉(zhuǎn)爐的有效容積為鐵素體、鐵素體和熔池的總?cè)莘e/m3。(6)決定爐體的尺寸大小H主體=4v主體/(πD2)=4VCVt式中V帽，V主體，VC分別指的是爐主體，爐帽，以及熔融池的體積。Vt表示轉(zhuǎn)爐的有效區(qū)域。(7)高度與直徑之間的比例的確定1)爐殼全高H全高H完整=H熔融池+H身體+H帽子+H激光+H鋼板=1771+5724+3078+1185+75=11833毫米(4.8)式:H-熔融池深度H,mm;H爐體高度，mm;H帽子的高度，mm;H鋼板-下半部分鋼板厚度，mm。這里，爐底和爐蓋的一部分由75mm的鋼板組成。2)爐殼D的外徑公式:d底料,1d底料2可得出爐裝備入層部分的固定層和替換層的厚度。d底料3+d底料4就是爐身體的固定層和替換層的厚度。D線5為填充層的厚度。D鋼板為轉(zhuǎn)爐的主體鋼板厚度。在這個(gè)設(shè)計(jì)中是75mm。3)直徑對(duì)高的比率h/d外該值必須在1.35-1.65范圍內(nèi)。設(shè)計(jì)合理，長徑比根據(jù)推薦值來確定，反應(yīng)器d設(shè)計(jì)尺寸基本合理，能夠極大程度上保證轉(zhuǎn)爐的正常熔煉[4]。表4.1爐型主要參數(shù)4.2氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐爐襯設(shè)計(jì)4.2.1爐襯材質(zhì)的選擇填充層位于永久層和工作層之間，厚度約為80~100mm。主要功能是當(dāng)爐的拉力被加熱膨脹時(shí)，減少爐殼的壓迫，容易去除工作層。這一層填充了焦油磁鐵。通常情況下，爐體一般由永久層、填充層以及作業(yè)層三個(gè)部分組成，合理選擇爐體的合成方式與材料。特別是工作層的材料能夠極大程度上提高爐體的性能的基礎(chǔ)。作業(yè)層就是指直接接觸火爐內(nèi)氣體的金屬和外襯結(jié)構(gòu)，由于工作環(huán)境惡劣，這層材料由一般是由瓷磚和透氣磚組成。所謂永久層，就是位于高爐外殼附近部分，這一部分在修理高爐主機(jī)時(shí)一般不會(huì)被拆除。其主要任務(wù)是用高爐保護(hù)身體，一般由鎂碳磚來組成。填充層位于永久層和作業(yè)層之間，厚度約在80~100mm之間，它的主要作用是在加熱和膨脹的過程中降低高爐內(nèi)的壓力，能夠更容易地從灶中清除工作層，在這一層中填充的是焦油磁鐵。4.2.2爐襯厚度的確定表4.2爐襯的厚度選擇4.2.3磚型選擇在選擇磚塊規(guī)格種類的過程中，必須要考慮到以下幾個(gè)原則。(1)在能夠做到的情況下的情況下，應(yīng)盡量選用大磚，以加快爐膛施工，減少磚的開裂，并減少勞動(dòng)力的使用。(2)為提高磚的利用率，保證磚的質(zhì)量，在施工中應(yīng)盡量避免磚之間的碰撞。(3)難以用小磚連接的部位或難以保證施工質(zhì)量的部分，應(yīng)合理采用形狀特殊的專用磚進(jìn)行連接。(4)盡量使用相同或者極少種類的磚塊。4.3氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐爐體金屬構(gòu)件設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)爐的金屬結(jié)構(gòu)分別是是爐膛、爐支撐機(jī)構(gòu)（支撐環(huán)）和傾斜結(jié)構(gòu)，它們規(guī)格的選擇和設(shè)計(jì)是否合適，將直接影響機(jī)器的運(yùn)行性能，轉(zhuǎn)換器的操作安全性和工作效率。4.3.1爐殼爐殼在通常情況下由爐帽，爐身和爐底這三大部分組成。表4.3對(duì)于爐殼鋼板規(guī)格的確定4.3.2支承裝置(1)支撐環(huán)規(guī)格的選擇支撐環(huán)的基本規(guī)格能夠根據(jù)2.5到3.3來選擇。表4.4托圈的選擇(1)爐體和支承環(huán)的連接裝置在本設(shè)計(jì)中，我們采用的是懸掛式連接裝置的方法來進(jìn)行一系列的設(shè)計(jì)。(2)對(duì)于小齒輪和軸承規(guī)格的選擇Φ的直徑采用的大小為1200毫米。在這一設(shè)計(jì)當(dāng)中，有三種方法可以做到連接tronion和支持環(huán)。分別是直接焊接，靜態(tài)安裝連接和法蘭螺釘方式連接。扭矩軸承類型：堅(jiān)固的雙殼滾珠軸承，具有負(fù)荷強(qiáng)度高、能夠自動(dòng)調(diào)整位置、潤滑性能良好等可圈可點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)。4.3.3斜動(dòng)機(jī)構(gòu)研討會(huì)的電源是雙向電源，一旦發(fā)生停電，電源就會(huì)自動(dòng)切換。本次設(shè)計(jì)我們采用的是懸吊式機(jī)構(gòu)，即輸送機(jī)直接懸掛在整個(gè)軌道上。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是裝置簡單輕便，結(jié)構(gòu)極為緊湊，所需的安裝面積很小。自動(dòng)延時(shí)：每當(dāng)轉(zhuǎn)爐達(dá)到噴渣位置時(shí)，會(huì)有一個(gè)控制轉(zhuǎn)爐的開關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)，使其轉(zhuǎn)速下降，從而達(dá)到更好的去渣的目的。車間采用的電源是雙向的，在電源故障時(shí)，會(huì)自動(dòng)進(jìn)行切換。5氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐爐體金屬構(gòu)件設(shè)計(jì)5.1鐵水供應(yīng)熔煉是轉(zhuǎn)爐煉鋼的主原料。根據(jù)鐵水供給的來源，可以分為高爐鐵水供給和鐵水供給兩種類型。熔鐵是精煉爐中所用的冶煉的主要原料，根據(jù)鑄鐵的供應(yīng)來源，可將他們分成兩種類型：煉鐵爐中的鐵水供應(yīng)和鑄鐵。技術(shù)工藝:高爐→混合鐵罐車→混合鐵罐車灰渣注入站→熔鐵脫硫及脫磷灰渣處理→計(jì)量→轉(zhuǎn)換5.1.1混鐵爐煉鋼廠生產(chǎn)鋼鐵所需的鐵水?dāng)嚢铏C(jī)的容量Q（t）計(jì)算方式如下：式:1.01是指熔鐵所損耗的校正系數(shù)。A是指車間的鋼鐵的年產(chǎn)出量，t/R。B是指每生產(chǎn)一噸鋼所需要的熔鐵的量。在這個(gè)設(shè)計(jì)中B=0.8。T即熔鐵在混合鐵爐中進(jìn)行的儲(chǔ)藏時(shí)間的平均值，本設(shè)計(jì)取t=7h。N為混合鐵爐的總負(fù)荷率。本設(shè)計(jì)采用的是n=0.99。5.1.2混鋼車在一個(gè)轉(zhuǎn)爐煉鋼車間所需要的混合鐵罐車的臺(tái)數(shù)N(組)的計(jì)算方式如下。公式中Pmax為高爐熔解的每天最高產(chǎn)量，單位：t/d;Q表示混合鐵罐車的容量，取t=300t。N即混合鐵罐車的全負(fù)荷運(yùn)作系數(shù)，取0.9。C是指混合鐵的車一天的換擋時(shí)間，通常需要2~3天。本次設(shè)計(jì)中選用c=2.5。H表示轉(zhuǎn)爐的開工效率取0.75。P2即為鋼錠車間中的含熔鐵量，t/d，此設(shè)計(jì)中取P2=0。N2表示鋼錠車間正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的混合鐵罐車的數(shù)量。這個(gè)設(shè)計(jì)使用N2=10。5.2鐵碎塊的供應(yīng)(1)供給方法運(yùn)用廢鐵場電磁車來對(duì)廢鐵進(jìn)行運(yùn)輸。(2)廢鋼保管箱的體積V:式中q表示每爐鋼需要追加廢鋼量，300×126.61=37.98噸;N即霍珀旁聽系數(shù)。我們?nèi)=0.8;F是指被追加的各爐鋼的包的數(shù)量。密度ρ是指散裝鋼的密度,t/m3,業(yè)內(nèi)的剪報(bào)鋼一般采用1.5~2.2t/m3,而我們本次的設(shè)計(jì)采用的是2.0t/m3。V=q/nρf=23.74m3所以本次設(shè)計(jì)的廢鋼保管箱的容積是23.74m3。(3)廢鋼堆放廠區(qū)A用于對(duì)廢鐵的保管,在使用時(shí),廢鋼保管所需要的總?cè)萘?。他的?jì)算方法的計(jì)算公式如下。表4.5堆積密度6氧氣轉(zhuǎn)爐供氧系統(tǒng)6.1氧氣的供應(yīng)在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中需要消耗巨量的工業(yè)清潔氧氣，所用到的氧氣純度必須要超過99.5%。這就是為什么現(xiàn)代鋼鐵廠需要有大量的氧氣分離設(shè)備或生產(chǎn)設(shè)備。6.1.1氧氣供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)備氧氣轉(zhuǎn)換器屬性維護(hù)系統(tǒng)一般是由氧氣發(fā)生裝置、加壓設(shè)備、氧氣罐、供氧軌道、控制閥門、測量裝置、氧氣噴槍等主要設(shè)備組成。6.1.2轉(zhuǎn)爐煉鋼車間需氧量計(jì)算轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中氧氣的消耗量。(1)氧氣在轉(zhuǎn)爐煉鋼車間的每小時(shí)消耗量:轉(zhuǎn)爐Q1的每小時(shí)平均耗氧量(Nm3/h)式中，G是平均每爐鋼的產(chǎn)出，取G=300t；1噸鋼的氧消耗量的W，單位：Nm3/h，人們通常采用的范圍是45~55Nm3/h。本次設(shè)計(jì)采用的是W=55Nm3/h。t1為平均每爐鋼的冶煉時(shí)間，取t1=39分鐘。(2)最長使用時(shí)間Q2(Nm3/h)在式中t2即每爐的平均凈需求時(shí)間，取t1=17分鐘。每小時(shí)煉鋼車間的耗氧量：(1)在每個(gè)車間的單小時(shí)平均耗氧量Q3(Nm3/h)公式是N—在討論會(huì)上把幾個(gè)花樣的座位數(shù)吹出來。。(2)車間運(yùn)行高峰時(shí)期的耗氧量Q4(Nm3/h)6.1.3氧氣發(fā)生器容量的選擇1)對(duì)氧氣發(fā)生器的選擇在本次設(shè)計(jì)中包括三個(gè)20,000Nm3/h的氧氣發(fā)生器[5]。2)對(duì)儲(chǔ)氧罐規(guī)格的計(jì)算為滿足最大負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的氧氣消耗量，需要在制氧機(jī)和轉(zhuǎn)爐之間設(shè)置氧氣罐。在本公式中△q為氧氣發(fā)生器每供應(yīng)一公斤所消耗1~2小時(shí),而我取1.5小時(shí)。R為氣體常數(shù)，是259.83m2/s;T表示氧氣的絕対溫度值,k△Q就是取氧氣罐壓力設(shè)計(jì)，Pa,3.0×106。在我準(zhǔn)備的這個(gè)設(shè)計(jì)中，我選擇311m3容量的11個(gè)儲(chǔ)氧罐。6.2氧槍一把氧槍由氧氣噴頭、槍身和氧槍槍尾這三個(gè)主要部件組成。6.2.1噴嘴的類型和選擇噴嘴是氧槍中一個(gè)非常重要的部件。在國內(nèi)和國外，用于轉(zhuǎn)爐冶煉的噴嘴有很多種類，現(xiàn)在被業(yè)內(nèi)廣泛使用的3個(gè)以上孔的噴頭類型。6.2.2噴頭尺寸計(jì)算(1)原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)爐的公稱容量為300噸。轉(zhuǎn)爐基本參數(shù):爐內(nèi)反應(yīng)堆的體積比為,V/t0=0.90。熔鐵池的直徑是L=6300mm,有效高度采用H=11058mm,熔池深度為L=1771mm。(2)氧氣流量的計(jì)算煉出每爐鋼消耗的氧氣量是55m3,氧氣的吹煉時(shí)間為17分。(3)選擇噴頭出口的規(guī)格型號(hào)和噴嘴號(hào)。(4)對(duì)在使用條件下的氧氣壓力的設(shè)計(jì)使用條件的氧壓與淤泥氧壓大致相同。(5)設(shè)計(jì)槽徑G槽每一個(gè)氧氣孔的氧氣流量:P=Q/5=194.12m3/分鐘(6.8)公式P=1.783NQt0a出口使用/(6.9)另一個(gè)N=0.95,t0=290k,Q=0.798mpa。D出口=57mm長度K出口=8mm這里:D表示噴嘴處氧氣的流動(dòng)系數(shù);P0是本次設(shè)計(jì)采用的的氧氣壓力。出口區(qū)(6)計(jì)算噴嘴出口的直徑L據(jù)M=2.0,等熵流函數(shù)表看,噴口a/a咽喉=1.688。也就是說,πK噴口2/4=1.688×πL出口2/4(6.10)L出局=74.06mm(7)計(jì)算氧槍的其它擴(kuò)展結(jié)構(gòu)的長度半傾角為5°時(shí),可計(jì)算擴(kuò)展結(jié)構(gòu)的長度L=(D-K)/2tg5°=97.50mm(6.11)(8)氧槍可收縮部位的長度可收縮部位的入口尺寸J=64mm,收縮部分的長度L=0.8×64=51.2mm。收縮區(qū)間的半圓錐角:接收Θcone=Tg–L(D-K)出口/(2×tg5°)=3°54消息36”(6.12)6.2.3氧槍的設(shè)計(jì)(1)對(duì)于中央氧氣運(yùn)輸管道的直徑的詳細(xì)計(jì)算氧氣流量P=970.59m3/分我們已經(jīng)知道。那么中央輸氣管內(nèi)的氧氣流量取45m/s進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)氣體狀態(tài)方程,中央輸氣管的氧氣的實(shí)際流量情況如下。M=2.0,P/10=0.01278,P標(biāo)=1.01×105pa時(shí),可以確認(rèn)。P0標(biāo)準(zhǔn)/10×t0=P/t標(biāo)準(zhǔn)×Q=2.28m3/s(6.13)當(dāng)中央輸氣管的氧氣流量達(dá)到50m/s的情況下,中央輸氣管道的內(nèi)徑次都一樣。L==189mm(6.14)所以鋼管應(yīng)該選擇：Φ194×7mm(2)對(duì)于冷卻管道中間直徑的計(jì)算為了保證最佳的冷卻效果，內(nèi)軌的入口處的流速為每秒6米，而在出口處的流速為每秒7米。冷卻水體積增大的原因，是因?yàn)榈搅顺隹谔幍睦鋮s水的溫度升高。當(dāng)冷卻水的平均流量達(dá)到Q水=300噸/時(shí)。其次，入口回路之間的空間有著以下流動(dòng)間隙：G1=Q水反饋/C=3/6/3600=0.0139m2我們上面得出中心管的外徑L1=194mm,而中間管道的內(nèi)徑次是一樣。L==0.235米(6.15)，對(duì)此鋼管需要選擇Φ245×7mm(3)對(duì)于外殼和外徑的計(jì)算在出口回路之間的波動(dòng)面積的反差:因?yàn)橹醒牍艿膬?nèi)徑d=245mm,并且確定外管內(nèi)徑次都是一樣的。d==0.274米(6.17)在這種情況下鋼管的選擇是Φ280×10mm(4)對(duì)于氧氣槍的長度和燃料的計(jì)算和決定根據(jù)式子，氧氣槍的總體長度如下。G總=L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7+L8=21.574米(6.18)式中:L1表示自氧槍的最低點(diǎn)到爐口之間的距離，即7.800m。L2表示爐口到爐子的下端的具體距離是1.144米。L3表示快餐底部到香煙轉(zhuǎn)折點(diǎn)的距離。L4表示從煙道的拐點(diǎn)到供氧裝置的距離4.950米。L5表示礦渣的清除和廢渣的交換所需要利用的長度是0.750米。L6表示由把手的距離被下級(jí)section的條件所決定,要花0.850米。L7表示支架的兩個(gè)中線間的距離,為1.250米。L8表示根據(jù)上面各部分的需求決定,采取距離0.70米。氧槍的基本長度是:G崗=L1+L2+L3+L4+L5=18.774m6.2.4氧槍裝置和副槍裝置氧氣槍裝置的具體要求如下：擁有一個(gè)初速度且速度可變；氧氣槍要一直處于垂直位置，穩(wěn)定溝通，控制方法簡單，操作方式安全；能夠長期使用。7爐外精煉設(shè)備及工藝布置我們所了解的爐外精煉法，具體指的是把熔爐內(nèi)的鋼液轉(zhuǎn)移到爐外進(jìn)行多次精煉的一道工序。爐外精煉技術(shù)是鋼鐵行業(yè)常見而有效的工序之一。隨著工業(yè)技術(shù)水平的提升，我們已經(jīng)能做到自動(dòng)控制這一工序的進(jìn)行，更安全也更高效。7.1爐外精制方法的選擇7.1.1功能條件的改善對(duì)于用于軌道交通的鋼材:要進(jìn)行脫氫處理。針對(duì)車輪輪胎的供應(yīng):要專門進(jìn)行脫氫和去除雜質(zhì)的工序。作為加工薄板的材料:要針對(duì)性的進(jìn)行脫炭和脫氧處理。等等，對(duì)于不同的需求，有著不同的方案。7.1.2爐外精制技術(shù)的依據(jù)對(duì)于爐外精煉過程的選擇，要考慮成品產(chǎn)出(和爐容量)、對(duì)鋼的質(zhì)量要求、在考慮鋼的種類特性還要計(jì)算進(jìn)行精煉的經(jīng)濟(jì)效益，但是其主要目的還是滿足對(duì)鋼的不同需求進(jìn)行設(shè)計(jì)。為了達(dá)到精益求精的設(shè)計(jì)目的，選用的產(chǎn)品是強(qiáng)度很高的Q345A型號(hào)鋼坯。為了降低硫含量，從而在實(shí)質(zhì)上達(dá)到溶鋼的主要目的。同時(shí)為了保證夾雜物的球化和變性，對(duì)鈣溶性鋼的處理是提高產(chǎn)品橫向沖擊韌性的有效方式。所以，以LF爐作為主要設(shè)備進(jìn)行RH工藝處理。采用RH真空處理加工方鋼，LF爐處理鈣，然后加熱脫硝。7.2RH法和LF爐7.2.1RH法RH法：真空管的底部有兩根耐火浸漬管。在用鋼水處理之前，水槽在待處理的鋼水中下降。鋼水表面的大氣壓力迫使鋼水從浸漬管流入真空罐。真空罐上連接有兩個(gè)浸漬管，一個(gè)是上升管，另一個(gè)是下降管。結(jié)果導(dǎo)致，與沒有氬氣氣氛的下降管相比，靜壓力差更大，鋼水通過下降管從上升管出來，通過真空容器的下部流入下降管，重復(fù)循環(huán)。在循環(huán)鋼水的過程中，水通過真空通道流出。同時(shí)，在進(jìn)入真空罐的鋼水中發(fā)生一系列冶金反應(yīng)，如二氧化碳反應(yīng)。用這種方法可以處理和精煉鋼液。RH真空脫氣室的設(shè)計(jì)原理：真空管的上部有進(jìn)料孔、排煙孔、監(jiān)視孔等。鋼液進(jìn)入真空脫氣狀態(tài)后，需要進(jìn)行合適時(shí)間的滯留，同時(shí)還需要足夠的表面積用以脫氣。循環(huán)管徑(內(nèi)徑)式:A是循環(huán)流量，100噸/分;V=1.5m/s;Ρ表示方鋼密度，7.7t/m3;D下部即下降管的內(nèi)徑，m。取循環(huán)管的內(nèi)徑Dup=Ddown=429mm循環(huán)管道長度真空脫氣室的規(guī)格在本次設(shè)計(jì)中，35秒是脫氣倉內(nèi)的方鋼的大概滯留時(shí)間。漏氣槽的半徑:D==88.81cm(7.3)式:D是脫氣室半徑，cm;D是下降管半徑，cm,23.35cm。K氣壓高度與循環(huán)的高度差，本次設(shè)計(jì)采用的是10cm。N即循環(huán)流量，100噸/分。確定數(shù)據(jù):D=88.81cm(4)基礎(chǔ)控制系統(tǒng)主要所用技術(shù)參數(shù):真空脫氧倉的溫度范圍:900~1450℃平均加熱速度:>50℃/h峰值的直徑:250mm長度采取11500毫米(5)真空加熱設(shè)備采用的主要的技術(shù)參數(shù):真空加熱倉設(shè)備的加裝片數(shù):1加熱的主要范圍:25~1000℃平均加熱速度:50℃/時(shí)3.RH設(shè)備的車間規(guī)劃真空處理設(shè)備位于鋼廠GF墩東側(cè)。采用鐵罐車形狀，中間裝配150/30t的懸吊式起重機(jī)。7.2.2LF精煉爐LF精煉對(duì)方鋼的溫度影響程度最大。此外，LF精煉能保持爐內(nèi)真空無氧化環(huán)境，并且能夠正確控制成分。本次設(shè)計(jì)采用的是300噸的LF精煉爐。設(shè)備的具體功能如下所示。(1)具有對(duì)方鋼進(jìn)行加熱、保溫功能。(2)具有對(duì)精煉材料進(jìn)行脫酸、脫硫的功能。(3)它具有溶解不同合金，對(duì)鐵水組分進(jìn)行微調(diào)的能力。(4)氫的噴射和攪拌具有均勻的成分和溫度的作用。(5)擁有預(yù)防方鋼氧化的功能[N]。(6)具有對(duì)爐內(nèi)溫度進(jìn)行自動(dòng)測量及采樣功能，極大的提高工作效率。7.2.3LF的主要技術(shù)參數(shù)操作臺(tái):2標(biāo)準(zhǔn)容量:300t;平均每次的方鋼量:300噸/次。年方鋼產(chǎn)出能力:648萬噸。平均冶煉周期:35分鐘。方鋼處理的溫度范圍:250-350t;變壓器的額定容量:36mva;一次電壓強(qiáng)度:33kv;電極的直徑:400mm;電極的圓徑:850mm;電極升降機(jī)的具體行程:2800mm;爐子爐蓋采用的類型:耐火爐蓋。水冷爐蓋的移動(dòng)行程:700mm。爐子的爐蓋升降行程:500mm。7.2.4LF的工藝條件這個(gè)LE爐的標(biāo)準(zhǔn)最大輸出量是300t。轉(zhuǎn)爐的最小抽頭量大概是270t。轉(zhuǎn)子的標(biāo)準(zhǔn)冶煉周期為39分;鋼坯連續(xù)鑄造及連續(xù)鑄造生產(chǎn)線的數(shù)量需要在8條或以上。以300tlf為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的冶煉標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間為35分鐘，能夠在轉(zhuǎn)子和磨機(jī)連鑄生產(chǎn)線之間起緩沖作用7.2.5LF過程的布局和過程(1LF精煉裝置位于鋼廠主廠房的社區(qū)碼頭上，用于處理方鋼的鍋爐所需的合金鐵和爐渣材料以罐的形式制造。(2)過程流程300tlf精制工藝流程如下。乘汽車，乘鍋爐和起重機(jī)到空間站去驗(yàn)收→乘汽車和鍋爐加熱空間站移動(dòng)→溫度測量和取樣→電弧加熱→脫酸、加脫硫劑→合金材料添加→溫度測量和取樣→在等待溫度組成得到批準(zhǔn)后，空間站開始了輔助工作→吹氬、鋼絲→溫度測量和取樣→溫度和成分，其次，認(rèn)識(shí)到汽車鐘從250t/60t開始鑄造，起重機(jī)將鍋爐提升到連鑄轉(zhuǎn)塔。

8連鑄8.1連鑄機(jī)機(jī)型及特點(diǎn)連鑄是鋼鐵工業(yè)中發(fā)展最快的技術(shù)之一，被稱為連鑄。一組能夠在平板上連續(xù)鑄造一個(gè)或多個(gè)方鋼的設(shè)備稱為連鑄。連鑄是一種具有獨(dú)立操作任務(wù)和操作系統(tǒng)的連鑄機(jī)器，即使機(jī)器出現(xiàn)故障也能獨(dú)立工作。可以同時(shí)在每個(gè)連鑄中澆注的顆粒數(shù)(結(jié)晶器的數(shù)量)稱為連鑄機(jī)的流量數(shù)，這些流量數(shù)可以由一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)器來完成。8.1.1連續(xù)鑄造機(jī)模型的分類連鑄可以有多種分類方法。(1)按結(jié)構(gòu)類型可分為立式連鑄機(jī)、立式折連鑄機(jī)、多點(diǎn)折彎立式連鑄機(jī)、弧形連鑄機(jī)(個(gè)別直晶和弧形晶)。多散熱器(橢圓)連鑄、橫連鑄機(jī)等(2)根據(jù)平板的橫截面形狀，可分為平連鑄機(jī)、角連鑄機(jī)、圓連鑄機(jī)、特殊形狀連鑄機(jī)。(3)根據(jù)方坯鋼水靜壓頭的不同，連鑄可分為高頭型、標(biāo)準(zhǔn)頭型、低頭型和超低頭型。連鑄的玻璃碎片是200毫米200毫米的方形玻璃。利用電弧結(jié)晶裝置和電弧二次冷卻裝置(也稱為全弧連鑄機(jī))，使鋼板沿1/4弧線完全固化，然后拉直并水平拉伸。本實(shí)用新型由取鍋器、壓力鍋、水晶燈、二次冷卻區(qū)、壓力鍋整流裝置、壓力鍋切割裝置、錠感應(yīng)裝置、輸送輥表和冷床組成。8.1.2弧連續(xù)鑄造機(jī)的特點(diǎn)(1)1/4的機(jī)動(dòng)范圍內(nèi)部署，因此，垂直和垂直彎曲比較低的高度，設(shè)備的重量，降低投資成本，設(shè)備的安裝和維護(hù)方便，所以被廣泛使用。(2)由于設(shè)備高度低，方鋼在凝固過程中靜壓小，可以減少由于殼體變形引起的內(nèi)部開裂和偏析，提高鑄坯質(zhì)量，改善光環(huán)鋼坯。(3)電弧連鑄的主要問題是方鋼中的非金屬介子在凝固過程中容易凝聚成內(nèi)弧，導(dǎo)致介子在平板中的不均勻分布。另外，內(nèi)外弧容易產(chǎn)生冷熱不均，造成板材中心偏析，影響板材質(zhì)量。8.2連續(xù)鑄造機(jī)的主要工藝參數(shù)8.2.1鋼包允許的最大澆筑時(shí)間最大允許時(shí)間取鍋湯，取鍋鋼的種類，取鍋容量，取鍋材料，取鍋保溫性能，取鍋保溫性能等，都受到很多因素的影響?？筛鶕?jù)以下實(shí)驗(yàn)式計(jì)算。這里:tmax表示取鍋允許最大注湯時(shí)間，分鐘。h取鍋容量,r;u表示質(zhì)量系數(shù)主要取決于注入溫度控制的要求。這個(gè)設(shè)計(jì)需要u=9。8.2.2鑄坯斷面在這種設(shè)計(jì)中，鑄造型材為200毫米至200毫米的坯料被選擇用于線材、型材或帶材的最終壓制，選擇650mm。8.2.3拉坯速度從提高生產(chǎn)效率的角度來看，選擇的主要原因是變形過大或鋼筋過多會(huì)阻止?jié)B漏，內(nèi)外質(zhì)量良好，從而保證下嘴具有一定的殼厚。工程通常被稱為工程圖紙。1.理論的拉速度200mm~200mm中角柱的劃線速度為0.6~1.5m/min。在這個(gè)設(shè)計(jì)中，理論上的下劃線柱是1.5米/分鐘。2.工作速度式:m表示速度變換系數(shù)，這個(gè)設(shè)計(jì)需要69。s表示鑄造空白的斷面外圍mm,前的設(shè)計(jì)(200+200)×2=800mm。l表示鑄造截面的積、mm2前的設(shè)計(jì),在200×200=40000mm2。8.2.4連續(xù)鑄的流速對(duì)于只鑄造一段連鑄的機(jī)器，流量n的計(jì)算如下。所以取N=6式中:G取鍋容量，300t;f表示鑄造的截面積0.04m2;v表示這個(gè)部分的工作速度是1.40m/分。8.2.5鑄坯的液相深度和冶金長度1.平板液相深度公式:cpu表示液體的深度,米;d表示鑄造的厚度,d=200mm;v表示工作用空白,1.40米/分。2.連續(xù)鑄造機(jī)的冶金長度連鑄冶金長度l的計(jì)算式如下。因此,這個(gè)設(shè)計(jì)是l=14分鐘。8.2.6弧形半徑連鑄機(jī)板材外側(cè)的圓弧曲率半徑。r=kd=8.0米(8.6)公式:k表示系數(shù)k=40,這個(gè)設(shè)計(jì)是使用。8.3連續(xù)鑄造機(jī)的生產(chǎn)能力的決定8.3.1連鑄澆鑄周期計(jì)算爐子單次灌裝時(shí)間的計(jì)算。公式上,g表示每爐鋼的平均功率,300噸。b表示鑄造的幅度,b=0.20米;d表示鑄造的厚度,d=0.02米;v-工作用消隱，1.40m/分。n表示流數(shù),n=6流。傾注時(shí)間和準(zhǔn)備時(shí)間:公式上,t表示連鑄注湯,分時(shí)間。t1表示準(zhǔn)備時(shí)間,分鐘t2表示單一的反應(yīng)堆注湯小時(shí),分鐘n表示連續(xù)鑄造爐的平均數(shù)量。該設(shè)計(jì)為5。8.3.2連續(xù)鑄造機(jī)的開工率開工率是次一樣被計(jì)算。η=(t0-t3)/t0(8.9)×100%=77.51%公式:η表示連續(xù)鑄造機(jī)的年開工率,%;T3表示連續(xù)鑄造機(jī)的年非工作時(shí)間，需要1970小時(shí)，參見表8.1t0-年日歷時(shí)間,8760h。表8.1連鑄機(jī)非作業(yè)時(shí)間8.3.3工作速度計(jì)算公式如下。Y=Y1Y2(8.10)式:Y2表示在鑄造合格率中，該設(shè)計(jì)占99.10%。連續(xù)鑄造鋼坯的成品率。在這個(gè)設(shè)計(jì)中，連續(xù)鑄造鋼坯的成品率是98.20%。8.3.4連續(xù)鑄造機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算(1)連續(xù)鑄造機(jī)的理論時(shí)間輸出QQ=60nbdvρ=155.23t/h(8.11)公式上:N表示流的數(shù)目，N=6流。B表示鑄造鋼坯醇的寬度，B=0.20m;D表示鑄造鋼坯醇的厚度，D=0.02m;v-工作用消隱，1.40m/分。(2)連續(xù)鑄造機(jī)A的日均產(chǎn)量公式上:1440表示一天日歷的時(shí)間，分鐘。n表示連續(xù)注湯爐的平均數(shù)。這個(gè)設(shè)計(jì)需要n=5。每爐平均鋼輸出量為300噸。T表示連續(xù)鑄造的注湯周期，T=377.85分。(3)連續(xù)鑄造機(jī)P的平均年產(chǎn)量式:A表示連續(xù)鑄造機(jī)日平均功率，t/d;一年365日歷時(shí)間，d;η表示連續(xù)鑄造機(jī)的年開工率，%。(4)連續(xù)鑄造機(jī)臺(tái)數(shù)NN連續(xù)鑄造機(jī)=方鋼的平均年產(chǎn)量/各連續(xù)鑄造機(jī)的平均年產(chǎn)量(8.14)=64686100/1588229=4.072因此，4，使用藍(lán)姆布魯姆。(5)鑄造鋼坯的認(rèn)定率:99.19%。(6)良好的billet的平均爐輸出:平均爐產(chǎn)量=平均爐方鋼量×平板認(rèn)證率(8.15)=300×99.10%=297.3噸/爐(7)優(yōu)秀消隱的平均年產(chǎn)量:良品鋼坯醇的平均年產(chǎn)量=優(yōu)質(zhì)鋼坯醇的平均年產(chǎn)量×方鋼爐的平均年產(chǎn)量(8.16)=297.3×21562=6410382.6噸/年8.4連續(xù)鑄造機(jī)的主要設(shè)備8.4.1鋼包與中間包的鋼流控制系統(tǒng)鍋的設(shè)計(jì)是基于冶金技術(shù)[13]和設(shè)備的兩個(gè)專業(yè)工作。8.4.2取鍋及其搬運(yùn)裝置1.取鍋的尺寸計(jì)算取鍋內(nèi)的實(shí)際方鋼產(chǎn)量如下所示。P+0.1P=1.1P(8.17)(1)取鍋中所含的溶鋼量:1.1P=1.1×300=330噸(8.18)這里:取鍋的P額定容積，t;(2)被設(shè)計(jì)的廢渣量的比例是15%。(3)取鍋量V方鋼比容積為0.14m3/t，熔渣比容積為0.28m3/t。v=0.14p×1.1+0.28×0.165=0.20p=pp60m3(8.20)D/H=1時(shí)，錐形器為15%。其次,取鍋上部內(nèi)徑d=0.677p1/3=4.535米;取鍋內(nèi)側(cè)的高度H=D=4.535m;取鍋下部的內(nèi)徑dh=d-0.15h=0.85d=3.856米。dh=0.85d-4當(dāng)=3.789米。(8.22)(4)鋼被覆磚的打磨厚度墻壁的厚度jb=0.07d=325mm(8.23)下級(jí)磚的厚度像=0.10d=464.7mm(8.24)(5)取鍋歇爾取鍋壁厚當(dāng)b=0.001d=32.5mm(8.25)取鍋底厚度當(dāng)b=0.012d=55.76mm(8.26)取鍋被計(jì)算的內(nèi)部尺寸可以從歇爾尺寸計(jì)算。表8.2請(qǐng)參照。表8.2外殼外部尺寸2.取鍋質(zhì)量(1)包裝質(zhì)量磚墻的萊寧體積為Vb=0.219D3=20.426m3(8.27)。下部的磚的襯里的體積，Vd=0.039D3=3.637m3(8.28)。磚重的總體積:Vtotal=0.296D3=27.607m3(8.29)磚的質(zhì)量:Wtotal=0.535D3=51.670t(8.30)(2)殼鋼板的質(zhì)量圓錐臺(tái)總線長度:L=1.115D=5.057m(8.31)銅墻鐵壁體積:Vb=0.039D3=3.637m3(8.32)下克拉德鋼板的體積:Vd=0.010D3=0.933m3(8.33)表殼取鍋質(zhì)量:WK=0.384D3=35.815噸(8.34)(3)空玉的質(zhì)量:W1=0.30P=90t(8.35)(4)填充方鋼和熔渣后的總質(zhì)量:W2=1.565P=469.5t(8.36)3.取鍋重心的計(jì)算(1)取鍋壁磚的內(nèi)部拉伸的重心C1從上部開口部(8.37)到Y(jié)01=0.487D=2.209m。(2)縱坐標(biāo)Y02=1.050D=4.762m(8.38)(3)殼側(cè)壁的重心點(diǎn)C3與上端的距離為Y03=0.537D=2.435m(8.39)(4)保頓謝爾的重心點(diǎn)C4與上端的距離為Y04=1.106d=5.016m(8.40)(5)渣層C5的重心的縱坐標(biāo)Y05=0.099d=0.449m(8.41)(6)取鍋內(nèi)的金屬重心c6金屬的高度h=0.803D=3.642m(8.42)金屬的上部直徑d=0.97d=4.40m(8.43)金屬的下側(cè)直徑d=0.85d=3.855m(8.44)C6的縱坐標(biāo):Y06=0.384D=1.741m(8.45)C6與上端之間的距離為y06=0.581D=2.635m(8.46)。4.取鍋加載器卷取輸送設(shè)備采用卷取旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)。卷取臺(tái)主要技術(shù)指標(biāo):(1)卷取盤最大載重量不確定為370噸。(2)轉(zhuǎn)彎半徑6500mm，轉(zhuǎn)速1rpm，可隨意轉(zhuǎn)彎。(3)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)由兩臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)(一臺(tái)故障也可驅(qū)動(dòng))。(4)斷電時(shí)使用電池，以每分鐘0.5轉(zhuǎn)的速度行駛。(5)全速600毫米/分鐘供電速度。8.4.3沖床及其搬運(yùn)裝置1.沖床的主要過程參數(shù)(1)彈丸容量電容Gg=1.3fvρtn=50.45t(8.49)式中,f表示這個(gè)設(shè)計(jì)的平板斷面積m2,f=0.20×0.20m2;v-工作用消隱，1.40m/分。N表示流的數(shù)目，N=6流。(2)彈性體的主要尺寸頂出高度:頂出高度根據(jù)方鋼在袋中的深度而變化，這次是800毫米，頂出高度為1.0米。沖壓車的長度:沖壓車的長度主要取決于連鑄的流量和流量間隔。舌年齡范圍:舌年齡范圍，熔化的鋼從鍋中噴射出來，注射年齡孔位置和舌之間的距離是500毫米成為必要。設(shè)計(jì)需要15%[9]。(3)插座計(jì)算Gmax=1.5×0.20×0.20×7.7×1000=462kg/分油料運(yùn)輸工具使用的是油料車。舌時(shí)代的行駛速度是15米/分,舌時(shí)代的交換時(shí)間約為2~3分鐘。8.5結(jié)晶器及其振動(dòng)裝置8.5.1晶辨析裝置的結(jié)構(gòu)在這種設(shè)計(jì)中，弧晶歧視[11]，選擇了在線幅度調(diào)節(jié)裝置的組合[14]。將4塊銅板的內(nèi)壁和外殼組裝成4塊銅板，形成一個(gè)銅鉻合金整體。8.5.2結(jié)晶器主要參數(shù)的選擇(1)晶辨析裝置截面的尺寸厚度方向是200×(1+3%)=206mm(8.51)200×(1+2%)=寬度方向上204mm(8.52)(2)晶辨析裝置的長度作為一個(gè)原則，金色膠片有足夠的厚度，空白電阻，為了減少模具盡可能短，有必要選擇。晶體分辨率裝置的有效長度如下。公式:當(dāng)表示空白歇爾的厚度,當(dāng)=15mm。vmax表示理論上的最大動(dòng)作伸縮速度,vmax=1.5米/分。晶辨析裝置的長度,l=lm+0.10=0.686米。(3)晶辨析裝置設(shè)計(jì)中所選擇的結(jié)晶裝置采用0.9%/m倒錐。(4)晶辨析裝置的水反差領(lǐng)域公式:l0表示晶辨析裝置的周圍長米,這個(gè)設(shè)計(jì)是(204+206)×2=820mm,即0.82米。vw表示水接頭內(nèi)的冷卻水的流動(dòng)。這個(gè)設(shè)計(jì)是vw=8m/s。(5)型拉抵抗f=12000l0=9840n(8.55)公式:l0表示晶辨析裝置,周部長米;8.5.3晶辨析裝置的振動(dòng)裝置(1)振動(dòng)模式:正弦波振動(dòng)。(2)振動(dòng)裝置類型:4桿振動(dòng)機(jī)構(gòu)。(3)振動(dòng)參數(shù):頻率f=150/min，a=3.5mm。這種機(jī)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)軌跡準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)簡單，易于維護(hù)等特點(diǎn)，對(duì)板材的質(zhì)量也很有用[7]。8.6矯正裝置矯直裝置的作用是通過鑄造操作和引導(dǎo)連續(xù)提前來糾正電弧鑄造。在準(zhǔn)備過程中，卓德還在研究晶體分辨率發(fā)射機(jī)的下嘴。復(fù)合勞拉校正機(jī)是用于復(fù)分?jǐn)?shù)可以校正。8.7紡織裝置鑄錠裝置包括在鑄造開始后為了阻擋輸送部分的銷釘連接。設(shè)計(jì)，靈活的雇傭。8.8鑄造切斷裝置連鑄機(jī)用于切斷裝置，主要有火焰切斷和機(jī)械切斷。設(shè)計(jì)選擇了火焰切割。嫉妒就像是在必要的切割之前加入次要的組分。9主廠房的設(shè)計(jì)9.1車間組成在一個(gè)完整的鋼鐵車間[15]中，必須要完成以下最主要的基本工藝任務(wù)：原料供應(yīng)：廢鐵廢料的添加、零散材質(zhì)的供應(yīng)、鐵氧體的供應(yīng)等任務(wù)，添加劑和配料；注：連鑄、精整、運(yùn)輸；廢水處理、廢氣凈化設(shè)備的再利用[6]。這一大型氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼車間的設(shè)計(jì)方案為：轉(zhuǎn)爐跨區(qū)布置在主廠房中心區(qū)域，轉(zhuǎn)爐跨區(qū)一側(cè)作為原料跨區(qū)，另一側(cè)則作為為連鑄跨的區(qū)域。9.2主設(shè)備的處理布局對(duì)于主車間的設(shè)計(jì)主要是要先確定三個(gè)基本墩，即原料墩、轉(zhuǎn)爐墩和連續(xù)鑄造墩三者之間的布局和相互位置。9.2.1原材料的亮片布局整個(gè)設(shè)備的總體長度是原料熔煉區(qū)、廢料供給區(qū)以及轉(zhuǎn)爐裝載區(qū)的長度的總和，這其中還要增加安置起重機(jī)的長度[8]。原料交叉裝置的寬度會(huì)隨著轉(zhuǎn)爐容量和工藝布置的轉(zhuǎn)變而變化[12]，通常為21-27m。采用不同鐵水寬度、不同鐵屑投入量、不同鐵組分的混合軌，需要27分鐘整個(gè)成套設(shè)備的原材料的高度(即，鐵起重機(jī)的鐵軌表面的高度)L=l1+l2+l3+l4=2+1+12.9+12.2=28.1m(9.1)9.2.2轉(zhuǎn)換器的亮片布局變頻跨間是最高廠房、是最復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)和氧氣變頻廠房投資最大的范圍。位于原料碼頭和連鑄部分之間。不同規(guī)格的的轉(zhuǎn)爐的跨度一般可在12~24m之間變動(dòng)，本次設(shè)計(jì)采用的是20m。(1)轉(zhuǎn)爐的跨平臺(tái)布局結(jié)構(gòu)可計(jì)算軸中心的標(biāo)高L=l1+l2+l3+D=2.28+3.7+0.5+5.62=12.1m(9.2)工作平臺(tái)的標(biāo)高L1=L-K-k-D/2=10.28m(9.3)式中:k是常數(shù)，k=250mm。D作為轉(zhuǎn)爐的口徑，D=3150毫米。(2)懸掛式起重機(jī)的軌道高度:L=l1+l2+l3+l4+l5+l6+l6l7=9.5+18.874+0.9+21.474+2.5+1.2+3.0=57.648m(9.4)式:l1為氧氣槍處于最低點(diǎn)9.5m時(shí)噴嘴端面的高度。l2表示氧氣最大行程18.874米。l3指從氧氣孔下端到上端到氧氣孔噴嘴最高點(diǎn)的高度，0.9m;l4表示氧氣噴槍的總長21.474米;l5即氧氣瓶上升到最高點(diǎn)時(shí)，氧氣瓶吊環(huán)中心線到氧氣瓶轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)轉(zhuǎn)向架最高點(diǎn)的距離。應(yīng)當(dāng)保持安全距離2.5米。l6表示起重機(jī)的極限位置和吊車軌道表面之間的距離,1.2米。L7表示插入熔化的鋼表面的另一端，其最高部分是在在3.0米。9.2.3連續(xù)鑄造跨度設(shè)計(jì)氧氣轉(zhuǎn)爐吹煉周期短，吹風(fēng)周期長，因此連鑄區(qū)結(jié)構(gòu)直接受噴吹等多種工藝的影響，不同的設(shè)記情況會(huì)造成直接的影響。應(yīng)用水平布置的方式，采用連鑄機(jī)中心線傾斜，成套的鑄造設(shè)備按縱列線垂直排列。不同的操作方法有許多擴(kuò)散電壓，各功能不會(huì)相互干擾，適合幾乎所有的所有的鑄造廠，可以輕松地改變主機(jī)的生產(chǎn)規(guī)模的大小1)電弧連續(xù)鑄造機(jī)的全長:H=r+h1+h2+h3+h4+h5=27.95m(9.5)公式:r表示連鑄機(jī)機(jī)的主要移動(dòng)半徑,8米;h1表示從方向點(diǎn)到裁剪終點(diǎn)的距離2.0米。h2表示從矯正裝置到切斷設(shè)備前部的距離為5.45米。h4表示切斷設(shè)備長度4m;h4是輸出備用區(qū)域的長度,4米。h5表示的是13:8床長度,3m。(2)連鑄機(jī)全高、連鑄機(jī)生產(chǎn)線軌道面的高度連續(xù)鑄造機(jī)的高:H=r+l1+l2+l3+l4=12.3米(9.6)斜連續(xù)鑄造及鑄造生產(chǎn)線軌道表面的高度H+(l5+l6+l7)=26.84米9.3其他設(shè)備計(jì)算9.3.1取鍋的需求P10所需要的取鍋數(shù)量:9.3.2渣灌需求量工作會(huì)議中需要的罐體數(shù)量:P40=P41+P42+P43=zt4/24+8+3=9+8+3=20(9.9)計(jì)算式是:P41表示每天晚上和車間輪換用于生產(chǎn)工作的數(shù)量。P42表示在爐子下的坑或其他指定的地方澆注大量的熔渣。P43表示生產(chǎn)車間預(yù)備礦渣車的數(shù)量。9.3.3起重機(jī)的選擇表9.1幾種起重機(jī)規(guī)格的選擇10煉鋼車間煙氣凈化與回收10.1煙氣與灰塵煙氣的特征:(1)管道內(nèi)煙氣來源及化學(xué)成分分析。排氣組分表10.1表10.1煙氣組分(%)(2)煙氣的溫度。廢氣的溫度是用來設(shè)計(jì)冷卻和凈化系統(tǒng)的最基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之一。在本次設(shè)計(jì)當(dāng)中，未燃燒廢氣的溫度在1500℃左右,燃燒廢氣約為將達(dá)到1800℃(3)管道中煙氣的量。排氣量是用以設(shè)計(jì)凈化系統(tǒng)的一個(gè)重要基礎(chǔ)。(4)煙氣的發(fā)散熱量。10.2廢氣凈化方案的選擇在我的設(shè)計(jì)中，針對(duì)排煙凈化選擇了OG法。這個(gè)方法非常安全可靠，在成都等地的工廠有很有成效?，F(xiàn)在是在世界范圍內(nèi)被廣泛使用的轉(zhuǎn)爐廢氣處理辦法。主要工藝流程如下：每爐最大煤氣量具體計(jì)算式:Gmax表示最大煤氣的體積，m3/h;Gc,max表示最大脫碳率，%/分，采用0.4%/分。CO%即一氧化碳占有量為82.18%;CO2%表示二氧化碳含量為16.41%;Gmax表示設(shè)備的最大承載量，t,G=381.2t，表3.24。Kmax=173220.00Nm3/h最大管道煤氣量的計(jì)算如下，假設(shè)爐煤氣中的一氧化碳的10%燃燒生成二氧化碳。CO+1/2O2+1/2×79/2N2=CO2+1.88N2最大煙道氣體量QGmax，可以如下取得。10.3煙道煤氣精制及回收裝置的選擇和計(jì)算10.3.1煙罩設(shè)計(jì)與計(jì)算本次設(shè)計(jì)中所提出的氣體回收方法當(dāng)中，將凈化設(shè)備分成可移動(dòng)端和固定端，二者通過密封方式連接。主要參數(shù)如下。(1)高度l—移動(dòng)快餐固定部分的轉(zhuǎn)折點(diǎn)和傾斜吸煙機(jī)的傾斜角