年產(chǎn)300萬噸合格鑄坯轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)設(shè)計

1、精品好資料學(xué)習(xí)推薦高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書設(shè)計題目：年產(chǎn)300萬噸合格連鑄坯的轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)設(shè)計0929302137賈君文學(xué)號：_姓 名：_冶專09-1專 業(yè) 班 級：_2012年06月05日32 / 36摘要根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求和通過實習(xí)及相關(guān)參考文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對所學(xué)知識進(jìn)行綜合利用。完成年產(chǎn)300萬噸合格連鑄坯的轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)設(shè)計。說明書中對車間主要系統(tǒng)例如鐵水供應(yīng)系統(tǒng)，廢鋼供應(yīng)系統(tǒng)，散裝料供應(yīng)系統(tǒng)，除塵系統(tǒng)等進(jìn)行了設(shè)計與計算。并確定了車間的工藝布置，對跨數(shù)及相對位置進(jìn)行設(shè)計，簡述了其工藝流程，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)備計算，包括轉(zhuǎn)爐爐型計算，轉(zhuǎn)爐爐襯計算及金屬構(gòu)件計算，氧槍設(shè)計，凈化系統(tǒng)設(shè)備

2、計算，然后進(jìn)行車間計算和所用設(shè)備的規(guī)格和數(shù)量的設(shè)計，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行車間尺寸計算，確定各層平臺標(biāo)高。最后對轉(zhuǎn)爐車間設(shè)計得環(huán)境和安全要求進(jìn)行說明。通過車間的工藝布置及其設(shè)計繪制了轉(zhuǎn)爐車間平面布置圖。關(guān)鍵字：300萬噸；轉(zhuǎn)爐；氧槍設(shè)計；系統(tǒng)設(shè)計；轉(zhuǎn)爐車間設(shè)計目錄摘要- 1 -1 文獻(xiàn)綜述11.1國內(nèi)外鋼鐵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況11.1.1轉(zhuǎn)爐煉鋼的發(fā)展11.1.2我國轉(zhuǎn)爐煉鋼的發(fā)展11.1.3 我國轉(zhuǎn)爐煉鋼的基本情況21.1.4 基本建立現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼流程41.2轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的進(jìn)步41.2.1長壽轉(zhuǎn)爐技術(shù)41.2.2復(fù)吹轉(zhuǎn)爐強化冶煉技術(shù)41.2.3鐵水脫硫預(yù)處理技術(shù)的進(jìn)步51.3 低碳經(jīng)濟與轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)技術(shù)的

3、發(fā)展61.3.1干法除塵適應(yīng)性改造，降低煙塵含量，提高煤氣回收61.4 轉(zhuǎn)爐煉鋼的發(fā)展趨勢及今后需要關(guān)注的問題72 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模82.1產(chǎn)品方案82.2 金屬平衡計算92.3生產(chǎn)規(guī)模的確定103轉(zhuǎn)爐設(shè)計113.1轉(zhuǎn)爐爐型選擇及計算113.1.1轉(zhuǎn)爐主要尺寸參數(shù)的確定和計算113.2 轉(zhuǎn)爐爐襯設(shè)計123.2.1 爐襯材質(zhì)選擇133.3復(fù)吹轉(zhuǎn)爐底部供氣構(gòu)件設(shè)計133.3.1 底氣種類133.3.2 底氣用量133.3.3 供氣構(gòu)件133.3.4 底吹元件布置133.4 轉(zhuǎn)爐爐體金屬構(gòu)件設(shè)計143.4.1 爐殼設(shè)計143.4.2傾動機構(gòu)的設(shè)計144氧氣轉(zhuǎn)爐供氧系統(tǒng)設(shè)計154.1 氧氣的供應(yīng)15

4、4.1.1 轉(zhuǎn)爐煉鋼車間需氧量計算154.1.2制氧機能力的選擇154.2 氧槍設(shè)計154.2.1 噴頭設(shè)計164.2.2 氧槍槍身設(shè)計175轉(zhuǎn)爐車間原材料供應(yīng)195.1鐵水供應(yīng)195.2廢鋼的供應(yīng)195.2.1廢鋼堆場面積195.3原材料的供應(yīng)及設(shè)備205.3.1散狀料的供應(yīng)流程205.3.2散狀料的供應(yīng)205.3.3地面料倉容積和數(shù)量的確定205.3.4上料方式的選擇215.3.5高位料倉容積和數(shù)量的確定215.3.6 鐵合金的供應(yīng)236轉(zhuǎn)爐車間煙氣凈化與回收246.1轉(zhuǎn)爐煙氣與煙塵246.1.1煙氣特征246.1.2煙塵的特征246.2煙氣凈化方案選擇246.3煙氣凈化系統(tǒng)256.3.1

5、煙氣凈化回收系統(tǒng)主要設(shè)備257冶金輔助設(shè)備的計算277.1盛鋼桶的計算277.2鋼包需要量計算287.2.1鋼包質(zhì)量計算287.3渣罐計算298. 轉(zhuǎn)爐車間主廠房工藝布置308.1 原料跨間布置308.2 爐子跨布置318.2.1 橫向布置318.2.2 縱向布置328.2.3爐子跨各層平臺的布置328.3 鋼水接收跨布置33參考文獻(xiàn)34致謝351 文獻(xiàn)綜述1.1國內(nèi)外鋼鐵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況1.1.1轉(zhuǎn)爐煉鋼的發(fā)展1(1）20世紀(jì)轉(zhuǎn)爐煉鋼發(fā)展技術(shù)氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼是目前世界上最主要的煉鋼方法。即使到21世紀(jì)的前期，轉(zhuǎn)爐鋼的生產(chǎn)比例仍將保持在60%-70%。大致可劃分為三個發(fā)展時期：轉(zhuǎn)爐大型化時期（195

6、0-1970年）這一歷史時期，以轉(zhuǎn)爐大型化為技術(shù)核心，逐步完善轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝與設(shè)備。先后開發(fā)出大型轉(zhuǎn)爐設(shè)計制造技術(shù)、OG除塵與煤氣回收技術(shù)、計算機靜態(tài)與副槍動態(tài)控制技術(shù)、鎂碳磚綜合砌爐與噴補掛渣等護(hù)爐技術(shù)。轉(zhuǎn)爐爐齡達(dá)到2000爐，轉(zhuǎn)爐吹煉制度為“三吹二”或“二吹一”。（2）轉(zhuǎn)爐技術(shù)完善化時期（1970-1990年）這一時期，由于連鑄技術(shù)的迅速發(fā)展，出現(xiàn)了全連鑄的鑄鋼車間。對轉(zhuǎn)爐煉鋼的穩(wěn)定性和終點控制的準(zhǔn)確性，提出更高的要求。為了改善轉(zhuǎn)爐吹煉后期鋼渣反映遠(yuǎn)離平衡，實現(xiàn)平穩(wěn)吹煉的目標(biāo)，綜合頂吹、底吹轉(zhuǎn)爐的優(yōu)點，研究開發(fā)出各種頂?shù)讖?fù)合吹煉工藝，在全世界迅速推廣。這一時期，轉(zhuǎn)爐爐齡達(dá)到5000爐，吹煉制

7、度轉(zhuǎn)變?yōu)椤岸刀被颉叭刀?。?）轉(zhuǎn)爐綜合優(yōu)化時期（1990-2010年）這一時期，社會對潔凈鋼的市場需求日益增高。迫切要求建立起一種全新的、能大規(guī)模廉價生產(chǎn)純凈鋼的生產(chǎn)體系。圍繞純凈鋼生產(chǎn)，研究開發(fā)出鐵水“三脫”預(yù)處理、高效轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)、全自動吹煉控制與長壽爐齡等重大新工藝技術(shù)。這一時期，轉(zhuǎn)爐爐齡超過10000爐，初步實現(xiàn)“一座轉(zhuǎn)爐吹煉制”：即一座轉(zhuǎn)爐的產(chǎn)量完全可滿足一套主力軋機的生產(chǎn)能力，形成煉鋼軋鋼短流程生產(chǎn)線。使聯(lián)合企業(yè)逐步走向一個煉鋼廠的生產(chǎn)體制，降低投資成本和生產(chǎn)成本，大幅度提高爭產(chǎn)效率。1.1.2我國轉(zhuǎn)爐煉鋼的發(fā)展2貝斯麥轉(zhuǎn)爐和托馬斯轉(zhuǎn)爐的先后發(fā)明，開啟了人類大規(guī)模煉鋼的新時代。

8、20世紀(jì)中期，隨著工業(yè)制氧技術(shù)的發(fā)展成熟，奧地利在Linz廠和Donawitz廠成功進(jìn)行了轉(zhuǎn)爐頂吹高速氧氣的試驗，即LD爐，與平爐、電爐相比，氧氣轉(zhuǎn)爐具有效率高、能耗少等優(yōu)點，得到迅速推廣，成為世界主要的煉鋼生產(chǎn)手段，2006年世界氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼823862萬t，占當(dāng)年全球鋼產(chǎn)量的66.4。建國初期我國煉鋼設(shè)備以平爐為主，有少量的電爐和一些小型空氣側(cè)吹轉(zhuǎn)爐，1964年，我國第一座氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐在首鋼投產(chǎn)。改革開放以來，國民經(jīng)濟持續(xù)高速發(fā)展極大刺激了鋼材需求，我國電價高、廢鋼資源貧乏和連鑄的推廣等因素促使氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼快速發(fā)展，2006年，我國轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量376714萬t，占全國鋼產(chǎn)量的89.47。1.

9、1.3我國轉(zhuǎn)爐煉鋼的基本情況1轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量和比例2000年到2006年的6年間，我國轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量由105843萬t增長到376714萬t，年均增幅23.56，轉(zhuǎn)爐鋼比例始終保持在80以上，高于世界平均水平，且總體呈上升趨勢。2006年轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量37671.4萬t，比例達(dá)到創(chuàng)記錄的89.48，相當(dāng)于當(dāng)年電爐鋼的9倍。2轉(zhuǎn)爐公稱容量2006年我國重點大中型鋼鐵企業(yè)轉(zhuǎn)爐設(shè)備數(shù)量和產(chǎn)能統(tǒng)計情況,2006年，11t49t的轉(zhuǎn)爐數(shù)比2005年減少l5座，因為按照鋼鐵產(chǎn)業(yè)政策我國將淘汰20t以下轉(zhuǎn)爐，2006年已有相當(dāng)數(shù)量的20t以下轉(zhuǎn)爐退出或擴容。據(jù)統(tǒng)計，2006年全國重點大中型鋼鐵企業(yè)共有轉(zhuǎn)爐376座，生產(chǎn)

10、能力達(dá)33776萬t，其中11t49t之間的轉(zhuǎn)爐仍有152座，占轉(zhuǎn)爐總數(shù)的4042，產(chǎn)能達(dá)8411萬t，占轉(zhuǎn)爐總產(chǎn)能的249；50t99t之間的轉(zhuǎn)爐114座，占轉(zhuǎn)爐總數(shù)的3032，產(chǎn)能達(dá)9969萬t，占轉(zhuǎn)爐總產(chǎn)能的29.52.100t以上的大轉(zhuǎn)爐110座，占轉(zhuǎn)爐總數(shù)的29.26，產(chǎn)能達(dá)15396萬t，占轉(zhuǎn)爐總產(chǎn)能的45.58，位居第一。大型轉(zhuǎn)爐已經(jīng)成為轉(zhuǎn)爐煉鋼的主力爐型。3主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)(1)鋼鐵料消耗。根據(jù)2006年我國重點大中型鋼鐵企業(yè)轉(zhuǎn)爐鋼鐵料消耗統(tǒng)計，平均為1081.67kg/t，比2000年的1094kg/t下降了12kg/t，部分轉(zhuǎn)爐廠的鋼鐵料消耗已降到1060kg/t左右，達(dá)到

11、了世界先進(jìn)水平。(2)轉(zhuǎn)爐工序能耗。2006年我國重點大中型鋼鐵企業(yè)轉(zhuǎn)爐的工序能耗平均為l0.1lkg標(biāo)準(zhǔn)煤/t，比2005年大幅度減少，降幅達(dá)67.33，很多轉(zhuǎn)爐廠都加強了對煤氣蒸汽等二次能源的回收，大大降低了轉(zhuǎn)爐工序能耗，一部分企業(yè)實現(xiàn)了負(fù)能煉鋼。武鋼三煉鋼噸鋼煤氣回收達(dá)112.33m3，同時可回收蒸汽108kg，工序能耗一6.37kg/t。(3)石灰消耗。根據(jù)統(tǒng)計，我國轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)消耗石灰4080kg/t，消耗波動范圍大，整體上與國外先進(jìn)水平有一定的差距，這是因為我國鋼鐵企業(yè)間先進(jìn)與落后的技術(shù)裝備水平多層次并存，石灰的質(zhì)量參差不齊，少數(shù)轉(zhuǎn)爐鋼廠的石灰消耗達(dá)國外同等水平，這些廠多配備了鐵水預(yù)處

12、理和精煉設(shè)備，預(yù)處理和爐外精煉比例高，轉(zhuǎn)爐容量大，技術(shù)裝備先進(jìn)，石灰質(zhì)量好。(4)氧氣消耗。近年來我國轉(zhuǎn)爐氧耗明顯降低：一方面很多轉(zhuǎn)爐廠建設(shè)了鐵水預(yù)處理和二次精煉設(shè)備，“分段冶煉”有利于降低轉(zhuǎn)爐氧耗；另一方面，煉鋼過程控制水平和復(fù)吹比例提高；另外，氧槍設(shè)計、制造技術(shù)的進(jìn)步和供氧制度得到優(yōu)化。由表4數(shù)據(jù)可知，我國轉(zhuǎn)爐吹煉氧氣的消耗在5570m3/t，少數(shù)轉(zhuǎn)爐消耗達(dá)到50m3/t，國外先進(jìn)水平為5560m3/t，2006年日本轉(zhuǎn)爐煉鋼的氧氣消耗為599m3/t，可見，我國轉(zhuǎn)爐氧氣消耗水平已接近國際先進(jìn)水平，少數(shù)轉(zhuǎn)爐處于領(lǐng)先地位。(5)轉(zhuǎn)爐爐襯壽命。為提高轉(zhuǎn)爐壽命，我國轉(zhuǎn)爐煉鋼工作者在耐火磚材質(zhì)、磚

13、型、綜合砌爐和加強爐體維護(hù)方面做了大量卓有成效的工作；隨著濺渣護(hù)爐技術(shù)的推廣，我國轉(zhuǎn)爐爐襯壽命大幅度提高，達(dá)到國際領(lǐng)先水平；國內(nèi)自主開發(fā)的長壽復(fù)吹轉(zhuǎn)爐技術(shù)基本成熟，解決了底吹噴嘴和爐襯不同步的重大難題，已成功應(yīng)用在武鋼、包鋼、本鋼、首鋼、濟鋼等多家鋼廠，覆蓋了大中小不同容量的轉(zhuǎn)爐，均獲得了良好的經(jīng)濟效益。2006年對我國重點大中型鋼鐵企業(yè)轉(zhuǎn)爐鋼廠的統(tǒng)計表明，我國轉(zhuǎn)爐平均爐襯壽命達(dá)6823爐，其中武鋼二煉鋼80t轉(zhuǎn)爐，爐襯壽命29942爐，爐役煉鋼236萬t，萊蕪鋼廠40t轉(zhuǎn)爐，爐襯壽命最高達(dá)37271爐，每噸鋼爐襯耐材消耗僅1.03kg。(6)轉(zhuǎn)爐冶煉周期。效率高、冶煉周期短是轉(zhuǎn)爐煉鋼的一個傳

14、統(tǒng)優(yōu)勢。近年，我國許多轉(zhuǎn)爐煉鋼廠新建設(shè)了鐵水預(yù)處理和二次精煉設(shè)備，分解了轉(zhuǎn)爐冶煉功能，簡化了轉(zhuǎn)爐操作，同時我國轉(zhuǎn)爐復(fù)吹的比例明顯提高，各廠積極提高供氧強度強化冶煉，很多大中型轉(zhuǎn)爐供氧強度已達(dá)3.4-3.7m3/(mint)，小轉(zhuǎn)爐供氧強度平均達(dá)3.9m3/(mint)，少數(shù)轉(zhuǎn)爐供氧強度高達(dá)4.04.5m3/(mint)，有數(shù)十座轉(zhuǎn)爐配備了副槍或爐氣分析系統(tǒng)，補吹爐次減少。這些措施對縮短轉(zhuǎn)爐冶煉周期起到了重要作用，2006年我國轉(zhuǎn)爐煉鋼平均冶煉周期已接近28min。(7)勞動生產(chǎn)率。2006年我國重點大中型鋼鐵企業(yè)轉(zhuǎn)爐的勞動生產(chǎn)率達(dá)到2203.53t/(人年)，比2004年和2005年大幅提高，

15、這主要得益于以下幾個方面：一是轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝流程的優(yōu)化，是冶金工序功能分解和集成的結(jié)果；二是轉(zhuǎn)爐大型化、煉鋼自動化程度提高等單元設(shè)備技術(shù)進(jìn)步的因素；三是企業(yè)加強了對工人的崗位培訓(xùn)，勞動者的技能和綜合素質(zhì)得到提高；四是在市場競爭中，企業(yè)的管理水平比以往有了較大幅度的提高。1.1.4基本建立現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼流程隨著我國鋼鐵工業(yè)不斷提升產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、優(yōu)化工藝流程，我國轉(zhuǎn)爐鋼廠大都建設(shè)了鐵水預(yù)處理、二次精煉設(shè)備，基本形成了“鐵水預(yù)處理轉(zhuǎn)爐一精煉一連鑄”的現(xiàn)代煉鋼工藝流程。在該流程中，預(yù)處理和精煉單元這兩個“柔性組元”的出現(xiàn)，將轉(zhuǎn)爐的冶煉功能簡化為“脫碳升溫”，提高了生產(chǎn)效率和鋼水質(zhì)量，轉(zhuǎn)爐鋼的品種范圍得到拓寬，

16、消耗降低，利于前后工序的匹配協(xié)調(diào)。轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝流程的解析、重組和優(yōu)化大大提高了企業(yè)競爭力3。1.2轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的進(jìn)步4近幾年國內(nèi)轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)進(jìn)步很快, 主要是推廣采用了以下先進(jìn)技術(shù)。1.2.1長壽轉(zhuǎn)爐技術(shù)自1997年以來,國內(nèi)大力開展濺渣護(hù)爐技術(shù)的研究開發(fā)和推廣應(yīng)用工作,使轉(zhuǎn)爐爐齡大幅度提高,。至2002年國內(nèi)95.2%的轉(zhuǎn)爐采用了濺渣護(hù)爐技術(shù),大型轉(zhuǎn)爐平均爐齡達(dá)到10181.5爐,中型轉(zhuǎn)爐平均爐齡達(dá)到15298.2爐,部分小型轉(zhuǎn)爐鋼廠的平均爐齡也已達(dá)到10316爐。由于爐齡的提高,給工廠帶來了巨大的經(jīng)濟效益。隨著爐齡的增長，技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)的變化情況,隨著爐齡延長到3萬爐以上,爐役期產(chǎn)鋼量同步增

17、長,耐火材料消耗和噸鋼成本也相應(yīng)逐年降低。國內(nèi)轉(zhuǎn)爐濺渣護(hù)爐的基本經(jīng)驗概括為:(1)根據(jù)冶煉鋼種和生產(chǎn)工藝的差別,選擇正確的濺渣工藝；(2)提高氮氣壓力,優(yōu)化濺渣工藝；(3)正確選擇開始濺渣的時機,實現(xiàn)爐襯零侵蝕；(4)濺渣與補爐相結(jié)合,嚴(yán)格控制濺渣后的轉(zhuǎn)爐爐型；(5)加強煙罩水冷爐口等設(shè)備維護(hù),延長其壽命。1.2.2復(fù)吹轉(zhuǎn)爐強化冶煉技術(shù)國內(nèi)小型轉(zhuǎn)爐強化冶煉的基本經(jīng)驗歸納為,提高供氧強度,縮短吹氧時間;加快生產(chǎn)節(jié)奏,提高轉(zhuǎn)爐作業(yè)率;適當(dāng)擴大裝入量,提高轉(zhuǎn)爐利用系數(shù)。借鑒小轉(zhuǎn)爐強化冶煉的成功經(jīng)驗,在大、中型轉(zhuǎn)爐上推廣轉(zhuǎn)爐高效冶煉技術(shù),可以獲得顯著的經(jīng)濟效益。制約轉(zhuǎn)爐強化冶煉的因素主要包括爐容比、成

18、渣速度、吹煉平穩(wěn)性和終點控制水平。隨著轉(zhuǎn)爐供氧強度的提高,爐氣發(fā)生量大幅度增加,提高供氧強度,使吹煉過程渣液面高度上漲,嚴(yán)重時溢出爐口,成為高效供氧的限制環(huán)節(jié)。為了解決這一問題,應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步減少渣量,改進(jìn)化渣工藝,實現(xiàn)提前化渣。采用復(fù)吹工藝提高吹煉前期熔池的攪拌強度,可以加快石灰的熔解,提高前期成渣速度,達(dá)到減少噴濺的目的,實現(xiàn)平穩(wěn)吹煉。采用復(fù)吹技術(shù)后,終點碳氧反應(yīng)趨于平衡,終點碳、溫波動較小，有利于實現(xiàn)計算機終點動態(tài)控制,進(jìn)一步縮短后期操作時間。本鋼煉鋼廠150t轉(zhuǎn)爐采用復(fù)吹轉(zhuǎn)爐強化冶煉工藝,在爐容比僅為0.67的條件下,使供氧強度提高到3.7m3/(t.min),冶煉周期平均縮短22min。

19、1.2.3鐵水脫硫預(yù)處理技術(shù)的進(jìn)步采用鐵水預(yù)處理工藝,是改善轉(zhuǎn)爐鋼水質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率的重要保證,也是現(xiàn)代化鋼廠的基本標(biāo)志之一。近幾年,國內(nèi)轉(zhuǎn)爐廠開始大量推廣采用鐵水預(yù)處理技術(shù),積累了豐富的經(jīng)驗。1991年國內(nèi)鐵水預(yù)處理量僅為69萬t,鐵水預(yù)處理比僅為1.82%；至2001年,鐵水預(yù)處理量達(dá)到3200萬t,預(yù)處理比例為26.1%；預(yù)計到2005年,鐵水預(yù)處理量將超過6886萬t,預(yù)處理比例達(dá)到50%。經(jīng)過多年的實踐,在引進(jìn)國外先進(jìn)設(shè)備的基礎(chǔ)上,結(jié)合國內(nèi)特點不斷改進(jìn)、優(yōu)化和創(chuàng)新,使不少鋼廠鐵水脫硫工藝達(dá)到國際先進(jìn)水平。如武鋼二煉鋼KR法脫硫工藝攪拌頭壽命超過500次,處理溫降28,脫硫用石灰粉劑

20、消耗僅為4.69kg/t,脫硫成本僅為20元/t,上述指標(biāo)均已超過國外同類鋼廠的水平。最近幾年,國內(nèi)大力發(fā)展鎂脫硫鐵水預(yù)處理工藝,先后引進(jìn)了美國、歐洲和俄羅斯的鐵水脫硫工藝,比較了混合噴吹法、復(fù)合噴吹法和純鎂噴吹法3種工藝。實踐證明,采用噴鎂脫硫工藝優(yōu)于以KR法為代表的石灰劑脫硫方法,主要優(yōu)點是:渣量小,處理溫降低,鐵損少。在3種鎂脫硫工藝中,純鎂噴吹工藝略顯優(yōu)勢,其主要優(yōu)點如下。(1)脫硫效率高。純鎂噴吹法脫硫效率95%,而復(fù)合噴吹法約為80%,混合噴吹法脫硫效率不穩(wěn)定。(2)處理時間短。純鎂噴吹純處理時間為58min,而復(fù)合噴吹法約為10min。(3)處理溫降小。純鎂噴吹處理過程溫降平均為

21、8.12,而復(fù)合噴吹法溫降約為814。(4)鐵損低。純鎂噴吹的平均鐵損為7.1kg/t,而復(fù)合噴吹法為1012kg/t。由于純鎂噴吹工藝具有上述優(yōu)點,可使噸鐵處理成本降低到15元以下。今后幾年,國內(nèi)鐵水脫硫技術(shù)將會進(jìn)一步普及,主要的技術(shù)發(fā)展方向如下。(1)為了擴大鐵水預(yù)處理能力,實現(xiàn)100%鐵水預(yù)處理,需要進(jìn)一步提高脫硫速度,縮短處理周期。(2)改進(jìn)扒渣工藝。目前,國內(nèi)采用脫硫預(yù)處理鐵水煉鋼的轉(zhuǎn)爐廠回硫現(xiàn)象十分嚴(yán)重,通常達(dá)到200%300%,回硫的主要原因是鐵水帶渣、輔料含硫過高和廢鋼造成的。因此,改進(jìn)扒渣工藝,在保證扒渣效果的前提下,進(jìn)一步降低鐵損是至關(guān)重要的。(3)努力降低鐵水脫硫預(yù)處理成

22、本,使脫硫成本小于15元/t。1.3低碳經(jīng)濟與轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展5低碳經(jīng)濟是以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的經(jīng)濟模式，現(xiàn)全球進(jìn)入低碳經(jīng)濟時代，作為千萬噸以上的大型煉鋼廠應(yīng)理性發(fā)展轉(zhuǎn)爐煉鋼過程控制技術(shù)，為低碳經(jīng)濟發(fā)展提供更加完善的技術(shù)支撐。萊鋼煉鋼廠有50t轉(zhuǎn)爐3座，60t轉(zhuǎn)爐1座，80t轉(zhuǎn)爐2座，120t轉(zhuǎn)爐3座，已具備年產(chǎn)1000多萬噸鋼的生產(chǎn)能力。轉(zhuǎn)爐煉鋼在當(dāng)代煉鋼生產(chǎn)中依然占據(jù)主導(dǎo)地位，在可預(yù)見的將來也不可能改變，轉(zhuǎn)爐煉鋼雖然是唯一可以實現(xiàn)總能耗為“負(fù)值”的工序，但需進(jìn)一步促進(jìn)各工序流程間技術(shù)優(yōu)化，實現(xiàn)更加緊湊、高效、近終型、自動化，降低工序能耗、物耗，加大二次能源回收利用，實現(xiàn)更加

23、潔凈、低碳的冶煉模式。緊湊化煉鋼生產(chǎn)模式各工序技術(shù)的開發(fā)實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)的緊湊化，即工序時間的最小化、銜接最優(yōu)化是最大的節(jié)能措施。萊鋼煉鋼廠針對生產(chǎn)實際，通過鐵水預(yù)處理一轉(zhuǎn)爐一精煉一連鑄等各工序的緊湊銜接，開發(fā)出全量鐵水預(yù)處理技術(shù)、轉(zhuǎn)爐錯峰操作模式、精準(zhǔn)智能自動吹氬模式、連鑄“三恒”穩(wěn)態(tài)控制工藝等，盡可能的實現(xiàn)能耗、物耗最低，促進(jìn)低碳經(jīng)濟模式的有效運行。優(yōu)化煤氣回收工藝參數(shù)，穩(wěn)定煤氣回收老區(qū)生產(chǎn)線在確保煤氣品質(zhì)的情況下，對煤氣回收程序進(jìn)行了修改和完善，設(shè)定開始和結(jié)束回收時的CO含量，確定最佳回收時間；同時控制轉(zhuǎn)爐的升、降罩的時機，采用全密閉裙罩回收，同時對系統(tǒng)各點的壓力分配進(jìn)行調(diào)整，使每爐鋼回

24、收時間由原來的65min增加到目前的8min，目前萊鋼煉鋼廠老區(qū)煤氣回收達(dá)到85m3/t以上，煤氣并網(wǎng)由過去的20m3/t增加到現(xiàn)在的近50m3/t。1.3.1干法除塵適應(yīng)性改造，降低煙塵含量，提高煤氣回收煉鋼廠新區(qū)生產(chǎn)線干法除塵系統(tǒng)存在的問題制約了120t轉(zhuǎn)爐的正常生產(chǎn)和轉(zhuǎn)爐煤氣回收利用，也影響了環(huán)保指標(biāo)達(dá)標(biāo)。煉鋼廠通過對干法除塵系統(tǒng)備件的國產(chǎn)化改造，采用先進(jìn)的除塵系統(tǒng)整體切換工藝模式，實現(xiàn)了干法除塵故障狀態(tài)下的快速整體切換，同時在煤氣回收系統(tǒng)安裝一套煤氣冷卻裝置，解決了煤氣溫度高的問題，在靜電除塵器系統(tǒng)后部增設(shè)一臺DN3600、高25.5m的泄爆水封，回收側(cè)煤氣管道如果爆炸，泄爆水封泄進(jìn)行

25、壓，保護(hù)回收側(cè)煤氣柜的安全。通過改造，大大降低了設(shè)備維修費用，故障停機率為零，轉(zhuǎn)爐煤氣回收達(dá)到了130m3/t鋼，煤氣含塵量10mg/Nm3，比傳統(tǒng)的濕法除塵節(jié)約水耗009m3t，也滿足了節(jié)能減排和環(huán)保要求。1.4轉(zhuǎn)爐煉鋼的發(fā)展趨勢及今后需要關(guān)注的問題從世界范圍來看，自從頂?shù)讖?fù)吹技術(shù)取得成功后，轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)還沒有取得革命性的進(jìn)步；可以預(yù)見，在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)將不會有革命性的突破。今后，轉(zhuǎn)爐煉鋼的發(fā)展將主要在一些重要技術(shù)方面取得進(jìn)展，概括起來有以下幾個方面：(1)轉(zhuǎn)爐煉鋼如何更好地與鐵水預(yù)處理、爐外精煉、連鑄等環(huán)節(jié)匹配。我國鋼鐵企業(yè)在實現(xiàn)大型化的過程中，許多企業(yè)從以往主要生產(chǎn)長材

26、向主要生產(chǎn)板材轉(zhuǎn)變。生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)板材對鐵水預(yù)處理、爐外精煉和連鑄工藝技術(shù)的要求也相應(yīng)提高，由長材轉(zhuǎn)向板材的鋼鐵企業(yè)尤其應(yīng)注重轉(zhuǎn)爐煉鋼的頂?shù)讖?fù)吹、終點鋼水氧含量控制、出鋼擋渣，特別是與鐵水預(yù)處理、爐外精煉、連鑄等工藝環(huán)節(jié)的匹配。(2)轉(zhuǎn)爐煉鋼要更注重生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。轉(zhuǎn)爐煉鋼首先要優(yōu)化工藝流程，提高生產(chǎn)效率，減少轉(zhuǎn)爐煉鋼爐渣渣量，盡可能多地回收煤氣和利用余熱生成蒸汽，推廣采用干法除塵，實現(xiàn)“負(fù)能煉鋼”，并利用煉鋼過程循環(huán)返回利用爐渣。(3)推廣采用“脫磷轉(zhuǎn)爐+脫碳煉鋼轉(zhuǎn)爐”生產(chǎn)流程。國內(nèi)鋼鐵界許多著名院士和專家建議推廣采用該T藝技術(shù)：應(yīng)用該技術(shù)，鐵水在經(jīng)過脫硫預(yù)處理后，在第一座轉(zhuǎn)爐進(jìn)行脫磷處理，再在第

27、二座轉(zhuǎn)爐進(jìn)行脫碳、升溫冶煉，煉鋼周期較傳統(tǒng)丁藝縮短近一半。寶鋼目前已采用該項工藝技術(shù)，除冶煉周期顯著縮短以外，還可以減少20的爐渣排放量。此外，第二座轉(zhuǎn)爐煉鋼爐渣還可以在第一座脫磷轉(zhuǎn)爐循環(huán)利用。目前我國的鋼鐵產(chǎn)能己超過6億噸，從長遠(yuǎn)的發(fā)展趨勢看，新建中小規(guī)模的煉鋼項目相對較少，對系統(tǒng)的升級和技術(shù)改造將成為主要方向。轉(zhuǎn)爐本體設(shè)備安裝的新工藝，在技術(shù)改造工程中具有一定的優(yōu)勢，對該工藝的應(yīng)用進(jìn)行深入的研究，將對該工藝在今后進(jìn)一步的推廣實施提供更多的經(jīng)驗和資料6。在這種不穩(wěn)定的經(jīng)濟條件下，許多小規(guī)模小產(chǎn)量的鋼鐵企業(yè)逐漸被淘汰和重組，因為這些企業(yè)無法抵抗市場的沖擊。而重組后的鋼鐵企業(yè)，必將建設(shè)大型的鋼鐵

28、生產(chǎn)設(shè)備，所以，擴大鋼鐵生產(chǎn)規(guī)模是每個鋼鐵企業(yè)必行之路。年產(chǎn)300萬噸合格鑄坯煉鋼廠轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)必將被大規(guī)模的使用。而根據(jù)目前許多大型鋼鐵企業(yè)的建設(shè)來看，年產(chǎn)300萬噸合格鑄坯轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)是必要的并且科學(xué)的。2 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模2.1產(chǎn)品方案7生產(chǎn)鋼種有石油套管、重軌鋼、普碳鋼、硬線。見下表。表2.1生產(chǎn)鋼種及所占比例鋼種代表鋼號鑄坯規(guī)格比例產(chǎn)量（萬噸）石油套管25Mn520028015%45重軌鋼U75VM28032560%180U71M普碳鋼Q255管線鋼15%45硬線SWRH32A（B）82010%30合計100%2.2 金屬平衡計算83 05.64萬噸87%鐵水 入爐金屬料 351.31

29、萬噸351.31萬噸13%廢鋼45.67萬噸93%轉(zhuǎn)爐鋼水326.72萬噸97%鋼包316.93萬噸LF精煉316.93萬噸3%損失9.79萬噸2%損耗6.34萬噸98%RH精煉310.59萬噸0.7%損失2.17萬噸99.3%中間包308.42萬噸0.03%氧化鐵皮0.09萬噸97.5%鋼坯301.51萬噸1.2%連鑄切頭3.71萬噸1%中間罐結(jié)殼3.11萬噸0.5%連鑄廢品1.51萬噸99.5%合格坯300萬噸2.2金屬平衡表2.3生產(chǎn)規(guī)模的確定該轉(zhuǎn)爐車間的生產(chǎn)規(guī)模是年產(chǎn)合格鑄坯300萬噸。(1) 轉(zhuǎn)爐座數(shù)和大小的確定設(shè)計年產(chǎn)300萬噸合格鑄坯的轉(zhuǎn)爐煉鋼系統(tǒng)。由金屬平衡表計算可知，所需的轉(zhuǎn)

30、爐鋼水年產(chǎn)量為326.72萬噸。每一座吹煉轉(zhuǎn)爐的年出鋼爐數(shù)N為：（2-1）每天岀鋼爐數(shù) 11037.636530爐式中： T1每爐鋼的平均冶煉時間，min；T2一年的有效作業(yè)天數(shù)，d；1440一天的日歷時間，min；365一年的日歷天數(shù)，d；轉(zhuǎn)爐的作業(yè)率，取84%；轉(zhuǎn)爐車間年產(chǎn)鋼水量：W=nNq （2-2）式中： W轉(zhuǎn)爐車間年產(chǎn)鋼水量，t；n轉(zhuǎn)爐車間經(jīng)常吹煉爐子座數(shù)；N每一座吹煉爐的年出鋼爐數(shù)；q轉(zhuǎn)爐公稱容量，t。nq=326720011037.6=296噸 所以，取n= 2，則q=150t所以：本設(shè)計選兩座150噸的轉(zhuǎn)爐進(jìn)行煉鋼3轉(zhuǎn)爐設(shè)計3.1轉(zhuǎn)爐爐型選擇及計算轉(zhuǎn)爐爐型選截錐型，其中球缺體半

31、徑取R=1.1D。3.1.1轉(zhuǎn)爐主要尺寸參數(shù)的確定和計算（1）熔池尺寸計算 熔池直徑DD=K1.554.902m =4902mm（3-1）式中： G新爐金屬裝入量，取公稱容量150t；t平均每爐鋼純吹氧時間，min，（取15min）；K系數(shù)（取1.55）D熔池直徑，mm； 熔池深度hV池=22.06（m3） （3-2）h=1.4475m=1447.5mm（3-3）式中： V池轉(zhuǎn)爐熔池有效容積，m3 ；T轉(zhuǎn)爐內(nèi)鋼水密度，取6.8t/m3 ；(2) 爐帽尺寸計算 爐帽傾角：取=60 爐口直徑d口：d口=（0.430.53）D (3-4)本設(shè)計取d口=0.45D=0.45 4.902=2.2059m

32、=2205.9mm 爐帽高度H帽：H帽=2634.9 （3-5）式中H口爐口直線段高度，取H口=300： 爐帽總?cè)莘eV帽：V帽=（H帽H口）（D2+Dd口+d口2）+d口2 H口（3-6） = 25.41m3（3) 爐身尺寸計算 爐身體積V身：取爐容比為0.92m3/tVT=0.92T=0.92150=138m3（3-7）V身=VT-V帽-V池=90.53m3（3-8）式中：VT轉(zhuǎn)爐有效容積，m3； 爐身高度H身： H身= 4.7993m=4799.3mm（3-9）(4）出鋼口尺寸的確定 出鋼口中心線水平傾角1：取1=0； 出鋼口直徑d出： （3-10）（5）轉(zhuǎn)爐有效高度H內(nèi)：H內(nèi)= h+H身

33、+H帽=1447.5+4799.3+2634.9 =8881.7 (3-11)（6）轉(zhuǎn)爐總高H總：H總=H內(nèi)+H襯+底+帽=8881.7+1040+111.15=10032.85 底爐底鋼板厚度，取57.15mm帽爐帽鋼板厚度，取54 mm（3-12）（7）爐殼直徑D殼：D殼=D+D襯+2身=4902+1920+127=6931(3-13)式中：身爐身鋼板厚度，取63.5；D襯爐身處兩側(cè)爐襯的厚度；(8) 高寬比核定：H總/D殼=10032.85/6931=1.44(在1.351.65范圍內(nèi)）所以設(shè)計合格。3.2 轉(zhuǎn)爐爐襯設(shè)計爐襯設(shè)計得主要任務(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

34、確定相應(yīng)各層厚度，以確保獲得經(jīng)濟上的最佳爐齡9,10。3.2.1 爐襯材質(zhì)選擇表3-1轉(zhuǎn)爐爐襯厚度選取值 名稱工作層/填充層/永久層/絕熱層/爐帽5509013020爐身（加料側(cè)）7509015020爐身（出鋼側(cè)）6509015020爐底60090400203.3復(fù)吹轉(zhuǎn)爐底部供氣構(gòu)件設(shè)計11,123.3.1 底氣種類本設(shè)計確定采用加強攪拌型，所以頂槍吹氧，底部吹惰性氣體和中性氣體N2等。3.3.2 底氣用量采用底吹N2、Ar、CO2等氣體時，供氣強度小于0.03m3/（tmin）時，其冶金特征已接近頂吹法；達(dá)到0.20.3m3/（tmin），則可以降低爐渣和金屬的氧化性，并達(dá)到足夠的攪拌強度。

35、最大供氣強度一般不超過0.3m3/（tmin）。全程吹A(chǔ)r，成本太高；全程吹N2，又會增加鋼中的氮。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A(chǔ)r。3.3.3 供氣構(gòu)件本設(shè)計采用類環(huán)縫式噴嘴，在環(huán)縫中設(shè)有許多細(xì)金屬管，它兼有透氣磚和噴嘴的優(yōu)點，適用于噴吹各種氣體和粉劑，還簡化了細(xì)金屬管磚的制作工藝，是很有發(fā)展前途的一種供氣構(gòu)件。在本設(shè)計當(dāng)中，由于是150t轉(zhuǎn)爐，噴嘴數(shù)量選6個。3.3.4 底吹元件布置底吹噴嘴布置應(yīng)使底吹和頂吹產(chǎn)生的熔池環(huán)流運動同向，且是熔池攪拌均勻時間最短，以此獲得最佳的攪拌效果。噴嘴布置在按爐底部=0.45D同心圓上，且相互成60分布即偏軸心布置。3

36、.4 轉(zhuǎn)爐爐體金屬構(gòu)件設(shè)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)。3.4.1 爐殼設(shè)計爐殼通常由爐帽、爐身和爐底三部分組成。主要承受鋼水、爐渣及耐材的靜載荷，以及金屬料沖擊；熱應(yīng)力作用，其材質(zhì)應(yīng)具有高的強度，本設(shè)計采用鍋爐鋼板和合金鋼板。3.4.2傾動機構(gòu)的設(shè)計本設(shè)計采用全懸掛式傾動機構(gòu)，采用無級調(diào)速，轉(zhuǎn)速為0.151.5r/min。4氧氣轉(zhuǎn)爐供氧系統(tǒng)設(shè)計4.1 氧氣的供應(yīng)4.1.1 轉(zhuǎn)爐煉鋼車間需氧量計算（1）一座轉(zhuǎn)爐吹煉時的小時耗氧量計算 平均小時耗氧量Q1（Nm3/h）： Nm3/h （4-1）式中： G平均爐產(chǎn)鋼水量，t；W噸鋼耗氧量，m3/t，可取4555m3/t；T

37、1平均每爐鋼水冶煉時間，min。 高峰小時耗氧量Q2（m3/h）：Nm3/h （4-2）式中：T2平均每爐純吹氧時間，min。 (2) 車間小時耗氧量 車間平均小時耗氧量Q3(m3/h）：Q3=NQ1=212375=24750m3/h (4-3)式中：N車間經(jīng)常吹煉的爐座數(shù)。 車間高峰小時耗氧量Q4（m3/h）：Q4=n/NQ2=24750m3/h （4-4）4.1.2制氧機能力的選擇根據(jù)轉(zhuǎn)爐車間的小時平均需氧量確定選取制氧機座數(shù)及能力。本設(shè)計選取2座26000m3/h的制氧機。4.2 氧槍設(shè)計13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；槍身由三層無縫鋼管套裝而成；尾部結(jié)構(gòu)連接

38、輸氧管和冷卻水進(jìn)出軟管。4.2.1 噴頭設(shè)計（1）噴頭類型與選擇本設(shè)計選用拉瓦爾型噴頭，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)M=2.0。 (2)噴頭尺寸計算 氧流量計算m3/min （4-5）式中：每噸鋼耗氧量為5565m3/t，本設(shè)計選55m3/t； 理論計算氧壓由等熵流函數(shù)表可查得：當(dāng)馬赫數(shù)M=2.0時，P/P0=0.1278，將選取的P=1.01105Pa帶入，則可求得P0=7.90105Pa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（1.011.04）105PaP0使用氧壓，在設(shè)計噴頭時按理論計算氧壓選取，Pa； 選用噴孔出口馬赫數(shù)與

39、噴孔數(shù)。綜合考慮，選取馬赫數(shù)Ma=2.0。參照武鋼煉鋼三分廠150t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)，減少噴濺，提高成渣速度和改善熱效率。 計算吼口直徑。噴頭每個噴孔氧氣流量q：m3/min(標(biāo)態(tài)） （4-6）噴管實際氧氣流量QV：(4-7)式中： 一般單孔CD=0.950.96；三孔噴頭CD=0.900.96。由式(4-7)，并且取CD=0.96，T0=290K，又P0=7.90105Pa，代入上式，則由上式可求得： d喉=36 求噴孔出口直徑根據(jù)等熵流表，在Ma=2.0時，A出/A喉=1.6875，即，故噴孔出口直徑mm

40、 （4-8） 計算擴張段長度。取擴張段的半錐角為4度，則擴張段長度（4-9） 確定噴孔傾角：多孔噴頭的各個流股是否發(fā)生交匯以效應(yīng)角為界，大于則各流股很少交匯，小于則必定交匯。按照經(jīng)驗，噴頭傾角=12.815.4為宜。綜合考慮選取=15。 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510。本設(shè)計選取8。4.2.2 氧槍槍身設(shè)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(jìn)水通道，中層管與外層管之間是冷卻水通道14。(1)槍身各層尺寸的確定 中心氧管管徑的確定管內(nèi)氧氣工況流量

41、Q0： （4-10） =0.94式中： P標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，Pa；P0管內(nèi)氧氣工況壓力，Pa；T標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溫度，273K；T0管內(nèi)氧氣實際溫度，一般取290K。取中心管內(nèi)氧氣流速V0=50m/s，則中心氧管內(nèi)徑（4-11）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4050m/s，這里取V0=45m/s；根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)熱軋無縫鋼管產(chǎn)品規(guī)格，選取中心鋼管為18010mm。 中外層鋼管管徑根據(jù)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，選取氧槍冷卻水耗量Q水=200t/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=180，則： 中層鋼管和外層鋼管直徑的確定15進(jìn)水環(huán)縫截面積：F1=Q水/

42、V進(jìn)=200/（63600）=0.0093m2 進(jìn)水速度取6m/s出水環(huán)縫截面積：F2= Q水/V出=200/（73600）=0.0079 m2 出水速度取7m/s已知中心鋼管外徑為187mm，則中層鋼管的內(nèi)徑為d中=(40.0093)/3.14+0.1821/2=0.21m=210mm；取為205mm根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)無縫鋼管產(chǎn)品規(guī)格選定為2197mm同理，外層鋼管內(nèi)徑為：d外=(40.0079)/3.14+0.21921/2=0.241m=241mm根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)無縫鋼管產(chǎn)品規(guī)格選定為27316mm（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。氧槍尾部裝有氧槍把持器，冷卻水進(jìn)出管接頭，氧

43、氣管接頭和吊環(huán)等。故l2的長度取決于爐子容量和煙罩尺寸。本設(shè)計參照鞍鋼一百五十噸轉(zhuǎn)爐參數(shù)，取氧槍總長為18m，氧槍工作行程為15m。5轉(zhuǎn)爐車間原材料供應(yīng)5.1鐵水供應(yīng)由于所建的是兩座150噸的轉(zhuǎn)爐，所以采用容量為400噸的混鐵車。 車間所需混鐵車臺數(shù)N（臺）為：(5-1)式中：Pmax高爐鐵水最高日產(chǎn)量，t/d；Q混鐵車容量，t，取400t；n混鐵車裝滿系數(shù)，可取 0.9；c混鐵車日周轉(zhuǎn)次數(shù)，一般取 23 次/d； 混鐵車作業(yè)率，約取 0.75；經(jīng)計算得知，選取11 個魚雷罐車。5.2廢鋼的供應(yīng)5.2.1廢鋼堆場面積廢鋼間面積的大小決定于廢鋼需要的堆存用的面積、鐵路條數(shù)、料槽位置及稱量設(shè)備占用

44、的面積，高度取決于工藝操作所需要的吊車軌面標(biāo)高。廢鋼堆積的面積可按下式估算：m2 （5-2）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；H廢鋼儲存允許高度，有坑時包含的深度，取1.2m；廢鋼堆積密度，t/m3，取2.4t/m3；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。廢鋼料斗容積的大小決定于每爐廢鋼的裝入量。廢鋼料斗容積V計算如下： （5-3）式中： q每爐加入廢鋼量，t；n料斗裝滿系數(shù)，取0.8；f每爐加入廢鋼的斗數(shù)，取1；廢鋼堆積密度，t/m3；取2.4t/m3；5.3原材料的供應(yīng)及設(shè)備5.3.1散狀料的供應(yīng)流程地下（或地

45、面)料倉固定膠帶運輸機轉(zhuǎn)運漏斗可逆式膠帶運輸機高位料倉分散稱量漏斗電磁振動給料器匯集膠帶運輸機匯集料斗轉(zhuǎn)爐5.3.2散狀料的供應(yīng)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。品種多，批量少，批次多，要求迅速、準(zhǔn)確、可靠的供料。供應(yīng)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(shè)施、轉(zhuǎn)爐上方高位料倉、稱量和向轉(zhuǎn)爐加料的設(shè)施16。5.3.3地面料倉容積和數(shù)量的確定地面料倉的容積 V（m3） ：式中： Q一天需要的原料量，t；t貯存天數(shù)； 0.8料倉裝滿系數(shù)； Y散料堆積密度，t/m3； 根據(jù)公式可得： 鐵礦石：石灰：螢石：白云石：焦炭粉：選用標(biāo)準(zhǔn)料倉，總?cè)萘繛椋汗?/p>

46、料倉需要個數(shù)：鐵礦石料倉個數(shù)： 取4個石灰料倉個數(shù)： 取7個螢石料倉個數(shù)： 取3個白云石料倉個數(shù)： 取14個焦炭粉料倉個數(shù)：取2個5.3.4上料方式的選擇本設(shè)計采用全膠帶運輸上料系統(tǒng)，其作業(yè)流程如下：地下（或地面)料倉固定膠帶運輸機轉(zhuǎn)運漏斗可逆式膠帶運輸機高位料倉分散 稱量漏斗電磁振動給料器匯集膠帶運輸機匯集料斗轉(zhuǎn)爐這種上料系統(tǒng)的特點是運輸能力大，上料速度快而且可靠，能夠進(jìn)行連續(xù)作業(yè)，有利于自 動化；但它的占地面積大，投資多，上料和配料時有粉塵外逸現(xiàn)象。5.3.5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)。高位料倉的橫截面一般為矩形，上

47、部為長方體，下部為四角錐形。椎體部分的傾角不小于4550，放料口尺寸為標(biāo)準(zhǔn)散狀料尺寸的36倍以上，一般大致為150300mm，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。高位料倉沿爐子跨縱向布置有三種方案，分布為共用高位料倉、部分共用高位料倉、單獨高位料倉。本設(shè)計選用共用高位料倉。高位料倉容積計算：式中： V料倉容積； q一天內(nèi)轉(zhuǎn)爐原料消耗量，t； 0.8料倉裝滿系數(shù)； t原料貯存時間，h； Y散料堆積密度，t/m3； 石灰按 68 小時備料，其它 24h，白班上料，Y 堆比重 t/m3。鐵礦石：石灰：螢石：白云石：焦炭粉：各散料標(biāo)準(zhǔn)倉計算和數(shù)量的確定：鐵礦石、石灰、螢石、白云石、焦粉

48、用料倉容量選 25m3，則：鐵礦石料倉個數(shù)： 取3個石灰料倉個數(shù)：取10個螢石料倉個數(shù)： 取2個白云石料倉個數(shù)： 取7個焦炭粉料倉個數(shù)：取1個采用共用料倉，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。缺點是稱量及下 部給料器的作業(yè)頻率太高，出現(xiàn)臨時故障時會影響生產(chǎn)。5.3.6 鐵合金的供應(yīng)鐵合金料倉容積計算：式中：V料倉容積； Q一天內(nèi)轉(zhuǎn)爐原料消耗量，t； 0.8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(biāo)準(zhǔn)倉計算和數(shù)量的確定： 鐵合金用料倉容量選 25m3，則： FeSi（Si45）

49、所用料倉個數(shù)： 取3個 FeMn（Mn76）所用料倉個數(shù)： 取3個大型轉(zhuǎn)爐煉鋼車間的鐵合金供應(yīng)采用類似于散狀料系統(tǒng)的全膠帶供料系統(tǒng)。 這種系統(tǒng)工作可靠，運輸量大，機械化程度高，對于需要鐵合金品種多，用量大的煉鋼車間特別適用。6轉(zhuǎn)爐車間煙氣凈化與回收6.1轉(zhuǎn)爐煙氣與煙塵6.1.1煙氣特征（1） 煙氣來源及化學(xué)組成在轉(zhuǎn)爐吹煉過程中，熔池碳氧反應(yīng)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。在未燃的煙氣中，煙氣主要成分是CO，含有少量CO2和N2以及極少量的O2和H2。（

50、2） 煙氣溫度轉(zhuǎn)爐未燃煙氣溫度為14001600，燃燒煙氣溫度為18002000，因此煙氣凈化系統(tǒng)中必須設(shè)置冷卻設(shè)備。（3） 煙氣量轉(zhuǎn)爐未燃法平均煙氣量為6080m3/t。（4） 煙氣的發(fā)熱量轉(zhuǎn)爐未燃法中，當(dāng)煙氣含60%80%CO時，其發(fā)熱量波動在7745.9510048.8kJ/m3。6.1.2煙塵的特征1. 煙塵的來源在氧氣轉(zhuǎn)爐熔池反應(yīng)區(qū)內(nèi)，局部溫度可達(dá)25002800，使一定數(shù)量的鐵和鐵氧化物蒸發(fā)，并夾帶部分散料粉塵和渣粒，組成煙塵，隨爐氣排出。煙塵量約為入爐金屬料量的0.8%1.3%，煙氣中的含塵量為15120g/m3。在大型爐每熔煉1t鋼約產(chǎn)生20kg粉塵，吹氧時煙氣含塵濃度可達(dá)20

51、30g/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。3. 煙塵粒度轉(zhuǎn)爐未燃法塵粒大于10m的達(dá)70%。6.2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(jìn)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(jìn)入凈化系統(tǒng)后，煙氣還需進(jìn)一步冷卻，有利于提高凈化效率，簡化凈化設(shè)備系統(tǒng)本設(shè)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17。（2） 轉(zhuǎn)爐煙氣凈化方法本設(shè)計轉(zhuǎn)爐煙氣凈化采用未燃法干法靜電除塵，未燃法電除塵通常是將空氣過剩系數(shù)控制在0.3以下，故煙氣量小得多，且可回收煤氣和獲得干塵，

52、被認(rèn)為是最經(jīng)濟的方法，越來越受到各國的重視。6.3煙氣凈化系統(tǒng)本設(shè)計采用LT法干法除塵系統(tǒng)。該LT法煙氣凈化系統(tǒng)的主要參數(shù)如下：爐氣量：115000Nm3/h爐口煙氣溫度：1450從汽化冷卻煙道出來煙氣溫度：8001000從蒸發(fā)冷卻器出來煙氣溫度：150200放散管處煙塵濃度：68mg/m3煤氣進(jìn)入煤氣柜溫度：70煤氣回收量：100m3/t6.3.1煙氣凈化回收系統(tǒng)主要設(shè)備(1)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。煙罩一般有固定段與活動段兩部分組成，二者用水封連接。活動煙罩下沿直徑D2：D2（2.53.0）d口=5514.756617.7取6200式中：d口轉(zhuǎn)爐爐口直徑，；活動煙罩的高度Ht：Ht0.5d口=0.52205.9=1102.95可使煙罩下沿能降到爐口以下200300處。活動煙罩的升降行程S為300500。固定煙罩內(nèi)的直徑要大于爐口煙氣射流進(jìn)入煙罩時的直徑。取煙氣從爐口噴出自由射流的擴張角25，由此可求得煙氣射流直徑為：d口+2Httan25=2057.25所以本設(shè)計固定煙罩直徑D1取2200。煙氣在煙道內(nèi)的流速取3040m/s。煙道垂直段高度一般為34m，斜煙道的傾斜角為5560。(2)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(dǎo)致塵粒帶電，遂被靜電吸引沉積于集塵電極上。根據(jù)收塵電極的形式可