年產(chǎn)370萬(wàn)噸連鑄坯的轉(zhuǎn)爐煉鋼車間工藝設(shè)計(jì)論文

③天車軌面標(biāo)高H0H0=H+H5+H6+(1.4~1.6)=11.242+4.764+1.370+1.5=18.876m式中：H——連鑄機(jī)總高，11.242m；H5——龍門(mén)鉤至鋼包水口距離，取4.764m；H6——天車主鉤升高極限至天車軌面距離，取1.370m；1.4~1.6——考慮結(jié)晶器與中間包水口之間，中間包頂面與鋼包水口之間的安全距離所留富余尺寸總和，取1.5m。2)澆鑄跨跨度的確定設(shè)計(jì)中取澆鑄跨、過(guò)渡跨、出坯跨跨度均為24m；出鋼跨跨度取21m。3)澆鑄跨長(zhǎng)度的確定與加料跨和轉(zhuǎn)爐跨取齊。4)連鑄機(jī)總長(zhǎng)度L連鑄機(jī)總長(zhǎng)度是指從結(jié)晶器外弧線至冷床后固定擋板間的距離。L=R+L1+L2+L3+L4+L5+L6=7.5+2.0+5.5+5+21.2+3.0+2.0=46.2m式中：R——連鑄機(jī)弧半徑，7.5m；L1——矯直切點(diǎn)后拉矯機(jī)的延伸長(zhǎng)度，取2.0m；L2——中間輥道長(zhǎng)度，取5.5m；L3——切割區(qū)長(zhǎng)度，取5m；L4——引錠桿長(zhǎng)度，取21.2m；L5——冷床前輥道長(zhǎng)度，取3.0m；L6——冷床區(qū)長(zhǎng)度， 取2.0m。8煉鋼車間其它設(shè)備的選擇與計(jì)算8.1渣罐車8.1.1渣罐車型號(hào)的選取設(shè)計(jì)冶煉2爐渣裝一罐，冶煉初期，每爐出鋼為250t，由物料平衡知一爐鋼產(chǎn)生的渣量為(8.109/87.324)×250=23.22t，則一罐渣為46.43t，取爐渣比容為0.28m3/t，則渣罐容積為46.43×0.28=13.00m3QUOTE，依照渣罐系列取20m3。8.1.2渣罐車數(shù)量的確定車間所需的渣罐數(shù)量Q40為：式中：Q41——車間每晝夜周轉(zhuǎn)使用的渣罐數(shù)量，；Q42——生產(chǎn)時(shí)常安放在爐下渣車內(nèi)和其它指定位置上的渣罐數(shù)，由于鐵水預(yù)處理爐渣回收，因此總共取5個(gè)；Q43——車間渣罐備用數(shù)，取總數(shù)的15%；Z——每晝夜車間生產(chǎn)需要的渣罐數(shù)，本設(shè)計(jì)中為36；T4——一個(gè)渣罐的作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)刻，本設(shè)計(jì)為8h。即8.2混鐵車鐵水是轉(zhuǎn)爐煉鋼的要緊原料?？紤]到能量和焦炭的耗費(fèi)，本設(shè)計(jì)采取高爐供應(yīng)鐵水。鐵水運(yùn)輸采納混鐵車的方式，提高了效率和適應(yīng)了現(xiàn)代煉鋼的趨勢(shì)。采取300t的混鐵車，混鐵車臺(tái)數(shù)N（臺(tái)）可由下式確定：式中：Pmax——高爐鐵水最高日產(chǎn)量，t/d，依照物料平衡計(jì)算得本設(shè)計(jì)為11054t/d；Q——混鐵車容量，t，本設(shè)計(jì)為300t；n——混鐵車裝滿系數(shù)，取0.9；c——混鐵車日周轉(zhuǎn)次數(shù)，取6次/d；η——混鐵車作業(yè)率，取0.85。綜合考慮到檢修等因素，混鐵車的臺(tái)數(shù)選取8臺(tái)。8.3鐵水罐關(guān)于150t的轉(zhuǎn)爐，選擇300t的鐵水罐，由于鐵水罐的使用比較多，因此共需要8個(gè)鐵水罐，工作罐4個(gè)，修理2個(gè)，烘烤2個(gè)。8.4廢鋼供應(yīng)系統(tǒng)8.4.1轉(zhuǎn)爐車間晝夜所需廢鋼量轉(zhuǎn)爐車間晝夜所需廢鋼量由下式進(jìn)行計(jì)算式中:T——轉(zhuǎn)爐公稱爐容量，t；B——廢鋼比；N——車間晝夜出鋼爐數(shù)。則Q=76×150×11.81%=1346.34t8.4.2廢鋼貯倉(cāng)容積或堆放場(chǎng)地所需面積計(jì)算廢鋼進(jìn)行分類存放，堆放于原料跨一端的廢鋼間中，按每爐需用量裝入廢鋼料斗運(yùn)至轉(zhuǎn)爐前。廢鋼間的面積決定于廢鋼儲(chǔ)存定額，由于本設(shè)計(jì)中設(shè)定企業(yè)有自己的廢鋼加工站，考慮儲(chǔ)存3天，廢鋼間面積可按下式計(jì)算：==611.97m2式中：Q——每日所需廢鋼量，t/d，依照物料平衡計(jì)算得本設(shè)計(jì)為3826.44t/d；x——廢鋼儲(chǔ)存定額，d，本設(shè)計(jì)為3d；H——廢鋼儲(chǔ)存同意高度，包含坑的深度，按平均取2.5m；ρ——廢鋼堆積密度，本設(shè)計(jì)取2.2t/m3。8.4.3廢鋼料斗容量及數(shù)量廢鋼料斗容積的大小決定于每爐廢鋼的裝入量，廢鋼一次一斗裝入，其廢鋼料斗容積V（m3）計(jì)算式如下：==2.77m3取3m3式中：q——每爐加入廢鋼量，依照物料平衡計(jì)算得本設(shè)計(jì)為250×7.32%=18.30t；n——料斗裝滿系數(shù)，取0.8；f——每爐加入廢鋼的斗數(shù)，本設(shè)計(jì)取2次；ρ——廢鋼的堆積密度，t/m3,本設(shè)計(jì)取2.75t/m3。廢鋼料斗數(shù)量為車間周轉(zhuǎn)之料斗數(shù)，再加上備用料斗數(shù)量，設(shè)計(jì)中取4個(gè)。8.5散裝材料供應(yīng)系統(tǒng)8.5.1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； t —貯存天數(shù)，取2天； 0.8 —料倉(cāng)裝滿系數(shù)； Y —散料堆積密度，t/m3。依照物料平衡計(jì)算可得：石灰： V=[(5.88/91.07)×250×34×2]/(0.8×1.0)=823.21m3螢石： V=[(0.44/91.07)×250×34×2]/(0.8×1.7)=36.24m3白云石： V=[(2.20/91.07)×250×34×2]/(0.8×1.7)=181.18m3焦炭粉： V=[(0.036/91.07)×250×34×2]/(0.8×0.6)=8.40m3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)：石灰料倉(cāng)個(gè)數(shù)： n=823.21/126=6.53 取7個(gè)螢石料倉(cāng)個(gè)數(shù)： n=36.24/126=0.29 取1個(gè)白云石料倉(cāng)個(gè)數(shù)： n=181.18/126=1.44 取2個(gè)焦炭粉料倉(cāng)個(gè)數(shù)： n=8.40/126=0.07 取1個(gè)8.5.2上料方式的選擇本設(shè)計(jì)采納全膠帶運(yùn)輸上料系統(tǒng)，其作業(yè)流程如下：地下（或地面)料倉(cāng)→固定膠帶運(yùn)輸機(jī)→轉(zhuǎn)運(yùn)漏斗→可逆式膠帶運(yùn)輸機(jī)→高位料倉(cāng)→分散稱量漏斗→電磁振動(dòng)給料器→匯合膠帶運(yùn)輸機(jī)→匯合料斗→轉(zhuǎn)爐這種上料系統(tǒng)的特點(diǎn)是運(yùn)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(dòng)化；但它的占地面積大，投資多，上料和配料時(shí)有粉塵外逸現(xiàn)象。8.5.3高位料倉(cāng)容積和數(shù)量的確定高位料倉(cāng)的作用在于臨時(shí)儲(chǔ)料，并利用重力向轉(zhuǎn)爐及時(shí)和可靠地供料保證轉(zhuǎn)爐正常生產(chǎn)。高位料倉(cāng)的橫截面一般為矩形，上部為長(zhǎng)方體，下部為四角錐形。椎體部分的傾角不小于45°～50°，放料口尺寸為標(biāo)準(zhǔn)散狀料尺寸的3～6倍以上，一般大致為150～300mm，以保證料倉(cāng)內(nèi)的散狀料能自由下落，幸免堆積成拱和卡料。高位料倉(cāng)沿爐子跨縱向布置有三種方案，分不為共用高位料倉(cāng)、部分共用高位料倉(cāng)、單獨(dú)高位料倉(cāng)。本設(shè)計(jì)選用單獨(dú)高位料倉(cāng)。高位料倉(cāng)容積計(jì)算：式中： V —料倉(cāng)容積； q —一天內(nèi)轉(zhuǎn)爐原料消耗量，t； 0.8 —料倉(cāng)裝滿系數(shù)； t —原料貯存時(shí)刻，取h； Y—散料堆積密度，t/m3；石灰按6～8小時(shí)備料，其它24h，白班上料。石灰： V=[(5.88/91.07)×150×34×(1/3)]/(0.8×1.0)=137.02m3螢石： V=[(0.44/91.07)×150×34×1]/(0.8×1.7)=18.12m3白云石： V=[(2.20/91.07)×150×34×1]/(0.8×1.7)=90.59m3焦炭粉： V=[(0.036/91.07)×150×34×1]/(0.8×0.6)=4.20m3各散料標(biāo)準(zhǔn)倉(cāng)計(jì)算和數(shù)量的確定：鐵礦石、石灰、螢石、白云石、焦粉用料倉(cāng)容量選25m3，則：石灰料倉(cāng)個(gè)數(shù)： 137.02/25=5.50 取6個(gè)螢石料倉(cāng)個(gè)數(shù)： 18.12/25=0.73 取1個(gè)白云石料倉(cāng)個(gè)數(shù)： 90.59/25=3.62 取4個(gè)焦炭粉料倉(cāng)個(gè)數(shù)： 4.20/25=0.17 取1個(gè)采納共用料倉(cāng)，其優(yōu)點(diǎn)是料倉(cāng)數(shù)目少，停爐后料倉(cāng)中剩余石灰處理方便。缺點(diǎn)是稱量及下部給料器的作業(yè)頻率太高，出現(xiàn)臨時(shí)故障時(shí)會(huì)阻礙生產(chǎn)。8.5.4鐵合金的供應(yīng)鐵合金料倉(cāng)容積計(jì)算：式中： V —料倉(cāng)容積； Q —一天內(nèi)轉(zhuǎn)爐原料消耗量，t； 0.8 —料倉(cāng)裝滿系數(shù)； t —原料貯存時(shí)刻，h； Y —鐵合金堆積密度，t/m3；鐵合金儲(chǔ)存天數(shù)為3天FeSi： V=[(0.49/91.07)×150×34×3]/(0.8×2.5)=41.2m3FeMn： V=[(1.02/91.07)×150×34×3]/(0.8×3.5)=61.2m3各種鐵合金標(biāo)準(zhǔn)倉(cāng)計(jì)算和數(shù)量的確定：鐵合金用料倉(cāng)容量選25m3，則：FeSi所用料倉(cāng)個(gè)數(shù)：41.2/25=1.65 取2個(gè)FeMn所用料倉(cāng)個(gè)數(shù)：61.2/25=2.45 取3個(gè)大型轉(zhuǎn)爐煉鋼車間的鐵合金供應(yīng)采納類似于散狀料系統(tǒng)的全膠帶供料系統(tǒng)。這種系統(tǒng)工作可靠，運(yùn)輸量大，機(jī)械化程度高，關(guān)于需要鐵合金品種多，用量大的煉鋼車間特不適用。8.6鋼包的工藝參數(shù)鋼包的額定容量為170t，考慮應(yīng)用10%的過(guò)裝余量，鋼包內(nèi)的鋼水實(shí)際容量為170×1.1=187t。鋼包內(nèi)的渣量為金屬量的15%，即187×15%=28.05t。取鋼水的比容是0.14m3/t，熔渣比容是0.28m3/t，結(jié)合以上兩項(xiàng)，鋼包的容積為0.14×187+0.28×28.05=34m3。鋼包采納高鋁質(zhì)滑動(dòng)水口，保證其具有高的常和氣高溫抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度，高的熱穩(wěn)定性和耐磨性。車間需要的鋼包數(shù)Q10的計(jì)算式如下：Q10=Q11+Q12+Q13式中：Q11——車間每晝夜生產(chǎn)周轉(zhuǎn)使用的鋼包個(gè)數(shù)，==17個(gè)Q12——車間每晝夜冷修的鋼包數(shù)，Q12===4個(gè)；Q13——車間備用的鋼包數(shù)，取鋼包總數(shù)的15%；A——車間每晝夜出鋼爐數(shù)，本設(shè)計(jì)為76；T1——每爐鋼使用鋼包的作業(yè)時(shí)刻，min，本設(shè)計(jì)取320min；t——每個(gè)冷修鋼包修理周期時(shí)刻，h，本設(shè)計(jì)取50min；F——鋼包使用壽命，本設(shè)計(jì)取40次。16+5+15%Q10=Q10則Q10=25個(gè)8.7起重機(jī)的選用煉鋼車間內(nèi)，不同類型的起重機(jī)在生產(chǎn)過(guò)程中負(fù)責(zé)各種物料的運(yùn)送和轉(zhuǎn)移作業(yè)。設(shè)計(jì)中，依照工作場(chǎng)所與服務(wù)對(duì)象來(lái)選定起重機(jī)類型，依照起重機(jī)的任務(wù)繁忙程度，即工作量的多少來(lái)選定其工作制度（輕、中、重、特重）類型和臺(tái)數(shù)。本設(shè)計(jì)車間中，參照現(xiàn)行起重機(jī)標(biāo)準(zhǔn)和車間尺寸參數(shù)，車間主體起重機(jī)選擇見(jiàn)表8—5所示：表8-5車間主體起重機(jī)型號(hào)和數(shù)量跨間起重機(jī)型號(hào)跨間距（m）臺(tái)數(shù)加料跨鐵水供應(yīng)區(qū)400/120橋式261爐子跨40t電動(dòng)單梁橋式212鋼水跨400/120橋式212澆鑄跨125/40t橋式241切割跨100/40t橋式241出坯跨125/40t橋式242渣跨150/40橋式2419煉鋼車間人員編制轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)組織實(shí)行崗位制，統(tǒng)一調(diào)度，分工段治理，嚴(yán)格按操作規(guī)程組織生產(chǎn)。具體人員編制見(jiàn)下表9—1：表9—1總勞動(dòng)定員表序號(hào)崗位、工種名稱班次人員合計(jì)備注甲乙丙替換一、煉鋼工序（一）原料部分1）班長(zhǎng)11132）鐵水罐工222173）廢鋼預(yù)備及上料工444214（二）轉(zhuǎn)爐部分1）爐長(zhǎng)1122）爐前操作工4442143）鋼水罐及渣罐工11114（三）修爐部分1）班長(zhǎng)1122）拆磚砌磚工55103）運(yùn)磚工2244）輔助工112（四）修包部分1）班長(zhǎng)11132）回轉(zhuǎn)臺(tái)修理222173）拆包砌包448（五）出渣1）出渣工333211（六）起重運(yùn)輸、機(jī)修1）起重機(jī)司機(jī)1212124402）電、鉗工222173）配管、電焊工22217工人數(shù)合計(jì)技術(shù)及生產(chǎn)治理人員88約占5%合計(jì)56483515152二、精煉工序1）鋼包冷卻工222172）鋼包烘烤工222173）真空處理工222174）真空設(shè)備維修工222175）鋼包維修工3332116）真空室烘烤工22217合計(jì)131313746三、連鑄工序（一）連鑄機(jī)操作人員1）連鑄工長(zhǎng)111142）連鑄班長(zhǎng)111143）鋼包澆鑄工222284）中間包澆鑄工222175）中間包輔助工222176）連鑄主操作工222287）拉矯、剪切操作工222288）出坯操作工111149）配水操作工1111410)液壓站操作工2221711）出坯工2221712）鑄坯檢查清理裝車工33321113）值班電工1111414）值班鉗工2221815）值班儀表工1111416）電氣操作工2221717）中間包維修烘烤工55531918）起重機(jī)操作工22217（二）設(shè)備檢修人員1）鉗工772）電工223）儀表工224）管工115）鉚焊工116)補(bǔ)勤人員1313合計(jì)60343424152四、燃?xì)猓ㄒ唬┭鯕庹?）空氣操作工222172）壓縮機(jī)操作工222173）化驗(yàn)員3332114）Ar凈化操作工222175）維修工222176）水泵站222177）站長(zhǎng)228）打算事務(wù)229）技術(shù)人員4410）值班長(zhǎng)1111411）門(mén)衛(wèi)1111412）調(diào)度電話總機(jī)1111413）儀表維修工2111514）配電室操作工22217（二）氮?dú)庹?）操作工3332112）化驗(yàn)員111143）站長(zhǎng)11（三）氬氣站1）操作工3332112）化驗(yàn)員111143）站長(zhǎng)11（四）貯罐區(qū)1）操作工111142）班長(zhǎng)11合計(jì)40282819115五、給排水1）凈循環(huán)水泵站222172）旋流沉淀池泵站111143）連鑄濁循環(huán)水泵站222174）轉(zhuǎn)爐濁循環(huán)沉淀池111145）轉(zhuǎn)爐除塵循環(huán)泵站111146）轉(zhuǎn)爐除塵污泥處理間222177）脫鹽水站22217合計(jì)111111740六、熱力1）空壓站222172）轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐333110合計(jì)555217七、通風(fēng)1）轉(zhuǎn)爐除塵系統(tǒng)222172）除塵鼓風(fēng)機(jī)房222173）公共設(shè)施、采暖管道維修22合計(jì)644216八、電氣1）轉(zhuǎn)爐電氣室222172）精煉電氣室222173）連鑄電氣室222174）煉鋼變電所111145）精煉變壓器室111146）水處理變電所111147）氧氣站電氣室333211合計(jì)121212844九、機(jī)修1）工長(zhǎng)112）機(jī)床工553）鉗工444）結(jié)晶器檢修工445）電焊工116）材料備品、工具治理工117）補(bǔ)勤11合計(jì)1717十、檢化室1）爐前快速化驗(yàn)室3331102）制氧間化驗(yàn)室222173）氫氣站化驗(yàn)室111144）水處理化驗(yàn)室335）精煉快速化驗(yàn)室22217合計(jì)1188431總計(jì)2311631509263110煉鋼車間經(jīng)濟(jì)指標(biāo)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)直接反映企業(yè)生產(chǎn)、技術(shù)、治理的水平。本設(shè)計(jì)中，煉鋼車間要緊經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)表10-1所示：表10-1要緊經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目單位數(shù)值轉(zhuǎn)爐座數(shù)座2轉(zhuǎn)爐公稱容量噸150轉(zhuǎn)爐冶煉周期分鐘/爐38純吹氧時(shí)刻分鐘/爐16轉(zhuǎn)爐平均出鋼量噸/爐150年的工作天數(shù)天/年345年產(chǎn)爐數(shù)爐/年26142轉(zhuǎn)爐作業(yè)率百分比94.5連鑄收得率百分比98爐外精煉收得率百分比99參考文獻(xiàn)[1]李傳薪.鋼鐵廠設(shè)計(jì)原理（下冊(cè)）[M].北