年產(chǎn)370萬噸連鑄坯的轉爐煉鋼車間工藝設計論文

③天車軌面標高H0H0=H+H5+H6+(1.4~1.6)=11.242+4.764+1.370+1.5=18.876m式中：H——連鑄機總高，11.242m；H5——龍門鉤至鋼包水口距離，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計中取澆鑄跨、過渡跨、出坯跨跨度均為24m；出鋼跨跨度取21m。3)澆鑄跨長度的確定與加料跨和轉爐跨取齊。4)連鑄機總長度L連鑄機總長度是指從結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——連鑄機弧半徑，7.5m；L1——矯直切點后拉矯機的延伸長度，取2.0m；L2——中間輥道長度，取5.5m；L3——切割區(qū)長度，取5m；L4——引錠桿長度，取21.2m；L5——冷床前輥道長度，取3.0m；L6——冷床區(qū)長度， 取2.0m。8煉鋼車間其它設備的選擇與計算8.1渣罐車8.1.1渣罐車型號的選取設計冶煉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——車間每晝夜周轉使用的渣罐數(shù)量，；Q42——生產(chǎn)時常安放在爐下渣車內(nèi)和其它指定位置上的渣罐數(shù)，由于鐵水預處理爐渣回收，因此總共取5個；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)，本設計中為36；T4——一個渣罐的作業(yè)周轉時刻，本設計為8h。即8.2混鐵車鐵水是轉爐煉鋼的要緊原料。考慮到能量和焦炭的耗費，本設計采取高爐供應鐵水。鐵水運輸采納混鐵車的方式，提高了效率和適應了現(xiàn)代煉鋼的趨勢。采取300t的混鐵車，混鐵車臺數(shù)N（臺）可由下式確定：式中：Pmax——高爐鐵水最高日產(chǎn)量，t/d，依照物料平衡計算得本設計為11054t/d；Q——混鐵車容量，t，本設計為300t；n——混鐵車裝滿系數(shù)，取0.9；c——混鐵車日周轉次數(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，混鐵車的臺數(shù)選取8臺。8.3鐵水罐關于150t的轉爐，選擇300t的鐵水罐，由于鐵水罐的使用比較多，因此共需要8個鐵水罐，工作罐4個，修理2個，烘烤2個。8.4廢鋼供應系統(tǒng)8.4.1轉爐車間晝夜所需廢鋼量轉爐車間晝夜所需廢鋼量由下式進行計算式中:T——轉爐公稱爐容量，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廢鋼貯倉容積或堆放場地所需面積計算廢鋼進行分類存放，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至轉爐前。廢鋼間的面積決定于廢鋼儲存定額，由于本設計中設定企業(yè)有自己的廢鋼加工站，考慮儲存3天，廢鋼間面積可按下式計算：==611.97m2式中：Q——每日所需廢鋼量，t/d，依照物料平衡計算得本設計為3826.44t/d；x——廢鋼儲存定額，d，本設計為3d；H——廢鋼儲存同意高度，包含坑的深度，按平均取2.5m；ρ——廢鋼堆積密度，本設計取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，依照物料平衡計算得本設計為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)，本設計取2次；ρ——廢鋼的堆積密度，t/m3,本設計取2.75t/m3。廢鋼料斗數(shù)量為車間周轉之料斗數(shù)，再加上備用料斗數(shù)量，設計中取4個。8.5散裝材料供應系統(tǒng)8.5.1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)，取2天； 0.8 —料倉裝滿系數(shù)； Y —散料堆積密度，t/m3。依照物料平衡計算可得：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選用標準料倉，總容量為：V總=126m3故料倉需要個數(shù)：石灰料倉個數(shù)： n=823.21/126=6.53 取7個螢石料倉個數(shù)： n=36.24/126=0.29 取1個白云石料倉個數(shù)： n=181.18/126=1.44 取2個焦炭粉料倉個數(shù)： n=8.40/126=0.07 取1個8.5.2上料方式的選擇本設計采納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→匯合膠帶運輸機→匯合料斗→轉爐這種上料系統(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。8.5.3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，并利用重力向轉爐及時和可靠地供料保證轉爐正常生產(chǎn)。高位料倉的橫截面一般為矩形，上部為長方體，下部為四角錐形。椎體部分的傾角不小于45°～50°，放料口尺寸為標準散狀料尺寸的3～6倍以上，一般大致為150～300mm，以保證料倉內(nèi)的散狀料能自由下落，幸免堆積成拱和卡料。高位料倉沿爐子跨縱向布置有三種方案，分不為共用高位料倉、部分共用高位料倉、單獨高位料倉。本設計選用單獨高位料倉。高位料倉容積計算：式中： V —料倉容積； q —一天內(nèi)轉爐原料消耗量，t； 0.8 —料倉裝滿系數(shù)； t —原料貯存時刻，取h； Y—散料堆積密度，t/m3；石灰按6～8小時備料，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各散料標準倉計算和數(shù)量的確定：鐵礦石、石灰、螢石、白云石、焦粉用料倉容量選25m3，則：石灰料倉個數(shù)： 137.02/25=5.50 取6個螢石料倉個數(shù)： 18.12/25=0.73 取1個白云石料倉個數(shù)： 90.59/25=3.62 取4個焦炭粉料倉個數(shù)： 4.20/25=0.17 取1個采納共用料倉，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)臨時故障時會阻礙生產(chǎn)。8.5.4鐵合金的供應鐵合金料倉容積計算：式中： V —料倉容積； Q —一天內(nèi)轉爐原料消耗量，t； 0.8 —料倉裝滿系數(shù)； t —原料貯存時刻，h； Y —鐵合金堆積密度，t/m3；鐵合金儲存天數(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各種鐵合金標準倉計算和數(shù)量的確定：鐵合金用料倉容量選25m3，則：FeSi所用料倉個數(shù)：41.2/25=1.65 取2個FeMn所用料倉個數(shù)：61.2/25=2.45 取3個大型轉爐煉鋼車間的鐵合金供應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，運輸量大，機械化程度高，關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，考慮應用10%的過裝余量，鋼包內(nèi)的鋼水實際容量為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，結合以上兩項，鋼包的容積為0.14×187+0.28×28.05=34m3。鋼包采納高鋁質滑動水口，保證其具有高的常和氣高溫抗折強度、抗壓強度，高的熱穩(wěn)定性和耐磨性。車間需要的鋼包數(shù)Q10的計算式如下：Q10=Q11+Q12+Q13式中：Q11——車間每晝夜生產(chǎn)周轉使用的鋼包個數(shù)，==17個Q12——車間每晝夜冷修的鋼包數(shù)，Q12===4個；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)，本設計為76；T1——每爐鋼使用鋼包的作業(yè)時刻，min，本設計取320min；t——每個冷修鋼包修理周期時刻，h，本設計取50min；F——鋼包使用壽命，本設計取40次。16+5+15%Q10=Q10則Q10=25個8.7起重機的選用煉鋼車間內(nèi)，不同類型的起重機在生產(chǎn)過程中負責各種物料的運送和轉移作業(yè)。設計中，依照工作場所與服務對象來選定起重機類型，依照起重機的任務繁忙程度，即工作量的多少來選定其工作制度（輕、中、重、特重）類型和臺數(shù)。本設計車間中，參照現(xiàn)行起重機標準和車間尺寸參數(shù)，車間主體起重機選擇見表8—5所示：表8-5車間主體起重機型號和數(shù)量跨間起重機型號跨間距（m）臺數(shù)加料跨鐵水供應區(qū)400/120橋式261爐子跨40t電動單梁橋式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爐煉鋼生產(chǎn)組織實行崗位制，統(tǒng)一調度，分工段治理，嚴格按操作規(guī)程組織生產(chǎn)。具體人員編制見下表9—1：表9—1總勞動定員表序號崗位、工種名稱班次人員合計備注甲乙丙替換一、煉鋼工序（一）原料部分1）班長11132）鐵水罐工222173）廢鋼預備及上料工444214（二）轉爐部分1）爐長1122）爐前操作工4442143）鋼水罐及渣罐工11114（三）修爐部分1）班長1122）拆磚砌磚工55103）運磚工2244）輔助工112（四）修包部分1）班長11132）回轉臺修理222173）拆包砌包448（五）出渣1）出渣工333211（六）起重運輸、機修1）起重機司機1212124402）電、鉗工222173）配管、電焊工22217工人數(shù)合計技術及生產(chǎn)治理人員88約占5%合計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）真空設備維修工222175）鋼包維修工3332116）真空室烘烤工22217合計131313746三、連鑄工序（一）連鑄機操作人員1）連鑄工長111142）連鑄班長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）起重機操作工22217（二）設備檢修人員1）鉗工772）電工223）儀表工224）管工115）鉚焊工116)補勤人員1313合計60343424152四、燃氣（一）氧氣站1）空氣操作工222172）壓縮機操作工222173）化驗員3332114）Ar凈化操作工222175）維修工222176）水泵站222177）站長228）打算事務229）技術人員4410）值班長1111411）門衛(wèi)1111412）調度電話總機1111413）儀表維修工2111514）配電室操作工22217（二）氮氣站1）操作工3332112）化驗員111143）站長11（三）氬氣站1）操作工3332112）化驗員111143）站長11（四）貯罐區(qū)1）操作工111142）班長11合計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）轉爐濁循環(huán)沉淀池111145）轉爐除塵循環(huán)泵站111146）轉爐除塵污泥處理間222177）脫鹽水站22217合計111111740六、熱力1）空壓站222172）轉爐余熱鍋爐333110合計555217七、通風1）轉爐除塵系統(tǒng)222172）除塵鼓風機房222173）公共設施、采暖管道維修22合計644216八、電氣1）轉爐電氣室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121212844九、機修1）工長112）機床工553）鉗工444）結晶器檢修工445）電焊工116）材料備品、工具治理工117）補勤11合計1717十、檢化室1）爐前快速化驗室3331102）制氧間化驗室222173）氫氣站化驗室111144）水處理化驗室335）精煉快速化驗室22217合計1188431總計2311631509263110煉鋼車間經(jīng)濟指標技術經(jīng)濟指標直接反映企業(yè)生產(chǎn)、技術、治理的水平。本設計中，煉鋼車間要緊經(jīng)濟技術指標表10-1所示：表10-1要緊經(jīng)濟技術指標項目單位數(shù)值轉爐座數(shù)座2轉爐公稱容量噸150轉爐冶煉周期分鐘/爐38純吹氧時刻分鐘/爐16轉爐平均出鋼量噸/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[1]李傳薪.鋼鐵廠設計原理（下冊）[M].北