XXXX学
毕业设计务书
课题名称 设计年产395万吨合格连铸坯转炉炼钢车间
学 院 冶金工程学院
专业班级
姓 名
学 号
毕业设计容：
1绪
2设计方案确定证
3物料衡热衡计算
4氧气顶底复吹转炉设计
5氧枪设计
6钢包设计
7连续铸钢设计
8车间厂房设计
9转炉设计图张车间面图连铸机图张
指导教师签字：
摘
设计年产量395万吨合格连铸坯炼钢厂车间冶炼钢种IFX80Q23509CuPNiE36中典型钢种IF钢根典型钢种确定生产路线高炉铁水→预处理脱硫脱磷→转炉→RH→连铸
文设计2座195吨转炉1座RH炉设备钢包行车结晶器中间包等种加料烟气冷处理装置转炉冶炼周期40分钟
设计物料衡热衡炉型计算炉外精炼连铸烟气净化系统等做详细介绍
关键词：转炉二次精炼连铸IF钢车间设计
Abstract
This thesis is a design of a steel plant which can produce 395 million tons of qualified steel slab each year．The main kinds of steel are IF X80 Q235 09CuPNi and E36．And the typical steel is IF steel．And then the main routine to smelt this is hot metal desulphurization and dephosphorization pretreatment →BOF → RH →CC．
In this paper2 BOF of 195 tons a RH furnace as well as other equipments such as ladles cranes mold tundish and a variety of feeding and flue gas treatments devices are designed．The toptotop time of BOF is 40min．
The design of the material balance and thermal balance the furnace shape refining continuous casting and the flue gas purification system a detailed introduction were finished．
Keywords：BOF Second Refining continuous casting IF Steel The workshop designs
目录
摘 I
Abstract II
目录 III
绪 1
1 设计方案确定证 2
11 产品纲制定 2
111 产品纲制定原方法 2
112 产品纲 2
113 典型钢种（IF钢）介绍 3
114 E36船板钢 4
115 Q235结构钢 5
116 X80线钢 6
117 耐候钢 6
12 方案选择证 7
121 炉容量座数确定 7
122 冶炼精炼方法选择证 8
123 连铸机选择 13
2 物料衡热衡计算 15
21原始数 15
211铁水成分温度 15
212原材料成分 15
213冶炼钢种成分 16
214均热 16
215反应热效率（认25℃炼铁温度两者数值似） 16
216关参数选 17
22 物料衡计算 17
221炉渣量炉渣成分计算 17
222 矿石烟尘中铁量氧量计算 22
223 炉气成分重量计算见表214 22
224 未加废钢时氧气消耗量计算见表215 23
225 钢水量计算 24
226 未加废钢时物料衡表见表216 24
23 热衡计算（取冷料25℃） 24
231 热收入项 24
232 热支出项 25
233 热衡表见表217 26
24 加入废钢物料衡计算 27
241 加入废钢物料衡计算 27
3 车间体设备设计 30
31 转炉炉型设计 30
311 原始数 30
312 炉容 30
313 熔池尺寸计算 30
314 炉帽尺寸确定 31
315 炉身尺寸确定 32
316 出钢口尺寸确定 32
317 炉衬厚度确定 32
318 炉壳厚度确定 32
319 验算高宽 33
3110 转炉参数 33
32 喷头氧枪设计计算 33
321 喷头参数选择 33
322 氧枪枪身设计 35
33 氧枪升降机构更换装置 38
331 氧枪升降机构 38
332 升降卷扬机变速方式 39
333 升降车固定导轨 39
334 安全装置 39
335 氧枪更换装置 40
34 连铸机设计参数 40
341 钢包允许浇铸时间 40
342 铸坯断面选择 40
343 理拉速工作拉速确定 41
344 冶金长度计算 42
345 连铸机圆弧（外弧）半径计算R 43
346 连铸机流数计算 44
347 连铸机生产力计算 44
35 盛钢桶计算 46
351盛钢桶容积计算 46
352 钢包需量计算 49
353 钢包质量计算 49
36 RH精炼 51
361 处理容量 51
362 处理时间 51
363 循环数 52
364 循环流量 52
365 真空度 53
366 真空泵抽气力 53
37 钢包回转台 54
371 直臂式钢包回转台 54
371 双臂式钢包回转台 54
38 中间包设计参数 55
381 中间包作 55
382 中间包形状构造 55
383 中间包车 58
39 结晶器设计参数 59
391 结晶器结构型 59
392 结晶器结构参数确定 59
393 结晶器振动振动装置 60
310 二次冷系统设计 61
3101 二次冷装置 61
3102 喷水冷系统 61
3103 喷嘴选择布置 62
3104 夹辊辊径辊距布置 63
3105 拉坯矫直机 63
311 连铸机总体尺寸确定 64
3111 连铸机总长度 64
3112 连铸机高度 64
3113 连铸区总宽度 65
4 车间厂房设计 66
41 厂房布置形式选择 66
42 厂房尺寸确定 66
421 炉子跨尺寸确定 66
422 加料跨尺寸确定 70
423 钢水接受跨设计 71
424 精炼跨设计计算 71
425 浇铸跨尺寸确定 72
43 供料系统尘系统设计 73
431 供料系统 73
432 尘系统 76
致谢 82
参考文献 83
绪
转炉钢铁冶金体设备 前 社会济持续发展价值观环保新法规转炉设计操作提出越越严格求 否实现限度效率程度污染 济效 生存发展性等问题 高效率 高质量 高寿命 低污染 低问题 设计目标
作四年学学专业次总结 书学知识做次总结综合应 力求达设计目标
1996年中国钢产量首次突破1亿吨 中国成世界第产钢国 迄止 已连续年稳居世界第位置 2003年 已占世界总产量252004年 国钢产量27亿吨 生铁产量25亿吨 2020年 国实现GDP翻两番 钢铁需求量进步增加 钢铁工业存着较发展潜力进行转炉炼钢车间设计积极意义
次设计根种参数条件 着制宜 济适原 知识资料限等问题中设备具体情况知识选择具体设计
编者时间水限 设计难免存诸足处 敬请老师予批评指导
1 设计方案确定证
11 产品纲制定
111 产品纲制定原方法
根典型钢种冶炼工艺流程连铸坯类型 板坯方坯圆坯等 结合目前市场钢产品调研 预测未市场需什类型钢种 运市场战略眼光预测出市场需种钢材 确定车间产品纲
112 产品纲
冶炼钢种化学成分（见表1112）
钢种：IF钢
表 11 IF化学成分()
C
Si
Mn
P
S
0002~0005
0010~0030
0100~0200
0003～ 0015
0007～ 0010
Al
N
Ti
Nb
O
0020～ 0070
0001～ 0004
0020～ 0040
0004～ 0010
≤0003
钢种化学成分
表 12 钢种牌号化学成分（）
钢种
C
Si
Mn
P
S
Q235（碳素结构钢）
0140~0220
≤0300
0300~0650
≤0045
≤0050
X80（线钢）
0020~0060
0100~0250
1400~1800
≤0013
≤0002
E36(船板钢)
≤0150
≤0400
01000150
≤0015
≤0010
09CuPNi(耐候钢)
<0120
0250～0750
0200～0500
007～015
<0040
种钢种产量产量例表：
表 13 种钢种产量产量例
品种
钢号
产品（）
产量（t）
汽车板
IF
25
9875
碳素结构钢
Q235
20
79
线钢
X80
20
79
船板钢
E36
20
79
耐候钢
09CuPNi
15
5925
113 典型钢种（IF钢）介绍
IF钢(Interstitial Free Steel) 间隙原子钢 继沸腾钢铝镇静钢动化工业广泛应代深钢IF钢出现早追溯1960年 日位薄板研究员偶然机会成功开发种特殊钢IF钢特点含碳量低 加入TiNb 形成TiNbCN化合物钢中间隙原子 具优异深性高塑性应变高延伸率高硬化指数 较低屈强 具优异非时效性 誉第三代超深重钢[1]
汽车材料70~80钢铁材料 IF钢定程度IF钢代表国家钢铁工业水[2]国汽车技术水方面 已发达国家步着汽车工业断发展 优质汽车钢求越越高 需求越越高 紧汽车工业新发展趋势 研究开发新代汽车钢 必成国钢铁工业应基础研究重发展方C N含量决定产品终性添加Ti Nb量少 冶炼程中量降低C N含量稳定产品质量减少成关键 IF钢冶炼点：(1)超低碳 传统IF钢含碳量0005～001现代IF钢采顶底吹转炉冶炼 改进RH处理 连铸程中采防增碳措施 济条件碳含量降低 般C≤0005N≤0003新IF钢产品含碳量低0002(2)微合金化 钢中加入定量强碳氮化物形成元素Ti NbC N样间隙原子固定形成间隙原子钢 IF钢冶金基础化学量计算 钢中强碳氮化元素含量X(X代表TiNb)满足：X(atom)(C(atom)+N(atom)1CN原子完全固定成X(CN)X(CN)析出动力学程 钢中CN原子完全固定间隙原子存 钢呈现非实效性 必加入量X 化学量计算 部分剩X硫化物等形式固溶方式存钢中
IF钢冶炼点确定IF钢冶炼工艺路线环节注意事项（溪钢铁公司炼钢厂例）[3]：
① IF钢生产工艺路线
铁水脱硫→复吹转炉→RH→板坯连铸
② 铁水脱硫
采喷吹金属镁粉粒钝化活性石灰铁水进行脱硫 求处理入转炉铁水中w(S)≤00030扒渣铁水包带渣量厚度≤20 mm
③ 复吹转炉冶炼
采精料废钢活性石灰(硫质量分数≤0040)冶炼 冶炼全程底吹氩气 钢包预加活性石灰 出钢程脱氧 进行锰合金化处理 采碳包衬钢包盛装钢水复吹转炉冶炼粗钢成分求表11示
表11 复吹转炉冶炼粗钢成分求（）
C
Si
Mn
P
S
O
N
≤003
≤002
010020
≤0007
≤0006
00400060
≤00025
④ RH真空精炼
RH采6级8泵连续抽真空 现真空压力达01 kPa 钢水循环量130tminRH处理IF钢时 采取轻处理处理相结合真空精炼处理方法 钢水RH真空精炼位 先采泵抽真空 真空度达1～2 kPa连续钢水处理13～15 min完成脱碳脱氧务 进行脱氧钛合金化
⑤ 板坯连铸
采碳中包渣超低碳结晶器保护渣 必须保护浇铸(中包密封 长水口滑板浸入式水口等吹氩保护)
114 E36船板钢
船板造船工业缺少原材料 船板性质量状况越越受船东船厂船舶设计者重视船板钢历中厚板轧机轧制中厚板轧机轧制薄规格钢板(≤18 mm)较困难：方面难保证薄规格钢板板形尺寸 方面轧制薄规格钢板时产降低 般中厚板厂薄规格钢板进行限制性生产然热连轧宽带钢轧机专轧制薄规格钢卷 开矫直钢板具尺寸精度高板形质量成材率高生产成低等优点目前济形势 钢材部门降低生产成 追求利益化 开钢板越越重视 开钢板代部分中厚板轧机产品具重济意义[4]
生产工艺控制点[5]：
① 工艺流程
铁水预处理→转炉→LF→RH（Ca处理）→板坯连铸
② 原料
铁水预处理采深脱硫 彻底扒渣 入转炉铁水硫0002钢包求红包周转+底吹效果良废钢求干燥洁净 冶炼DH36EH36 级船板时废钢量采低硫产废钢
③ 转炉冶炼
采顶底复合转炉吹炼 E36 级船板需镍微合金化处理冶炼程注意底吹气体氮气氩气时切换 防止冶炼期增氮终点目标碳含量0006009 P≤0010 S≤0010 出钢［O］≤50ppm
铌合金化采出钢前钢包加入铌铁完成出钢程采戴挡渣帽期挡渣锥控制渣出钢程加入钢芯铝石灰 利渣洗作完成初渣形成程出钢渣层厚度控制50mm
④ RHLF控制
LF炉采进站立喂铝线工艺快速脱氧 精炼程分批加入石灰萤石造渣 通加入铝丸硅钙粉AD复合脱氧剂等完成扩散脱氧造渣原： 渣系中MnO+FeO 含量低20 满足炉渣脱氧脱硫必条件 时炉渣碱度控制>45 白渣保持时间>10min造渣程中遵循快白稳原 配合合理吹氩搅拌工艺精炼期 利良动力学热力学条件完成钢水深脱硫 精炼结束硫含量降0004时 BD级船板精炼结束 进行钙处理保证足够软吹时间 钙处理效果保证 目标值中包钙含量达(2030)ppm
考虑生产节奏控制 RH炉真空周期般40min 极限真空度设计 <67Pa 极限真空保持时间1015min保证处理效果 铝丸钛合金加入时机净循环时间佳循环流量控制关键循环处理 钢中[H]降15ppm 钢中[O]降25ppm
⑤ 连铸参数配置
严格执行保护浇注 中包前Ar清扫 确保包长水口间密封 包流率保证100 防止钢水二次氧化浇注程吸氮浸入式长水口插入深度控制110140mm生产节奏控制合理 浇注程始终保证中包钢水高度高界高度中包覆盖剂选含MgO碱性覆盖剂BDE级船板保护渣选择包晶钢保护渣 E36级船板选择中碳钢保护渣塞棒水口控制中间包结晶器钢流 中间包留钢810t停浇控制中间包渣实行恒拉速拉钢 断面250mm×1600mm时 典型拉速115mmin采动态轻压技术 动态轻压参数根实际拉速确定
115 Q235结构钢
Q235钢 输送低压流体类钢般转炉炉冶炼 原料铁水加废钢 钢中硫磷含量高优质碳素结构钢 般硫0050 磷0045 Q235钢碳素结构钢（GB7001999）类钢般转炉炉冶炼 原料铁水加废钢 钢中硫磷含量高优质碳素结构钢 般硫0050 磷0045原料带入钢中合金元素含量 铬镍铜般超030 成分性求 类钢牌号Q195Q215AQ235ABCDQ255ABQ275等钢级表示
Q235钢产量 途广 轧制成板材型材（圆方扁工槽角等）异型材制造焊接钢厂房桥梁船舶等建筑结构般输送流体道类般热处理直接
Q235钢输送低压流体般焊Q195AQ215AQ235A钢制造采易焊接软钢制造钢进行水压弯曲压扁等实验 表面质量定求 通常交货长度410m 常求定尺（倍尺）交货焊规格公称口径表示（毫米英寸）公称口径实际 焊规定壁厚普通钢加厚钢两种 钢端形式分带螺纹带螺纹两种
116 X80线钢
线钢天然气石油输送 着天然气石油需求量断增加 输送线钢需求量日益增 时提高输送效率增加输送工作压力 求线钢具高强度高韧性良焊接性决定线钢着高等级高性求方发展X80线钢满足高等级发展趋势 具备较高强度 具良韧性抗疲劳性抗断裂性 时具备良焊接加工性[18] 适应国输油输气道建设环境输送介质求 国道建设工程中应
满足X80高等级线钢性求 冶炼工艺提出新求 具较高钢液洁净度 低杂质元素含量 低磷低硫低气体含量 时满足钢坯部质量控制中心偏析采低碳成分设计体系
碳低碳钢传统济强化元素 钢焊接性力学性抗HIC性影响 裂纹敏感指数出碳影响焊接性敏感元素外 钢强度碳含量增加提高 击韧性明显降 满足高强度高韧性良匹配 时 HIC性恶化钢中偏析带直接关 控制碳含量利碳偏析改善 X80线钢碳含量趋势采低碳成分设计体系
硫线钢中害元素 影响线钢击韧性 导致线钢异性研究表明[6] 钢中硫含量高0005时 着钢中硫含量增加 抗裂纹敏感性显著增加硫含量低 0002时 抗裂纹明显降低X80线钢采低硫含量成分求
磷线钢中种易偏析元素 尤[P]>0015时 磷偏析急剧增加 促偏析带硬度增加 裂纹性降外 磷恶化焊接性 显著降低钢低温击韧性X80线钢钢中磷含量严格求
117 耐候钢
耐候钢 耐气腐蚀钢 指含少量耐候性合金元素 气中具良耐腐蚀性 相锈钢价格较低低合金钢耐候钢耐气腐蚀性普碳钢2～ 8倍 时间越长 耐腐蚀性越突出耐候钢裸露涂装稳定化处理耐候钢作种高效钢材
直气腐蚀钢品种开发腐蚀研究热点美国早商业化耐候钢产品国家 1933年美国钢铁公司研制出Corten系耐候钢产品 世界国家Corten系耐候钢基础开始规模研制耐候钢 开发出符合国资源特点求产品印度SailcorA系列 韩国RAWS50日SPAHCUPTENG 德国ST 35等等耐候钢均CuPCrNiCuMnCr系基础 称传统耐候钢 强度级均较低目前 高强度耐候钢发展较前瑞典SSAB公司Domex500700W系列 屈服强度达700MPa级 产品规格存局限性 厚度6 mm国20世纪60年代开始研制耐候钢 目前 已开发出系列耐候钢产品 CuPTiRECuPCrNiCuMnNiCr系 铁路车辆集装箱桥梁建筑汽车等行业广泛应
国耐候钢产品铁路车辆集装箱桥梁等领域 建筑工程机械煤矿机械等量暴露气特殊工况条件器械 腐蚀引起寿命缩短造成济损失 腐蚀失效造成重事 领域耐候结构钢需求会日益增 具良机械性成型性焊接性低温韧性基础 时具良耐腐蚀性造成耐候结构钢成偏高 开发具低成济耐候结构钢具良市场前景市场竞争力[7]
12 方案选择证
121 炉容量座数确定
1211 转炉车间转炉座数
保持车间正常生产 必须定数目转炉常吹炼状态 根国外生产实践 普遍认：转炉车间保持23座转炉时吹炼较合理 转炉太 反相互干扰影响正常生产 设备利率低
炉衬材料改进溅渣护炉技术采 炉衬寿命幅度提高 需3吹22吹1生产方式配置修砌吹转炉 转炉车间常吹炉座数车间炉座总数综述设计选2吹2模式配置
1212 转炉容量
根炼钢产品方案 时参类型车间生产验 选取均先进指标连铸坯收率96 转炉效作业天数300天 转炉冶炼周期40min进行初步计算 计算步骤：
（1） 根生产规模产品方案计算出年需钢水量
年需钢水量 年需良坯量良坯收率
已知钢种连铸薄板坯395×104 t参类型先进技术指标
年需钢水量 39596 41146×104 t
（2） 计算出钢炉数（2吹2计算）
年出钢炉数 2×
2×
转炉作业率 ×100
×100
822
年出钢炉数 2×365×822×24×6040 21600(炉)
天出钢炉数 年出钢炉数年作业率
21600300 72(炉)
均炉产钢水量 年产钢水量年出钢炉数
41146×104 t21600
190t
（3） 确定转炉容量
简化设计便计算设计选定195吨转炉2座 2吹2方式生产
（4） 核算车间年产量
195×21600×964043×104 t良坯
122 冶炼精炼方法选择证
1221 生产流程选择证
IF钢钢水纯净度着较苛刻求 生产工艺流程选取直接影响IF钢品质生产行前IF钢生产三种典型工艺流程 必须根企业现装备条件选择合适流程
工艺路线A：
高炉→铁水脱硫→顶底复吹转炉→氩气搅拌→RH真空处理→连铸
工艺路线B：
高炉→铁水脱硫→转炉冶炼→氩气搅拌→RH真空处理→LF精炼→连铸
工艺路线C：
高炉→铁水脱硫→转炉冶炼→氩气搅拌→LF精炼→RH真空处理→连铸
工艺A目前国外生产IF钢常方法 适传统厚板坯连铸机 需LF精炼处理 生产成低 工艺设备基满足IF钢生产需工艺B工艺C采LF精炼 包渣改性 利渣吸收夹杂物 净化钢液目前马钢钢采LFRH双联法薄板坯连铸机成功实现IF钢批量生产 两种工艺路线相复杂 成相较高设计采：铁水预处理—转炉冶炼—RH真空精炼—连铸工艺路线
1222 转炉进铁方式
转炉进铁方式般分三种：鱼雷罐车进铁方式 混铁炉进铁方式铁水罐直接进铁方式
（1） 鱼雷罐车进铁
鱼雷罐车进铁称混铁车进铁 指高炉铁水鱼雷罐车运输 基流程：鱼雷罐运炼钢车间 倒罐站倒入转炉铁水罐 进行铁水预处理直接兑入转炉
鱼雷罐车进铁优点：入转炉铁水够准确计量 便转炉炼钢动控制 利转炉炼钢生产稳定炼钢生产鱼雷罐形状保证较热损失 铁水保温效果 铁水温降炼钢工艺布置较容易利生产组织调度铁水运输需加隔离车 铁路运行安全
鱼雷罐车进铁缺点：次性投资较鱼雷罐维修相铁水罐需较维修设施
（2） 混铁炉进铁
混铁炉进铁指高炉铁水通混铁炉装入转炉 种进铁方式种中转炉常进铁方式 国较普遍 基流程：高炉铁水铁水罐车运炼钢车间 先倒入混铁炉 混铁炉倒入转炉铁水罐
混铁炉进铁优点：够保证铁水成分温度均匀稳定 利转炉冶炼入转炉铁水够准确计量 便转炉炼钢动控制 利转炉炼钢生产稳定炼钢生产
混铁炉进铁缺点：采煤气保温 增加炼钢耗60kgt增加次铁水倒转次数 铁水温降10～15℃宜工艺布置 影响车间工序铁水罐机车易布置
（3） 铁水罐直接进铁
铁水罐直接进铁指高炉铁水铁水罐车运炼钢车间 直接作转炉铁水罐 进行倒罐
铁水罐进铁优点：直接进铁 减少铁水倒转 铁水温降三种进铁方式中温降 节效益 投资相较
铁水罐进铁缺点：高炉出铁时出铁量易控制 保证转炉铁水装入量准确稳定 转炉冶炼带困难
综述 工艺行节方面进行分析 铁水罐直接进铁工序简单 铁水温降 种发展前景转炉进铁工艺 高炉现未解决计量问题混铁炉进铁方式种耗较高进铁方式 新建炼钢车间宜选取结合设计车间求年产钢量395万吨 采鱼雷罐车进铁方式合适
1223 铁水预处理
采铁水预处理目提高铁水质量分散转炉冶炼功 减轻取消转炉脱磷脱硫负担 转炉冶炼功着重脱碳升温 提高钢质量 具单化专业化特点外减转炉脱磷脱硫操作 实现少渣精炼缩短冶炼时间 提高钢质量现铁水预处理脱硫方法KR法喷吹法
KR法指浇注耐火材料烘烤十字形搅拌头 浸入铁水包熔池定深度 旋转产生漩涡 氧化钙碳化钙基脱硫粉剂铁水充分接触反应 达脱硫目优点动力学条件优越 利采廉价脱硫剂CaO 脱硫效果较稳定 效率高(脱硫≤0005) 脱硫剂消耗少 适应低硫品种钢求高例钢厂采足设备复杂 次投资较 脱硫铁水温降较
喷吹法利惰性气体（N2 Ar ）作载体脱硫粉剂（CaO CaC2Mg）喷枪喷入铁水中 载气时起搅拌铁水作 喷吹气体脱硫剂铁水三者间充分混合进行脱硫目前 喷吹镁系脱硫剂发展趋势 优点设备费低 操作灵活 喷吹时间短 铁水温降相KR法言 次投资少 适合中型企业低成技术改造喷吹法缺点 动力学条件差 研究表明 CaO基脱硫剂情况 KR法脱硫率喷吹法四倍
处理容器采鱼雷罐时流场极均匀 漩涡横发展 造成死角 尤鱼雷罐两头底部中间部分区域铁水流动性较差 程度恶化脱硫动力学条件 处理容器选择铁水包[8]
设计采KR法CaO铁水包脱硫
1224 转炉冶炼
氧化转炉炼钢法分顶吹法 底吹法 顶底复台吹炼法
氧气顶吹转炉炼钢法(LD法)炉法相较 优点炉反应速度快 生产率高铁蒸发率 渣中含铁高 烟尘 吹损 金属收率低 时热损失增顶吹整熔池搅拌强度够 存采滞区域 存着温度梯度浓度梯度 熔池具均匀性 渣钢混合完全 渣中FeO含量高特低碳区炉渣强烈氧化 吹炼程容易出现喷溅 限制供氧强度提高 限制顶吹法生产率金属收率进步提高
氧气顶吹法相较 底吹法优点吹炼程静 喷溅少 金属收率提高 残锰量较高 铁合金消耗减少 吹炼时间缩短 生产率提高氧气流吹入穿熔池 熔池搅拌力增强 熔池温度成分更加均匀 渣钢间混合更更接衡 防止熔池氧化氧流吹入穿熔池直接金属接触 利碳直接氧化碳氧反应CO气泡熔池底部生成 改善脱碳反应动力学条件 脱碳反应优先脱磷反应 易吹炼极低碳钢[9]缺点热效率低 前期P力差 炉底易损坏
显然 氧气底吹法氧气顶吹法相较 长短底吹弥补顶吹某足处(搅拌力弱) 失顶吹某长处(前期磷率高) 两者结合达佳冶金效果设计选择顶底复吹转炉进行冶炼
1225 精炼方式选择证
炉外精炼转炉电炉中初炼钢液移容器中进行精炼炼钢程 二次炼钢炼钢程分初炼精炼两步进行初炼：炉料氧化性气氛炉进行熔化脱磷脱碳合金化精炼：初炼钢液真空惰性气体原性气氛容器中进行脱气脱氧脱硫 夹杂物进行成分微调等样炼钢分两步进行 提高钢质量 缩短冶炼时间 简化工艺程降低生产成 常炉外精炼方法：（1）真空：RHVODDH等（2）搅拌：VD（吹氩）ASEASKF（电磁搅拌）等（3）加热：LFVAD（电加热）CAS（化学加热）等（4）吹氧：AODVODRHOB等（5）喂丝：加铝线加包芯线等
炉外精炼设备具熔池搅拌功 项操作钢水温度中包含成分更均匀 确保生产出钢材质量更均匀炉外精炼设备提纯精炼功 钢水提纯程中 采钢渣反应方法喷射冶金方法真空冶炼方法 钢水中杂质 包括钢水中夹杂硫磷氮碳氢氧等等会效清炉外精炼设备控制温度功钢水中成分进行微调 钢水质量符合规定产品标注外 钢材生产阶段 炉外精炼设备具良生产调节功 促进炼钢连铸生产均衡性
（1） LF炉精炼
LF钢包精炼炉 初炼炉(电弧炉炉转炉)熔钢水进行精炼 调节钢水温度 工艺缓 满足连铸连轧重冶金设备钢包炉炉外精炼设备钢包精炼炉功：
1） 钢液升温保温功钢液通电弧加热获新热 钢包精炼时补加合金调整成分 补加渣料 便钢液深脱硫脱氧连铸求钢液开浇温度保证 利干铸坯质量提高
2） 氩气搅拌功氩气通装钢包底部透气砖钢液中吹氛 钢液获定搅拌功
3） 真空脱气功通钢包吊入真空罐 采蒸汽喷射泵进行真空脱气 时通包底吹入氩气搅动钢液 钢液中氢含量氮含量 进步降低氧含量硫含量 终获较高纯净度钢液性优越材质钢包精炼炉应整企业 少增加益：加快生产节奏 提高整冶金生产效率
LF炉工艺优点：
1） 精炼功强 脱氧脱硫净化钢水效果 钢质量显著提高适宜生产超低硫超低氧钢种
2） 具电弧加热功 热效率高 升温幅度 温度控制精度高
3） 具备搅拌合金化功 易实现窄成分控制 提高产品稳定性
4） 采渣钢精炼工艺 精炼成低
5） 设备简单 投资较少
（2） RH炉精炼
RH法钢水断提升真空室进行脱气脱碳等反应 然回流钢包中RH技术优点：
1） 反应速度快 处理力 处理周期短 般次完整处理需15min 10min处理时间 5min合金化混匀时间深脱碳脱氢反应30min完成
2） 反应效率高 钢水直接真空室进行反应
3） 进行吹氧脱碳二次燃烧进行热补偿 减少处理温降
4） 进行喷粉脱硫 生产超低硫钢
（3） VOD炉
VOD炉冶炼低碳锈钢 钢包炉真空条件吹氧脱碳(脱碳量03～06)采消耗式喷枪水冷喷枪吹氧VOD炉没热源 般造渣精炼
VDVOD装置精炼处理时间长温降合适转炉配合外DH精炼根通提升钢液进行精炼 设备复杂投资操作费较高 现基已淘汰
IF钢生产中求极低w(C)较低w(N) 通常均0 003 具
较高纯净度 加入合金达钢中间隙原子 获低屈服强度高伸长率高垂直塑性项异性应变高硬化指数时效性深性指标鞍钢采复吹转炉冶炼→RH真空处理→连铸→热轧→冷轧IF钢生产工艺 精炼程中关键技术RH真空脱碳工艺技术完善稳定 时保证IF钢生产质量前提首先铁水脱硫硫降001 时吹氩搅拌成分均匀 然进行转炉冶炼钢中含碳量达超低碳求 通RH真空脱气处理降低碳含量
123 连铸机选择
连续铸钢：合格钢水铸成适合轧制锻压加工需定形状尺寸单重铸坯（铸锭）称连铸
连铸优越性：(1)提高综合成材率(2)降低耗(3)产品均性高质量(4)易实现机械化动化
分类标准 机型结构外形分分：立式连铸机立弯式连铸机带直线段弧形连铸机弧形连铸机半径椭圆形连铸机水连铸机等
（1）立式连铸机基特点：①设备布置垂直线② 利钢水中非金属夹杂物浮③ 铸坯受弯曲矫直作④ 设备高度 25－35m 建设费 设备维护事处理困难⑤ 板坯钢水静压力 鼓肚变形较突出
（2）立弯式连铸机特点：半部立式连铸机相：垂直方进行浇铸冷凝固：铸坯完全凝固 顶弯90º 水方切断出坯进步：铸机总高度减 铸坯运输方便 铸坯定尺受限制适浇铸断面铸坯( 100×100mm )
（3）弧形连铸机特点：铸机高度低铸坯凝固程中承受钢水静压力 鼓肚变形 裂偏析少钢水凝固程中 非金属夹杂物弧聚集倾 铸坯部夹杂物分布均
（4）水连铸机特点：设备高度低钢水二次氧化 铸坯部质量改善钢水水位置凝固成型 受弯曲矫直作 利防止产生裂纹结晶器铸坯间润滑困难够浇注断面铸坯 浇铸圆坯
（5）半径椭圆形连铸机特点：铸机高度降低 适宜老厂房布置钢水静压力低 铸坯鼓肚 中心裂纹缺陷改善钢水中夹杂物浮机会钢水纯净度求严格
（6）带直线段弧形连铸机特点：分散应变铸坯固液界面变形率降低带液芯矫直 产生部裂纹利提高拉速
立弯式连铸机具垂直结晶器垂直导段 利板坯部未凝固钢液中夹杂物浮分离 弧型连铸机中 夹杂物容易板坯弧侧14~15厚度处聚集 影响板坯质量铸坯凝固时散热均匀 断面坯壳凝固厚度均匀 易产生中心偏析 生产特厚板坯特殊钢种时板坯质量够保证铸坯完全凝固进行弯曲矫直 减铸坯凝固程应力 够效防止铸坯产生部裂纹立弯式连铸机通铸坯线弯曲矫直 利铸坯切割毛刺线[10]
次设计决定采立弯式板坯连铸机
2 物料衡热衡计算
21原始数
211铁水成分温度
铁水成分温度见表21
表21 铁水成分温度
成分
C
Si
Mn
P
S
铁水温度
4300
0410
0150
0070
0006
1330℃
212原材料成分
原材料成分见表22
表22 原材料成分
CaO
SiO2
MgO
Al2O3
S
P
石灰
9115
160
140
142
003
矿石
150
580
052
100
007
轻烧镁球
500
500
7000
040
004
010
轻烧白云石
4600
1550
3000
050
炉衬
100
092
8040
028
FeO
Fe2O3
烧碱
H2O
C
∑
石灰
440
100
矿石
288
6181
050
100
轻烧镁球
1946
轻烧白云石
800
100
炉衬
1740
100
213冶炼钢种成分
冶炼钢种成分见表23
表23 冶炼钢种成分
C
Si
Mn
P
S
IF钢
0002~0005
0010~0030
0100~0200
0003～ 0015
0007～ 0010
214均热
均热见表24
表24 均热
材料
固态衡热容kJkg·C
熔化潜热kJkg·C
液态气态衡热容kJkg·C
生铁
0745
218
0837
钢
0699
272
0837
炉渣
209
1248
炉气
1137
烟尘
0996
209
矿石
1046
209
215反应热效率（认25℃炼铁温度两者数值似）
表25反应热效率
反应式
kJkmol
kJkg(元素)
分子量
C +O2CO
1313650
109491
C 120
C+O2CO2
4144817
345210
C 120
Si+O2SiO2
7950236
283140
Si 280
2P+O2P2O5
11720786
189226
P 309
Mn+O2MnO
3849590
70203
Mn 549
Fe+O2FeO
2666350
50212
Fe 558
2Fe+O2Fe2O3
8221560
73407
Fe 558
2CaO+SiO22CaO·SiO2
1246004
20711
SiO2 601
4CaO+P 2O54CaO·P2O5
6904149
50208
P2O5 1420
216关参数选
（1）渣中铁珠占渣重5
（2）金属中碳氧化90[C] →CO 10[C]→CO2
（3）喷溅铁损占铁水量1
（4）炉气均温度1470℃含氧08烟尘量占铁水量15 中75FeO20Fe2O3
（5）炉衬侵蚀占铁水量05
（6）氧气成分996O204N2
22 物料衡计算
根铁水成分冶炼钢种 选单渣操作法简化计算 物料衡100kg铁水计算基础
221炉渣量炉渣成分计算
炉渣元素氧化 造渣材料炉衬侵蚀等
（1）铁水中元素氧化量见表26
表26 铁水中元素氧化量
C
Si
Mn
P
S
备注
铁水
4300
0410
0500
0070
0015
铁水温度1330℃
终点钢水
0060
痕迹
0150
0008
0009
实测
氧化量
4240
0410
0350
0062
0006
说明：
[Si]——碱性转炉炼钢法中 铁水中硅全部氧化 加入材料带入SiO2起进入炉渣中 终点钢水硅含量痕迹
[P]——单渣法 转炉磷率约86—89 次计算取88 12留钢中 时考虑钢包中回磷素
[Mn]——终点钢水残锰量 般铁水中锰含量30～40 设计取30
[S]——氧气转炉硫率高 般30～50范围 里取40（回硫0002计算）
（2）铁水中元素氧化量耗氧量氧化产物量计算 见表27
表27 铁水中元素氧化量耗氧量氧化产物量
元素
反应式
元素氧化（kg）
耗氧量（kg）
氧化产物（kg）
备注
C
[C]+O2CO
3816
5088
8904
C
[C]+O2CO2
0424
1131
1555
Si
[Si]+O2(SiO2)
0410
0469
0879
Mn
[Mn]+O2(MnO)
0350
0102
0452
P
2[P]+O2(P2O5)
0062
0080
0142
Fe
[Fe]+O2(FeO)
0607
0173
0781
见表212
Fe
2[Fe]+O2(Fe2O3)
0273
0117
0390
见表212
计
5948
7160
13115
5948
（3） 造渣剂成分数量：（选国关生产炉）
1）炉衬侵蚀成分重量计算（05kg炉衬／100kg铁水）
表28
炉衬成分
重量（kg）
炉衬成分
重量（kg）
CaO
05×10005
Al2O3
05×02800014
MgO
05×80400402
C①
05×17400087
SiO2
05×09200046
计
0500
中①：C 90C→CO 0087×90×01827[kg]
10C→CO2 0087×10×00319 [kg]
消耗O2：生成CO耗氧 01827×01044 [kg]
生成CO2耗氧 [kg]
炉衬中C消耗O2量：01044 +0023201276 [kg]
2）轻烧白云石成分重量计算（06kg轻烧白云石／100kg铁水）
提高转炉炉衬寿命 加入石灰造渣时 添加部分白云石作造渣剂 目提高炉渣中MgO含量生产实践表明 渣中（MgO）含量 8～12时 效果较 必须保证渣中（MgO）含量8～12间计算白云石加入量试算取轻烧白云石轻烧镁球加入量分06 100公斤铁水04 100公斤铁水具体轻烧白云石成分重量见表29
表29 轻烧白云石成分重量计算
成分
重量（kg）
成分
重量（kg）
CaO
06×460280
烧减②
06×80050
MgO
06×300180
Al2O3
06×0500003
SiO2
06×1550093
计
0600
3）轻烧镁球成分重量计算（04kg轻烧镁球／100kg铁水）
具体轻烧镁球成分重量见表210
表210 轻烧镁球成分重量计算
成分
重量（kg）
成分
重量（kg）
CaO
04×50020
烧减②
04×19460080
MgO
04×700280
Al2O3
04×0400002
SiO2
04×50020
计
0400
加入轻烧白云石轻烧镁球炉渣成分计算 应满足MgO8~12范围 目提高炉衬抗熔渣侵蚀力 提高炉龄
②烧减指轻烧白云石石灰中未分解CO2重量
4）矿石加入量成分矿石加入量100kg100kg铁水 成分质量见表211
表211 矿石加入量成分
成分
重量（kg）
成分
重量（kg）
M（Fe2O3）
100×61810618
M(MgO)
1×0520005
M（FeO）
100×28800288
M(S③)
1×00700007
M(SiO2)
100×5800058
M(H2O)
1×0500005
M(Al2O3)
100×100010
M(CaO)
100×150015
计
1000
③23S[S]+(CaO)(CaS)+[O]形式反应 中生成CaS量(kg)：23×00007×723200011(kg)
消耗CaO量23×00007×5632000082(kg)
生成氧量23×00007×1632000023(kg)
13S[S]+O2SO2形式反应进入炉气 中生成SO2量kg 13×00007×6432000047(kg) 消耗氧量13×00007×3232000023(kg)
5）石灰成分重量计算（395kg石灰100kg铁水）见表212
表212 石灰成分重量
石灰成分
重量（kg）
石灰成分
重量（kg）
CaO
395×91153603
Al2O3
395×1420056
SiO2
395×160063
S1
395×0030001
MgO
395×140055
烧减2
395×440174
计
395
说明：石灰加入量计算：
取终渣碱度R CaOSiO235 (参炼钢原理P167图5—19)
式中 Σ(SiO2) (铁水+炉衬+轻烧白云石+轻烧镁球+矿石)中带入
（088+00046+0093+002+00580）
1054(kg)
Σ(CaO ) (轻烧白云石+轻烧镁球+炉衬+矿石—铁水中S成渣消耗CaO量矿石中S成渣消耗CaO量）
（028+002+0005+00150007000082）
0308(kg)
∴Q 35×10540308911535×16 395 [kg]
1S：23S[S]+(CaO)(CaS)+[O]形式反应 中：
生成(CaS)重：23×0001×00018[kg]
生成[O]量： 23× 0001×000065[kg]
消耗（CaO）量：23× 0001×00023 [kg]
13S[S]+O2SO2形式反应进入炉气 中：
生成SO2量：13×0001×00008[kg]
消耗氧气量：13×0001×00004[kg]
2烧减指未烧透CaCO3受热分解产生CO2气体质量
6）终渣Σ(FeO)确定
取R35Σ(FeO)15里取Σ(FeO) (FeO) +09（Fe2O3) 15（全铁法）
取（Fe2O3）≈5 (FeO) ≈10
7）终渣成分重量计算见表213
表213 终渣成分重量
组成
氧化产物量kg
石灰kg
矿石kg
轻烧白云石kg
轻烧镁球kg
炉衬kg
计kg
组成
m(CaO)
3600
0015
0280
0020
0010
3920
50180
m(MgO)
0060
00052
0180
0280
0400
0920
11820
m(SiO2)
0880
0060
0058
0093
0020
0005
1120
14310
m(P2O5)
0140
0140
1820
m(MnO)
0450
0450
5790
m(Al2O3)
0056
0010
0003
00016
00014
0070
0920
m(CaS)
0009
00018
0001
00002
0012
0150
m(FeO)
0780
0780
10000
m(Fe2O3)
0390
0390
5000
总计
2650
3780
0090
0550
0320
0410
7810
100
中①360石灰中—石灰中S耗m（CaO）3603—00014≈360kg
②③元素氧化成氧化铁质量 质量样算出：
表212中计（Fe2O3）（FeO）炉渣质量
m（CaO+MgO+SiO2+P2O5+MnO+Al2O3+CaS）
(392+092+112+014+045+007+0012)664 (kg)
渣中成分100—1585 炉渣质量
66485781（kg）
知：
m（FeO）781×10078 (kg)
中m（Fe）078×5672061 （kg）
m（Fe2O3）781×5039 （kg）
中m（Fe）039×112160027（kg）
222 矿石烟尘中铁量氧量计算
（1） 假定矿石中全部原成铁 加入100kg矿石带入铁量氧量：
（2） 设烟尘量铁水量15
223 炉气成分重量计算见表214
表214 炉气成分重量
炉气成分
重量 kg
体积 （Nm3）
CO
9087
9087×7269
82413
CO2
1807
1807×0920
16389
SO2
00053
0002
0048
O2
00947
00663①
0859
N2
0027
0022②
0246
H2O
00050
00050×0006
0045
计
11100
8285
100000
中 m（CO）铁水中C氧化成CO+炉衬中C氧化成CO
8904+01839087kg
m（CO2）铁水中C氧化成CO2+炉衬中C氧化成CO2+白云石烧减质量+石灰烧减质量
155+003+0174+0051807 kg
m（SO2）铁水中S气化氧化物质量+0004+000047+000080005 kg
m（H2O汽）矿石带入质量00050 kg
①②氧氮气质量表213中炉气成分反复计算出 已知氧气成分氧气996氮气04炉气中含氧体积08 求氮气氧体积质量设炉气总体积V
V(H2O +CO +CO2 +SO2)体积 + 氧体积 + N2体积
(0005+89664+20071+0)+08 V+VN2
中：
VN2
*：括号参数氧气消耗带入项目 分式部分氧气纯度996时氧体积 （1—996）表示换算成N2体积
V82012+08 V+（53045+08•V）×04996
整理 V8285 [Nm3]
炉气中氧体积8285 ×0800663m3
炉气中氧重00663×22400947[kg]
炉气中氮体积00218+00032×81166 00217[Nm3]
炉气中氮重00221×2240027 [kg]
224 未加废钢时氧气消耗量计算见表215
表215 加废钢时氧气消耗量
项目
重量kg
备注
项目
重量kg
备注
元素氧化
耗氧量
7160
见表27
氧重
00947
烟尘中铁氧化耗氧量
0340
见222中（2）
炉气中氮重
0027
炉衬中铁氧化耗氧量
0127
见表28
石灰中S反应带入氧重
00004
见表211
说明
矿石分解带入氧质量kg
0250
见222中（1）
实耗氧量7160+0340+01270250+00947+0027000047471[kg]
实耗氧体积7471×523 [Nm3／100kg铁水 5230[Nm3／T铁水]
225 钢水量计算
吹喷项目：
铁水中元素氧化量：5948 kg （见表2－7）
烟尘中铁损量：1085 kg
渣中铁珠重：781×5039kg （216关参数选）
喷溅铁损量：1 kg （216关参数选）
矿石带入铁量：0657 kg
100kg铁水钢水收率：
100—（5948+1085+039+1）+06579223 kg
226 未加废钢时物料衡表见表216
表216 未加废钢时物料衡表
收入项
质量kg
含量
支出项
质量kg
含量
铁水
10000
8768
钢水
9223
8094
石灰
395
347
炉渣
781
685
矿石
100
088
炉气
1103
968
轻烧镁球
040
035
烟尘
150
132
轻烧白云石
060
053
铁珠
039
034
炉衬
050
044
喷溅
100
088
氧气
747
656
总计
11392
10000
计
11396
10000
计算误差
23 热衡计算（取冷料25℃）
231 热收入项
（1）铁水物理热
铁水熔点1536（43×100+041×8+05×5+007×30+0015×25）—7
10907 ℃
式中：1536纯铁熔点 100853025分CSiMnPS元素1含量时降低铁水熔点值7气体ONH熔点总影响
铁水物理热100×[0745×(1090725)+218+0837×(133010907)]1212236 kJ
（2）铁水中元素氧化热成渣热
C→CO 3744×1094914099343kJ
C→CO2 0416×3452101436074kJ
Si→Si02 041×2831401160874 kJ
Mn→MnO 035×70203245711 kJ
Fe→FeO 083×50212417349 kJ
Fe→Fe2O3 071×73407518179 kJ
P→P2O5 006×189226117320 kJ
P2O5→4Ca0·P2O5 014×5020871295 kJ
Si02→2Ca0·SiO2 112×20711231428 kJ
计 8297573 kJ
（3）烟尘氧化放热
15×(75××50212+20××73407) 593510 kJ
综：热收入总计1212236 +8297573 +59351021013447 kJ
[注]：炉衬中C放热量低未计入
232 热支出项
（1）钢水物理热
钢水熔点1536(006×65+015×5+0008×30+0006×25)715239[℃]
式中6553025分钢中元素CMnPS增加1时 钢水熔点降低值℃
出钢温度确定程：
A 热度 般热度20~40℃ 里取30℃
B 吹氩中间包开浇期间钢液温降 取50℃
C 出钢吹氩前温降 取10℃
D 出钢程温降 般40~50℃ 取40℃
出钢温度钢水熔点+热温度十出钢搅拌前降温+出钢温降+吹氩搅拌程温降
15239+30+10+40+50
16539[℃]
钢水物理热9223×[0699×(1090725)+272+0837×(1653915239)]13175758 [kJ]
（2）炉渣物理热
取终点渣温度出钢温度相 16539℃
炉渣物理热7807×[1248×(1653925)+209]1750105 [kJ]
（3）烟尘物理热
15×[0996×(147025)+209]247233 [kJ]
（4）炉气物理热
11026×[1137×(147025)]1811503[kJ]
（5）渣中铁珠物理热
039×[0699×(1523925)+272+0837×(1653915239)]55759 [kJ]
（6）喷溅金属物理热
10×[0699×(1523925)+272+0837×(1653915239)]142853 [kJ]
（7）轻烧白云石分解吸热轻烧白云石分解热Qb白云石分解反应：
CaCO3·MgCO3MgO+CaO+2CO2 轻烧白云石烧减量800 计算分解出烧减量相应CaOMgO含量
： WCaO800×MCaO÷2MCO2800×56÷8850909
WMgO800×MMgO÷2MCO2800×40÷8836364
轻烧白云石分解热Qb：Qb30×（50909×3190+36364×2951）85356 [kJ]
（8）矿石分解吸热：10×[288××50122+6181××73407]430085 [kJ]
述热支出总计13053608+1947585+247233+1778875+62073+14249+85356+43008517698652 kJ
（9）剩余热量
热收入热支出热损失210134471774730510506721956669 [kJ]
热损失占热收入3~8 里取5×210134471034491 [kJ]
（10）废钢加入量
1 kg废钢吸热量：
10×[0699×(1523925)+272+0837×(1653915239)]142853 [kJ]
加废钢重1370 [kg]
废钢
233 热衡表见表217
表217 热衡表
热收入项
热量kJ
含量
热支出项
热量kJ
含量
铁水物理热
12122360
5859
钢水物理热
13175758
6368
元素氧化成渣热
7973938
3854
炉渣物理热
1750105
846
中：C
5641867
7075
矿石分解热
430085
208
Si
1160874
1456
烟尘物理热
247233
119
Mn
245711
308
炉气物理热
1811503
876
P
117320
147
铁珠物理热
55759
027
Fe
505443
634
喷溅金属物理热
142853
069
P2O5
71295
089
轻烧白云石分解热
85356
041
SiO2
231428
290
热损失
1034491
500
烟尘氧化热
593510
287
废钢物理热
2215470
1054
计
20689812
10000
计
21013447
10000
24 加入废钢物料衡计算
241 加入废钢物料衡计算
（1）废钢中元素氧化量（）见表218
表218 废钢中元素氧化量
成分
C
Si
Mn
P
S
废钢
0200
0030
0170
0020
0020
终点钢水
0060
0
0150
0008
0009
元素氧化量()
0140
0030
0020
0012
0011
（2)废钢中元素氧化量耗氧量氧化物量进入钢中量计算见表219
表219
项目
废钢中元素化量 kg
耗氧量 kg
氧化物量 kg
备注
C→CO
1370×014×900017
0017×
0023
0023×
00403
COCO2进入炉气中 0023
C→CO2
1370×014×100002
0002×
0005
0002×
00051
Si→SiO2
1370×00200041
00041×
00047
00041×
0008
SiO2MnOP2O5进入炉渣中 00183
Mn→MnO
1370×0020003
0003
00009
0003×
0004
P→P2O5
1370×0012
00016
00016
00021
00016×
00038
总计
0028
0035
废钢中元素进入钢水中量废钢—元素氧化1370—002813669[kg]
表216表219合成新物料衡表220
表 220 加入废钢物料衡
收入项目
重量 kg
支出项目
重量 kg
铁水
10000
钢水
10590
废钢
1370
炉渣
782
石灰
395
炉气
1107
矿石
100
烟尘
150
轻烧镁球
040
铁珠
039
轻烧白云石
060
喷溅
100
炉衬
050
氧气
751
（3） 加入废钢物料衡表
表220中废钢+铁水换算成100kg计算基础 新加入废钢物料衡 见表221
表 221 加入废钢物料衡表
收入项目
重量kg
支出项目
重量kg
铁水
8795
7834
钢水
9314
8294
废钢
1205
1073
炉渣
688
613
石灰
348
310
炉气
974
867
矿石
088
078
烟尘
132
117
轻烧镁球
035
031
铁珠
034
031
轻烧白云石
053
047
喷溅
088
078
炉衬
044
039
氧气
660
588
总计
11228
10000
计
11231
10000
3 车间体设备设计
31 转炉炉型设计
311 原始数
炉子前期均出钢量195t 钢水收率9314(加入废钢物料衡）
312 炉容
设计取炉容VT105 通常200t型转炉炉容09~105间
313 熔池尺寸计算
⑴ 熔池直径计算
a 确定初期金属装入量G：取B13
G197
b确定吹氧时间：
加入废钢吨钢水耗氧量
4960
吹氧时间取t16 min
供氧强度
c熔池直径536
中k系数 设计取153
⑵ 熔池深度
筒球型熔池深度计算公式：
（中V金m3）
1585m
验算（h穿氧气射流熔池穿透深度h穿）
式中 p0—设计工况氧压 p01017×105Pa
d出—喷头出口处直径 d出7146mm
钢水密度 取68tm3
推荐值025~04 设计符合求
⑶ 熔池尺寸确定
炉底球冠曲率半径：R091D091×5364880m
球冠弓形高度：h1015D015×5360804m
314 炉帽尺寸确定
⑴ 炉口直径d0：取d0051D051×5362735m
⑵ 炉帽倾角θ：取θ640
⑶ 炉帽高度H帽：
H锥27m
取H口400mm 整炉帽高度：
H帽 H锥+H口27+0431m
炉口处设置水箱式水冷炉口
炉帽部分容积：
V帽
38237m3
315 炉身尺寸确定
⑴ 炉膛直径D膛D536（加厚）
⑵ 根选定炉容10 求出炉子总容积V总105×19520475m3
V身V总 V金 V帽 204752938237137604m3
⑶ 炉身高度H身609m
炉型高Hh+H身+H帽1585+609+311077m
316 出钢口尺寸确定
⑴ 出钢口直径dT20cm020m
⑵ 出钢口衬砖外径dST6dT6×02121m
⑶ 出钢口长度LT7dT7×02141m
⑷ 出钢口倾角β：取β180
317 炉衬厚度确定
炉身工作层选700mm 永久层选115mm 填充层100mm 总厚度700+115+100915mm 炉壳径D壳536+0915×27193 m 炉帽炉底工作层均选600mm 炉帽永久层150mm 炉底永久层标准镁砖立砌层230mm 粘土砖砌三层65×3195mm 炉底砖衬总厚度600+230+1951025mm[11]
炉壳型高度H壳10773+102511798m
工作层材质全部采镁碳砖
318 炉壳厚度确定
炉身部分选75mm厚钢板 炉帽炉底部分选65mm厚钢板
H总11798+00651186m
D壳7193+2×0075734m
炉壳转角半径SR1SR2900mm
SR30505×1025510mm
319 验算高宽
162
炼钢工艺设计技术规定求炉壳高宽HD应135~165范围 容量转炉取限 容量转炉取限设计HD162 推荐范围 认设计炉子尺寸基合适 够保证转炉正常冶炼进行
3110 转炉参数
表31 转炉参数
名称
单位
符号
参数
名称
单位
符号
参数
公称容量
t
T
195
炉口直径
mm
d0
2735
炉壳全高
mm
H总
11860
炉帽倾角
度
θ
64°
炉壳外径
mm
D壳
7340
出钢口直径
mm
201
高宽
H总 D壳
162
出钢口倾角
度
β
18°
型效高度
mm
H
11798
出钢口长度
mm
1407
炉容
m3t
VT
105
炉帽厚
mm
750
熔池直径
mm
D
5363
炉身厚
mm
915
炉壳径
mm
D壳
7193
炉底厚
mm
1025
熔池深度
mm
h
1585
炉壳钢板厚
mm
σ
7565
32 喷头氧枪设计计算
321 喷头参数选择
3211 氧流量供氧强度
氧流量605 m3min
3212 喷头选择
出口马赫数M20 选择四孔喷头 喷头角度120
3213 设计工况氧压
查等熵流表 M20时 pp001278 定P膛13×105Pa
P设1017×105Pa
3214 计算喉口直径
孔氧气流量：qqv491513415113m3min
利公式q1784CD 取CD090 T0293K P设1017×105Pa
式中：CD——喷流量系数 孔喷头CD＝090～095
T0——氧气滞止温度 K
15113
求dT0045m45mm
取喉口长度LT20mm
3215 计算出口直径d出
M20 查等熵流表A出A喉1688
d出5848mm
3216 计算扩张段长度
取半锥角50 扩张段长度
7703mm
1317 12~15 合适
3217 收缩段长度
取收缩段50° 收缩半角25°
取收缩段进口直径d进2d喉24794 mm
取收缩段长度L收＝10 d喉＝1047＝47 mm
般L收＝（08～15）d喉
半锥角α25°
322 氧枪枪身设计
3221 原始数
冷水流量qvw200h 冷水进水速度vj6ms 冷水回水速度vp7ms 冷水喷头处流速vh9ms 中心氧氧气流速v050ms 吹炼程中水升温20℃ 中回水温度t245℃ 进水温度t125℃
3222 中心氧径确定
⑴ 中心氧径公式：
式中 A0—中心氧截面积 m2
qv工—氧气工况体积流量 m3s
—氧气流速 ms
9657m3min106m3s
式中 P标—标准气压 1kgfcm2
P0—氧气实际压力 kgfcm2 p设≈p0
T标—标准温度 273K
T0—氧气实际温度 取293K
⑵ 中心氧截面积
002m2
V040~50ms 设计取50ms
中心氧径：0165m165mm
中心氧壁厚取5mm 外径：
d1’d1+12165+10175mm
根热轧缝钢产品目录 选择标准系列产品规格180mm×5mm钢
40~50ms间 符合求
3223 中层套径确定
转炉容量t
30
50
120
150
200
250
300
qvw(m3h)
60
70
120
150
200
250
250~300
设计取qvw200m3h
环缝间隙流通面积：
中层径：02102m2102mm
根热轧缝钢产品目录 选择标准系列产品规格219mm×6mm钢
验算实际水速：545ms
Vj5~6ms范围 符合求
3224 外层套径确定
外套间隙面积：
00079m2
外径d3：
d302409m2409mm
根热轧缝钢产品目录 选择标准系列产品规格273mm×15mm钢
外层实际径243mm
验算实际水速：638ms
Vp6~7ms 符合求
3225 中层套喷头面间隙h计算
该处间隙面积
知
3226 氧枪总长度行程确定
根公式氧枪总长
8160+1212+4403+5033+0800+0800+1000+0500
21908
式中h1——氧枪低位置炉口距离 m
h2——炉口烟罩距离 取1212m
h3——烟罩烟道拐点距离 取4403m
h4——烟道拐点氧枪孔距离 m
h5——清理结渣换枪需距离 取0800m
h6——根持器端决定距离 m
h7——持器两卡座中心线间距离 m
h8——根持器端求决定距离 m
氧枪行程
8160+1212+4403+5033+0800
19608m
3227 氧枪热衡计算
冷水消耗量计算：
8160+1212+4403+503318808 m
314×0273×18808×0983×106(41868×103×200)1892 ℃
式中：——冷水进出温差 ℃
q——氧枪均热负荷 KJm2h
C——水热 KJm3℃
Q——水流量 m3h
计算知 冷水升温△t≤20 ℃ 设计氧枪满足求
33 氧枪升降机构更换装置
适应转炉冶炼操作求 炉钢吹炼程中需次升降氧枪调整枪位 氧枪升降机构更换装置具备特点：
应具合适升降速度变速冶炼程中氧枪炉口应快速升降 缩短冶炼周期氧枪进入炉口时应慢速升降 便准确控制枪位控制熔池反应目前国中型转炉氧枪升降速度 快速高达50 mmin 慢速5 mmin左右 型转炉般8 mmin～15 mmin
应保证氧枪升降稳 控制灵活 操作安全 机构简单 便维护
应具安全连锁装置保证安全生产 氧枪升降机构设列装置：氧枪垂直位置（允许误差±3°）时 氧枪降氧枪进入炉口 炉子做方倾动氧枪降炉氧气开关点时 氧气动接通氧枪点时 氧气动切断氧气压力冷水压力低定值时 氧枪动提升车间时停电时利手动控制 氧枪动提升
331 氧枪升降机构
图31 单卷扬型氧枪升降机构
1—氧枪 2—氧枪升降车 3—导轨 410—钢绳 5～8—滑轮
9—衡锤 11—卷筒
前氧枪升降机构基形式起重卷扬机垂直升降氧枪两种类型：种单卷扬型氧枪升降机构（图31） 种机构时采间接升降方式 助衡升降氧枪种双卷扬型氧枪升降机构 种升降机机构设置两套升降卷扬机 套工作 套备两套卷扬机均安装横移车 传动中衡锤 采直接升降方式 卷扬机直接升降氧枪该机构出现断电事时 需利外动力
332 升降卷扬机变速方式
电动机变速双电动机行星差动减速器变速两种
电动机变速方式中 通常采直流电动机变速电动机变速安全双电动机行星差动减速器变速者中台电动机出现障时 台电动机继续工作 倾采双电动机行星差动减速器两台电动机时交流直流 快速交流电动机 慢速直流电动机 断电事时直流电动机氧枪提出炉外
333 升降车固定导轨
升降车车架 车轮制动装置组成升降车固定导轨引导 方面氧枪严格垂线升降 外减轻吹炼时氧气流稳定造成体振动
334 安全装置
安全装置断电事保护装置断绳保护装置制动装置失载保护装置氧枪极限保护装置机构工艺操作间电气联锁
335 氧枪更换装置
换枪装置作氧枪损害时 短时间备氧枪换投入工作单卷扬型升降机构 般安装转炉跨高台横移车换枪该装置横移车横移车传动装置氧枪升降装置组成横移车驱动方式液压电动两种 采电动驱动方式较 电动驱动构件分丝杆齿轮传动两种横移车换枪装置目前存问题定位准
双卷扬型氧枪升降机构通设置两套升降卷扬机实现换枪
34 连铸机设计参数
设计采立弯式板坯连铸机连铸机工艺参数决定连铸机机械设备性尺寸基前提 连铸车间工艺布置连铸机工艺参数包括钢包允许浇注时间铸坯断面拉坯速度流数冶金长度弧形半径等
341 钢包允许浇铸时间
钢包钢液致散热太形成包底柠壳 充分发挥延长浇铸时间潜力 保证浇铸利进行 必须适确定容量钢包允许浇铸时间
式中：——钢包允许长浇铸时间 min
G——钢包容量 t
f——质量系数 求严格钢种f10 求较低f16
∴ 6967 min
实际浇铸时间求浇铸时间 里取35 min
342 铸坯断面选择
铸坯断面尺寸冷态时尺寸表示称铸坯断面公称尺寸
铸坯断面形状尺寸根铸坯途确定选择铸坯断面时应遵循原：钢种需压缩根轧材品种规格选择 般讲 板材选择板坯 线材选择方坯 材选择圆坯连铸机生产力必须炼钢力相匹配设计中典型钢种铸坯厚度定220 mm宽度定1800 mm (1200 mm～1930 mm) 铸坯定尺长度8 m～11 m
343 理拉速工作拉速确定
钢种铸坯断面流数确定 拉速连铸机生产力起决定作 现连铸机设计面高拉速方发展 拉速受许方面素限制：1）保证定坯壳厚度 2）满足铸坯质量求 3）L液芯≤L冶金等
理拉速：实际 连铸机拉速取决铸坯出结晶器时致发生变形拉漏需坯壳厚度
① 确定结晶器出口处发生漏钢时允许坯壳厚度
方坯：10 mm～15 mm
方坯板坯：15 mm～25 mm
里取 18 mm
② 确定达需凝固时间t
凝固方根定律
式中：——坯壳厚度 mm
——结晶器钢液凝固系数
方坯：26～31
方坯板坯：20～26
取 25
t——钢液结晶器停留时间 min
③ 拉速确定
拉速
式中：——结晶器效长度
结晶器长度净空高度（80 mm～120 mm）1000100900 mm
工作拉速：
实际生产中 改善铸坯质量（裂偏表面质量等） 工作拉速应拉速 通常说连铸机拉速指工作拉速 工作拉速指连铸生产操作中利浇铸 保证铸坯质量相稳定均拉速根实际生产验取工作拉速
344 冶金长度计算
铸机冶金长度指拉速浇铸某断面铸坯结晶器钢液面钢液完全凝固时长度
（1）铸坯完全凝固时 铸坯凝固厚度δ(D铸坯厚度)
（2）确定铸坯完全凝固时需凝固时间t
根凝固方根定律
式中 ——综合凝固系数
方坯：28～32
方坯板坯：25～28
里取 28
（3）计算液心长度
（4）冶金长度
质讲 根拉速计算出液相深度等冶金长度 设计时 仅考虑连铸机达拉速铸坯厚度 考虑投产连铸技术发展 应进步提高拉速性 连铸机冶金长度铸坯液相深度连铸机冶金长度L计算公式：
般说 带液芯矫直条件 连铸机冶金长度指结晶器液面拉矫机第拉矫辊中心长度带液芯矫直条件 指结晶器钢液面拉矫机拉矫辊中心长度
345 连铸机圆弧（外弧）半径计算R
连铸机圆弧半径指铸坯弯曲时外弧半径 计算方法三种
①铸坯完全凝固矫直时允许表面延伸率计算
×100
RD ：
满足质量求 必须≤[] []15～20 里取17
∴ R≥
R≥64706 mm ≈ 65 m
式中：D——铸坯厚度mm
——允许延伸率 低合金钢15～2
图32铸坯矫直延伸
（a）矫电前(b)矫直
②进入拉矫机第辊子时铸坯温度≥900 ℃ 计算R
铸坯700 ℃～900 ℃时 部分钢种说脆性口袋区 应避免温度范围冷凝固 达900 ℃铸坯温度需时间t：
t(135001T)2×(5D02)+2
(1351173×001)2×(5×02202)+2
482 min
V拉速×t≤L冶金
中L冶金≈
：R≥34 m
③验式计算
Rk×D（板坯 k取41）
R41×022902 m
总述 综合考虑计算结果取铸机圆弧半径R≥902 m 取R10 m
346 连铸机流数计算
台连铸机时浇铸铸坯总根数称连铸机流数定操作工艺水条件 连铸机断面尺寸确定 拉坯速度钢包允许浇注时间限制 提高连铸机生产力 必须增加连铸机流数 缩短浇注时间板坯浇铸四流 常1～2流计算：
N GFV拉γt 195(18×022×15×76×35)145
取N2
式中： N——连铸机流数
G——钢包容量t
F——铸坯断面积 浇铸铸坯断面计算
——拉坯速度
——铸坯密度 76
t——浇铸时间 min
347 连铸机生产力计算
（1）连铸浇注周期计算
连铸浇注周期时间包括浇注时间准备时间 式：
式中：T——浇注周期时间 min
——准备时间 min指连铸炉次中间包浇完连铸炉次开浇间隔 板坯连铸机取
n——均连浇炉数 设计取8炉
——单炉浇注时间 min 指中间包开浇浇完时间
单炉浇注时间式计算：
式中：G——均炉产钢水量 t
B——铸坯宽度 m
D——铸坯厚度 m
ρ——铸坯密度 tm3
V——工作拉速 mmin
N——流数
连铸浇注周期时间 T35+8×21042034 min
（2）连铸机作业率
作业率式计算：
式中：η——连铸机年作业率
T1——连铸机年准备工作时间 h
T2——连铸机年浇注时间 h
T3——连铸机年非作业时间 h 包括年度中修 更换结晶器等部障外部障等
T0——年日历时间 8760 h
（3）连铸坯收率
连铸生产程中 钢水合格铸坯种金属损失 包括钢包中间包残钢铸坯切头切尾氧化铁皮短尺缺陷铸坯报废等通炉连浇减少金属损失 提高铸坯收率设计取连铸坯收率96
（4）连铸机生产力计算
① 连铸机理时产量
式中：Q——连铸机理时产量 th
B——铸坯宽度 m
D——铸坯厚度 m
ρ——铸坯密度 tm3
V——工作拉速 mmin
N——流数
② 连铸机均日产量
式中：A——连铸机均日产量 td
1440—— 天时间 min
T——浇注周期 min
G——炉均出钢量 t
N——均连浇炉数
Y——连铸坯收率
③ 台连铸机均年产量
（5）连铸机台数确定：
需2台连铸机
35 盛钢桶计算
351盛钢桶容积计算
（1）盛钢桶容纳钢水量
设计盛钢桶额定容量P195 t 般考虑应10余装量 钢包钢水实际容量：
P+01P11P11×1952145 t
（2）钢包渣量
出钢时般炉熔渣极少部分钢水倾入钢包渣量般金属量3～5 设计取较例5渣量：
11P(t)×0050055P(t)0055×19510725 t
（3）钢包容积
根钢包实际容纳金属液熔渣量计算容积钢液容取014 m3t 熔渣容取028 m3t 钢渣总体积钢包容积应：
014×11P(t) + 028 × 0055 P(t) 01694P m3
采DH1 锥度15 钢包部径(钢包空间尺寸见图32)：
085
图33 钢包空间尺寸
钢包容积圆锥台计算：
DH DH085D带入式：V0673D3
钢钢渣体积V01694P 0673D301694P
钢包基尺寸容量关系式：
钢包部径 D0631P
钢包深度 HD0631P
底部径 DH085 D 0536P
面三计算式根衬厚度致情况推出 部分参数图34示
图3—4 钢包部分尺寸
砖衬部分加厚需加扩修正 增值方保证实际容积01694P 表示：K093~096系数意义砖衬部分加厚容积减少4~7 弥补容积足 式中系数K 部径(般30~60mm 取45mm)
1） 外壳高 H1H+JdD+01D11D42846mm
2） 外壳全高 H2H1+11D+0012D1112D43313mm
3） 外壳部径 D1D+2JbD+2×007D114D44404mm
4） 外壳部外径 D2D+2Jb+116D45183mm
5） 外壳部径 D3DH+2Jb099D38561mm
6） 外壳部外径 D4D3+101D39340mm
说明：
① 钢包砖衬厚度钢包砖衬包含保温层（外层）耐火工作层（外层） 般砌筑总厚度100~250mm工作层砌砖种形式 列入式标准钢包衬砖
型外 针专钢包锥度直径高度等参数设计专衬砖 砌筑工作更方便利 砌筑质量较高
② 钢包壁厚度约等Jb007DJb：包壁厚度（致） mm
D：钢包部径 mm
Jd：钢包底衬厚度 mm(Jd010D)
：钢包壳壁厚 mm(001D)
：钢包壳底厚 mm(0012D)
352 钢包需量计算
（1） 车间正常生产昼夜周转钢包数Q1
取钢包热周转时间：240min 天出钢炉数
（2） 车间正常生产昼夜冷修罐数 Q2
取冷修罐时间28h 钢包寿命50炉
取Q22
（3） 车间备钢水罐数 Q3
车间备钢水罐钢包总数10计算 设计取2
综知 车间钢包总数Q16 中备钢水罐 Q32
353 钢包质量计算
钢包质量精确计算须完成外壳吊耳轴支撑腿滑动水口等结构计算 详细图纸进行计算 述已确定尺寸参数选材粗略算出钢包质量
3531 包衬质量
砖衬总体积总质量：
包壁砖衬体积：
0219D3
包底砖衬体积：
砖衬总体积：0296D3
砖衬总质量（取砖衬均密度181tm3）
0296D3×1810536D33167t
3532 外壳钢板质量
包底钢板体积：
包壁钢板体积：
外壳钢板质量：
3533 空钢包质量
W1W壳+W衬3167+22275394t
空钢包质量约钢包额定容量值27~28量未包括支腿加强环箍 筋板耳轴支撑架等质量焊接外壳 量实际质量相铆接钢包体 需加盖板衬垫铆钉头质量 质量约占总量10空钢包质量额定容量值30~31 取30
W103P03×19587t
3534 装满钢水熔渣总质量
钢包装10计算 渣量金属量5计算 装满钢水渣质量：
W211P+0055P+03P145P145×19528373t
选浇注起重机时 起重容量应W2加门形吊钩质量门形吊钩固定钢包脱钩式两种 均需计入起重总量
表32 钢包部分尺寸值
参数名称
数值（mm）
参数名称
数值（mm）
D
38951
H
38951
D1
44404
H1
42846
D2
45183
H2
43313
D3
38561
3985
D4
39340
2727
467
390
DH
3553
L
43430
36 RH精炼
RH法称真空循环脱气法RH真空处理工艺操作简单处理容量生产效率高特点断发展 原脱氢基础开发脱碳脱氧吹氧升温喷粉脱硫成分控制等功 改进RH法进行种冶金操作 发展成功真空精炼方法 RH法功精炼钢种范围断扩 更满足提高钢材质量求尤适合现连铸法配套 连铸法铸出钢坯凝固速度快 利夹杂物浮 钢液洁净度求更严格 时连铸时间长连续进行 钢液成分均匀性求较高 RH精炼法正满足求
RH参数包括处理容量处理时间循环数循环流量真空度等
361 处理容量
处理容量 V 指处理钢液量
V195 t
362 处理时间
处理时间t钢包RH工位停留时间该时间部分进行真空脱气 脱气时间略处理时间钢液充分脱气 需保证足够脱气时间 处理时间处理时间取决允许温降Tc处理程中钢液均降温速度（℃ min）
式中 Tc—处理时允许温降 ℃
—处理时均温降速度 ℃min
设真空室预热温度 1200—1400℃ 总温降20~30℃ 温降速度
10—15℃min取Tc40℃ 13℃min
弥补处理时温降 需脱气处理炉号 出钢温度处理钢种钢高出20 ℃～30 ℃处理钢液含气量夹杂物含量减少
钢液黏度降 开浇温度未处理钢种钢降低20 ℃～30 ℃ 样赢必脱气时间条件（操作工艺 车间布置）相 处理时允许温降约40 ℃～50 ℃般说 允许温度损失会太波动 处理时间决定脱气时均降温速度降温速度处理容量钢包真空室预热温度处理时加入添加剂种类数量渣层厚度包衬材料热导率等素关中钢包真空室预热温度 特真空室预热温度 影响 保证足够处理时间 真空室充分预热
363 循环数
循环数U指处理程中循环钢液量次数 通真空室钢液量处理容量()循环数受包钢液混合状况影响果降钢液速度适 脱气钢液恰流钢液底部（脱气重增）然包壁扩散 产生涡流话达快脱气效果 降径应适（升）保证充分脱气 U值应适选
40×307721455
式中：——循环流量tmin 取40 tmin
——脱气处理时间min
——钢包容量t
364 循环流量
循环流量W(tmin)单位时间通真空室钢液量称循环速率 重参数W取决升直径驱动气体流量图36示升直径条件 循环流量驱动气体流量间关系
图 3—6 循环流量驱动气体流量关系
U4~5时 根处理容量求脱气时间确定W值（表33）： 表明定VU条件 tW成反
表 33 循环流量处理容量关系
处理容量
30~120
120~200
200~300
循环流量
15~25
30~40
40~50
设计取W40
365 真空度
真空度指RH处理时真空室达保持压力处理模式针钢种工艺求 RH系统具三种处理模式
(1)处理该处理模式采高真空度0067 kPa进行处理 脱气钢中夹杂物 调整均匀钢水成分温度适耐蚀钢焊钢钻油台钢等钢种
(2)脱碳处理该处理模式需真空度低高 终达高真空度求 进行深脱碳 减少非金属夹杂物合金化 调整均匀钢水成分温度适钢种低碳钢超低碳钢极低碳钢IF钢等
(3)轻处理轻处理采较低真空度进行脱氧 非金属夹杂物 调整均匀钢水成分温度
轻处理模式 真空度达8 kPa处理脱碳处理模式 真空度求达0067 kPa方满足生产工艺求[12]
综述真空度选13~66Pa
366 真空泵抽气力
真空泵抽气力 应根处理钢种处理容量处理时间循环流量处理程中脱气规律确定
果取U3 根脱气曲线知 第次循环脱气75左右 第二次循环脱气20左右 第三次循环脱气5左右 根验 钢液含气量约02~06m3t（未脱氧钢取限）设该次循环时真空度P1 循环次t分钟 循环真空度P2 处理钢液量Q吨 系统漏气量5 次循环时真空泵抽气力S：
式中 —次循环脱气率
—循环次时间 min
—抽真空总容积 m3
1293—空气密度 kgm3
—单位时间输入气体反应气体量 kgh
根阶段求达真空度 式计算出级真空泵抽气力未脱氧钢液 计算结果见表34
表34
处理容量t
真空泵抽气力kgh
处理容量t
真空泵抽气力kgh
30~120
200~400
200~300
700~800
120~200
500~600
设计取真空泵抽气力720 kgh
37 钢包回转台
连铸作业中载运送钢包进行浇注设施 吊车固定钢包座架钢包车等方式目前广泛采钢包回转台
目前 钢包回转台直臂式双臂单独升降式两种
371 直臂式钢包回转台
图37直臂式钢包回转台钢包支承台架位具水高度悬臂梁两端 电动机驱动旋转1800停电时 气动液压马达旋转 浇注位置钢包转事钢包方
图 37 直臂式钢包回转台
1钢流控制机构2钢包3称量系统4回转支臂5带齿旋转圈
371 双臂式钢包回转台
图38双臂式钢包回转台 独立驱动转臂样两钢包相位置变化 转角达2600 操作灵活 结构太复杂
图 38双臂式钢包回转台
1钢包2转臂驱动装置3转臂驱动装置4中间包
综 根两种钢包回转台特点 设计选双臂式钢包回转台
38 中间包设计参数
中间包设计容：中间包形状选择中间包型参数（型长宽高尺寸）中间包容量钢水深度中间包水口设计中间包设计目标：中间包钢水流畅合理：存死区 流场均匀钢水中间包合适停留时间钢包钢液中间包落点产生紊流强度影响中间包出口处钢水流态利中间包夹杂物浮利减少中间包散热损失
381 中间包作
中间包钢水结晶间渡装置作：
1）稳定钢流 减少钢包结晶器击搅拌 稳定浇注操作
2）均匀钢液温度成分 进行部分炉外精炼功
3）脱氧生成物非金属夹杂物分离浮
4）流连铸机起分配钢液作
5）炉连铸时 中间包储存定数量钢水 保证更换钢液时停浇 断流时减钢液静压力
382 中间包形状构造
3821 中间包形状选择
中间包形状根连铸机流数布置 形式种样 矩形三角形梯形等图39示
中间包包壳钢板焊接成 保证足够强度刚度 高温工作时变形 砌耐火砖时 提高铸坯质量 防止钢水二次氧化 钢包中间包注流应采长水口保护浇铸设计采选长方形中间包
图39 中间包横断面图例
3823 中间包参数设计
(1) 中间包容量G中
中间包容量选择应满足钢液定停留时间（810min）炉连浇求时换包时间中间包钢水低界高度
中间包容量（20～40）×钢包容量
中间包容量30×195585 t
(2) 中间包长度L中计算
中间包长度取决机流数流间距 应边部钢流注入外边流结晶器 长会边部钢水温度降低耐火材料消耗增加次取流间距45m 中间包外侧水口中心距包衬壁距离02m 流数2 中间包包衬厚度取03m
中间包长度(流数—1)×流间距+2×(中间包外侧水口中心距包衬壁距离)
中间包长度(2—1)×45+2×0249m
(3) 中间包宽度计算B中
中间包宽度确定需考虑列素 钢液注入位置水口间距应利钢液分配 钢液中间包形成死角 注流击点水口中心距离应500mm宽会增加散热 降低保温性 会影响中间罐车轨迹等
中间包宽度钢包钢水中间包落点中包水口短距离+钢包钢液中间包落点包衬壁距离+中间包水口中心距包衬壁距离+中间包壁厚
B中06+03+03+2×0318m
(4) 中间包高度H高
中间包钢水深度深会产生漏钢事 浅产生漩涡效应卷渣钢水停留时间短 利夹杂物浮钢水深度应产生漩涡效应界高度（250~300mm）取中间包钢水深度1m 中间包耐火材料层厚度取400mm 钢液面距包口距离200mm
中间包高度中间包钢水深度+净空高度+包底衬砖厚度
H高1+02+0416m
外中间包壁侧锥度应控制10~20 设计选取130
(5) 中间包水口设计
① 水口流出钢液量控制方式塞棒式滑动水口式定径水口式设计中采塞棒式+滑动水口式组合形式样避免引流砂利 提高开浇率
水口直径应根浇注速度确定 保证连铸机拉速时需钢流量 水口全开时钢流圆滑密实 产生飞溅漩涡中间包流水口钢流量等流拉出钢坯重量
式中 F—铸坯断面积 m2
—拉坯速度 mmin
H水—中间包钢液深度 m
—铸坯密度 76tm3
—钢液密度 68tm3
K水—流量系数 086~097 取09
计算中间包水口5746mm
② 防止钢水中间包注入结晶器时发生二次氧化飞溅散热 改善铸坯表面质量 避免捞渣操作等 目前已广泛采浸入式水口——保护渣浇注 基解决铸坯质量问题（特板坯裂等）浸入式水口出口形势直孔双侧孔 分方坯板坯双侧浸入式水口出口孔方水倾斜（倾角超30°）般认倾斜较图3—10示浸入式水口钢包中位置
次设计采双侧孔式水口侧孔倾角15° 图311示
图310 浸入式水口钢包中位置
图 311 双侧孔式水口
中间包流水口流出钢流量2×浸入式水口侧孔流量
式中 K水—中间包处水口流量系数 086~097 取09
d水—中间包水口直径 mm
H水—中间包钢液深度 m
K侧—浸入式水口侧孔处流量系数048~050 取049
d侧—浸入式水口侧孔直径 mm
H侧—水口侧孔处静压头 mm
383 中间包车
中间包车浇铸台放置运送中间包浇铸前 车承载着烘烤中间包结晶器方中间包水口准结晶器中心结晶器宽度方策位置(结晶器需两水口时铸钢)浇铸完毕发生事
继续浇铸时 载着中间包迅速离开浇铸位置
生产工艺中间包车求：运行迅速 停位准确 易调整水口结晶器相位置般水口时 作量减少二者间距离 便观察结晶器钢液面 捞渣水口烧氧等操作
39 结晶器设计参数
结晶器材质求导热系数高高温强度耐磨性导磁性等特点结晶器般铜合金（铜银合金铜铬合金等）制成时壁镀层镍钴镍镍铬镀层结晶器设计容包括：结构类型选择结晶器结构参数确定（断面尺寸长度倒锥度）结晶器振动设计
391 结晶器结构型
图312 组合式结晶器示意图
1—外弧壁 2—外弧外壁 3—调节垫圈 4—侧壁 5—侧外壁
6—双头螺栓 710—螺栓 8—弧壁 9—字形水缝
组合式结晶器 四块壁板组装成 块壁板包括壁外壁两部分 双头螺栓联结壁外壁间形成水缝 便通水冷冷均匀稳定 般面实行独立冷通常四块复合壁板组装方式采宽面压窄面现方坯板坯连铸机般组合式结晶器 采调宽度宽厚均调组合式结晶器设计中采组合式结晶器（图312）
392 结晶器结构参数确定
（1）结晶器断面尺寸
结晶器断面尺寸应根冷连铸坯公称断面尺寸确定连铸坯冷凝固程中逐渐收缩矫直时引起半成品铸坯变形 求结晶器断面尺寸应连铸断面公称尺寸通常约1～3设计取宽面倒锥度1 窄面倒锥度03
结晶器宽边：1800 × (1+2) 1836 mm
1800 × (1+21) 1818 mm
结晶器厚度：220 × (1+3) 227 mm
220 × (1+303) 226 mm
（2）结晶器长度
目前国基采短结晶器 般700 mm～900 mm考虑钢液面波动剧烈 取长适应高速浇铸需 现数倾长度增加900 mm 时理计算表明 结晶器50热量部导出 结晶器部起支撑作 长结晶器益凝壳增厚 没必结晶器设计长设计中结晶器长度取900 mm
（3）倒锥度
钢液结晶器中收缩产生气隙 热阻增加 传热效果变差 影响坯壳厚度 结晶器定倒锥度板坯结晶器宽面倒锥度09～11 m 窄面倒锥度0～06 m设计中 板坯结晶器宽面倒锥度取1 m 窄面倒锥度取03 m
393 结晶器振动振动装置
（1）结晶器振动作：脱模 防止坯壳结晶器黏结焊合拉裂坯壳改善铸坯表面质量负滑脱时间长点会结晶器保护渣耗量减少振动痕迹深度增焊合裂纹效果选择振动方式时应具合适负滑脱时间时焊合裂纹效果
（2）结晶器振动特点
步振动特点：击力 没负滑脱 拉裂坯壳焊合作
梯形振动特点：击力 负滑脱时间长占振动周期60 结晶器保护渣耗量减少利热量传导
目前广泛采正弦振动特点：结晶器整振动程中速度直变化 铸坯结晶器间时刻存相运动结晶器降时段负滑脱 防止消黏结外 结晶器运动速度正弦规律变化 加速度必然余弦规律变化 渡较稳 击力梯形振动相 坯壳处负滑脱状态时间短 结晶器升时间占振动周期半 增加坯壳拉断性弥补弱点应允分发挥加速度较长处 采高频率振动提高脱模效果目前广泛采四连杆式振动装置
（3）结晶器振动参数
振幅：指结晶器高位置降低位置移动距离振幅降低振痕深度降低 钢液波动降低板坯 结晶器振幅般3 mm～8 mm
振频：指结晶器分钟振动次数振动频率越高 保护渣消耗越
振动痕迹深度越 焊合拉裂坯壳效果越板坯 结晶器振动频率49～120 次min
310 二次冷系统设计
3101 二次冷装置
直接接受结晶器高温薄壳铸坯 果铸坯外部没定约束条件进步冷 容易产生鼓肚变形发生裂纹 甚造成漏钢事二次冷系统装置作：直接喷水冷铸坯 迅速冷完全凝固支撑导铸坯引锭杆 防止铸坯产生变形引锭杆跑偏直结晶器弧形连铸机中 直铸坯弯成弧形铸坯进入圆弧区
二次冷装置提出基求：（1）二次冷支撑装置高温具足够强度刚度 采冷方法防止变形（2）二次冷区铸坯足够冷强度均匀冷 合理分布段冷水量铸坯表面温度分布均匀 灵活调节适应变更浇铸断面钢种 浇铸温度拉坯速度工艺求（3）二次冷段弧简便准确 受热膨胀时保持应精度引起错弧（4）支撑导部件结构参数合理 减少铸坯鼓肚变形 减少铸坯运行阻力 维修事处理
3102 喷水冷系统
二次冷冷水直接喷射铸坯表面 铸坯迅速冷凝固 器冷强度喷嘴结构形式配置直接关系铸坯质量产量
二次水量分配方法：铸机拉速方冷水量逐渐减少控制铸坯弧外弧喷水量铸坯断面控制二冷水量二冷区分6段 段冷水量满足：
中：
（n123456：第n段长度：第1段长度）
（表示第n段喷水量）
二冷区总水量
12×022×18×15×7600 541728
式中：——水量 取12
——铸坯断面积
——拉坯速度
——铸坯密度
段喷水量计算：
117054
103636
89752
80276
73282
67846
3103 喷嘴选择布置
板坯连铸机广泛采广角扁喷嘴 喷嘴铜制 射流矩形扇带形 喷射角达120°外 目前板坯连铸机广泛气水喷嘴高压气水两方进入喷嘴汇合 利压缩空气水滴雾化成极细水滴两旁喷射出 种高效冷喷嘴气水喷嘴优点：铸坯冷均匀 节约水约50 减少喷嘴量便维修 喷嘴出口孔堵塞 气水调节范围二次冷区水压力般03 MPa～06 MPa
图313 气水喷嘴板坯连铸机应
1——空气 2——水 3——板坯 4——夹辊
喷嘴布置应铸坯表面均匀冷 般求均匀铸坯表面喷水设计布置喷嘴（图313） 铸坯角部易冷 喷水量应宽面中部少
3104 夹辊辊径辊距布置
二次冷区夹辊辊径辊距布置应适应铸坯物理状态变化 防止铸坯鼓肚变形 易调整拆装 型连铸机机分干扇形段（5～7段）
段采辊径辊距结晶器口第段 处铸坯部钢水静压力 坯壳薄温度较高 板坯易产生鼓肚变形 辊距太 夹辊应密 辊径次辊径 直二次冷区末段铸坯弯水位置接凝固完毕 时鼓肚变形易发生 铸坯发生径冷缩变形末段夹辊承受铸坯质量 铸坯径收缩力部分拉坯力辊径 便足够强度刚度承受种外力
二次冷区夹辊般均外力驱动 铸坯摩擦带动般外弧夹辊固定 弧夹辊位置调 适应种厚度铸坯需改变铸坯厚度时 油缸丝杠快速操作 辅垫块达改变厚度目外弧夹辊外 二次冷区 特第段 应装侧导辊 侧导辊作防止铸坯侧变形导 防铸坯跑偏引锭杆时顶撞结晶器
3105 拉坯矫直机
弧形连铸机说 二次冷区出铸坯弯曲 必须进行矫直通次矫直铸坯 称点矫直两次矫直称点矫直
断面弧形铸坯完全凝固点矫直 图7—13a出 点矫直弧2辊外弧1辊3辊完成四辊拉矫机五辊拉矫机均点矫直
断面铸坯说 应采点矫直图7—13b示（中画出矫直棍 支撑辊未画）3辊组 组辊点矫直 类推般矫直点取35点采点矫直集中1点应变量分散点完成
消铸坯产生裂性 实现铸坯带液芯矫直
拉辊 拉辊压力 拉矫辊辊径 利实现辊距密辊排列 带液芯铸坯进行矫直 产生裂 够提高拉坯速度
综 设计选5点矫直
311 连铸机总体尺寸确定
3111 连铸机总长度
弧形连铸机长度指结晶器中心出坯挡板间总长度 实际铸机弧形段水段水距离
图314 弧形连铸机总体尺寸
O——连铸机弧形半径圆心 B——操作台面
10+15+35+4+18+1956 m
式中：R——连铸机圆弧半径m
——矫直切点拉矫机辊子长度 取15 m～18 m
——拉矫机切割区前长度般35 m～55 m
——切割区长度m火焰切割区3 m～5 m机械剪切0
——输出辊道铸坯等区长度m 般少定尺长度15倍
——冷床出坯区长度m 取决定尺长度 增加约1 m
3112 连铸机高度
连铸机总高度拉矫机底座基础面中间包顶面距离
10+1+045+015+15131 m
式中：——铸机总高度m
R——连铸机圆弧半径m
——拉矫机底座基础铸坯底面距离 般05 m～1 m
——弧形中心结晶器顶面距离 常取结晶器长度半
——结晶器口边缘中间包水口距离 约01 m～02 m
——中间包全高 般1 m～15 m 较中间包取2 m
3113 连铸区总宽度
连铸区总宽度取决浇注台长度 浇注台长度连铸机台数台间距确定1台连铸机宽度根铸机流数流间距考虑连铸机流数流间距决定中间包车长度中间包浇注位置烘烤位置间3 m距离 中间包烘烤位置距浇注台边缘约2 m距离 外应考虑炉连浇快速更换中间包工艺台铸机配备两台中间包车两中间包烘烤位[13]
4 车间厂房设计
氧气转炉炼钢车间设计务根车间生产规模 确定车间组成项作业系统工艺流程车间布置厂房尺寸跨间设备数量布置合理运输方式等
氧气转炉生产特点冶炼周期短生产节奏快物料运输频繁保证转炉等生产设备进行正常生产 转炉炼钢车间应具备优化生产流程合理工艺布置 做工序互干扰 物料流行 运输路线畅通设计中充分考虑满足生产需 留适余 利发展
41 厂房布置形式选择
设计采跨式车间
核心三跨 适应连铸需 三跨基础加设精炼跨 钢水接受跨 切割跨出坯精整跨浇铸出坯力车间生产力提高限制性环节厂房采跨浇铸 双跨出坯布置
述布置特点炉子跨位厂房中间 侧原料跨 侧浇铸跨 实行两面操作 侧兑铁水加废钢 侧出钢 互干扰 物料流行
42 厂房尺寸确定
421 炉子跨尺寸确定
三基跨间中 炉子跨中心跨间 布置炉子跨设备转炉倾动机构 氧枪升降机构 烟道烟气净化系统设备 高位料仓加料设备等 钢包车渣罐车等 中核心设备转炉 转炉位置确定 尺寸确定
4211 转炉位置确定
① 转炉横位置 转炉中心线柱子行列线间距离L转炉应布置加料跨侧 确定转炉中心线柱子行列线间距离L(图4—1示)时必须时满足两相互矛盾求
A．加料跨天车利时兑入转炉 希L越越
B．炉子跨布置氧枪升降机构 保证氧枪副枪正常升降 希L越越
确定原：保证加料跨天车利铁水兑入转炉前提 增L值 便布置氧枪升降机构L值般式确定：
LL1+L2—(L3+L4)
式中 L1—转炉倾动 30～45°受铁位置时 炉口转炉耳轴中心线距
离
L2—铁水罐倾翻1040倒铁水位置时 罐嘴前铁水罐耳轴(钩)
距离
L3—柱子行列线天车轨道中心线距离
L4—天车轨道中心线天车钩横极限位置距离
图 41 转炉中心线厂房柱子行列线间距离L示意图
国部分转炉L值见表41
表 41 国部分转炉L值
转炉容量t
30
50
120
150
210
300
L值m
08
115~125
170
190
210
270
设计取L20m
② 转炉耳轴中心标高H耳(图42示)转炉耳轴中心标高应保证炉钢包车渣罐车利通转炉转动3600时 转炉钢包渣罐相撞 量降低耳轴中心标高H耳 便降低厂房高度 节省投资 缩短钢流长度减少钢水二次氧化散热吸气量转炉耳轴中心标高H耳计算式：
H耳h1+h2+h3+R
式中 h1—钢包车台面标高
h2—钢包车台面钢包距离 钢包车设计 求钢包座放车时 包底低点轨道面距离200mm
h3—安全距离 钢包转炉回转圆间距离 200~300mm
R—转炉回转半径
确定转炉回转半径R方法：
OA > OB时
OA < OB时
图 4—2 转炉中心距耳轴标高
转炉操作台般低耳轴标高08～150m 吨位转炉取限 吨位转炉取限耳轴标高H耳：
H耳转炉操作台标高+（08～150）1000+111m
国容量转炉炉前操作台标高参考值见表42设计取1000m
③ 布置 转炉厂房柱列线排成行 座转炉倾动机构安装厂房两根柱子间 转炉中心距处炉子跨柱间距外 应考虑两相邻转炉操作条件炉子跨总长度般原料跨长度取齐设计中取转炉中心距24m 转炉炉子跨中部位置
4212 炉子跨层台布置原
转炉跨层台布置原：简化台设置 节约投资 种途台应综合考虑
量采局部台
① 炉前工艺操作 应保证取样测温观察炉况补炉开堵出钢口钢包加合金等作业利进行般低耳轴标高08～15m 炉取限 炉取限 国容量转炉操作台标高参考值见表4—2设计中取转炉操作台标高10m转炉操作台长度应保证炉前炉操作维修方便 适安全距离操作台宽度般炉子跨原料跨两跨间设置通跨台
表 42 容量转炉炉前操作台标高
转炉容量t
20
30
50
120
150
210
300
台标高m
535
58~584
70~75
900
995
94
1080
② 系统台
散装料系统台：供料方式关 般中型转炉设三层台 活动溜槽台：检修加料溜槽 高度应低溜槽入口称量漏斗台：检修称量漏斗阀门振动料器高位料仓台：检修料仓存料检修运料设备 高度料仓口齐
氧枪系统台：中型转炉般应设三层台氧枪插入孔台：检查喷头清粘钢 标高插入孔齐氧枪升降机构安装台：标高取决氧枪长度 行程传动机构尺寸类型氧枪软接头台：安装氧枪氧气冷水接头阀门 标高位枪身软接头行程中心点
尘系统台：中型转炉般设置：供安装检修活动烟罩传动机构
台活动烟罩供清灰检修尘设备脱水设备台装汽包
台
4213 转炉跨标高跨度长度确定
① 标高：转炉跨安装位置高设备更换氧枪天车 转炉跨标高应更换氧枪天车轨面标高决定车间高点 决定转炉耳轴中心标高 烟道氧枪插入孔标高 氧枪总长行程标高H式确定：
5416m
式中——氧枪低位置时喷头标高
——氧枪行程 取196 m
——氧枪孔密封口缘氧枪喷头升高点位置高度 便换枪清渣般取
08 m～10 m 设计取10 m
——氧枪总长 m 取219 m
——氧枪车升高点时氧枪吊环中心线氧枪卷扬系统导轮高点距离适量安全距离 取1 m
——吊车钩极限位置吊车轨面距离 2 m
② 跨度：跨间柱列线距离应满足炉操作布置氧枪升降机构高位料仓尘设备等需宽度 散装料系统设备烟气净化系统设备需宽度 取决转炉位置 斜烟道占宽度 时考虑氧枪 料仓胶运输机布置设备维修通行占面积炉子跨跨度转炉容量该跨设备布置求确定 见表4—3设计中取转炉跨度30m
表 43 容量转炉中心距跨度宽度
转炉容量t
50~95
100~190
200~240
250~290
300~350
转炉中心距m
18
24
27
30
30
转炉跨宽度m
15
1824
2130
2130
2433
③ 转炉跨长度：转炉跨长度转炉座数 转炉中心距确定
转炉跨长度(转炉座数—1)转炉中心距+两头空跨长度
加料出钢侧型布置车间 转炉两侧留柱距 容量转炉柱距见表44
表 44 转炉炼钢车间柱距
转炉容量t
80~100
100~200
>200
柱距m
12
18
24
设计取柱距24m
转炉跨长度(2—1)24+22472m
422 加料跨尺寸确定
加料跨作业质量兑铁水加废钢炉前操作 布置设备铁水储存设备 布置相应铁路线外 厂加料跨设铁水预处理车间加料跨尺寸包括加料跨轨面标高跨度长度
4221 加料跨轨面标高
加料跨吊车轨面标高取247 m
4222 加料跨跨度
原料跨厂房宽度取决转炉容量工艺布置 般21 m～27 m间采混铁车 取决兑铁水加废钢受铁坑占宽度
原料跨跨度取标准系列：24 m
4223 加料跨长度
原料跨厂房长度铁水供应区废钢供应区转炉加料区三者长度 加两端检修吊车需长度原料跨厂房长度铁水供应区废钢供应区转炉加料区三者长度 加两端检修吊车需长度加料跨长度取柱距整数倍 柱距24m 整加料跨长度360 m
采混铁车供铁水 般2辆混铁车长度 旁边建混铁车出铁间 应混铁车中心线 设2条横兑铁罐传送车进入加料跨 两车间距混铁车长度 外加辅助边端尺寸成铁水区长度时 采铁水脱硫脱磷时 设计铁水供应区兑铁水包做处理容器 处转炉跨端 设铁水脱磷硫转盘 兑铁包加料跨吊放转盘 然旋转脱磷硫位置处 降罩吹氧投入脱磷硫材料 完成脱磷硫 旋转吊走处理完兑铁包 转盘较 专柱距炉容量 27～36
废钢区长度转炉容量异 型转炉钢厂 废钢装槽垂直加料跨独立废钢间进行 样操作效率高 减少装废钢噪音厂房操作干扰 样废钢区停放4～5废钢槽车位置 外加辅助边端尺寸成废钢间尺寸 长度够布置4条错台废钢槽传送车定 跨宽度30～33
423 钢水接受跨设计
4231 钢水接受跨吊车轨面标高设计计算
钢水接受跨吊车轨面标高满足吊车钢水包利吊钢包回转台留定安全距离 浇铸利进行设计中钢水接受跨吊车轨面标高293m
4232 钢水接受跨宽度计算
钢水接受跨宽度应考虑钢包回转台旋转半径 时应跨度3倍数 利建筑设计中跨度24m
4233 钢水接受跨长度计算
钢水接受跨长度取决连铸机间间距两头空跨长度 般取精炼跨齐
424 精炼跨设计计算
现代钢铁技术发展 炉外精炼处理已成转炉连铸厂必须重组成 尤中型钢厂 增设炉外精炼处理必须 钢水调温喂丝CAS处理 般建炉钢包车线RH真空处理装置 布置钢包车线区两侧真空处理装置需2座时 集中布置侧利统安排真空泵铁合金供料真空室修理理次设计选取1座RH真空处理装置 取精炼跨宽度15 m 吊车轨面标高2713m
425 浇铸跨尺寸确定
4251 浇铸跨确定原
连铸技术发展进步简化钢浇注工艺流程运输组织 新设计氧气转炉炼钢车间般采全连铸生产方式转炉冶炼周期短 保证充分发挥连铸机生产力 全连铸车间 提倡布置连铸机 连铸机般集中布置 致2～3台连铸机组种工艺布置较紧凑 便系统 辅助作业备品堆放便集中 厂房面积效利率较高 连铸车间工艺布置应遵循原：
(1) 横布置：指连铸机中心线厂房柱列线垂直布置横布置特点钢包运输距离短 物料流流程合理 作业分散跨间 项操作互干扰
适台连铸机成组布置 更适全连铸车间布置
(2) 致2～3台连铸机组集中布置 设备
(3) 钢包回转台实现钢包精炼跨浇注跨
(4) 连铸机轧钢车间布置指连铸机炼钢车间转轧钢车间 保证高温铸坯应该指出 新建工厂 应该炼钢连铸轧钢三工序
量 保证钢水铸坯高温运送
4252 浇铸跨标高跨度长度确定
① 连铸浇铸跨吊车轨面标高H0
连铸浇注跨吊车轨面标高连铸机总高度H 加龙门钩钢包水口距离H5 加吊车钩升高极限H6 加钢水包水口中间包顶面距离适吊车钩安全距离(般约取14 m～16 m) 见图4—3
2933m
式中 H—连铸机总高 131m
H5—龙门钩钢包水口距离
H6—吊车钩升高极限天车轨面距离
14~16—考虑结晶器中间包水口间 中间包顶面钢包水口间安全距离留富余尺寸总
取15m
图 43 浇铸跨标高示意图
② 浇铸跨跨度确定
跨度应根连铸机曲率半径浇铸操作台需宽度确定 国部分转炉车间浇铸跨跨度见表45
设计中间包容量585t 选取浇铸跨跨度24m
表 45 国部分转炉车间浇铸跨跨度
容量t
12
20
30
50
80
120
跨度m
21
21
21
24
铸21
二铸21
铸24
二铸21
③ 浇铸跨长度确定
浇注跨长度确定取决连铸机台数操作台长度 中间包修砌区长度等
说明：连铸机般两台组布置正转炉出钢线区域般布置浇铸作业 避免相互干扰 计算作业面积时应扣部分面积量加料跨转炉跨取齐留发展余取柱距整数倍设计取浇注跨长度360 m
43 供料系统尘系统设计
431 供料系统
4311 转炉废钢供应
废钢供应两种布置方式：① 原料跨端设废钢工段 废钢火车汽车运入 电磁盘吊车装入废钢料斗 称量② 加入转炉废钢量时 原料跨端外侧建废钢间（般垂直原料跨） 废钢间加工处理废钢装入料斗称量 面高架台车送进原料跨目前氧气顶吹转炉车间 转炉加入废钢方式两种：
(1) 直接桥式吊车吊运废钢槽倒入转炉
种方法普通吊车钩利副钩吊起废钢料槽 副钩联合动作废钢加入转炉种方式台结构设备较简单 废钢吊车兑铁水吊车 次吊起槽废钢 废钢吊车兑铁水吊车间干扰较
(2) 废钢加料车装入废钢
种方法炉前台专设条加料线 加料车炉前台回运动废钢料槽吊车事先吊放废钢加料车 然废钢加料车开转炉前倾动转炉 废钢加料车废调料槽举起 废钢加入转炉种方式废钢装入速度较快 避免装废钢兑铁水吊车间干扰 台结构复杂
资料介绍 现型转炉更趋吊车加入废钢 废钢加料车废钢加料车加废钢程中易炉体产生击 加废钢程中需调整转炉倾角吊车加废钢稳便利—型转炉减少加废钢时间 增加废钢添加量 采双槽式专加废钢吊车 专单槽式型废钢料槽吊车专单槽式型废钢料槽吊车
设计中采直接桥式吊车吊运废钢槽倒入转炉加废钢方式废钢料槽钢板焊接端开口 底部吴面长簸箕状槽料槽前部部两侧两吊挂轴 供吊车副钩吊挂料槽
4312 转炉铁合金供应
铁合金供应系统般炼钢厂铁合金料间铁合金料仓称量输送钢包加料设备等部分组成
铁合金铁合金料间(仓库)加工成合格块度 应品种牌号分类存放 应保存出厂化验单贮存面积取决铁合金日消耗量堆积密度贮存天数
铁合金铁合金料间运转炉车间方式两种：
① 铁合金量炼钢车间
铁合金装入卸式料罐 然汽车运转炉车间 吊车卸入转炉炉前铁合金料仓需时
称量铁合金加料车溜槽铁合金加料漏斗加入钢包
② 需铁合金品种量型转炉炼钢车间
铁合金加料系统两种型式：
第种铁合金散状科套料系统 然炉顶料仓料 旋转溜槽加入钢包 种方式增设铁合金料设备 操作 稍增加散状材料料胶带运输机运输量
第二种方式 铁合金成系统胶带运输机料 较运输力 铁合金料受散状原料干扰 车间铁合金料仓贮量适减少规模转炉车间 种流程更确保铁合金供应增加套胶带运输机料系统 设备重量投资增加
4313 转炉散料供应
散状材料指炼钢程中造渣材料补炉材料冷剂等 石灰萤石白云石铁矿石氧化铁皮焦炭等氧气转炉散状材料供应特点种类批量批数供料求迅速推确连续时设备
供应系统包括车间外车间两部分通火车汽车种材料运厂房外原料间（原料场) 分卸入料仓中然需通运料提升设施种散状料料仓送厂房供料系统设备中
散状材料供应系统般贮存运送称量转炉加料等环带组成整系统存放料仓运输机械称量设备转炉加料设备组成设计中采全胶带料系统图44表示全胶带料系统 作业流程：
(面)料仓→固定胶带运输机→转运漏斗→逆式胶带运输机→高位料仓→分散称量漏斗→电磁振动料器→汇集胶带运输机→汇集料斗→转炉
种料系统特点运输力 料速度快 够进行连续作业 利动化 占面积 投资 料配料时粉尘外逸现象
图 44 全胶带料系统
1—固定胶带运输机 2—逆式胶带运输机3—汇集胶带运输机4—汇集料斗
5—烟罩6—高位料仓7—称量料斗8—加料溜槽9—散装材料间
432 尘系统
4321 OG法净化尘系统
(1) 活动烟罩
收集烟气 转炉面装烟罩烟气活动烟罩固定烟罩进入汽化冷烟罩废热锅炉利废热 净化冷系统未燃法活动烟罩 求够升降 保证烟罩外气压致相等 避免烟气外逸恶化炉前工作环境 吸入空气降低回收煤气质量 吹炼阶段烟罩调节需间隙吹炼结束出钢出渣加废钢兑铁水时 烟罩升起 妨碍转炉倾动需更换炉衬时 活动烟罩移开出炉体方种升降调节烟罩炉口间距离 者升降水移出炉口烟罩称活动烟罩
OG法未燃法处理烟气 前采较方法烟罩裙式活动烟罩双烟罩
图 45 活动烟罩结构
1—部烟罩（固定烟罩）2—部烟罩（活动烟罩固定段）
3—罩裙（活动烟罩升降段） 4—沙封 5—水封 6—转炉
(2) 固定烟罩
装活动烟罩汽化冷烟道废热锅炉间 水冷结构件固定烟罩开散装材料投料孔氧枪副枪插入孔 氧枪副枪插入孔等均采氮气蒸汽密封
固定烟罩单罩结构活动烟罩采水封连接
固定烟罩汽化冷烟道废热锅炉拐弯处拐点高度水线倾角 防止烟道倾斜段结渣重作
(3) 烟气冷装置
转炉炉气温度1400～1600℃左右 炉气离开炉口进入烟罩时 吸入空气炉气中
CO部分全部燃烧 烟气温度更高高温烟气体积 高温净化 净化系统设备体积非常庞外 单位体积含尘量低 利提高净化效率 净化前净化程中烟气进行冷
汽化冷烟道汽化冷烟道缝钢围成筒装结构 断面方形圆形钢排列水式 隔板式密排式水式烟道容易变形隔板式加工费时 焊接处容易开裂易修复密排式易变形 加工简单 更换方便
图 46 汽化冷系统流程
汽化冷水软化处理氧处理图46示汽化冷系统流程汽化冷系统然循环 强制循环汽化冷烟道汽化产生蒸汽形成汽水混合物 升进入汽包 汽水分离 汽包称分离器汽水分离热水降循环泵 送入汽化冷烟道继续取消循环泵 然循环系统 效果
汽化冷系统汽包布置应高烟道顶面座转炉设汽包 汽包易合 宜串联汽化冷烟道称汽化冷器 冷烟气产生蒸汽回收利称余热回收锅炉
(4) 文氏净化器
文氏净化器种湿法设备 兼冷降温作文氏净化器雾化器文氏体脱水器三部分组成文氏体收缩段喉口段扩张段三部分组成
烟气文氏收缩段喉口时气流加速 高速烟气击喷嘴喷出水幕 水二次雾化成等烟尘粒直径100倍细水滴文氏串联气水装置（脱水器） 含尘水滴气体分离 达降温净化目
湿法尘系统中采双文氏串联 通常定径文氏作级尘装置 加溢流水封调径文氏作二级尘装置
① 溢流文氏
双文氏串联湿法尘系统中 喉口直径定溢流文氏起降温粗尘作汽化冷烟道烟气冷800～1000℃ 通溢流文氏时迅速冷70～80℃ 烟尘凝聚 通扩张段脱水器烟气中粗粒尘出 尘效率90～95
图 47 文氏尘器组成
1—文氏收缩段 2—碗形喷嘴 3—喉口段 4—扩张段 5—弯头脱水器
采溢流水封保持收缩段壁层流动水幕 隔离高温烟气壁刷 防止烟尘干湿交界面积灰结瘤堵塞溢流水封开口式结构 防爆泄压调节汽化冷烟道热胀冷缩引起位移作般情况 溢流文氏收缩角20～25° 扩张段角度6～8°喉口长度（05～1）D
② 调径文氏
喉口部位装调节机构文氏 称调径文氏 精尘
通转炉控制控系统 烟气量变化相应增加缩喉口断面积 保持喉口处烟气速度定调节风机抽风量控制炉口微压差 确保回收煤气质量
现矩形调径文氏 调节喉口断面方式 常阀板重陀矩形翼板矩形滑块等调径文氏喉口处安装形阀板 圆弧形滑板 （R—D）控制喉口开度 显著降低二文阻力 图48示
图 48 圆弧形—滑板调节文氏
1—导流板 2—供水 3—调阀板
(5) 脱水器
湿法干湿结合法烟气净化系统中 湿法净化器面必须装气水分离装置 脱水器脱水情况直接关系烟气净化效率风机叶片寿命道阀门维护 脱水效率脱水器结构关
图 49 90°弯头脱水器
弯头脱水器含尘水滴进入脱水器 受惯性离心作 水滴甩脱水器叶片器壁 叶片器壁流 通排污水槽排走弯头脱水器弯曲角度 分90°180°弯头脱水器两种图5示 弯头脱水器够分离直径30水滴 脱水效率95～98
般情况 烟气进口速度8～12 出口速度7～9弯头脱水器中叶片 脱水效率高叶片容易堵塞 中文更易堵塞改进分流挡板增设反喷嘴 利消堵塞现象
(6) 风机
烟气冷净化 引风机排烟尘放散输送煤气回收系统中备引风机净化回收系统动力中枢 非常重目前没转炉专风机套D形单进煤气鼓风机风机工作环境较恶劣
(7) 煤气柜
煤气柜储存煤气 便连续供成分压力质量稳定煤气 转炉炼钢回收系统中重设备犹钟罩扣水槽中 煤气进出升降通水封煤气柜煤气外界空气隔绝结构图4—10示
图 410 煤气柜动放散装置
1—煤气柜 2—钢绳3—正压连接水封 4—逆止水封 5—放散阀 6—放散烟囱
(8)放散烟囱
氧气转炉烟气含燃成分 排放般工业废气根国厂调查 放散烟囱高度均高出厂房屋顶3～6m 座转炉设置专放散烟囱
4322 OG系统流程
转炉→活动烟罩→固定烟罩→斜冷烟道→弯冷烟道→级文氏→弯脱水器→二级文氏→弯脱水器→水雾分离器→风机→三通切换阀→煤气回收系统（放散烟囱）
图 411 转炉OG系统流程
1—罩裙 2—T活动烟罩 3—固定烟罩4—汽化冷烟道5—部安全阀（防爆阀）6—级文氏7—文脱水器 8—水雾分离器 9—二级文氏10—二文脱水器
11—水雾分离器12—部安全阀13—流量计14—风机15—旁通阀16—三通阀 17—水封逆止阀 18—V形水封19—煤气柜20—测定孔21—放散烟囱
4323 OG系统特点
转炉烟气净化尘系统分湿法尘干法尘湿法尘日OG系统代表图示OG法转炉煤气净化回收系统流程前世界未燃法全湿法回收系统净化效果较种回收方法特点：
① 净化系统设备紧凑净化系统繁简 实现道化 系统阻损 存死角 煤气易滞留 利安全生产
② 设备装备水较高通炉口微压差控制二文开度 适应吹炼阶段烟排放量变化回收放散转换 通计算机实现动控制
③ 节约水量烟罩罩裙采热水密闭循环冷系统 烟道采汽化冷系统 二文污水返回文 明显减少水量
④ 烟气净化效率高排放烟气含尘浓度标准状态低 净化效率高
⑤ 系统安全装置完善设烟气中含量测定装置 保证回收放散系统安全
⑥ 实现煤气蒸汽烟尘综合利
致谢
光阴似箭 岁月梭转眼间 学四年学生活结束 回首四年学时光 充满着酸甜苦辣 重收获学校园里 收获仅仅知识 做做事道理里老师教会专业知识处世原 老师亲样关心 帮助 老师恩情期铭记心 行动回报老师学校社会
做毕业设计学期里 安徽工业学冶金工程学院老师学帮助支持 诚挚感谢施XX老师 XXX老师指导帮助 学四年位授课老师孜孜倦教导 您表示衷心感谢
祝愿家工作利 身体健康 生活美满
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毕业设计务书
课题名称 设计年产395万吨合格连铸坯转炉炼钢车间
学 院 冶金工程学院
专业班级
姓 名
学 号
毕业设计容：
1绪
2设计方案确定证
3物料衡热衡计算
4氧气顶底复吹转炉设计
5氧枪设计
6钢包设计
7连续铸钢设计
8车间厂房设计
9转炉设计图张车间面图连铸机图张
指导教师签字：
摘
设计年产量395万吨合格连铸坯炼钢厂车间冶炼钢种IFX80Q23509CuPNiE36中典型钢种IF钢根典型钢种确定生产路线高炉铁水→预处理脱硫脱磷→转炉→RH→连铸
文设计2座195吨转炉1座RH炉设备钢包行车结晶器中间包等种加料烟气冷处理装置转炉冶炼周期40分钟
设计物料衡热衡炉型计算炉外精炼连铸烟气净化系统等做详细介绍
关键词：转炉二次精炼连铸IF钢车间设计
Abstract
This thesis is a design of a steel plant which can produce 395 million tons of qualified steel slab each year．The main kinds of steel are IF X80 Q235 09CuPNi and E36．And the typical steel is IF steel．And then the main routine to smelt this is hot metal desulphurization and dephosphorization pretreatment →BOF → RH →CC．
In this paper2 BOF of 195 tons a RH furnace as well as other equipments such as ladles cranes mold tundish and a variety of feeding and flue gas treatments devices are designed．The toptotop time of BOF is 40min．
The design of the material balance and thermal balance the furnace shape refining continuous casting and the flue gas purification system a detailed introduction were finished．
Keywords：BOF Second Refining continuous casting IF Steel The workshop designs
目录
摘 I
Abstract II
目录 III
绪 1
1 设计方案确定证 2
11 产品纲制定 2
111 产品纲制定原方法 2
112 产品纲 2
113 典型钢种（IF钢）介绍 3
114 E36船板钢 4
115 Q235结构钢 5
116 X80线钢 6
117 耐候钢 6
12 方案选择证 7
121 炉容量座数确定 7
122 冶炼精炼方法选择证 8
123 连铸机选择 13
2 物料衡热衡计算 15
21原始数 15
211铁水成分温度 15
212原材料成分 15
213冶炼钢种成分 16
214均热 16
215反应热效率（认25℃炼铁温度两者数值似） 16
216关参数选 17
22 物料衡计算 17
221炉渣量炉渣成分计算 17
222 矿石烟尘中铁量氧量计算 22
223 炉气成分重量计算见表214 22
224 未加废钢时氧气消耗量计算见表215 23
225 钢水量计算 24
226 未加废钢时物料衡表见表216 24
23 热衡计算（取冷料25℃） 24
231 热收入项 24
232 热支出项 25
233 热衡表见表217 26
24 加入废钢物料衡计算 27
241 加入废钢物料衡计算 27
3 车间体设备设计 30
31 转炉炉型设计 30
311 原始数 30
312 炉容 30
313 熔池尺寸计算 30
314 炉帽尺寸确定 31
315 炉身尺寸确定 32
316 出钢口尺寸确定 32
317 炉衬厚度确定 32
318 炉壳厚度确定 32
319 验算高宽 33
3110 转炉参数 33
32 喷头氧枪设计计算 33
321 喷头参数选择 33
322 氧枪枪身设计 35
33 氧枪升降机构更换装置 38
331 氧枪升降机构 38
332 升降卷扬机变速方式 39
333 升降车固定导轨 39
334 安全装置 39
335 氧枪更换装置 40
34 连铸机设计参数 40
341 钢包允许浇铸时间 40
342 铸坯断面选择 40
343 理拉速工作拉速确定 41
344 冶金长度计算 42
345 连铸机圆弧（外弧）半径计算R 43
346 连铸机流数计算 44
347 连铸机生产力计算 44
35 盛钢桶计算 46
351盛钢桶容积计算 46
352 钢包需量计算 49
353 钢包质量计算 49
36 RH精炼 51
361 处理容量 51
362 处理时间 51
363 循环数 52
364 循环流量 52
365 真空度 53
366 真空泵抽气力 53
37 钢包回转台 54
371 直臂式钢包回转台 54
371 双臂式钢包回转台 54
38 中间包设计参数 55
381 中间包作 55
382 中间包形状构造 55
383 中间包车 58
39 结晶器设计参数 59
391 结晶器结构型 59
392 结晶器结构参数确定 59
393 结晶器振动振动装置 60
310 二次冷系统设计 61
3101 二次冷装置 61
3102 喷水冷系统 61
3103 喷嘴选择布置 62
3104 夹辊辊径辊距布置 63
3105 拉坯矫直机 63
311 连铸机总体尺寸确定 64
3111 连铸机总长度 64
3112 连铸机高度 64
3113 连铸区总宽度 65
4 车间厂房设计 66
41 厂房布置形式选择 66
42 厂房尺寸确定 66
421 炉子跨尺寸确定 66
422 加料跨尺寸确定 70
423 钢水接受跨设计 71
424 精炼跨设计计算 71
425 浇铸跨尺寸确定 72
43 供料系统尘系统设计 73
431 供料系统 73
432 尘系统 76
致谢 82
参考文献 83
绪
转炉钢铁冶金体设备 前 社会济持续发展价值观环保新法规转炉设计操作提出越越严格求 否实现限度效率程度污染 济效 生存发展性等问题 高效率 高质量 高寿命 低污染 低问题 设计目标
作四年学学专业次总结 书学知识做次总结综合应 力求达设计目标
1996年中国钢产量首次突破1亿吨 中国成世界第产钢国 迄止 已连续年稳居世界第位置 2003年 已占世界总产量252004年 国钢产量27亿吨 生铁产量25亿吨 2020年 国实现GDP翻两番 钢铁需求量进步增加 钢铁工业存着较发展潜力进行转炉炼钢车间设计积极意义
次设计根种参数条件 着制宜 济适原 知识资料限等问题中设备具体情况知识选择具体设计
编者时间水限 设计难免存诸足处 敬请老师予批评指导
1 设计方案确定证
11 产品纲制定
111 产品纲制定原方法
根典型钢种冶炼工艺流程连铸坯类型 板坯方坯圆坯等 结合目前市场钢产品调研 预测未市场需什类型钢种 运市场战略眼光预测出市场需种钢材 确定车间产品纲
112 产品纲
冶炼钢种化学成分（见表1112）
钢种：IF钢
表 11 IF化学成分()
C
Si
Mn
P
S
0002~0005
0010~0030
0100~0200
0003～ 0015
0007～ 0010
Al
N
Ti
Nb
O
0020～ 0070
0001～ 0004
0020～ 0040
0004～ 0010
≤0003
钢种化学成分
表 12 钢种牌号化学成分（）
钢种
C
Si
Mn
P
S
Q235（碳素结构钢）
0140~0220
≤0300
0300~0650
≤0045
≤0050
X80（线钢）
0020~0060
0100~0250
1400~1800
≤0013
≤0002
E36(船板钢)
≤0150
≤0400
01000150
≤0015
≤0010
09CuPNi(耐候钢)
<0120
0250～0750
0200～0500
007～015
<0040
种钢种产量产量例表：
表 13 种钢种产量产量例
品种
钢号
产品（）
产量（t）
汽车板
IF
25
9875
碳素结构钢
Q235
20
79
线钢
X80
20
79
船板钢
E36
20
79
耐候钢
09CuPNi
15
5925
113 典型钢种（IF钢）介绍
IF钢(Interstitial Free Steel) 间隙原子钢 继沸腾钢铝镇静钢动化工业广泛应代深钢IF钢出现早追溯1960年 日位薄板研究员偶然机会成功开发种特殊钢IF钢特点含碳量低 加入TiNb 形成TiNbCN化合物钢中间隙原子 具优异深性高塑性应变高延伸率高硬化指数 较低屈强 具优异非时效性 誉第三代超深重钢[1]
汽车材料70~80钢铁材料 IF钢定程度IF钢代表国家钢铁工业水[2]国汽车技术水方面 已发达国家步着汽车工业断发展 优质汽车钢求越越高 需求越越高 紧汽车工业新发展趋势 研究开发新代汽车钢 必成国钢铁工业应基础研究重发展方C N含量决定产品终性添加Ti Nb量少 冶炼程中量降低C N含量稳定产品质量减少成关键 IF钢冶炼点：(1)超低碳 传统IF钢含碳量0005～001现代IF钢采顶底吹转炉冶炼 改进RH处理 连铸程中采防增碳措施 济条件碳含量降低 般C≤0005N≤0003新IF钢产品含碳量低0002(2)微合金化 钢中加入定量强碳氮化物形成元素Ti NbC N样间隙原子固定形成间隙原子钢 IF钢冶金基础化学量计算 钢中强碳氮化元素含量X(X代表TiNb)满足：X(atom)(C(atom)+N(atom)1CN原子完全固定成X(CN)X(CN)析出动力学程 钢中CN原子完全固定间隙原子存 钢呈现非实效性 必加入量X 化学量计算 部分剩X硫化物等形式固溶方式存钢中
IF钢冶炼点确定IF钢冶炼工艺路线环节注意事项（溪钢铁公司炼钢厂例）[3]：
① IF钢生产工艺路线
铁水脱硫→复吹转炉→RH→板坯连铸
② 铁水脱硫
采喷吹金属镁粉粒钝化活性石灰铁水进行脱硫 求处理入转炉铁水中w(S)≤00030扒渣铁水包带渣量厚度≤20 mm
③ 复吹转炉冶炼
采精料废钢活性石灰(硫质量分数≤0040)冶炼 冶炼全程底吹氩气 钢包预加活性石灰 出钢程脱氧 进行锰合金化处理 采碳包衬钢包盛装钢水复吹转炉冶炼粗钢成分求表11示
表11 复吹转炉冶炼粗钢成分求（）
C
Si
Mn
P
S
O
N
≤003
≤002
010020
≤0007
≤0006
00400060
≤00025
④ RH真空精炼
RH采6级8泵连续抽真空 现真空压力达01 kPa 钢水循环量130tminRH处理IF钢时 采取轻处理处理相结合真空精炼处理方法 钢水RH真空精炼位 先采泵抽真空 真空度达1～2 kPa连续钢水处理13～15 min完成脱碳脱氧务 进行脱氧钛合金化
⑤ 板坯连铸
采碳中包渣超低碳结晶器保护渣 必须保护浇铸(中包密封 长水口滑板浸入式水口等吹氩保护)
114 E36船板钢
船板造船工业缺少原材料 船板性质量状况越越受船东船厂船舶设计者重视船板钢历中厚板轧机轧制中厚板轧机轧制薄规格钢板(≤18 mm)较困难：方面难保证薄规格钢板板形尺寸 方面轧制薄规格钢板时产降低 般中厚板厂薄规格钢板进行限制性生产然热连轧宽带钢轧机专轧制薄规格钢卷 开矫直钢板具尺寸精度高板形质量成材率高生产成低等优点目前济形势 钢材部门降低生产成 追求利益化 开钢板越越重视 开钢板代部分中厚板轧机产品具重济意义[4]
生产工艺控制点[5]：
① 工艺流程
铁水预处理→转炉→LF→RH（Ca处理）→板坯连铸
② 原料
铁水预处理采深脱硫 彻底扒渣 入转炉铁水硫0002钢包求红包周转+底吹效果良废钢求干燥洁净 冶炼DH36EH36 级船板时废钢量采低硫产废钢
③ 转炉冶炼
采顶底复合转炉吹炼 E36 级船板需镍微合金化处理冶炼程注意底吹气体氮气氩气时切换 防止冶炼期增氮终点目标碳含量0006009 P≤0010 S≤0010 出钢［O］≤50ppm
铌合金化采出钢前钢包加入铌铁完成出钢程采戴挡渣帽期挡渣锥控制渣出钢程加入钢芯铝石灰 利渣洗作完成初渣形成程出钢渣层厚度控制50mm
④ RHLF控制
LF炉采进站立喂铝线工艺快速脱氧 精炼程分批加入石灰萤石造渣 通加入铝丸硅钙粉AD复合脱氧剂等完成扩散脱氧造渣原： 渣系中MnO+FeO 含量低20 满足炉渣脱氧脱硫必条件 时炉渣碱度控制>45 白渣保持时间>10min造渣程中遵循快白稳原 配合合理吹氩搅拌工艺精炼期 利良动力学热力学条件完成钢水深脱硫 精炼结束硫含量降0004时 BD级船板精炼结束 进行钙处理保证足够软吹时间 钙处理效果保证 目标值中包钙含量达(2030)ppm
考虑生产节奏控制 RH炉真空周期般40min 极限真空度设计 <67Pa 极限真空保持时间1015min保证处理效果 铝丸钛合金加入时机净循环时间佳循环流量控制关键循环处理 钢中[H]降15ppm 钢中[O]降25ppm
⑤ 连铸参数配置
严格执行保护浇注 中包前Ar清扫 确保包长水口间密封 包流率保证100 防止钢水二次氧化浇注程吸氮浸入式长水口插入深度控制110140mm生产节奏控制合理 浇注程始终保证中包钢水高度高界高度中包覆盖剂选含MgO碱性覆盖剂BDE级船板保护渣选择包晶钢保护渣 E36级船板选择中碳钢保护渣塞棒水口控制中间包结晶器钢流 中间包留钢810t停浇控制中间包渣实行恒拉速拉钢 断面250mm×1600mm时 典型拉速115mmin采动态轻压技术 动态轻压参数根实际拉速确定
115 Q235结构钢
Q235钢 输送低压流体类钢般转炉炉冶炼 原料铁水加废钢 钢中硫磷含量高优质碳素结构钢 般硫0050 磷0045 Q235钢碳素结构钢（GB7001999）类钢般转炉炉冶炼 原料铁水加废钢 钢中硫磷含量高优质碳素结构钢 般硫0050 磷0045原料带入钢中合金元素含量 铬镍铜般超030 成分性求 类钢牌号Q195Q215AQ235ABCDQ255ABQ275等钢级表示
Q235钢产量 途广 轧制成板材型材（圆方扁工槽角等）异型材制造焊接钢厂房桥梁船舶等建筑结构般输送流体道类般热处理直接
Q235钢输送低压流体般焊Q195AQ215AQ235A钢制造采易焊接软钢制造钢进行水压弯曲压扁等实验 表面质量定求 通常交货长度410m 常求定尺（倍尺）交货焊规格公称口径表示（毫米英寸）公称口径实际 焊规定壁厚普通钢加厚钢两种 钢端形式分带螺纹带螺纹两种
116 X80线钢
线钢天然气石油输送 着天然气石油需求量断增加 输送线钢需求量日益增 时提高输送效率增加输送工作压力 求线钢具高强度高韧性良焊接性决定线钢着高等级高性求方发展X80线钢满足高等级发展趋势 具备较高强度 具良韧性抗疲劳性抗断裂性 时具备良焊接加工性[18] 适应国输油输气道建设环境输送介质求 国道建设工程中应
满足X80高等级线钢性求 冶炼工艺提出新求 具较高钢液洁净度 低杂质元素含量 低磷低硫低气体含量 时满足钢坯部质量控制中心偏析采低碳成分设计体系
碳低碳钢传统济强化元素 钢焊接性力学性抗HIC性影响 裂纹敏感指数出碳影响焊接性敏感元素外 钢强度碳含量增加提高 击韧性明显降 满足高强度高韧性良匹配 时 HIC性恶化钢中偏析带直接关 控制碳含量利碳偏析改善 X80线钢碳含量趋势采低碳成分设计体系
硫线钢中害元素 影响线钢击韧性 导致线钢异性研究表明[6] 钢中硫含量高0005时 着钢中硫含量增加 抗裂纹敏感性显著增加硫含量低 0002时 抗裂纹明显降低X80线钢采低硫含量成分求
磷线钢中种易偏析元素 尤[P]>0015时 磷偏析急剧增加 促偏析带硬度增加 裂纹性降外 磷恶化焊接性 显著降低钢低温击韧性X80线钢钢中磷含量严格求
117 耐候钢
耐候钢 耐气腐蚀钢 指含少量耐候性合金元素 气中具良耐腐蚀性 相锈钢价格较低低合金钢耐候钢耐气腐蚀性普碳钢2～ 8倍 时间越长 耐腐蚀性越突出耐候钢裸露涂装稳定化处理耐候钢作种高效钢材
直气腐蚀钢品种开发腐蚀研究热点美国早商业化耐候钢产品国家 1933年美国钢铁公司研制出Corten系耐候钢产品 世界国家Corten系耐候钢基础开始规模研制耐候钢 开发出符合国资源特点求产品印度SailcorA系列 韩国RAWS50日SPAHCUPTENG 德国ST 35等等耐候钢均CuPCrNiCuMnCr系基础 称传统耐候钢 强度级均较低目前 高强度耐候钢发展较前瑞典SSAB公司Domex500700W系列 屈服强度达700MPa级 产品规格存局限性 厚度6 mm国20世纪60年代开始研制耐候钢 目前 已开发出系列耐候钢产品 CuPTiRECuPCrNiCuMnNiCr系 铁路车辆集装箱桥梁建筑汽车等行业广泛应
国耐候钢产品铁路车辆集装箱桥梁等领域 建筑工程机械煤矿机械等量暴露气特殊工况条件器械 腐蚀引起寿命缩短造成济损失 腐蚀失效造成重事 领域耐候结构钢需求会日益增 具良机械性成型性焊接性低温韧性基础 时具良耐腐蚀性造成耐候结构钢成偏高 开发具低成济耐候结构钢具良市场前景市场竞争力[7]
12 方案选择证
121 炉容量座数确定
1211 转炉车间转炉座数
保持车间正常生产 必须定数目转炉常吹炼状态 根国外生产实践 普遍认：转炉车间保持23座转炉时吹炼较合理 转炉太 反相互干扰影响正常生产 设备利率低
炉衬材料改进溅渣护炉技术采 炉衬寿命幅度提高 需3吹22吹1生产方式配置修砌吹转炉 转炉车间常吹炉座数车间炉座总数综述设计选2吹2模式配置
1212 转炉容量
根炼钢产品方案 时参类型车间生产验 选取均先进指标连铸坯收率96 转炉效作业天数300天 转炉冶炼周期40min进行初步计算 计算步骤：
（1） 根生产规模产品方案计算出年需钢水量
年需钢水量 年需良坯量良坯收率
已知钢种连铸薄板坯395×104 t参类型先进技术指标
年需钢水量 39596 41146×104 t
（2） 计算出钢炉数（2吹2计算）
年出钢炉数 2×
2×
转炉作业率 ×100
×100
822
年出钢炉数 2×365×822×24×6040 21600(炉)
天出钢炉数 年出钢炉数年作业率
21600300 72(炉)
均炉产钢水量 年产钢水量年出钢炉数
41146×104 t21600
190t
（3） 确定转炉容量
简化设计便计算设计选定195吨转炉2座 2吹2方式生产
（4） 核算车间年产量
195×21600×964043×104 t良坯
122 冶炼精炼方法选择证
1221 生产流程选择证
IF钢钢水纯净度着较苛刻求 生产工艺流程选取直接影响IF钢品质生产行前IF钢生产三种典型工艺流程 必须根企业现装备条件选择合适流程
工艺路线A：
高炉→铁水脱硫→顶底复吹转炉→氩气搅拌→RH真空处理→连铸
工艺路线B：
高炉→铁水脱硫→转炉冶炼→氩气搅拌→RH真空处理→LF精炼→连铸
工艺路线C：
高炉→铁水脱硫→转炉冶炼→氩气搅拌→LF精炼→RH真空处理→连铸
工艺A目前国外生产IF钢常方法 适传统厚板坯连铸机 需LF精炼处理 生产成低 工艺设备基满足IF钢生产需工艺B工艺C采LF精炼 包渣改性 利渣吸收夹杂物 净化钢液目前马钢钢采LFRH双联法薄板坯连铸机成功实现IF钢批量生产 两种工艺路线相复杂 成相较高设计采：铁水预处理—转炉冶炼—RH真空精炼—连铸工艺路线
1222 转炉进铁方式
转炉进铁方式般分三种：鱼雷罐车进铁方式 混铁炉进铁方式铁水罐直接进铁方式
（1） 鱼雷罐车进铁
鱼雷罐车进铁称混铁车进铁 指高炉铁水鱼雷罐车运输 基流程：鱼雷罐运炼钢车间 倒罐站倒入转炉铁水罐 进行铁水预处理直接兑入转炉
鱼雷罐车进铁优点：入转炉铁水够准确计量 便转炉炼钢动控制 利转炉炼钢生产稳定炼钢生产鱼雷罐形状保证较热损失 铁水保温效果 铁水温降炼钢工艺布置较容易利生产组织调度铁水运输需加隔离车 铁路运行安全
鱼雷罐车进铁缺点：次性投资较鱼雷罐维修相铁水罐需较维修设施
（2） 混铁炉进铁
混铁炉进铁指高炉铁水通混铁炉装入转炉 种进铁方式种中转炉常进铁方式 国较普遍 基流程：高炉铁水铁水罐车运炼钢车间 先倒入混铁炉 混铁炉倒入转炉铁水罐
混铁炉进铁优点：够保证铁水成分温度均匀稳定 利转炉冶炼入转炉铁水够准确计量 便转炉炼钢动控制 利转炉炼钢生产稳定炼钢生产
混铁炉进铁缺点：采煤气保温 增加炼钢耗60kgt增加次铁水倒转次数 铁水温降10～15℃宜工艺布置 影响车间工序铁水罐机车易布置
（3） 铁水罐直接进铁
铁水罐直接进铁指高炉铁水铁水罐车运炼钢车间 直接作转炉铁水罐 进行倒罐
铁水罐进铁优点：直接进铁 减少铁水倒转 铁水温降三种进铁方式中温降 节效益 投资相较
铁水罐进铁缺点：高炉出铁时出铁量易控制 保证转炉铁水装入量准确稳定 转炉冶炼带困难
综述 工艺行节方面进行分析 铁水罐直接进铁工序简单 铁水温降 种发展前景转炉进铁工艺 高炉现未解决计量问题混铁炉进铁方式种耗较高进铁方式 新建炼钢车间宜选取结合设计车间求年产钢量395万吨 采鱼雷罐车进铁方式合适
1223 铁水预处理
采铁水预处理目提高铁水质量分散转炉冶炼功 减轻取消转炉脱磷脱硫负担 转炉冶炼功着重脱碳升温 提高钢质量 具单化专业化特点外减转炉脱磷脱硫操作 实现少渣精炼缩短冶炼时间 提高钢质量现铁水预处理脱硫方法KR法喷吹法
KR法指浇注耐火材料烘烤十字形搅拌头 浸入铁水包熔池定深度 旋转产生漩涡 氧化钙碳化钙基脱硫粉剂铁水充分接触反应 达脱硫目优点动力学条件优越 利采廉价脱硫剂CaO 脱硫效果较稳定 效率高(脱硫≤0005) 脱硫剂消耗少 适应低硫品种钢求高例钢厂采足设备复杂 次投资较 脱硫铁水温降较
喷吹法利惰性气体（N2 Ar ）作载体脱硫粉剂（CaO CaC2Mg）喷枪喷入铁水中 载气时起搅拌铁水作 喷吹气体脱硫剂铁水三者间充分混合进行脱硫目前 喷吹镁系脱硫剂发展趋势 优点设备费低 操作灵活 喷吹时间短 铁水温降相KR法言 次投资少 适合中型企业低成技术改造喷吹法缺点 动力学条件差 研究表明 CaO基脱硫剂情况 KR法脱硫率喷吹法四倍
处理容器采鱼雷罐时流场极均匀 漩涡横发展 造成死角 尤鱼雷罐两头底部中间部分区域铁水流动性较差 程度恶化脱硫动力学条件 处理容器选择铁水包[8]
设计采KR法CaO铁水包脱硫
1224 转炉冶炼
氧化转炉炼钢法分顶吹法 底吹法 顶底复台吹炼法
氧气顶吹转炉炼钢法(LD法)炉法相较 优点炉反应速度快 生产率高铁蒸发率 渣中含铁高 烟尘 吹损 金属收率低 时热损失增顶吹整熔池搅拌强度够 存采滞区域 存着温度梯度浓度梯度 熔池具均匀性 渣钢混合完全 渣中FeO含量高特低碳区炉渣强烈氧化 吹炼程容易出现喷溅 限制供氧强度提高 限制顶吹法生产率金属收率进步提高
氧气顶吹法相较 底吹法优点吹炼程静 喷溅少 金属收率提高 残锰量较高 铁合金消耗减少 吹炼时间缩短 生产率提高氧气流吹入穿熔池 熔池搅拌力增强 熔池温度成分更加均匀 渣钢间混合更更接衡 防止熔池氧化氧流吹入穿熔池直接金属接触 利碳直接氧化碳氧反应CO气泡熔池底部生成 改善脱碳反应动力学条件 脱碳反应优先脱磷反应 易吹炼极低碳钢[9]缺点热效率低 前期P力差 炉底易损坏
显然 氧气底吹法氧气顶吹法相较 长短底吹弥补顶吹某足处(搅拌力弱) 失顶吹某长处(前期磷率高) 两者结合达佳冶金效果设计选择顶底复吹转炉进行冶炼
1225 精炼方式选择证
炉外精炼转炉电炉中初炼钢液移容器中进行精炼炼钢程 二次炼钢炼钢程分初炼精炼两步进行初炼：炉料氧化性气氛炉进行熔化脱磷脱碳合金化精炼：初炼钢液真空惰性气体原性气氛容器中进行脱气脱氧脱硫 夹杂物进行成分微调等样炼钢分两步进行 提高钢质量 缩短冶炼时间 简化工艺程降低生产成 常炉外精炼方法：（1）真空：RHVODDH等（2）搅拌：VD（吹氩）ASEASKF（电磁搅拌）等（3）加热：LFVAD（电加热）CAS（化学加热）等（4）吹氧：AODVODRHOB等（5）喂丝：加铝线加包芯线等
炉外精炼设备具熔池搅拌功 项操作钢水温度中包含成分更均匀 确保生产出钢材质量更均匀炉外精炼设备提纯精炼功 钢水提纯程中 采钢渣反应方法喷射冶金方法真空冶炼方法 钢水中杂质 包括钢水中夹杂硫磷氮碳氢氧等等会效清炉外精炼设备控制温度功钢水中成分进行微调 钢水质量符合规定产品标注外 钢材生产阶段 炉外精炼设备具良生产调节功 促进炼钢连铸生产均衡性
（1） LF炉精炼
LF钢包精炼炉 初炼炉(电弧炉炉转炉)熔钢水进行精炼 调节钢水温度 工艺缓 满足连铸连轧重冶金设备钢包炉炉外精炼设备钢包精炼炉功：
1） 钢液升温保温功钢液通电弧加热获新热 钢包精炼时补加合金调整成分 补加渣料 便钢液深脱硫脱氧连铸求钢液开浇温度保证 利干铸坯质量提高
2） 氩气搅拌功氩气通装钢包底部透气砖钢液中吹氛 钢液获定搅拌功
3） 真空脱气功通钢包吊入真空罐 采蒸汽喷射泵进行真空脱气 时通包底吹入氩气搅动钢液 钢液中氢含量氮含量 进步降低氧含量硫含量 终获较高纯净度钢液性优越材质钢包精炼炉应整企业 少增加益：加快生产节奏 提高整冶金生产效率
LF炉工艺优点：
1） 精炼功强 脱氧脱硫净化钢水效果 钢质量显著提高适宜生产超低硫超低氧钢种
2） 具电弧加热功 热效率高 升温幅度 温度控制精度高
3） 具备搅拌合金化功 易实现窄成分控制 提高产品稳定性
4） 采渣钢精炼工艺 精炼成低
5） 设备简单 投资较少
（2） RH炉精炼
RH法钢水断提升真空室进行脱气脱碳等反应 然回流钢包中RH技术优点：
1） 反应速度快 处理力 处理周期短 般次完整处理需15min 10min处理时间 5min合金化混匀时间深脱碳脱氢反应30min完成
2） 反应效率高 钢水直接真空室进行反应
3） 进行吹氧脱碳二次燃烧进行热补偿 减少处理温降
4） 进行喷粉脱硫 生产超低硫钢
（3） VOD炉
VOD炉冶炼低碳锈钢 钢包炉真空条件吹氧脱碳(脱碳量03～06)采消耗式喷枪水冷喷枪吹氧VOD炉没热源 般造渣精炼
VDVOD装置精炼处理时间长温降合适转炉配合外DH精炼根通提升钢液进行精炼 设备复杂投资操作费较高 现基已淘汰
IF钢生产中求极低w(C)较低w(N) 通常均0 003 具
较高纯净度 加入合金达钢中间隙原子 获低屈服强度高伸长率高垂直塑性项异性应变高硬化指数时效性深性指标鞍钢采复吹转炉冶炼→RH真空处理→连铸→热轧→冷轧IF钢生产工艺 精炼程中关键技术RH真空脱碳工艺技术完善稳定 时保证IF钢生产质量前提首先铁水脱硫硫降001 时吹氩搅拌成分均匀 然进行转炉冶炼钢中含碳量达超低碳求 通RH真空脱气处理降低碳含量
123 连铸机选择
连续铸钢：合格钢水铸成适合轧制锻压加工需定形状尺寸单重铸坯（铸锭）称连铸
连铸优越性：(1)提高综合成材率(2)降低耗(3)产品均性高质量(4)易实现机械化动化
分类标准 机型结构外形分分：立式连铸机立弯式连铸机带直线段弧形连铸机弧形连铸机半径椭圆形连铸机水连铸机等
（1）立式连铸机基特点：①设备布置垂直线② 利钢水中非金属夹杂物浮③ 铸坯受弯曲矫直作④ 设备高度 25－35m 建设费 设备维护事处理困难⑤ 板坯钢水静压力 鼓肚变形较突出
（2）立弯式连铸机特点：半部立式连铸机相：垂直方进行浇铸冷凝固：铸坯完全凝固 顶弯90º 水方切断出坯进步：铸机总高度减 铸坯运输方便 铸坯定尺受限制适浇铸断面铸坯( 100×100mm )
（3）弧形连铸机特点：铸机高度低铸坯凝固程中承受钢水静压力 鼓肚变形 裂偏析少钢水凝固程中 非金属夹杂物弧聚集倾 铸坯部夹杂物分布均
（4）水连铸机特点：设备高度低钢水二次氧化 铸坯部质量改善钢水水位置凝固成型 受弯曲矫直作 利防止产生裂纹结晶器铸坯间润滑困难够浇注断面铸坯 浇铸圆坯
（5）半径椭圆形连铸机特点：铸机高度降低 适宜老厂房布置钢水静压力低 铸坯鼓肚 中心裂纹缺陷改善钢水中夹杂物浮机会钢水纯净度求严格
（6）带直线段弧形连铸机特点：分散应变铸坯固液界面变形率降低带液芯矫直 产生部裂纹利提高拉速
立弯式连铸机具垂直结晶器垂直导段 利板坯部未凝固钢液中夹杂物浮分离 弧型连铸机中 夹杂物容易板坯弧侧14~15厚度处聚集 影响板坯质量铸坯凝固时散热均匀 断面坯壳凝固厚度均匀 易产生中心偏析 生产特厚板坯特殊钢种时板坯质量够保证铸坯完全凝固进行弯曲矫直 减铸坯凝固程应力 够效防止铸坯产生部裂纹立弯式连铸机通铸坯线弯曲矫直 利铸坯切割毛刺线[10]
次设计决定采立弯式板坯连铸机
2 物料衡热衡计算
21原始数
211铁水成分温度
铁水成分温度见表21
表21 铁水成分温度
成分
C
Si
Mn
P
S
铁水温度
4300
0410
0150
0070
0006
1330℃
212原材料成分
原材料成分见表22
表22 原材料成分
CaO
SiO2
MgO
Al2O3
S
P
石灰
9115
160
140
142
003
矿石
150
580
052
100
007
轻烧镁球
500
500
7000
040
004
010
轻烧白云石
4600
1550
3000
050
炉衬
100
092
8040
028
FeO
Fe2O3
烧碱
H2O
C
∑
石灰
440
100
矿石
288
6181
050
100
轻烧镁球
1946
轻烧白云石
800
100
炉衬
1740
100
213冶炼钢种成分
冶炼钢种成分见表23
表23 冶炼钢种成分
C
Si
Mn
P
S
IF钢
0002~0005
0010~0030
0100~0200
0003～ 0015
0007～ 0010
214均热
均热见表24
表24 均热
材料
固态衡热容kJkg·C
熔化潜热kJkg·C
液态气态衡热容kJkg·C
生铁
0745
218
0837
钢
0699
272
0837
炉渣
209
1248
炉气
1137
烟尘
0996
209
矿石
1046
209
215反应热效率（认25℃炼铁温度两者数值似）
表25反应热效率
反应式
kJkmol
kJkg(元素)
分子量
C +O2CO
1313650
109491
C 120
C+O2CO2
4144817
345210
C 120
Si+O2SiO2
7950236
283140
Si 280
2P+O2P2O5
11720786
189226
P 309
Mn+O2MnO
3849590
70203
Mn 549
Fe+O2FeO
2666350
50212
Fe 558
2Fe+O2Fe2O3
8221560
73407
Fe 558
2CaO+SiO22CaO·SiO2
1246004
20711
SiO2 601
4CaO+P 2O54CaO·P2O5
6904149
50208
P2O5 1420
216关参数选
（1）渣中铁珠占渣重5
（2）金属中碳氧化90[C] →CO 10[C]→CO2
（3）喷溅铁损占铁水量1
（4）炉气均温度1470℃含氧08烟尘量占铁水量15 中75FeO20Fe2O3
（5）炉衬侵蚀占铁水量05
（6）氧气成分996O204N2
22 物料衡计算
根铁水成分冶炼钢种 选单渣操作法简化计算 物料衡100kg铁水计算基础
221炉渣量炉渣成分计算
炉渣元素氧化 造渣材料炉衬侵蚀等
（1）铁水中元素氧化量见表26
表26 铁水中元素氧化量
C
Si
Mn
P
S
备注
铁水
4300
0410
0500
0070
0015
铁水温度1330℃
终点钢水
0060
痕迹
0150
0008
0009
实测
氧化量
4240
0410
0350
0062
0006
说明：
[Si]——碱性转炉炼钢法中 铁水中硅全部氧化 加入材料带入SiO2起进入炉渣中 终点钢水硅含量痕迹
[P]——单渣法 转炉磷率约86—89 次计算取88 12留钢中 时考虑钢包中回磷素
[Mn]——终点钢水残锰量 般铁水中锰含量30～40 设计取30
[S]——氧气转炉硫率高 般30～50范围 里取40（回硫0002计算）
（2）铁水中元素氧化量耗氧量氧化产物量计算 见表27
表27 铁水中元素氧化量耗氧量氧化产物量
元素
反应式
元素氧化（kg）
耗氧量（kg）
氧化产物（kg）
备注
C
[C]+O2CO
3816
5088
8904
C
[C]+O2CO2
0424
1131
1555
Si
[Si]+O2(SiO2)
0410
0469
0879
Mn
[Mn]+O2(MnO)
0350
0102
0452
P
2[P]+O2(P2O5)
0062
0080
0142
Fe
[Fe]+O2(FeO)
0607
0173
0781
见表212
Fe
2[Fe]+O2(Fe2O3)
0273
0117
0390
见表212
计
5948
7160
13115
5948
（3） 造渣剂成分数量：（选国关生产炉）
1）炉衬侵蚀成分重量计算（05kg炉衬／100kg铁水）
表28
炉衬成分
重量（kg）
炉衬成分
重量（kg）
CaO
05×10005
Al2O3
05×02800014
MgO
05×80400402
C①
05×17400087
SiO2
05×09200046
计
0500
中①：C 90C→CO 0087×90×01827[kg]
10C→CO2 0087×10×00319 [kg]
消耗O2：生成CO耗氧 01827×01044 [kg]
生成CO2耗氧 [kg]
炉衬中C消耗O2量：01044 +0023201276 [kg]
2）轻烧白云石成分重量计算（06kg轻烧白云石／100kg铁水）
提高转炉炉衬寿命 加入石灰造渣时 添加部分白云石作造渣剂 目提高炉渣中MgO含量生产实践表明 渣中（MgO）含量 8～12时 效果较 必须保证渣中（MgO）含量8～12间计算白云石加入量试算取轻烧白云石轻烧镁球加入量分06 100公斤铁水04 100公斤铁水具体轻烧白云石成分重量见表29
表29 轻烧白云石成分重量计算
成分
重量（kg）
成分
重量（kg）
CaO
06×460280
烧减②
06×80050
MgO
06×300180
Al2O3
06×0500003
SiO2
06×1550093
计
0600
3）轻烧镁球成分重量计算（04kg轻烧镁球／100kg铁水）
具体轻烧镁球成分重量见表210
表210 轻烧镁球成分重量计算
成分
重量（kg）
成分
重量（kg）
CaO
04×50020
烧减②
04×19460080
MgO
04×700280
Al2O3
04×0400002
SiO2
04×50020
计
0400
加入轻烧白云石轻烧镁球炉渣成分计算 应满足MgO8~12范围 目提高炉衬抗熔渣侵蚀力 提高炉龄
②烧减指轻烧白云石石灰中未分解CO2重量
4）矿石加入量成分矿石加入量100kg100kg铁水 成分质量见表211
表211 矿石加入量成分
成分
重量（kg）
成分
重量（kg）
M（Fe2O3）
100×61810618
M(MgO)
1×0520005
M（FeO）
100×28800288
M(S③)
1×00700007
M(SiO2)
100×5800058
M(H2O)
1×0500005
M(Al2O3)
100×100010
M(CaO)
100×150015
计
1000
③23S[S]+(CaO)(CaS)+[O]形式反应 中生成CaS量(kg)：23×00007×723200011(kg)
消耗CaO量23×00007×5632000082(kg)
生成氧量23×00007×1632000023(kg)
13S[S]+O2SO2形式反应进入炉气 中生成SO2量kg 13×00007×6432000047(kg) 消耗氧量13×00007×3232000023(kg)
5）石灰成分重量计算（395kg石灰100kg铁水）见表212
表212 石灰成分重量
石灰成分
重量（kg）
石灰成分
重量（kg）
CaO
395×91153603
Al2O3
395×1420056
SiO2
395×160063
S1
395×0030001
MgO
395×140055
烧减2
395×440174
计
395
说明：石灰加入量计算：
取终渣碱度R CaOSiO235 (参炼钢原理P167图5—19)
式中 Σ(SiO2) (铁水+炉衬+轻烧白云石+轻烧镁球+矿石)中带入
（088+00046+0093+002+00580）
1054(kg)
Σ(CaO ) (轻烧白云石+轻烧镁球+炉衬+矿石—铁水中S成渣消耗CaO量矿石中S成渣消耗CaO量）
（028+002+0005+00150007000082）
0308(kg)
∴Q 35×10540308911535×16 395 [kg]
1S：23S[S]+(CaO)(CaS)+[O]形式反应 中：
生成(CaS)重：23×0001×00018[kg]
生成[O]量： 23× 0001×000065[kg]
消耗（CaO）量：23× 0001×00023 [kg]
13S[S]+O2SO2形式反应进入炉气 中：
生成SO2量：13×0001×00008[kg]
消耗氧气量：13×0001×00004[kg]
2烧减指未烧透CaCO3受热分解产生CO2气体质量
6）终渣Σ(FeO)确定
取R35Σ(FeO)15里取Σ(FeO) (FeO) +09（Fe2O3) 15（全铁法）
取（Fe2O3）≈5 (FeO) ≈10
7）终渣成分重量计算见表213
表213 终渣成分重量
组成
氧化产物量kg
石灰kg
矿石kg
轻烧白云石kg
轻烧镁球kg
炉衬kg
计kg
组成
m(CaO)
3600
0015
0280
0020
0010
3920
50180
m(MgO)
0060
00052
0180
0280
0400
0920
11820
m(SiO2)
0880
0060
0058
0093
0020
0005
1120
14310
m(P2O5)
0140
0140
1820
m(MnO)
0450
0450
5790
m(Al2O3)
0056
0010
0003
00016
00014
0070
0920
m(CaS)
0009
00018
0001
00002
0012
0150
m(FeO)
0780
0780
10000
m(Fe2O3)
0390
0390
5000
总计
2650
3780
0090
0550
0320
0410
7810
100
中①360石灰中—石灰中S耗m（CaO）3603—00014≈360kg
②③元素氧化成氧化铁质量 质量样算出：
表212中计（Fe2O3）（FeO）炉渣质量
m（CaO+MgO+SiO2+P2O5+MnO+Al2O3+CaS）
(392+092+112+014+045+007+0012)664 (kg)
渣中成分100—1585 炉渣质量
66485781（kg）
知：
m（FeO）781×10078 (kg)
中m（Fe）078×5672061 （kg）
m（Fe2O3）781×5039 （kg）
中m（Fe）039×112160027（kg）
222 矿石烟尘中铁量氧量计算
（1） 假定矿石中全部原成铁 加入100kg矿石带入铁量氧量：
（2） 设烟尘量铁水量15
223 炉气成分重量计算见表214
表214 炉气成分重量
炉气成分
重量 kg
体积 （Nm3）
CO
9087
9087×7269
82413
CO2
1807
1807×0920
16389
SO2
00053
0002
0048
O2
00947
00663①
0859
N2
0027
0022②
0246
H2O
00050
00050×0006
0045
计
11100
8285
100000
中 m（CO）铁水中C氧化成CO+炉衬中C氧化成CO
8904+01839087kg
m（CO2）铁水中C氧化成CO2+炉衬中C氧化成CO2+白云石烧减质量+石灰烧减质量
155+003+0174+0051807 kg
m（SO2）铁水中S气化氧化物质量+0004+000047+000080005 kg
m（H2O汽）矿石带入质量00050 kg
①②氧氮气质量表213中炉气成分反复计算出 已知氧气成分氧气996氮气04炉气中含氧体积08 求氮气氧体积质量设炉气总体积V
V(H2O +CO +CO2 +SO2)体积 + 氧体积 + N2体积
(0005+89664+20071+0)+08 V+VN2
中：
VN2
*：括号参数氧气消耗带入项目 分式部分氧气纯度996时氧体积 （1—996）表示换算成N2体积
V82012+08 V+（53045+08•V）×04996
整理 V8285 [Nm3]
炉气中氧体积8285 ×0800663m3
炉气中氧重00663×22400947[kg]
炉气中氮体积00218+00032×81166 00217[Nm3]
炉气中氮重00221×2240027 [kg]
224 未加废钢时氧气消耗量计算见表215
表215 加废钢时氧气消耗量
项目
重量kg
备注
项目
重量kg
备注
元素氧化
耗氧量
7160
见表27
氧重
00947
烟尘中铁氧化耗氧量
0340
见222中（2）
炉气中氮重
0027
炉衬中铁氧化耗氧量
0127
见表28
石灰中S反应带入氧重
00004
见表211
说明
矿石分解带入氧质量kg
0250
见222中（1）
实耗氧量7160+0340+01270250+00947+0027000047471[kg]
实耗氧体积7471×523 [Nm3／100kg铁水 5230[Nm3／T铁水]
225 钢水量计算
吹喷项目：
铁水中元素氧化量：5948 kg （见表2－7）
烟尘中铁损量：1085 kg
渣中铁珠重：781×5039kg （216关参数选）
喷溅铁损量：1 kg （216关参数选）
矿石带入铁量：0657 kg
100kg铁水钢水收率：
100—（5948+1085+039+1）+06579223 kg
226 未加废钢时物料衡表见表216
表216 未加废钢时物料衡表
收入项
质量kg
含量
支出项
质量kg
含量
铁水
10000
8768
钢水
9223
8094
石灰
395
347
炉渣
781
685
矿石
100
088
炉气
1103
968
轻烧镁球
040
035
烟尘
150
132
轻烧白云石
060
053
铁珠
039
034
炉衬
050
044
喷溅
100
088
氧气
747
656
总计
11392
10000
计
11396
10000
计算误差
23 热衡计算（取冷料25℃）
231 热收入项
（1）铁水物理热
铁水熔点1536（43×100+041×8+05×5+007×30+0015×25）—7
10907 ℃
式中：1536纯铁熔点 100853025分CSiMnPS元素1含量时降低铁水熔点值7气体ONH熔点总影响
铁水物理热100×[0745×(1090725)+218+0837×(133010907)]1212236 kJ
（2）铁水中元素氧化热成渣热
C→CO 3744×1094914099343kJ
C→CO2 0416×3452101436074kJ
Si→Si02 041×2831401160874 kJ
Mn→MnO 035×70203245711 kJ
Fe→FeO 083×50212417349 kJ
Fe→Fe2O3 071×73407518179 kJ
P→P2O5 006×189226117320 kJ
P2O5→4Ca0·P2O5 014×5020871295 kJ
Si02→2Ca0·SiO2 112×20711231428 kJ
计 8297573 kJ
（3）烟尘氧化放热
15×(75××50212+20××73407) 593510 kJ
综：热收入总计1212236 +8297573 +59351021013447 kJ
[注]：炉衬中C放热量低未计入
232 热支出项
（1）钢水物理热
钢水熔点1536(006×65+015×5+0008×30+0006×25)715239[℃]
式中6553025分钢中元素CMnPS增加1时 钢水熔点降低值℃
出钢温度确定程：
A 热度 般热度20~40℃ 里取30℃
B 吹氩中间包开浇期间钢液温降 取50℃
C 出钢吹氩前温降 取10℃
D 出钢程温降 般40~50℃ 取40℃
出钢温度钢水熔点+热温度十出钢搅拌前降温+出钢温降+吹氩搅拌程温降
15239+30+10+40+50
16539[℃]
钢水物理热9223×[0699×(1090725)+272+0837×(1653915239)]13175758 [kJ]
（2）炉渣物理热
取终点渣温度出钢温度相 16539℃
炉渣物理热7807×[1248×(1653925)+209]1750105 [kJ]
（3）烟尘物理热
15×[0996×(147025)+209]247233 [kJ]
（4）炉气物理热
11026×[1137×(147025)]1811503[kJ]
（5）渣中铁珠物理热
039×[0699×(1523925)+272+0837×(1653915239)]55759 [kJ]
（6）喷溅金属物理热
10×[0699×(1523925)+272+0837×(1653915239)]142853 [kJ]
（7）轻烧白云石分解吸热轻烧白云石分解热Qb白云石分解反应：
CaCO3·MgCO3MgO+CaO+2CO2 轻烧白云石烧减量800 计算分解出烧减量相应CaOMgO含量
： WCaO800×MCaO÷2MCO2800×56÷8850909
WMgO800×MMgO÷2MCO2800×40÷8836364
轻烧白云石分解热Qb：Qb30×（50909×3190+36364×2951）85356 [kJ]
（8）矿石分解吸热：10×[288××50122+6181××73407]430085 [kJ]
述热支出总计13053608+1947585+247233+1778875+62073+14249+85356+43008517698652 kJ
（9）剩余热量
热收入热支出热损失210134471774730510506721956669 [kJ]
热损失占热收入3~8 里取5×210134471034491 [kJ]
（10）废钢加入量
1 kg废钢吸热量：
10×[0699×(1523925)+272+0837×(1653915239)]142853 [kJ]
加废钢重1370 [kg]
废钢
233 热衡表见表217
表217 热衡表
热收入项
热量kJ
含量
热支出项
热量kJ
含量
铁水物理热
12122360
5859
钢水物理热
13175758
6368
元素氧化成渣热
7973938
3854
炉渣物理热
1750105
846
中：C
5641867
7075
矿石分解热
430085
208
Si
1160874
1456
烟尘物理热
247233
119
Mn
245711
308
炉气物理热
1811503
876
P
117320
147
铁珠物理热
55759
027
Fe
505443
634
喷溅金属物理热
142853
069
P2O5
71295
089
轻烧白云石分解热
85356
041
SiO2
231428
290
热损失
1034491
500
烟尘氧化热
593510
287
废钢物理热
2215470
1054
计
20689812
10000
计
21013447
10000
24 加入废钢物料衡计算
241 加入废钢物料衡计算
（1）废钢中元素氧化量（）见表218
表218 废钢中元素氧化量
成分
C
Si
Mn
P
S
废钢
0200
0030
0170
0020
0020
终点钢水
0060
0
0150
0008
0009
元素氧化量()
0140
0030
0020
0012
0011
（2)废钢中元素氧化量耗氧量氧化物量进入钢中量计算见表219
表219
项目
废钢中元素化量 kg
耗氧量 kg
氧化物量 kg
备注
C→CO
1370×014×900017
0017×
0023
0023×
00403
COCO2进入炉气中 0023
C→CO2
1370×014×100002
0002×
0005
0002×
00051
Si→SiO2
1370×00200041
00041×
00047
00041×
0008
SiO2MnOP2O5进入炉渣中 00183
Mn→MnO
1370×0020003
0003
00009
0003×
0004
P→P2O5
1370×0012
00016
00016
00021
00016×
00038
总计
0028
0035
废钢中元素进入钢水中量废钢—元素氧化1370—002813669[kg]
表216表219合成新物料衡表220
表 220 加入废钢物料衡
收入项目
重量 kg
支出项目
重量 kg
铁水
10000
钢水
10590
废钢
1370
炉渣
782
石灰
395
炉气
1107
矿石
100
烟尘
150
轻烧镁球
040
铁珠
039
轻烧白云石
060
喷溅
100
炉衬
050
氧气
751
（3） 加入废钢物料衡表
表220中废钢+铁水换算成100kg计算基础 新加入废钢物料衡 见表221
表 221 加入废钢物料衡表
收入项目
重量kg
支出项目
重量kg
铁水
8795
7834
钢水
9314
8294
废钢
1205
1073
炉渣
688
613
石灰
348
310
炉气
974
867
矿石
088
078
烟尘
132
117
轻烧镁球
035
031
铁珠
034
031
轻烧白云石
053
047
喷溅
088
078
炉衬
044
039
氧气
660
588
总计
11228
10000
计
11231
10000
3 车间体设备设计
31 转炉炉型设计
311 原始数
炉子前期均出钢量195t 钢水收率9314(加入废钢物料衡）
312 炉容
设计取炉容VT105 通常200t型转炉炉容09~105间
313 熔池尺寸计算
⑴ 熔池直径计算
a 确定初期金属装入量G：取B13
G197
b确定吹氧时间：
加入废钢吨钢水耗氧量
4960
吹氧时间取t16 min
供氧强度
c熔池直径536
中k系数 设计取153
⑵ 熔池深度
筒球型熔池深度计算公式：
（中V金m3）
1585m
验算（h穿氧气射流熔池穿透深度h穿）
式中 p0—设计工况氧压 p01017×105Pa
d出—喷头出口处直径 d出7146mm
钢水密度 取68tm3
推荐值025~04 设计符合求
⑶ 熔池尺寸确定
炉底球冠曲率半径：R091D091×5364880m
球冠弓形高度：h1015D015×5360804m
314 炉帽尺寸确定
⑴ 炉口直径d0：取d0051D051×5362735m
⑵ 炉帽倾角θ：取θ640
⑶ 炉帽高度H帽：
H锥27m
取H口400mm 整炉帽高度：
H帽 H锥+H口27+0431m
炉口处设置水箱式水冷炉口
炉帽部分容积：
V帽
38237m3
315 炉身尺寸确定
⑴ 炉膛直径D膛D536（加厚）
⑵ 根选定炉容10 求出炉子总容积V总105×19520475m3
V身V总 V金 V帽 204752938237137604m3
⑶ 炉身高度H身609m
炉型高Hh+H身+H帽1585+609+311077m
316 出钢口尺寸确定
⑴ 出钢口直径dT20cm020m
⑵ 出钢口衬砖外径dST6dT6×02121m
⑶ 出钢口长度LT7dT7×02141m
⑷ 出钢口倾角β：取β180
317 炉衬厚度确定
炉身工作层选700mm 永久层选115mm 填充层100mm 总厚度700+115+100915mm 炉壳径D壳536+0915×27193 m 炉帽炉底工作层均选600mm 炉帽永久层150mm 炉底永久层标准镁砖立砌层230mm 粘土砖砌三层65×3195mm 炉底砖衬总厚度600+230+1951025mm[11]
炉壳型高度H壳10773+102511798m
工作层材质全部采镁碳砖
318 炉壳厚度确定
炉身部分选75mm厚钢板 炉帽炉底部分选65mm厚钢板
H总11798+00651186m
D壳7193+2×0075734m
炉壳转角半径SR1SR2900mm
SR30505×1025510mm
319 验算高宽
162
炼钢工艺设计技术规定求炉壳高宽HD应135~165范围 容量转炉取限 容量转炉取限设计HD162 推荐范围 认设计炉子尺寸基合适 够保证转炉正常冶炼进行
3110 转炉参数
表31 转炉参数
名称
单位
符号
参数
名称
单位
符号
参数
公称容量
t
T
195
炉口直径
mm
d0
2735
炉壳全高
mm
H总
11860
炉帽倾角
度
θ
64°
炉壳外径
mm
D壳
7340
出钢口直径
mm
201
高宽
H总 D壳
162
出钢口倾角
度
β
18°
型效高度
mm
H
11798
出钢口长度
mm
1407
炉容
m3t
VT
105
炉帽厚
mm
750
熔池直径
mm
D
5363
炉身厚
mm
915
炉壳径
mm
D壳
7193
炉底厚
mm
1025
熔池深度
mm
h
1585
炉壳钢板厚
mm
σ
7565
32 喷头氧枪设计计算
321 喷头参数选择
3211 氧流量供氧强度
氧流量605 m3min
3212 喷头选择
出口马赫数M20 选择四孔喷头 喷头角度120
3213 设计工况氧压
查等熵流表 M20时 pp001278 定P膛13×105Pa
P设1017×105Pa
3214 计算喉口直径
孔氧气流量：qqv491513415113m3min
利公式q1784CD 取CD090 T0293K P设1017×105Pa
式中：CD——喷流量系数 孔喷头CD＝090～095
T0——氧气滞止温度 K
15113
求dT0045m45mm
取喉口长度LT20mm
3215 计算出口直径d出
M20 查等熵流表A出A喉1688
d出5848mm
3216 计算扩张段长度
取半锥角50 扩张段长度
7703mm
1317 12~15 合适
3217 收缩段长度
取收缩段50° 收缩半角25°
取收缩段进口直径d进2d喉24794 mm
取收缩段长度L收＝10 d喉＝1047＝47 mm
般L收＝（08～15）d喉
半锥角α25°
322 氧枪枪身设计
3221 原始数
冷水流量qvw200h 冷水进水速度vj6ms 冷水回水速度vp7ms 冷水喷头处流速vh9ms 中心氧氧气流速v050ms 吹炼程中水升温20℃ 中回水温度t245℃ 进水温度t125℃
3222 中心氧径确定
⑴ 中心氧径公式：
式中 A0—中心氧截面积 m2
qv工—氧气工况体积流量 m3s
—氧气流速 ms
9657m3min106m3s
式中 P标—标准气压 1kgfcm2
P0—氧气实际压力 kgfcm2 p设≈p0
T标—标准温度 273K
T0—氧气实际温度 取293K
⑵ 中心氧截面积
002m2
V040~50ms 设计取50ms
中心氧径：0165m165mm
中心氧壁厚取5mm 外径：
d1’d1+12165+10175mm
根热轧缝钢产品目录 选择标准系列产品规格180mm×5mm钢
40~50ms间 符合求
3223 中层套径确定
转炉容量t
30
50
120
150
200
250
300
qvw(m3h)
60
70
120
150
200
250
250~300
设计取qvw200m3h
环缝间隙流通面积：
中层径：02102m2102mm
根热轧缝钢产品目录 选择标准系列产品规格219mm×6mm钢
验算实际水速：545ms
Vj5~6ms范围 符合求
3224 外层套径确定
外套间隙面积：
00079m2
外径d3：
d302409m2409mm
根热轧缝钢产品目录 选择标准系列产品规格273mm×15mm钢
外层实际径243mm
验算实际水速：638ms
Vp6~7ms 符合求
3225 中层套喷头面间隙h计算
该处间隙面积
知
3226 氧枪总长度行程确定
根公式氧枪总长
8160+1212+4403+5033+0800+0800+1000+0500
21908
式中h1——氧枪低位置炉口距离 m
h2——炉口烟罩距离 取1212m
h3——烟罩烟道拐点距离 取4403m
h4——烟道拐点氧枪孔距离 m
h5——清理结渣换枪需距离 取0800m
h6——根持器端决定距离 m
h7——持器两卡座中心线间距离 m
h8——根持器端求决定距离 m
氧枪行程
8160+1212+4403+5033+0800
19608m
3227 氧枪热衡计算
冷水消耗量计算：
8160+1212+4403+503318808 m
314×0273×18808×0983×106(41868×103×200)1892 ℃
式中：——冷水进出温差 ℃
q——氧枪均热负荷 KJm2h
C——水热 KJm3℃
Q——水流量 m3h
计算知 冷水升温△t≤20 ℃ 设计氧枪满足求
33 氧枪升降机构更换装置
适应转炉冶炼操作求 炉钢吹炼程中需次升降氧枪调整枪位 氧枪升降机构更换装置具备特点：
应具合适升降速度变速冶炼程中氧枪炉口应快速升降 缩短冶炼周期氧枪进入炉口时应慢速升降 便准确控制枪位控制熔池反应目前国中型转炉氧枪升降速度 快速高达50 mmin 慢速5 mmin左右 型转炉般8 mmin～15 mmin
应保证氧枪升降稳 控制灵活 操作安全 机构简单 便维护
应具安全连锁装置保证安全生产 氧枪升降机构设列装置：氧枪垂直位置（允许误差±3°）时 氧枪降氧枪进入炉口 炉子做方倾动氧枪降炉氧气开关点时 氧气动接通氧枪点时 氧气动切断氧气压力冷水压力低定值时 氧枪动提升车间时停电时利手动控制 氧枪动提升
331 氧枪升降机构
图31 单卷扬型氧枪升降机构
1—氧枪 2—氧枪升降车 3—导轨 410—钢绳 5～8—滑轮
9—衡锤 11—卷筒
前氧枪升降机构基形式起重卷扬机垂直升降氧枪两种类型：种单卷扬型氧枪升降机构（图31） 种机构时采间接升降方式 助衡升降氧枪种双卷扬型氧枪升降机构 种升降机机构设置两套升降卷扬机 套工作 套备两套卷扬机均安装横移车 传动中衡锤 采直接升降方式 卷扬机直接升降氧枪该机构出现断电事时 需利外动力
332 升降卷扬机变速方式
电动机变速双电动机行星差动减速器变速两种
电动机变速方式中 通常采直流电动机变速电动机变速安全双电动机行星差动减速器变速者中台电动机出现障时 台电动机继续工作 倾采双电动机行星差动减速器两台电动机时交流直流 快速交流电动机 慢速直流电动机 断电事时直流电动机氧枪提出炉外
333 升降车固定导轨
升降车车架 车轮制动装置组成升降车固定导轨引导 方面氧枪严格垂线升降 外减轻吹炼时氧气流稳定造成体振动
334 安全装置
安全装置断电事保护装置断绳保护装置制动装置失载保护装置氧枪极限保护装置机构工艺操作间电气联锁
335 氧枪更换装置
换枪装置作氧枪损害时 短时间备氧枪换投入工作单卷扬型升降机构 般安装转炉跨高台横移车换枪该装置横移车横移车传动装置氧枪升降装置组成横移车驱动方式液压电动两种 采电动驱动方式较 电动驱动构件分丝杆齿轮传动两种横移车换枪装置目前存问题定位准
双卷扬型氧枪升降机构通设置两套升降卷扬机实现换枪
34 连铸机设计参数
设计采立弯式板坯连铸机连铸机工艺参数决定连铸机机械设备性尺寸基前提 连铸车间工艺布置连铸机工艺参数包括钢包允许浇注时间铸坯断面拉坯速度流数冶金长度弧形半径等
341 钢包允许浇铸时间
钢包钢液致散热太形成包底柠壳 充分发挥延长浇铸时间潜力 保证浇铸利进行 必须适确定容量钢包允许浇铸时间
式中：——钢包允许长浇铸时间 min
G——钢包容量 t
f——质量系数 求严格钢种f10 求较低f16
∴ 6967 min
实际浇铸时间求浇铸时间 里取35 min
342 铸坯断面选择
铸坯断面尺寸冷态时尺寸表示称铸坯断面公称尺寸
铸坯断面形状尺寸根铸坯途确定选择铸坯断面时应遵循原：钢种需压缩根轧材品种规格选择 般讲 板材选择板坯 线材选择方坯 材选择圆坯连铸机生产力必须炼钢力相匹配设计中典型钢种铸坯厚度定220 mm宽度定1800 mm (1200 mm～1930 mm) 铸坯定尺长度8 m～11 m
343 理拉速工作拉速确定
钢种铸坯断面流数确定 拉速连铸机生产力起决定作 现连铸机设计面高拉速方发展 拉速受许方面素限制：1）保证定坯壳厚度 2）满足铸坯质量求 3）L液芯≤L冶金等
理拉速：实际 连铸机拉速取决铸坯出结晶器时致发生变形拉漏需坯壳厚度
① 确定结晶器出口处发生漏钢时允许坯壳厚度
方坯：10 mm～15 mm
方坯板坯：15 mm～25 mm
里取 18 mm
② 确定达需凝固时间t
凝固方根定律
式中：——坯壳厚度 mm
——结晶器钢液凝固系数
方坯：26～31
方坯板坯：20～26
取 25
t——钢液结晶器停留时间 min
③ 拉速确定
拉速
式中：——结晶器效长度
结晶器长度净空高度（80 mm～120 mm）1000100900 mm
工作拉速：
实际生产中 改善铸坯质量（裂偏表面质量等） 工作拉速应拉速 通常说连铸机拉速指工作拉速 工作拉速指连铸生产操作中利浇铸 保证铸坯质量相稳定均拉速根实际生产验取工作拉速
344 冶金长度计算
铸机冶金长度指拉速浇铸某断面铸坯结晶器钢液面钢液完全凝固时长度
（1）铸坯完全凝固时 铸坯凝固厚度δ(D铸坯厚度)
（2）确定铸坯完全凝固时需凝固时间t
根凝固方根定律
式中 ——综合凝固系数
方坯：28～32
方坯板坯：25～28
里取 28
（3）计算液心长度
（4）冶金长度
质讲 根拉速计算出液相深度等冶金长度 设计时 仅考虑连铸机达拉速铸坯厚度 考虑投产连铸技术发展 应进步提高拉速性 连铸机冶金长度铸坯液相深度连铸机冶金长度L计算公式：
般说 带液芯矫直条件 连铸机冶金长度指结晶器液面拉矫机第拉矫辊中心长度带液芯矫直条件 指结晶器钢液面拉矫机拉矫辊中心长度
345 连铸机圆弧（外弧）半径计算R
连铸机圆弧半径指铸坯弯曲时外弧半径 计算方法三种
①铸坯完全凝固矫直时允许表面延伸率计算
×100
RD ：
满足质量求 必须≤[] []15～20 里取17
∴ R≥
R≥64706 mm ≈ 65 m
式中：D——铸坯厚度mm
——允许延伸率 低合金钢15～2
图32铸坯矫直延伸
（a）矫电前(b)矫直
②进入拉矫机第辊子时铸坯温度≥900 ℃ 计算R
铸坯700 ℃～900 ℃时 部分钢种说脆性口袋区 应避免温度范围冷凝固 达900 ℃铸坯温度需时间t：
t(135001T)2×(5D02)+2
(1351173×001)2×(5×02202)+2
482 min
V拉速×t≤L冶金
中L冶金≈
：R≥34 m
③验式计算
Rk×D（板坯 k取41）
R41×022902 m
总述 综合考虑计算结果取铸机圆弧半径R≥902 m 取R10 m
346 连铸机流数计算
台连铸机时浇铸铸坯总根数称连铸机流数定操作工艺水条件 连铸机断面尺寸确定 拉坯速度钢包允许浇注时间限制 提高连铸机生产力 必须增加连铸机流数 缩短浇注时间板坯浇铸四流 常1～2流计算：
N GFV拉γt 195(18×022×15×76×35)145
取N2
式中： N——连铸机流数
G——钢包容量t
F——铸坯断面积 浇铸铸坯断面计算
——拉坯速度
——铸坯密度 76
t——浇铸时间 min
347 连铸机生产力计算
（1）连铸浇注周期计算
连铸浇注周期时间包括浇注时间准备时间 式：
式中：T——浇注周期时间 min
——准备时间 min指连铸炉次中间包浇完连铸炉次开浇间隔 板坯连铸机取
n——均连浇炉数 设计取8炉
——单炉浇注时间 min 指中间包开浇浇完时间
单炉浇注时间式计算：
式中：G——均炉产钢水量 t
B——铸坯宽度 m
D——铸坯厚度 m
ρ——铸坯密度 tm3
V——工作拉速 mmin
N——流数
连铸浇注周期时间 T35+8×21042034 min
（2）连铸机作业率
作业率式计算：
式中：η——连铸机年作业率
T1——连铸机年准备工作时间 h
T2——连铸机年浇注时间 h
T3——连铸机年非作业时间 h 包括年度中修 更换结晶器等部障外部障等
T0——年日历时间 8760 h
（3）连铸坯收率
连铸生产程中 钢水合格铸坯种金属损失 包括钢包中间包残钢铸坯切头切尾氧化铁皮短尺缺陷铸坯报废等通炉连浇减少金属损失 提高铸坯收率设计取连铸坯收率96
（4）连铸机生产力计算
① 连铸机理时产量
式中：Q——连铸机理时产量 th
B——铸坯宽度 m
D——铸坯厚度 m
ρ——铸坯密度 tm3
V——工作拉速 mmin
N——流数
② 连铸机均日产量
式中：A——连铸机均日产量 td
1440—— 天时间 min
T——浇注周期 min
G——炉均出钢量 t
N——均连浇炉数
Y——连铸坯收率
③ 台连铸机均年产量
（5）连铸机台数确定：
需2台连铸机
35 盛钢桶计算
351盛钢桶容积计算
（1）盛钢桶容纳钢水量
设计盛钢桶额定容量P195 t 般考虑应10余装量 钢包钢水实际容量：
P+01P11P11×1952145 t
（2）钢包渣量
出钢时般炉熔渣极少部分钢水倾入钢包渣量般金属量3～5 设计取较例5渣量：
11P(t)×0050055P(t)0055×19510725 t
（3）钢包容积
根钢包实际容纳金属液熔渣量计算容积钢液容取014 m3t 熔渣容取028 m3t 钢渣总体积钢包容积应：
014×11P(t) + 028 × 0055 P(t) 01694P m3
采DH1 锥度15 钢包部径(钢包空间尺寸见图32)：
085
图33 钢包空间尺寸
钢包容积圆锥台计算：
DH DH085D带入式：V0673D3
钢钢渣体积V01694P 0673D301694P
钢包基尺寸容量关系式：
钢包部径 D0631P
钢包深度 HD0631P
底部径 DH085 D 0536P
面三计算式根衬厚度致情况推出 部分参数图34示
图3—4 钢包部分尺寸
砖衬部分加厚需加扩修正 增值方保证实际容积01694P 表示：K093~096系数意义砖衬部分加厚容积减少4~7 弥补容积足 式中系数K 部径(般30~60mm 取45mm)
1） 外壳高 H1H+JdD+01D11D42846mm
2） 外壳全高 H2H1+11D+0012D1112D43313mm
3） 外壳部径 D1D+2JbD+2×007D114D44404mm
4） 外壳部外径 D2D+2Jb+116D45183mm
5） 外壳部径 D3DH+2Jb099D38561mm
6） 外壳部外径 D4D3+101D39340mm
说明：
① 钢包砖衬厚度钢包砖衬包含保温层（外层）耐火工作层（外层） 般砌筑总厚度100~250mm工作层砌砖种形式 列入式标准钢包衬砖
型外 针专钢包锥度直径高度等参数设计专衬砖 砌筑工作更方便利 砌筑质量较高
② 钢包壁厚度约等Jb007DJb：包壁厚度（致） mm
D：钢包部径 mm
Jd：钢包底衬厚度 mm(Jd010D)
：钢包壳壁厚 mm(001D)
：钢包壳底厚 mm(0012D)
352 钢包需量计算
（1） 车间正常生产昼夜周转钢包数Q1
取钢包热周转时间：240min 天出钢炉数
（2） 车间正常生产昼夜冷修罐数 Q2
取冷修罐时间28h 钢包寿命50炉
取Q22
（3） 车间备钢水罐数 Q3
车间备钢水罐钢包总数10计算 设计取2
综知 车间钢包总数Q16 中备钢水罐 Q32
353 钢包质量计算
钢包质量精确计算须完成外壳吊耳轴支撑腿滑动水口等结构计算 详细图纸进行计算 述已确定尺寸参数选材粗略算出钢包质量
3531 包衬质量
砖衬总体积总质量：
包壁砖衬体积：
0219D3
包底砖衬体积：
砖衬总体积：0296D3
砖衬总质量（取砖衬均密度181tm3）
0296D3×1810536D33167t
3532 外壳钢板质量
包底钢板体积：
包壁钢板体积：
外壳钢板质量：
3533 空钢包质量
W1W壳+W衬3167+22275394t
空钢包质量约钢包额定容量值27~28量未包括支腿加强环箍 筋板耳轴支撑架等质量焊接外壳 量实际质量相铆接钢包体 需加盖板衬垫铆钉头质量 质量约占总量10空钢包质量额定容量值30~31 取30
W103P03×19587t
3534 装满钢水熔渣总质量
钢包装10计算 渣量金属量5计算 装满钢水渣质量：
W211P+0055P+03P145P145×19528373t
选浇注起重机时 起重容量应W2加门形吊钩质量门形吊钩固定钢包脱钩式两种 均需计入起重总量
表32 钢包部分尺寸值
参数名称
数值（mm）
参数名称
数值（mm）
D
38951
H
38951
D1
44404
H1
42846
D2
45183
H2
43313
D3
38561
3985
D4
39340
2727
467
390
DH
3553
L
43430
36 RH精炼
RH法称真空循环脱气法RH真空处理工艺操作简单处理容量生产效率高特点断发展 原脱氢基础开发脱碳脱氧吹氧升温喷粉脱硫成分控制等功 改进RH法进行种冶金操作 发展成功真空精炼方法 RH法功精炼钢种范围断扩 更满足提高钢材质量求尤适合现连铸法配套 连铸法铸出钢坯凝固速度快 利夹杂物浮 钢液洁净度求更严格 时连铸时间长连续进行 钢液成分均匀性求较高 RH精炼法正满足求
RH参数包括处理容量处理时间循环数循环流量真空度等
361 处理容量
处理容量 V 指处理钢液量
V195 t
362 处理时间
处理时间t钢包RH工位停留时间该时间部分进行真空脱气 脱气时间略处理时间钢液充分脱气 需保证足够脱气时间 处理时间处理时间取决允许温降Tc处理程中钢液均降温速度（℃ min）
式中 Tc—处理时允许温降 ℃
—处理时均温降速度 ℃min
设真空室预热温度 1200—1400℃ 总温降20~30℃ 温降速度
10—15℃min取Tc40℃ 13℃min
弥补处理时温降 需脱气处理炉号 出钢温度处理钢种钢高出20 ℃～30 ℃处理钢液含气量夹杂物含量减少
钢液黏度降 开浇温度未处理钢种钢降低20 ℃～30 ℃ 样赢必脱气时间条件（操作工艺 车间布置）相 处理时允许温降约40 ℃～50 ℃般说 允许温度损失会太波动 处理时间决定脱气时均降温速度降温速度处理容量钢包真空室预热温度处理时加入添加剂种类数量渣层厚度包衬材料热导率等素关中钢包真空室预热温度 特真空室预热温度 影响 保证足够处理时间 真空室充分预热
363 循环数
循环数U指处理程中循环钢液量次数 通真空室钢液量处理容量()循环数受包钢液混合状况影响果降钢液速度适 脱气钢液恰流钢液底部（脱气重增）然包壁扩散 产生涡流话达快脱气效果 降径应适（升）保证充分脱气 U值应适选
40×307721455
式中：——循环流量tmin 取40 tmin
——脱气处理时间min
——钢包容量t
364 循环流量
循环流量W(tmin)单位时间通真空室钢液量称循环速率 重参数W取决升直径驱动气体流量图36示升直径条件 循环流量驱动气体流量间关系
图 3—6 循环流量驱动气体流量关系
U4~5时 根处理容量求脱气时间确定W值（表33）： 表明定VU条件 tW成反
表 33 循环流量处理容量关系
处理容量
30~120
120~200
200~300
循环流量
15~25
30~40
40~50
设计取W40
365 真空度
真空度指RH处理时真空室达保持压力处理模式针钢种工艺求 RH系统具三种处理模式
(1)处理该处理模式采高真空度0067 kPa进行处理 脱气钢中夹杂物 调整均匀钢水成分温度适耐蚀钢焊钢钻油台钢等钢种
(2)脱碳处理该处理模式需真空度低高 终达高真空度求 进行深脱碳 减少非金属夹杂物合金化 调整均匀钢水成分温度适钢种低碳钢超低碳钢极低碳钢IF钢等
(3)轻处理轻处理采较低真空度进行脱氧 非金属夹杂物 调整均匀钢水成分温度
轻处理模式 真空度达8 kPa处理脱碳处理模式 真空度求达0067 kPa方满足生产工艺求[12]
综述真空度选13~66Pa
366 真空泵抽气力
真空泵抽气力 应根处理钢种处理容量处理时间循环流量处理程中脱气规律确定
果取U3 根脱气曲线知 第次循环脱气75左右 第二次循环脱气20左右 第三次循环脱气5左右 根验 钢液含气量约02~06m3t（未脱氧钢取限）设该次循环时真空度P1 循环次t分钟 循环真空度P2 处理钢液量Q吨 系统漏气量5 次循环时真空泵抽气力S：
式中 —次循环脱气率
—循环次时间 min
—抽真空总容积 m3
1293—空气密度 kgm3
—单位时间输入气体反应气体量 kgh
根阶段求达真空度 式计算出级真空泵抽气力未脱氧钢液 计算结果见表34
表34
处理容量t
真空泵抽气力kgh
处理容量t
真空泵抽气力kgh
30~120
200~400
200~300
700~800
120~200
500~600
设计取真空泵抽气力720 kgh
37 钢包回转台
连铸作业中载运送钢包进行浇注设施 吊车固定钢包座架钢包车等方式目前广泛采钢包回转台
目前 钢包回转台直臂式双臂单独升降式两种
371 直臂式钢包回转台
图37直臂式钢包回转台钢包支承台架位具水高度悬臂梁两端 电动机驱动旋转1800停电时 气动液压马达旋转 浇注位置钢包转事钢包方
图 37 直臂式钢包回转台
1钢流控制机构2钢包3称量系统4回转支臂5带齿旋转圈
371 双臂式钢包回转台
图38双臂式钢包回转台 独立驱动转臂样两钢包相位置变化 转角达2600 操作灵活 结构太复杂
图 38双臂式钢包回转台
1钢包2转臂驱动装置3转臂驱动装置4中间包
综 根两种钢包回转台特点 设计选双臂式钢包回转台
38 中间包设计参数
中间包设计容：中间包形状选择中间包型参数（型长宽高尺寸）中间包容量钢水深度中间包水口设计中间包设计目标：中间包钢水流畅合理：存死区 流场均匀钢水中间包合适停留时间钢包钢液中间包落点产生紊流强度影响中间包出口处钢水流态利中间包夹杂物浮利减少中间包散热损失
381 中间包作
中间包钢水结晶间渡装置作：
1）稳定钢流 减少钢包结晶器击搅拌 稳定浇注操作
2）均匀钢液温度成分 进行部分炉外精炼功
3）脱氧生成物非金属夹杂物分离浮
4）流连铸机起分配钢液作
5）炉连铸时 中间包储存定数量钢水 保证更换钢液时停浇 断流时减钢液静压力
382 中间包形状构造
3821 中间包形状选择
中间包形状根连铸机流数布置 形式种样 矩形三角形梯形等图39示
中间包包壳钢板焊接成 保证足够强度刚度 高温工作时变形 砌耐火砖时 提高铸坯质量 防止钢水二次氧化 钢包中间包注流应采长水口保护浇铸设计采选长方形中间包
图39 中间包横断面图例
3823 中间包参数设计
(1) 中间包容量G中
中间包容量选择应满足钢液定停留时间（810min）炉连浇求时换包时间中间包钢水低界高度
中间包容量（20～40）×钢包容量
中间包容量30×195585 t
(2) 中间包长度L中计算
中间包长度取决机流数流间距 应边部钢流注入外边流结晶器 长会边部钢水温度降低耐火材料消耗增加次取流间距45m 中间包外侧水口中心距包衬壁距离02m 流数2 中间包包衬厚度取03m
中间包长度(流数—1)×流间距+2×(中间包外侧水口中心距包衬壁距离)
中间包长度(2—1)×45+2×0249m
(3) 中间包宽度计算B中
中间包宽度确定需考虑列素 钢液注入位置水口间距应利钢液分配 钢液中间包形成死角 注流击点水口中心距离应500mm宽会增加散热 降低保温性 会影响中间罐车轨迹等
中间包宽度钢包钢水中间包落点中包水口短距离+钢包钢液中间包落点包衬壁距离+中间包水口中心距包衬壁距离+中间包壁厚
B中06+03+03+2×0318m
(4) 中间包高度H高
中间包钢水深度深会产生漏钢事 浅产生漩涡效应卷渣钢水停留时间短 利夹杂物浮钢水深度应产生漩涡效应界高度（250~300mm）取中间包钢水深度1m 中间包耐火材料层厚度取400mm 钢液面距包口距离200mm
中间包高度中间包钢水深度+净空高度+包底衬砖厚度
H高1+02+0416m
外中间包壁侧锥度应控制10~20 设计选取130
(5) 中间包水口设计
① 水口流出钢液量控制方式塞棒式滑动水口式定径水口式设计中采塞棒式+滑动水口式组合形式样避免引流砂利 提高开浇率
水口直径应根浇注速度确定 保证连铸机拉速时需钢流量 水口全开时钢流圆滑密实 产生飞溅漩涡中间包流水口钢流量等流拉出钢坯重量
式中 F—铸坯断面积 m2
—拉坯速度 mmin
H水—中间包钢液深度 m
—铸坯密度 76tm3
—钢液密度 68tm3
K水—流量系数 086~097 取09
计算中间包水口5746mm
② 防止钢水中间包注入结晶器时发生二次氧化飞溅散热 改善铸坯表面质量 避免捞渣操作等 目前已广泛采浸入式水口——保护渣浇注 基解决铸坯质量问题（特板坯裂等）浸入式水口出口形势直孔双侧孔 分方坯板坯双侧浸入式水口出口孔方水倾斜（倾角超30°）般认倾斜较图3—10示浸入式水口钢包中位置
次设计采双侧孔式水口侧孔倾角15° 图311示
图310 浸入式水口钢包中位置
图 311 双侧孔式水口
中间包流水口流出钢流量2×浸入式水口侧孔流量
式中 K水—中间包处水口流量系数 086~097 取09
d水—中间包水口直径 mm
H水—中间包钢液深度 m
K侧—浸入式水口侧孔处流量系数048~050 取049
d侧—浸入式水口侧孔直径 mm
H侧—水口侧孔处静压头 mm
383 中间包车
中间包车浇铸台放置运送中间包浇铸前 车承载着烘烤中间包结晶器方中间包水口准结晶器中心结晶器宽度方策位置(结晶器需两水口时铸钢)浇铸完毕发生事
继续浇铸时 载着中间包迅速离开浇铸位置
生产工艺中间包车求：运行迅速 停位准确 易调整水口结晶器相位置般水口时 作量减少二者间距离 便观察结晶器钢液面 捞渣水口烧氧等操作
39 结晶器设计参数
结晶器材质求导热系数高高温强度耐磨性导磁性等特点结晶器般铜合金（铜银合金铜铬合金等）制成时壁镀层镍钴镍镍铬镀层结晶器设计容包括：结构类型选择结晶器结构参数确定（断面尺寸长度倒锥度）结晶器振动设计
391 结晶器结构型
图312 组合式结晶器示意图
1—外弧壁 2—外弧外壁 3—调节垫圈 4—侧壁 5—侧外壁
6—双头螺栓 710—螺栓 8—弧壁 9—字形水缝
组合式结晶器 四块壁板组装成 块壁板包括壁外壁两部分 双头螺栓联结壁外壁间形成水缝 便通水冷冷均匀稳定 般面实行独立冷通常四块复合壁板组装方式采宽面压窄面现方坯板坯连铸机般组合式结晶器 采调宽度宽厚均调组合式结晶器设计中采组合式结晶器（图312）
392 结晶器结构参数确定
（1）结晶器断面尺寸
结晶器断面尺寸应根冷连铸坯公称断面尺寸确定连铸坯冷凝固程中逐渐收缩矫直时引起半成品铸坯变形 求结晶器断面尺寸应连铸断面公称尺寸通常约1～3设计取宽面倒锥度1 窄面倒锥度03
结晶器宽边：1800 × (1+2) 1836 mm
1800 × (1+21) 1818 mm
结晶器厚度：220 × (1+3) 227 mm
220 × (1+303) 226 mm
（2）结晶器长度
目前国基采短结晶器 般700 mm～900 mm考虑钢液面波动剧烈 取长适应高速浇铸需 现数倾长度增加900 mm 时理计算表明 结晶器50热量部导出 结晶器部起支撑作 长结晶器益凝壳增厚 没必结晶器设计长设计中结晶器长度取900 mm
（3）倒锥度
钢液结晶器中收缩产生气隙 热阻增加 传热效果变差 影响坯壳厚度 结晶器定倒锥度板坯结晶器宽面倒锥度09～11 m 窄面倒锥度0～06 m设计中 板坯结晶器宽面倒锥度取1 m 窄面倒锥度取03 m
393 结晶器振动振动装置
（1）结晶器振动作：脱模 防止坯壳结晶器黏结焊合拉裂坯壳改善铸坯表面质量负滑脱时间长点会结晶器保护渣耗量减少振动痕迹深度增焊合裂纹效果选择振动方式时应具合适负滑脱时间时焊合裂纹效果
（2）结晶器振动特点
步振动特点：击力 没负滑脱 拉裂坯壳焊合作
梯形振动特点：击力 负滑脱时间长占振动周期60 结晶器保护渣耗量减少利热量传导
目前广泛采正弦振动特点：结晶器整振动程中速度直变化 铸坯结晶器间时刻存相运动结晶器降时段负滑脱 防止消黏结外 结晶器运动速度正弦规律变化 加速度必然余弦规律变化 渡较稳 击力梯形振动相 坯壳处负滑脱状态时间短 结晶器升时间占振动周期半 增加坯壳拉断性弥补弱点应允分发挥加速度较长处 采高频率振动提高脱模效果目前广泛采四连杆式振动装置
（3）结晶器振动参数
振幅：指结晶器高位置降低位置移动距离振幅降低振痕深度降低 钢液波动降低板坯 结晶器振幅般3 mm～8 mm
振频：指结晶器分钟振动次数振动频率越高 保护渣消耗越
振动痕迹深度越 焊合拉裂坯壳效果越板坯 结晶器振动频率49～120 次min
310 二次冷系统设计
3101 二次冷装置
直接接受结晶器高温薄壳铸坯 果铸坯外部没定约束条件进步冷 容易产生鼓肚变形发生裂纹 甚造成漏钢事二次冷系统装置作：直接喷水冷铸坯 迅速冷完全凝固支撑导铸坯引锭杆 防止铸坯产生变形引锭杆跑偏直结晶器弧形连铸机中 直铸坯弯成弧形铸坯进入圆弧区
二次冷装置提出基求：（1）二次冷支撑装置高温具足够强度刚度 采冷方法防止变形（2）二次冷区铸坯足够冷强度均匀冷 合理分布段冷水量铸坯表面温度分布均匀 灵活调节适应变更浇铸断面钢种 浇铸温度拉坯速度工艺求（3）二次冷段弧简便准确 受热膨胀时保持应精度引起错弧（4）支撑导部件结构参数合理 减少铸坯鼓肚变形 减少铸坯运行阻力 维修事处理
3102 喷水冷系统
二次冷冷水直接喷射铸坯表面 铸坯迅速冷凝固 器冷强度喷嘴结构形式配置直接关系铸坯质量产量
二次水量分配方法：铸机拉速方冷水量逐渐减少控制铸坯弧外弧喷水量铸坯断面控制二冷水量二冷区分6段 段冷水量满足：
中：
（n123456：第n段长度：第1段长度）
（表示第n段喷水量）
二冷区总水量
12×022×18×15×7600 541728
式中：——水量 取12
——铸坯断面积
——拉坯速度
——铸坯密度
段喷水量计算：
117054
103636
89752
80276
73282
67846
3103 喷嘴选择布置
板坯连铸机广泛采广角扁喷嘴 喷嘴铜制 射流矩形扇带形 喷射角达120°外 目前板坯连铸机广泛气水喷嘴高压气水两方进入喷嘴汇合 利压缩空气水滴雾化成极细水滴两旁喷射出 种高效冷喷嘴气水喷嘴优点：铸坯冷均匀 节约水约50 减少喷嘴量便维修 喷嘴出口孔堵塞 气水调节范围二次冷区水压力般03 MPa～06 MPa
图313 气水喷嘴板坯连铸机应
1——空气 2——水 3——板坯 4——夹辊
喷嘴布置应铸坯表面均匀冷 般求均匀铸坯表面喷水设计布置喷嘴（图313） 铸坯角部易冷 喷水量应宽面中部少
3104 夹辊辊径辊距布置
二次冷区夹辊辊径辊距布置应适应铸坯物理状态变化 防止铸坯鼓肚变形 易调整拆装 型连铸机机分干扇形段（5～7段）
段采辊径辊距结晶器口第段 处铸坯部钢水静压力 坯壳薄温度较高 板坯易产生鼓肚变形 辊距太 夹辊应密 辊径次辊径 直二次冷区末段铸坯弯水位置接凝固完毕 时鼓肚变形易发生 铸坯发生径冷缩变形末段夹辊承受铸坯质量 铸坯径收缩力部分拉坯力辊径 便足够强度刚度承受种外力
二次冷区夹辊般均外力驱动 铸坯摩擦带动般外弧夹辊固定 弧夹辊位置调 适应种厚度铸坯需改变铸坯厚度时 油缸丝杠快速操作 辅垫块达改变厚度目外弧夹辊外 二次冷区 特第段 应装侧导辊 侧导辊作防止铸坯侧变形导 防铸坯跑偏引锭杆时顶撞结晶器
3105 拉坯矫直机
弧形连铸机说 二次冷区出铸坯弯曲 必须进行矫直通次矫直铸坯 称点矫直两次矫直称点矫直
断面弧形铸坯完全凝固点矫直 图7—13a出 点矫直弧2辊外弧1辊3辊完成四辊拉矫机五辊拉矫机均点矫直
断面铸坯说 应采点矫直图7—13b示（中画出矫直棍 支撑辊未画）3辊组 组辊点矫直 类推般矫直点取35点采点矫直集中1点应变量分散点完成
消铸坯产生裂性 实现铸坯带液芯矫直
拉辊 拉辊压力 拉矫辊辊径 利实现辊距密辊排列 带液芯铸坯进行矫直 产生裂 够提高拉坯速度
综 设计选5点矫直
311 连铸机总体尺寸确定
3111 连铸机总长度
弧形连铸机长度指结晶器中心出坯挡板间总长度 实际铸机弧形段水段水距离
图314 弧形连铸机总体尺寸
O——连铸机弧形半径圆心 B——操作台面
10+15+35+4+18+1956 m
式中：R——连铸机圆弧半径m
——矫直切点拉矫机辊子长度 取15 m～18 m
——拉矫机切割区前长度般35 m～55 m
——切割区长度m火焰切割区3 m～5 m机械剪切0
——输出辊道铸坯等区长度m 般少定尺长度15倍
——冷床出坯区长度m 取决定尺长度 增加约1 m
3112 连铸机高度
连铸机总高度拉矫机底座基础面中间包顶面距离
10+1+045+015+15131 m
式中：——铸机总高度m
R——连铸机圆弧半径m
——拉矫机底座基础铸坯底面距离 般05 m～1 m
——弧形中心结晶器顶面距离 常取结晶器长度半
——结晶器口边缘中间包水口距离 约01 m～02 m
——中间包全高 般1 m～15 m 较中间包取2 m
3113 连铸区总宽度
连铸区总宽度取决浇注台长度 浇注台长度连铸机台数台间距确定1台连铸机宽度根铸机流数流间距考虑连铸机流数流间距决定中间包车长度中间包浇注位置烘烤位置间3 m距离 中间包烘烤位置距浇注台边缘约2 m距离 外应考虑炉连浇快速更换中间包工艺台铸机配备两台中间包车两中间包烘烤位[13]
4 车间厂房设计
氧气转炉炼钢车间设计务根车间生产规模 确定车间组成项作业系统工艺流程车间布置厂房尺寸跨间设备数量布置合理运输方式等
氧气转炉生产特点冶炼周期短生产节奏快物料运输频繁保证转炉等生产设备进行正常生产 转炉炼钢车间应具备优化生产流程合理工艺布置 做工序互干扰 物料流行 运输路线畅通设计中充分考虑满足生产需 留适余 利发展
41 厂房布置形式选择
设计采跨式车间
核心三跨 适应连铸需 三跨基础加设精炼跨 钢水接受跨 切割跨出坯精整跨浇铸出坯力车间生产力提高限制性环节厂房采跨浇铸 双跨出坯布置
述布置特点炉子跨位厂房中间 侧原料跨 侧浇铸跨 实行两面操作 侧兑铁水加废钢 侧出钢 互干扰 物料流行
42 厂房尺寸确定
421 炉子跨尺寸确定
三基跨间中 炉子跨中心跨间 布置炉子跨设备转炉倾动机构 氧枪升降机构 烟道烟气净化系统设备 高位料仓加料设备等 钢包车渣罐车等 中核心设备转炉 转炉位置确定 尺寸确定
4211 转炉位置确定
① 转炉横位置 转炉中心线柱子行列线间距离L转炉应布置加料跨侧 确定转炉中心线柱子行列线间距离L(图4—1示)时必须时满足两相互矛盾求
A．加料跨天车利时兑入转炉 希L越越
B．炉子跨布置氧枪升降机构 保证氧枪副枪正常升降 希L越越
确定原：保证加料跨天车利铁水兑入转炉前提 增L值 便布置氧枪升降机构L值般式确定：
LL1+L2—(L3+L4)
式中 L1—转炉倾动 30～45°受铁位置时 炉口转炉耳轴中心线距
离
L2—铁水罐倾翻1040倒铁水位置时 罐嘴前铁水罐耳轴(钩)
距离
L3—柱子行列线天车轨道中心线距离
L4—天车轨道中心线天车钩横极限位置距离
图 41 转炉中心线厂房柱子行列线间距离L示意图
国部分转炉L值见表41
表 41 国部分转炉L值
转炉容量t
30
50
120
150
210
300
L值m
08
115~125
170
190
210
270
设计取L20m
② 转炉耳轴中心标高H耳(图42示)转炉耳轴中心标高应保证炉钢包车渣罐车利通转炉转动3600时 转炉钢包渣罐相撞 量降低耳轴中心标高H耳 便降低厂房高度 节省投资 缩短钢流长度减少钢水二次氧化散热吸气量转炉耳轴中心标高H耳计算式：
H耳h1+h2+h3+R
式中 h1—钢包车台面标高
h2—钢包车台面钢包距离 钢包车设计 求钢包座放车时 包底低点轨道面距离200mm
h3—安全距离 钢包转炉回转圆间距离 200~300mm
R—转炉回转半径
确定转炉回转半径R方法：
OA > OB时
OA < OB时
图 4—2 转炉中心距耳轴标高
转炉操作台般低耳轴标高08～150m 吨位转炉取限 吨位转炉取限耳轴标高H耳：
H耳转炉操作台标高+（08～150）1000+111m
国容量转炉炉前操作台标高参考值见表42设计取1000m
③ 布置 转炉厂房柱列线排成行 座转炉倾动机构安装厂房两根柱子间 转炉中心距处炉子跨柱间距外 应考虑两相邻转炉操作条件炉子跨总长度般原料跨长度取齐设计中取转炉中心距24m 转炉炉子跨中部位置
4212 炉子跨层台布置原
转炉跨层台布置原：简化台设置 节约投资 种途台应综合考虑
量采局部台
① 炉前工艺操作 应保证取样测温观察炉况补炉开堵出钢口钢包加合金等作业利进行般低耳轴标高08～15m 炉取限 炉取限 国容量转炉操作台标高参考值见表4—2设计中取转炉操作台标高10m转炉操作台长度应保证炉前炉操作维修方便 适安全距离操作台宽度般炉子跨原料跨两跨间设置通跨台
表 42 容量转炉炉前操作台标高
转炉容量t
20
30
50
120
150
210
300
台标高m
535
58~584
70~75
900
995
94
1080
② 系统台
散装料系统台：供料方式关 般中型转炉设三层台 活动溜槽台：检修加料溜槽 高度应低溜槽入口称量漏斗台：检修称量漏斗阀门振动料器高位料仓台：检修料仓存料检修运料设备 高度料仓口齐
氧枪系统台：中型转炉般应设三层台氧枪插入孔台：检查喷头清粘钢 标高插入孔齐氧枪升降机构安装台：标高取决氧枪长度 行程传动机构尺寸类型氧枪软接头台：安装氧枪氧气冷水接头阀门 标高位枪身软接头行程中心点
尘系统台：中型转炉般设置：供安装检修活动烟罩传动机构
台活动烟罩供清灰检修尘设备脱水设备台装汽包
台
4213 转炉跨标高跨度长度确定
① 标高：转炉跨安装位置高设备更换氧枪天车 转炉跨标高应更换氧枪天车轨面标高决定车间高点 决定转炉耳轴中心标高 烟道氧枪插入孔标高 氧枪总长行程标高H式确定：
5416m
式中——氧枪低位置时喷头标高
——氧枪行程 取196 m
——氧枪孔密封口缘氧枪喷头升高点位置高度 便换枪清渣般取
08 m～10 m 设计取10 m
——氧枪总长 m 取219 m
——氧枪车升高点时氧枪吊环中心线氧枪卷扬系统导轮高点距离适量安全距离 取1 m
——吊车钩极限位置吊车轨面距离 2 m
② 跨度：跨间柱列线距离应满足炉操作布置氧枪升降机构高位料仓尘设备等需宽度 散装料系统设备烟气净化系统设备需宽度 取决转炉位置 斜烟道占宽度 时考虑氧枪 料仓胶运输机布置设备维修通行占面积炉子跨跨度转炉容量该跨设备布置求确定 见表4—3设计中取转炉跨度30m
表 43 容量转炉中心距跨度宽度
转炉容量t
50~95
100~190
200~240
250~290
300~350
转炉中心距m
18
24
27
30
30
转炉跨宽度m
15
1824
2130
2130
2433
③ 转炉跨长度：转炉跨长度转炉座数 转炉中心距确定
转炉跨长度(转炉座数—1)转炉中心距+两头空跨长度
加料出钢侧型布置车间 转炉两侧留柱距 容量转炉柱距见表44
表 44 转炉炼钢车间柱距
转炉容量t
80~100
100~200
>200
柱距m
12
18
24
设计取柱距24m
转炉跨长度(2—1)24+22472m
422 加料跨尺寸确定
加料跨作业质量兑铁水加废钢炉前操作 布置设备铁水储存设备 布置相应铁路线外 厂加料跨设铁水预处理车间加料跨尺寸包括加料跨轨面标高跨度长度
4221 加料跨轨面标高
加料跨吊车轨面标高取247 m
4222 加料跨跨度
原料跨厂房宽度取决转炉容量工艺布置 般21 m～27 m间采混铁车 取决兑铁水加废钢受铁坑占宽度
原料跨跨度取标准系列：24 m
4223 加料跨长度
原料跨厂房长度铁水供应区废钢供应区转炉加料区三者长度 加两端检修吊车需长度原料跨厂房长度铁水供应区废钢供应区转炉加料区三者长度 加两端检修吊车需长度加料跨长度取柱距整数倍 柱距24m 整加料跨长度360 m
采混铁车供铁水 般2辆混铁车长度 旁边建混铁车出铁间 应混铁车中心线 设2条横兑铁罐传送车进入加料跨 两车间距混铁车长度 外加辅助边端尺寸成铁水区长度时 采铁水脱硫脱磷时 设计铁水供应区兑铁水包做处理容器 处转炉跨端 设铁水脱磷硫转盘 兑铁包加料跨吊放转盘 然旋转脱磷硫位置处 降罩吹氧投入脱磷硫材料 完成脱磷硫 旋转吊走处理完兑铁包 转盘较 专柱距炉容量 27～36
废钢区长度转炉容量异 型转炉钢厂 废钢装槽垂直加料跨独立废钢间进行 样操作效率高 减少装废钢噪音厂房操作干扰 样废钢区停放4～5废钢槽车位置 外加辅助边端尺寸成废钢间尺寸 长度够布置4条错台废钢槽传送车定 跨宽度30～33
423 钢水接受跨设计
4231 钢水接受跨吊车轨面标高设计计算
钢水接受跨吊车轨面标高满足吊车钢水包利吊钢包回转台留定安全距离 浇铸利进行设计中钢水接受跨吊车轨面标高293m
4232 钢水接受跨宽度计算
钢水接受跨宽度应考虑钢包回转台旋转半径 时应跨度3倍数 利建筑设计中跨度24m
4233 钢水接受跨长度计算
钢水接受跨长度取决连铸机间间距两头空跨长度 般取精炼跨齐
424 精炼跨设计计算
现代钢铁技术发展 炉外精炼处理已成转炉连铸厂必须重组成 尤中型钢厂 增设炉外精炼处理必须 钢水调温喂丝CAS处理 般建炉钢包车线RH真空处理装置 布置钢包车线区两侧真空处理装置需2座时 集中布置侧利统安排真空泵铁合金供料真空室修理理次设计选取1座RH真空处理装置 取精炼跨宽度15 m 吊车轨面标高2713m
425 浇铸跨尺寸确定
4251 浇铸跨确定原
连铸技术发展进步简化钢浇注工艺流程运输组织 新设计氧气转炉炼钢车间般采全连铸生产方式转炉冶炼周期短 保证充分发挥连铸机生产力 全连铸车间 提倡布置连铸机 连铸机般集中布置 致2～3台连铸机组种工艺布置较紧凑 便系统 辅助作业备品堆放便集中 厂房面积效利率较高 连铸车间工艺布置应遵循原：
(1) 横布置：指连铸机中心线厂房柱列线垂直布置横布置特点钢包运输距离短 物料流流程合理 作业分散跨间 项操作互干扰
适台连铸机成组布置 更适全连铸车间布置
(2) 致2～3台连铸机组集中布置 设备
(3) 钢包回转台实现钢包精炼跨浇注跨
(4) 连铸机轧钢车间布置指连铸机炼钢车间转轧钢车间 保证高温铸坯应该指出 新建工厂 应该炼钢连铸轧钢三工序
量 保证钢水铸坯高温运送
4252 浇铸跨标高跨度长度确定
① 连铸浇铸跨吊车轨面标高H0
连铸浇注跨吊车轨面标高连铸机总高度H 加龙门钩钢包水口距离H5 加吊车钩升高极限H6 加钢水包水口中间包顶面距离适吊车钩安全距离(般约取14 m～16 m) 见图4—3
2933m
式中 H—连铸机总高 131m
H5—龙门钩钢包水口距离
H6—吊车钩升高极限天车轨面距离
14~16—考虑结晶器中间包水口间 中间包顶面钢包水口间安全距离留富余尺寸总
取15m
图 43 浇铸跨标高示意图
② 浇铸跨跨度确定
跨度应根连铸机曲率半径浇铸操作台需宽度确定 国部分转炉车间浇铸跨跨度见表45
设计中间包容量585t 选取浇铸跨跨度24m
表 45 国部分转炉车间浇铸跨跨度
容量t
12
20
30
50
80
120
跨度m
21
21
21
24
铸21
二铸21
铸24
二铸21
③ 浇铸跨长度确定
浇注跨长度确定取决连铸机台数操作台长度 中间包修砌区长度等
说明：连铸机般两台组布置正转炉出钢线区域般布置浇铸作业 避免相互干扰 计算作业面积时应扣部分面积量加料跨转炉跨取齐留发展余取柱距整数倍设计取浇注跨长度360 m
43 供料系统尘系统设计
431 供料系统
4311 转炉废钢供应
废钢供应两种布置方式：① 原料跨端设废钢工段 废钢火车汽车运入 电磁盘吊车装入废钢料斗 称量② 加入转炉废钢量时 原料跨端外侧建废钢间（般垂直原料跨） 废钢间加工处理废钢装入料斗称量 面高架台车送进原料跨目前氧气顶吹转炉车间 转炉加入废钢方式两种：
(1) 直接桥式吊车吊运废钢槽倒入转炉
种方法普通吊车钩利副钩吊起废钢料槽 副钩联合动作废钢加入转炉种方式台结构设备较简单 废钢吊车兑铁水吊车 次吊起槽废钢 废钢吊车兑铁水吊车间干扰较
(2) 废钢加料车装入废钢
种方法炉前台专设条加料线 加料车炉前台回运动废钢料槽吊车事先吊放废钢加料车 然废钢加料车开转炉前倾动转炉 废钢加料车废调料槽举起 废钢加入转炉种方式废钢装入速度较快 避免装废钢兑铁水吊车间干扰 台结构复杂
资料介绍 现型转炉更趋吊车加入废钢 废钢加料车废钢加料车加废钢程中易炉体产生击 加废钢程中需调整转炉倾角吊车加废钢稳便利—型转炉减少加废钢时间 增加废钢添加量 采双槽式专加废钢吊车 专单槽式型废钢料槽吊车专单槽式型废钢料槽吊车
设计中采直接桥式吊车吊运废钢槽倒入转炉加废钢方式废钢料槽钢板焊接端开口 底部吴面长簸箕状槽料槽前部部两侧两吊挂轴 供吊车副钩吊挂料槽
4312 转炉铁合金供应
铁合金供应系统般炼钢厂铁合金料间铁合金料仓称量输送钢包加料设备等部分组成
铁合金铁合金料间(仓库)加工成合格块度 应品种牌号分类存放 应保存出厂化验单贮存面积取决铁合金日消耗量堆积密度贮存天数
铁合金铁合金料间运转炉车间方式两种：
① 铁合金量炼钢车间
铁合金装入卸式料罐 然汽车运转炉车间 吊车卸入转炉炉前铁合金料仓需时
称量铁合金加料车溜槽铁合金加料漏斗加入钢包
② 需铁合金品种量型转炉炼钢车间
铁合金加料系统两种型式：
第种铁合金散状科套料系统 然炉顶料仓料 旋转溜槽加入钢包 种方式增设铁合金料设备 操作 稍增加散状材料料胶带运输机运输量
第二种方式 铁合金成系统胶带运输机料 较运输力 铁合金料受散状原料干扰 车间铁合金料仓贮量适减少规模转炉车间 种流程更确保铁合金供应增加套胶带运输机料系统 设备重量投资增加
4313 转炉散料供应
散状材料指炼钢程中造渣材料补炉材料冷剂等 石灰萤石白云石铁矿石氧化铁皮焦炭等氧气转炉散状材料供应特点种类批量批数供料求迅速推确连续时设备
供应系统包括车间外车间两部分通火车汽车种材料运厂房外原料间（原料场) 分卸入料仓中然需通运料提升设施种散状料料仓送厂房供料系统设备中
散状材料供应系统般贮存运送称量转炉加料等环带组成整系统存放料仓运输机械称量设备转炉加料设备组成设计中采全胶带料系统图44表示全胶带料系统 作业流程：
(面)料仓→固定胶带运输机→转运漏斗→逆式胶带运输机→高位料仓→分散称量漏斗→电磁振动料器→汇集胶带运输机→汇集料斗→转炉
种料系统特点运输力 料速度快 够进行连续作业 利动化 占面积 投资 料配料时粉尘外逸现象
图 44 全胶带料系统
1—固定胶带运输机 2—逆式胶带运输机3—汇集胶带运输机4—汇集料斗
5—烟罩6—高位料仓7—称量料斗8—加料溜槽9—散装材料间
432 尘系统
4321 OG法净化尘系统
(1) 活动烟罩
收集烟气 转炉面装烟罩烟气活动烟罩固定烟罩进入汽化冷烟罩废热锅炉利废热 净化冷系统未燃法活动烟罩 求够升降 保证烟罩外气压致相等 避免烟气外逸恶化炉前工作环境 吸入空气降低回收煤气质量 吹炼阶段烟罩调节需间隙吹炼结束出钢出渣加废钢兑铁水时 烟罩升起 妨碍转炉倾动需更换炉衬时 活动烟罩移开出炉体方种升降调节烟罩炉口间距离 者升降水移出炉口烟罩称活动烟罩
OG法未燃法处理烟气 前采较方法烟罩裙式活动烟罩双烟罩
图 45 活动烟罩结构
1—部烟罩（固定烟罩）2—部烟罩（活动烟罩固定段）
3—罩裙（活动烟罩升降段） 4—沙封 5—水封 6—转炉
(2) 固定烟罩
装活动烟罩汽化冷烟道废热锅炉间 水冷结构件固定烟罩开散装材料投料孔氧枪副枪插入孔 氧枪副枪插入孔等均采氮气蒸汽密封
固定烟罩单罩结构活动烟罩采水封连接
固定烟罩汽化冷烟道废热锅炉拐弯处拐点高度水线倾角 防止烟道倾斜段结渣重作
(3) 烟气冷装置
转炉炉气温度1400～1600℃左右 炉气离开炉口进入烟罩时 吸入空气炉气中
CO部分全部燃烧 烟气温度更高高温烟气体积 高温净化 净化系统设备体积非常庞外 单位体积含尘量低 利提高净化效率 净化前净化程中烟气进行冷
汽化冷烟道汽化冷烟道缝钢围成筒装结构 断面方形圆形钢排列水式 隔板式密排式水式烟道容易变形隔板式加工费时 焊接处容易开裂易修复密排式易变形 加工简单 更换方便
图 46 汽化冷系统流程
汽化冷水软化处理氧处理图46示汽化冷系统流程汽化冷系统然循环 强制循环汽化冷烟道汽化产生蒸汽形成汽水混合物 升进入汽包 汽水分离 汽包称分离器汽水分离热水降循环泵 送入汽化冷烟道继续取消循环泵 然循环系统 效果
汽化冷系统汽包布置应高烟道顶面座转炉设汽包 汽包易合 宜串联汽化冷烟道称汽化冷器 冷烟气产生蒸汽回收利称余热回收锅炉
(4) 文氏净化器
文氏净化器种湿法设备 兼冷降温作文氏净化器雾化器文氏体脱水器三部分组成文氏体收缩段喉口段扩张段三部分组成
烟气文氏收缩段喉口时气流加速 高速烟气击喷嘴喷出水幕 水二次雾化成等烟尘粒直径100倍细水滴文氏串联气水装置（脱水器） 含尘水滴气体分离 达降温净化目
湿法尘系统中采双文氏串联 通常定径文氏作级尘装置 加溢流水封调径文氏作二级尘装置
① 溢流文氏
双文氏串联湿法尘系统中 喉口直径定溢流文氏起降温粗尘作汽化冷烟道烟气冷800～1000℃ 通溢流文氏时迅速冷70～80℃ 烟尘凝聚 通扩张段脱水器烟气中粗粒尘出 尘效率90～95
图 47 文氏尘器组成
1—文氏收缩段 2—碗形喷嘴 3—喉口段 4—扩张段 5—弯头脱水器
采溢流水封保持收缩段壁层流动水幕 隔离高温烟气壁刷 防止烟尘干湿交界面积灰结瘤堵塞溢流水封开口式结构 防爆泄压调节汽化冷烟道热胀冷缩引起位移作般情况 溢流文氏收缩角20～25° 扩张段角度6～8°喉口长度（05～1）D
② 调径文氏
喉口部位装调节机构文氏 称调径文氏 精尘
通转炉控制控系统 烟气量变化相应增加缩喉口断面积 保持喉口处烟气速度定调节风机抽风量控制炉口微压差 确保回收煤气质量
现矩形调径文氏 调节喉口断面方式 常阀板重陀矩形翼板矩形滑块等调径文氏喉口处安装形阀板 圆弧形滑板 （R—D）控制喉口开度 显著降低二文阻力 图48示
图 48 圆弧形—滑板调节文氏
1—导流板 2—供水 3—调阀板
(5) 脱水器
湿法干湿结合法烟气净化系统中 湿法净化器面必须装气水分离装置 脱水器脱水情况直接关系烟气净化效率风机叶片寿命道阀门维护 脱水效率脱水器结构关
图 49 90°弯头脱水器
弯头脱水器含尘水滴进入脱水器 受惯性离心作 水滴甩脱水器叶片器壁 叶片器壁流 通排污水槽排走弯头脱水器弯曲角度 分90°180°弯头脱水器两种图5示 弯头脱水器够分离直径30水滴 脱水效率95～98
般情况 烟气进口速度8～12 出口速度7～9弯头脱水器中叶片 脱水效率高叶片容易堵塞 中文更易堵塞改进分流挡板增设反喷嘴 利消堵塞现象
(6) 风机
烟气冷净化 引风机排烟尘放散输送煤气回收系统中备引风机净化回收系统动力中枢 非常重目前没转炉专风机套D形单进煤气鼓风机风机工作环境较恶劣
(7) 煤气柜
煤气柜储存煤气 便连续供成分压力质量稳定煤气 转炉炼钢回收系统中重设备犹钟罩扣水槽中 煤气进出升降通水封煤气柜煤气外界空气隔绝结构图4—10示
图 410 煤气柜动放散装置
1—煤气柜 2—钢绳3—正压连接水封 4—逆止水封 5—放散阀 6—放散烟囱
(8)放散烟囱
氧气转炉烟气含燃成分 排放般工业废气根国厂调查 放散烟囱高度均高出厂房屋顶3～6m 座转炉设置专放散烟囱
4322 OG系统流程
转炉→活动烟罩→固定烟罩→斜冷烟道→弯冷烟道→级文氏→弯脱水器→二级文氏→弯脱水器→水雾分离器→风机→三通切换阀→煤气回收系统（放散烟囱）
图 411 转炉OG系统流程
1—罩裙 2—T活动烟罩 3—固定烟罩4—汽化冷烟道5—部安全阀（防爆阀）6—级文氏7—文脱水器 8—水雾分离器 9—二级文氏10—二文脱水器
11—水雾分离器12—部安全阀13—流量计14—风机15—旁通阀16—三通阀 17—水封逆止阀 18—V形水封19—煤气柜20—测定孔21—放散烟囱
4323 OG系统特点
转炉烟气净化尘系统分湿法尘干法尘湿法尘日OG系统代表图示OG法转炉煤气净化回收系统流程前世界未燃法全湿法回收系统净化效果较种回收方法特点：
① 净化系统设备紧凑净化系统繁简 实现道化 系统阻损 存死角 煤气易滞留 利安全生产
② 设备装备水较高通炉口微压差控制二文开度 适应吹炼阶段烟排放量变化回收放散转换 通计算机实现动控制
③ 节约水量烟罩罩裙采热水密闭循环冷系统 烟道采汽化冷系统 二文污水返回文 明显减少水量
④ 烟气净化效率高排放烟气含尘浓度标准状态低 净化效率高
⑤ 系统安全装置完善设烟气中含量测定装置 保证回收放散系统安全
⑥ 实现煤气蒸汽烟尘综合利
致谢
光阴似箭 岁月梭转眼间 学四年学生活结束 回首四年学时光 充满着酸甜苦辣 重收获学校园里 收获仅仅知识 做做事道理里老师教会专业知识处世原 老师亲样关心 帮助 老师恩情期铭记心 行动回报老师学校社会
做毕业设计学期里 安徽工业学冶金工程学院老师学帮助支持 诚挚感谢施XX老师 XXX老师指导帮助 学四年位授课老师孜孜倦教导 您表示衷心感谢
祝愿家工作利 身体健康 生活美满
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