40t鋼包設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)畢業(yè)論文文檔

需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書(shū)CAD圖等）需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書(shū)CAD圖等）35畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)1.畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目： 40t鋼包設(shè)計(jì) 2.題目背景和意義： 本本題目來(lái)自工程實(shí)際，具有很高的實(shí)用價(jià)值，涉及到機(jī)械、液壓和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的知識(shí)，學(xué)生通過(guò)本畢業(yè)設(shè)計(jì)，能夠?qū)⒋髮W(xué)中學(xué)到的機(jī)械、電子、液壓方面的知識(shí)很好的用到實(shí)際工程中，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)際工程設(shè)計(jì)的技能。3.設(shè)計(jì)(論文)的主要內(nèi)容(理工科含技術(shù)指標(biāo))：本題目的主要內(nèi)容為精煉爐鋼包設(shè)計(jì)，鋼包容量為40t，包括鋼包包體、滑動(dòng)水口、吹氬口等。圖紙要求有三維和二維圖。4.設(shè)計(jì)的基本要求及進(jìn)度安排(含起始時(shí)間、設(shè)計(jì)地點(diǎn))：開(kāi)題報(bào)告完成時(shí)間 2018年12月25日前（完成內(nèi)容：論文綜述，方案確定，外文翻譯，畢業(yè)設(shè)計(jì)工作管理手冊(cè)及撰寫(xiě)規(guī)范），中期報(bào)告完成時(shí)間2019年4月5日前（完成內(nèi)容：論文或設(shè)計(jì)內(nèi)容完成的基礎(chǔ)工作報(bào)告），論文答辯時(shí)間2019年5月25日前（完成內(nèi)容：按要求完成所有應(yīng)完成的工作），設(shè)計(jì)地點(diǎn)：學(xué)校 。5.畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的工作量要求：所寫(xiě)論文除滿足學(xué)院論文的基本規(guī)定外，還需要達(dá)到以下要求：1、根據(jù)提供的總圖及技術(shù)要求讀懂機(jī)構(gòu)并進(jìn)一步完善總圖 1張2、根據(jù)所給出的總圖設(shè)計(jì)鋼包滑動(dòng)水口 1套3、需要對(duì)鋼包的起吊軸編工序卡片 1套4、畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1份（2萬(wàn)字以上）5、繪圖量為 3張（折合成A0號(hào)圖紙計(jì)算）以上 實(shí)驗(yàn)（時(shí)數(shù)）或?qū)嵙?xí)（天數(shù)）： 圖紙（幅面和張數(shù)）： 繪圖量為3張（折合成A0號(hào)圖紙計(jì)算）以上 其他要求： 按照學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度和質(zhì)量完成該畢業(yè)設(shè)計(jì)、完成三維建模，最終形成二維工程圖。 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日學(xué)生簽名： 年 月 日系主任審批： 年 月 日 3640t鋼包設(shè)計(jì)摘要鋼包是盛鋼水的容器，主要在澆鑄時(shí)練鋼爐和澆筑鋼包間的中間轉(zhuǎn)運(yùn)容器 。隨著現(xiàn)代煉鋼技術(shù)的發(fā)展對(duì)煉鋼每個(gè)環(huán)節(jié)把控都非常嚴(yán)格，鋼包滿足中間容器的同時(shí)還有爐外精煉的功能，減少容器之間的轉(zhuǎn)換能節(jié)約大量的能源和節(jié)約煉鋼成本。鋼包質(zhì)量和可靠性的好壞直接影響了鋼水的質(zhì)量從而影響鋼鐵的質(zhì)量。鋼包具有較高的研究?jī)r(jià)值。本課題以40t鋼包為研究對(duì)象對(duì)鋼包結(jié)構(gòu)以及工藝性能展開(kāi)了研究。本文主要介紹了鋼包的結(jié)構(gòu)功用，對(duì)鋼包的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算。針對(duì)鋼包水路系統(tǒng)提出了設(shè)計(jì)方案。通過(guò)AutoCAD軟件進(jìn)行鋼包的二維圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞:40t鋼包設(shè)計(jì)；鋼包設(shè)計(jì)；加工工藝Design of 40t ladleAbstractLadle is a container for ladle, which is mainly used for intermediate transfer between steelmaking furnace and ladle during casting. With the development of modern steelmaking technology, every link of steelmaking is strictly controlled. Ladle can satisfy the function of intermediate vessel and refining outside the furnace. Reducing the conversion between vessels can save a lot of energy and steel-making cost. The quality and reliability of ladle directly affect the quality of molten steel and thus affect the quality of steel. Ladle has high research value. In this paper, the structure and technological properties of 40t ladle are studied.In this paper, the structure function of ladle is introduced, and the structure of ladle is designed and calculated. The design scheme of ladle waterway system is put forward. The two-dimensional drawing of ladle is designed by AutoCAD software.Key Words: 40t Ladle design;Ladle design; Processing technology目錄1 緒論11.1概論11.2選題背景11.2.1題目背景11.2.2國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀21.3選題意義22 鋼包設(shè)計(jì)要求與參數(shù)42.1 主要工藝條件42.2轉(zhuǎn)爐出鋼條件42.3冷卻排水方案42.4供氣方案52.5生產(chǎn)綱領(lǐng)62.6生產(chǎn)工藝流程62.7鋼包的尺寸計(jì)算72.7.1 鋼包容量的計(jì)算72.7.2 鋼包內(nèi)渣量的計(jì)算72.7.3 鋼包容積的計(jì)算72.8鋼包質(zhì)量的計(jì)算102.9鋼包重心計(jì)算123 鋼包耐火材料的選擇143.1鋼包耐火材料的要求143.2鋼包耐火材料的選用163.2.1鋼包隔熱層和永久層163.2.2鋼包工作層173.2.3滑動(dòng)水口用耐火材料184 鋼包結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)204.1鋼隔熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)204.2鋼包工作層設(shè)計(jì)204.4鋼包吊耳設(shè)計(jì)224.4.1吊耳結(jié)構(gòu)224.4.2起吊軸工藝設(shè)計(jì)224.5鋼包滑動(dòng)水口設(shè)計(jì)235 結(jié)論265.1 總結(jié)265.2 體會(huì)26參考文獻(xiàn)27致謝28畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明29畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明30附錄31主要符號(hào)表N 牛頓m 米T 噸mm 毫米dB 分貝kg 千克r/min 轉(zhuǎn)/分KW 千瓦M(jìn)pa 兆帕Nm 牛米需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書(shū)CAD圖等）1 緒論1.1概論中國(guó)是鋼鐵生產(chǎn)大國(guó)。在鋼鐵的生產(chǎn)中，鋼包是爐外精煉的主要設(shè)備，主要作用是連接煉鋼和連軸的中間容器?？梢哉f(shuō)，鋼包的作用是至關(guān)重要1?，F(xiàn)如今，社會(huì)對(duì)生產(chǎn)效率和安全問(wèn)題都特別重視，所以在我們?cè)O(shè)計(jì)的同時(shí)，一定要注意安全問(wèn)題和生產(chǎn)效率問(wèn)題。一個(gè)煉鋼廠，鋼包是特別重要的部分，因?yàn)槿藗兯蟮馁|(zhì)量問(wèn)題和效率問(wèn)題，都和它有著特別重要的關(guān)系。雖然可能在紙上計(jì)算的可以，但是實(shí)際上，會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題，有些東西一個(gè)人是不可能考慮全面的，所以呢，要盡可能的把現(xiàn)實(shí)中存在的問(wèn)題要考慮到自己的設(shè)計(jì)里面，多借鑒之前的鋼包設(shè)計(jì)，問(wèn)題盡可能的考慮全面，合適的是特別重要的，必須要保證合適，還有安全，優(yōu)化鋼包的每個(gè)系統(tǒng)，才能保證人們要求的效率問(wèn)題和最重要的安全問(wèn)題。1.2選題背景現(xiàn)在社會(huì)發(fā)展的及其迅速，之前的一些煉鋼廠可能因?yàn)榧夹g(shù)不先進(jìn)，現(xiàn)在肯定都是處于落后階段，所以為了以后的發(fā)展，必須放棄之前的的運(yùn)作模式，要引進(jìn)新的更先進(jìn)的技術(shù)，所以要設(shè)計(jì)好的鋼包，才能使之前的煉鋼廠有新的面目，同樣，自動(dòng)化的水平也是要提升上去的，作為一個(gè)當(dāng)代合格的大學(xué)生，學(xué)了這么多年的書(shū)，也不能白學(xué)，當(dāng)然是要貢獻(xiàn)出自己的一份力量的。1.2.1題目背景鋼鐵是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱，這是很顯而易見(jiàn)的，這代表著一個(gè)國(guó)家的發(fā)展基礎(chǔ)，每個(gè)國(guó)家的發(fā)展都離不開(kāi)鋼鐵工業(yè)，鋼鐵工業(yè)的發(fā)展就代表著這個(gè)國(guó)家發(fā)展的程度。我國(guó)現(xiàn)在正大力發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)，就使我國(guó)對(duì)鋼材的需求不斷增加。同時(shí)，中國(guó)也是世界上最大的鋼鐵生產(chǎn)大國(guó)。今天，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)鋼材特別是優(yōu)質(zhì)鋼材的需求日益增加，做為一個(gè)有理想與抱負(fù)的大學(xué)生，這就要求我們要為建設(shè)一個(gè)鋼鐵強(qiáng)國(guó)的偉大目標(biāo)而奮斗。20世紀(jì)以來(lái)，機(jī)械、建筑、航運(yùn)、汽車(chē)等行業(yè)一直廣泛使用的是鋼材。因此，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)很重要的一部分是鋼鐵。日前，雖然是有許多新的材料，比如高分子復(fù)合材料、陶瓷、竹鋼等，由于其自身的特點(diǎn)和性能，在一定程度上已經(jīng)取代了鋼，不過(guò)鋼材有它不可代替的一面，你就是他的綜合性能別的強(qiáng)大。而且呢，它的價(jià)格也是比較合理的。這算是很重要的因素，因此，鋼鐵材料依舊是目前最重要的材料之一。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，許多企業(yè)的產(chǎn)值和領(lǐng)域越來(lái)越大。鋼鐵工業(yè)也已經(jīng)通過(guò)不斷提升自身的優(yōu)點(diǎn)，加快結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，來(lái)滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)對(duì)鋼材產(chǎn)量、品種、質(zhì)量和成本等總體要求的能力。然而，現(xiàn)在市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)在不斷的變大，生產(chǎn)制造商家也面臨著產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)環(huán)境、環(huán)境污染以及商家利潤(rùn)方面的巨大壓力。一個(gè)生產(chǎn)商家要想一直處于安全發(fā)展的境地，那就必須要將生產(chǎn)效率變大的同時(shí)減少原材料的使用以及成本的控制，同事要注意環(huán)境保護(hù)，達(dá)到質(zhì)量要求，這樣才能使得此生產(chǎn)廠家能適應(yīng)大環(huán)境，擁有生存的能力。1.2.2國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀我國(guó)是鋼鐵生產(chǎn)大國(guó)，隨著爐外精煉的迅速發(fā)展，我國(guó)的鋼包市場(chǎng)也迅速發(fā)展。由于國(guó)家針對(duì)鋼包出臺(tái)了許多的鼓勵(lì)性政策，再加上鋼包投資項(xiàng)目的增多，使得鋼包產(chǎn)業(yè)向著高技術(shù)方向迅速發(fā)展。鋼包市場(chǎng)同時(shí)也吸引了越來(lái)越多的投資者，這使得鋼包的市場(chǎng)越來(lái)越受到多方的關(guān)注。中國(guó)也是鋼鐵生產(chǎn)的大國(guó)，現(xiàn)在這方面發(fā)展的越來(lái)越快，要想不落后，必須也要緊跟潮流，所以呢，國(guó)家多這方面也是很支持的，出臺(tái)了許多政策，因此呢，投資項(xiàng)目也呈現(xiàn)增多的趨勢(shì)，這就使得鋼包的產(chǎn)業(yè)，會(huì)發(fā)展的越來(lái)越好，投資的多了，市場(chǎng)會(huì)越來(lái)越大的， 有了國(guó)家的支持，完全不用害怕了，會(huì)受到越來(lái)越多的關(guān)注的。最近幾年，關(guān)于鋼包的設(shè)計(jì)也是越來(lái)越多，但是考慮的問(wèn)題不夠充分。國(guó)內(nèi)目前的現(xiàn)狀是：利用自動(dòng)控制和全液壓傳動(dòng)的比較多。在國(guó)外呢，利用的東西就比較多，現(xiàn)在好多設(shè)計(jì)都會(huì)用到計(jì)算機(jī)，這已經(jīng)是息息相關(guān)了，所以和國(guó)內(nèi)的比，算是巨大而徹底的變化，如果是要計(jì)算強(qiáng)度和剛度的話，大部分采用的分析方法是有限元的分析方法，再利用計(jì)算機(jī)來(lái)完成3D的模擬實(shí)驗(yàn)，到最后呢，就像前面說(shuō)的，要總結(jié)生產(chǎn)中發(fā)生的問(wèn)題，然后進(jìn)行更全面的分析。所以我將采用的方法是在原本的設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上，結(jié)合國(guó)內(nèi)外目前的狀態(tài)，通過(guò)CATIA進(jìn)行完整的建模，按照不同的生產(chǎn)環(huán)境，還有不同的技術(shù)要求，結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)鋼包進(jìn)行更完整的設(shè)計(jì)。1.3選題意義在現(xiàn)在的生產(chǎn)環(huán)境中，鋼包的地位越來(lái)越高了，尤其是在生產(chǎn)的工藝中，鋼包的結(jié)構(gòu)需要做出非常大的改變。為了減少外表面的散熱，鋼包的外表面面積應(yīng)盡可能小，都知道，一樣的體積，因?yàn)榍蝮w的表面積相較于其他形狀的表面積能夠更小一些，所以不出意外的外表就會(huì)靠近球體。也就是說(shuō)，圓包形狀的鋼包高寬之比（砌磚后的深度h與內(nèi)徑d之比）差不多就是1，也就是p（t）=1。要使得澆注完之后剩下的鋼水以及鋼渣能夠快速的處理掉，并且冷卻之后的鋼渣塊也能夠及時(shí)的處理掉，通常，鋼包的內(nèi)部形狀是由大而小的頂部和底部（倒錐）形成的錐形。同樣，根據(jù)上述原則，錐度不應(yīng)太大。一般情況下，取值15%，高度降低100cm時(shí)，直徑減小15cm。鋼包的內(nèi)襯通常情況下都會(huì)使用輕質(zhì)粘土磚或者是普通的標(biāo)準(zhǔn)粘土耐火磚當(dāng)成是溫度的隔離層。工作層一般都是粘土耐火磚。為了提高耐火材料的耐久性（延長(zhǎng)其使用壽命），現(xiàn)將耐火工作層替代為高耐火、耐化學(xué)腐蝕性強(qiáng)、還要機(jī)械沖刷力強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)耐火材料。如：全高鋁質(zhì)耐火磚襯里、全鎂質(zhì)耐火磚襯里、新開(kāi)發(fā)的氧化鋁-鎂質(zhì)碳磚襯里等，對(duì)于一些精煉鋼包，有些廠家為了控制溶渣長(zhǎng)時(shí)間的負(fù)面影響他們?cè)谑褂面V磚以及鎂鉻磚修蓋，另外還在渣線旁邊添加襯磚。鋼包的鑄件通常由高鋁、鎂砂、鎂硅砂或鐵質(zhì)耐火材料制成。需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書(shū)CAD圖等）2 鋼包設(shè)計(jì)要求與參數(shù)2.1 主要工藝條件鋼包精煉爐還可以代初煉爐在還原期進(jìn)行運(yùn)行操作。要提高鋼水質(zhì)并且提高產(chǎn)量，就要使得鋼水成分均勻和溫度均勻。這些要通過(guò)對(duì)鋼水實(shí)行加熱、脫硫、脫氣、脫氧、合金化和吹氬攪拌才能實(shí)現(xiàn)。轉(zhuǎn)爐座數(shù)1座，轉(zhuǎn)爐公稱容量40t，轉(zhuǎn)爐平均出鋼量30t，轉(zhuǎn)爐最大出鋼量50t，轉(zhuǎn)爐平均冶煉周期300min設(shè)備具有以下功能：(1) 對(duì)鋼水的成分進(jìn)行調(diào)及精確控制；(2) 保證爐內(nèi)氣氛可控，并能在強(qiáng)還原氣氛下精煉；(3) 鋼水溫度可精確調(diào)節(jié)，為連鑄機(jī)提供準(zhǔn)確的澆注溫度；(4) 鋼包底部必須要有吹氬攪拌，這樣可保證鋼水成分和溫度均勻；(5) 通過(guò)氬氣攪拌（結(jié)合渣精煉脫硫）和送絲去除雜質(zhì)，改變雜物形態(tài)，提高鋼水的純度和質(zhì)量；(6) 要求要保證轉(zhuǎn)爐與連鑄機(jī)的匹配生產(chǎn)，還要實(shí)現(xiàn)多爐連續(xù)鑄造，必須在轉(zhuǎn)爐與連鑄機(jī)之間安裝緩沖設(shè)備。2.2轉(zhuǎn)爐出鋼條件為了避免磷的反復(fù)利用，為了阻止鋼液里面的氧一直吸收，使得很多金屬元素都被氧化這樣就會(huì)對(duì)元素的使用率減小，所以，轉(zhuǎn)爐出鋼的時(shí)候要盡最大的可能出現(xiàn)最少的無(wú)渣出鋼的情況。那都是由于氧化渣中會(huì)有五氧化二磷（P2O5）以及氧化亞鐵（FeO）這種物質(zhì)，所以呢，轉(zhuǎn)爐出鋼時(shí)，必須盡量減少或者消除氧化渣進(jìn)入鋼包。2.3冷卻排水方案40t鋼包精煉爐冷卻水量最大時(shí)約為50m3/h，設(shè)備冷卻水的供水壓力為0.50.6Mpa，一般采用閉式加壓回水設(shè)備。40t鋼包精煉爐設(shè)備用冷卻水的技術(shù)參數(shù)：供水壓力：0.50.6Mpa回水壓力：0.20.3Mpa供水能力：150m3/h（最大供水量）2.4供氣方案40t鋼包精煉爐的設(shè)備在冶煉過(guò)程中需要壓縮空氣和惰性氣體（包括氬氣和氮?dú)猓?，以滿足設(shè)備運(yùn)行和工藝要求。1) 氬氣系統(tǒng)40t鋼包精煉爐冶煉工藝需要的氬氣技術(shù)參數(shù)：氣源壓力：1.01.2Mpa純度：99.9%（99.8%）正常工作壓力：0.351.0 Mpa供氣能力3501.5L/min（MAX.）2) 壓縮空氣40t鋼包精煉鋼爐設(shè)備用氣技術(shù)參數(shù)：供氣壓力：0.40.6 Mpa供氣能力：300NL/min（最大用氣量）3) 除塵方案我們要找到一種既能保證精煉微正壓還原氣氛，又能保證輸送環(huán)境的除塵方式，所以40t鋼包精煉爐煙氣處理采用大煙罩除塵方式。主要技術(shù)參數(shù)如下：煙氣量：Q150000m3/h煙氣參數(shù)粉塵量：1.65g/Nm3粉塵流量：25kg/h煙氣成份見(jiàn)表2.1。表2.1 煙氣成分成分含量AI20311.6%Fe20330%Mn01.6%Si0217.3%Ca020.8%S021.83%Mg06.5%2.5生產(chǎn)綱領(lǐng)40T鋼包精煉爐冶煉的是由優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼做成的鋼種。生產(chǎn)規(guī)模如下表2.2所示。表2.2 40t鋼包生產(chǎn)規(guī)模(1)平均每爐處理鋼水量：60t(2)平均每爐處理周期：30min(3)LF爐座數(shù)：1座(4)精煉爐年作業(yè)率：90%(5)轉(zhuǎn)爐、精煉、連鑄配合率90%經(jīng)計(jì)算：Q1=3652460/3040t/爐90%90%1=56萬(wàn)t/y2.6生產(chǎn)工藝流程LF爐與鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)配合使用并工作時(shí)，不進(jìn)行累計(jì)計(jì)算下表括號(hào)內(nèi)時(shí)間。見(jiàn)表2.3。表2.3 生產(chǎn)工藝流程序號(hào)項(xiàng)目工序時(shí)間/（min）工序累積時(shí)間/（min）1鋼包吊至回轉(zhuǎn)臺(tái)上（2.0）0.02連接吹氬管、試氣1.01.03鋼包旋至加熱工位1.02.04爐蓋和電極下落到位1.03.05測(cè)溫取樣確定加熱制度及成分微調(diào)2.05.06加渣料及合金料2.07.07送電加熱精煉21.028.08喂絲（2.0）28.09測(cè)溫取樣1.029.010爐蓋、電極升起1.030.011包車(chē)開(kāi)出加熱工位（1.5）30.012加保溫劑（1.0）30.013軟吹氬及氣洗（5.0-15.0）30.014斷開(kāi)吹氬管及吊出鋼包（2.0）30.015合計(jì)30.02.7鋼包的尺寸計(jì)算2.7.1 鋼包容量的計(jì)算轉(zhuǎn)爐的出鋼量與鋼包的容量應(yīng)當(dāng)匹配，如表2.4。表2.4 與轉(zhuǎn)爐配套的鋼包容量的配合表公稱容量/t最大出鋼量/t平均冶煉時(shí)間/min506060100120120120150150150180180200220220250275275300320320我們假設(shè)鋼包的額定容量為P(t)。設(shè)計(jì)時(shí)我們一般需要考慮鋼包10%的多余值，所以鋼包內(nèi)鋼水的實(shí)際容量要變成：P+0.1P=1.1P (2.1)2.7.2 鋼包內(nèi)渣量的計(jì)算大多數(shù)情況下，渣量只是金屬量很小的一部分，大概是35之間，我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該取取較大值，大概為 15，所以渣量可以表示成：1.1P15=0.15P (2.2)2.7.3 鋼包容積的計(jì)算根據(jù)實(shí)際鋼包所能夠的容納金屬液與熔渣量計(jì)算進(jìn)行。鋼液比容一般為0.14m3/t4，熔渣的比容一般為0.28m3/t6。因此，鋼渣的總體積即鋼包容積應(yīng)該是：V =0.141.1P +0.280.15P =0.20P (m3)，如果使用D/H1，錐度用15，則鋼包底端直徑(鋼包空間尺寸如圖2.1所示)：DH=D-15%H=0.85D (2.3)圖2.1 鋼包內(nèi)空間尺寸若鋼包容積根據(jù)圓錐臺(tái)來(lái)計(jì)算，即：V=H12(D2+DH2+DDH) (2.4)把H=D和DH=0.85D帶入上式得到：V=0.637D3又鋼和渣體積為V =0.20P，因此有0.637D3=0.20PD=(0.20P0.673)13=0.667P13 (2.5)可得到鋼包的基本尺寸同容量的關(guān)系D=0.667P13H=0.667P13DH=0.567P13以上三個(gè)計(jì)算公式是基于一致條件下的襯砌厚度得出。各端分設(shè)計(jì)過(guò)程參考文獻(xiàn)6得到各端分參數(shù)。如圖2.2所示：1) 外殼內(nèi)高 H1=H+Jd=D+0.1D=1.1DH1=H +Jd=D+0.1D=1.1D2) 外殼全高 H2=H1+d=1.1D+0.012D=1.112D3) 外殼上部?jī)?nèi)徑 D1=D+2Jb=D+20.07D=1.14D4) 外殼下部?jī)?nèi)徑 D3=DH+2Jb=0.99D 5) 外殼上部外徑 D2=D+2Jb+2b=1.14D+20.01D=1.16D6) 外殼下部外徑D4=D3+2b=1.01D圖2.2 鋼包各端分尺寸說(shuō)明：鋼包磚襯的厚度。鋼包磚襯的組成結(jié)構(gòu)是耐火工作層的保溫層（內(nèi)層）以及保溫層（外層）。磚襯的總厚度通常都是100250mm。工作層磚的分類(lèi)有很多種。不止有標(biāo)準(zhǔn)鋼包襯磚型號(hào)，而且還可以由直徑、高度、錐度這些參數(shù)進(jìn)行專門(mén)的設(shè)計(jì)的襯磚6。針對(duì)專門(mén)設(shè)計(jì)的有特別性能的鋼包，要使其砌體工程變得更加方便、流暢，砌體質(zhì)量也變得相當(dāng)高。具體數(shù)據(jù)見(jiàn)下表2.5。表2.5鋼包各端分參數(shù)鋼包上端內(nèi)徑/mD包壁的厚度（上下應(yīng)一致）/mmJd0.07D鋼桶桶壁厚度約等于包壁的厚度Jd0.07DJb:鋼包底襯厚度/mmJb=0.10Db：鋼包殼壁厚，mmb=0.01Dd：鋼包殼底厚/mmd=0.012D對(duì)于磚襯端部的厚度需要擴(kuò)大亦或是修正。為了保證實(shí)際體積為0.20P，我們需要將的值擴(kuò)大如下：K0.367D3=0.20P。K是介于0.930.96之間的系數(shù)。其目的是將加厚磚襯的容積縮小4%7%。為了修正容積的不足之處，所以要將系數(shù)K相乘到公式中得到下端的內(nèi)徑。DH=0.85D-4 (2.6)（一般情況下為3060mm，這里取為45mm）。D=0.667P1/3(0.930.96)1/3 (2.7)D=0.6672501/30.941/3 =4.289m (2.8)DH=0.85D-4=3.466m (2.9)鋼包各端分尺寸值見(jiàn)表2.6。表2.6 鋼包各端分尺寸值參數(shù)名稱數(shù)值/mm參數(shù)名稱數(shù)值/mm外殼全高H24769鋼包殼底厚d51外殼內(nèi)高H14718外殼下端外徑D44332深度H4289外殼下端內(nèi)徑D34246鋼包殼底厚d43外殼上端外徑D24975鋼包底襯厚度Jb300外殼上端內(nèi)徑D14889包壁的厚度Jd429鋼包上端內(nèi)徑D4289本次設(shè)計(jì)將采用鋼包間隙高度為300400 mm，根據(jù)實(shí)際情況，必須相應(yīng)增加間隙高度。設(shè)計(jì)的鋼包間隙取為800mm。從而得到鋼包的各端分尺寸如下表2.7所示表2.7 改進(jìn)后鋼包各端分的值參數(shù)名稱數(shù)值/mm參數(shù)名稱數(shù)值/mm外殼全高H25569鋼包殼底厚d51外殼內(nèi)高H15518外殼下端外徑D44453深度H5089外殼下端內(nèi)徑D34365鋼包殼底厚d43外殼上端外徑D25114鋼包底襯厚度Jb300外殼上端內(nèi)徑D15026包壁的厚度Jd429鋼包上端內(nèi)徑D44092.8鋼包質(zhì)量的計(jì)算在對(duì)鋼包的質(zhì)量進(jìn)行精確的計(jì)算之前，必須要完成鋼包的支撐腿、滑動(dòng)水口、吊掛耳抽、外殼等端件等計(jì)算，根據(jù)以上選定的材料和確定的尺寸可以大概的計(jì)算得出鋼包的質(zhì)量。(1) 包襯質(zhì)量的計(jì)算磚襯總體積與總質(zhì)量鋼包壁磚襯體積計(jì)算為:Vb=D12(1.14D)2+(0.99D)2+0.99D1.14D-D2-(0.85D)2+0.85D2=0.219D3鋼包底磚襯體積計(jì)算為：Vd=(0.99D)240.1D=0.077D3鋼包磚襯總體積計(jì)算為:V襯=0.219D3+0.077D3=0.296D3鋼包磚襯總質(zhì)量計(jì)算為)：W襯=0.219D3+0.077D31.81=0.396D3+0.139D3=0.535D3 (這里取平均密度大約1.80t/m3(2) 鋼包外殼鋼板質(zhì)量的計(jì)算鋼包底鋼板體積計(jì)算為：(1.01D)240.012D=0.01D3鋼包壁鋼板體積計(jì)算為：2(1.16D+1.01D)1.115D0.01D=0.039D3鋼包外殼鋼板質(zhì)量計(jì)算為：W殼=0.039+0.01D37.85=0.384D3(3) 空鋼包質(zhì)量的計(jì)算W1=W襯+W殼=0.919D3，將式D=0.667P13代入得：W1=0.273P所以空鋼包的質(zhì)量約是鋼包額定容量的27%28%之間的數(shù)值。這組數(shù)據(jù)呢，完全沒(méi)有考慮其他鋼結(jié)構(gòu)件和耐火磚質(zhì)的情況下測(cè)量出來(lái)的，如果把這些因素全部考慮進(jìn)去的話結(jié)果應(yīng)該會(huì)高出來(lái)十成的樣子。則空鋼包的質(zhì)量應(yīng)該為額定鋼包容量值的3031之間。W1=（0.30.31）P（這里取為30%）W1=0.3250=75（t）（4） 盛滿熔渣與鋼水后的總質(zhì)量的計(jì)算。鋼包的渣量一般是金屬量的15%，這里都要進(jìn)行過(guò)量計(jì)算，所以容量則按過(guò)裝量10%的進(jìn)行計(jì)算，那么裝滿渣和鋼水后的質(zhì)量計(jì)算為：W2=1.1P+0.165P+0.273P=1.538P=1.538250=384.5t因此,在選擇鑄造起重機(jī),其承載能力應(yīng)大于添加門(mén)形狀鉤的質(zhì)量。門(mén)戶鉤固定在鋼包(與耳鈾餃接)和分離型兩種,應(yīng)包括在總起重之內(nèi)。2.9鋼包重心計(jì)算鋼包的重心計(jì)算是為了確定鋼包耳軸位置,鋼水和渣包的起重和澆注工藝穩(wěn)定,沒(méi)有傾翻的危險(xiǎn),讓它在傾銷(xiāo)出鋼不需要太費(fèi)力。重心是通過(guò)傳統(tǒng)的力學(xué)方法計(jì)算的。只針對(duì)鋼包的話，若是把鑄造的操作裝置（塞式或滑動(dòng)澆道）的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)化的話，那就會(huì)使得重心不穩(wěn)從而出現(xiàn)偏差，鋼包、鋼水、爐襯和熔渣在縱軸上完全對(duì)稱。因此，只考慮直線方向計(jì)算重心是一個(gè)很好的距離。(1) 鋼包包壁磚襯的重心點(diǎn)的確定經(jīng)計(jì)算得知包壁磚襯重心與上口的距離為：y01=0.487D (2.10)(2) 鋼包包底磚襯的重心點(diǎn)的確定經(jīng)計(jì)算得知包底磚襯重心與上口的距離為：y02=1.05D (2.11)(3) 鋼包外殼側(cè)壁的重心點(diǎn)的確定經(jīng)計(jì)算得知包底外殼側(cè)壁重心與上口的距離為：y03=0.537D (2.12)(4) 包底底殼的重心點(diǎn)的確定經(jīng)計(jì)算得知底殼重心與上口的距離為：y04=1.106D (2.13)(5) 鋼包渣層的重心點(diǎn)的確定經(jīng)計(jì)算得知渣層重心與上口的距離為：y05=0.099D (2.14)(6) 鋼包內(nèi)金屬的重心點(diǎn)的確定經(jīng)計(jì)算得知鋼包內(nèi)金屬重心與上口的距離為：y06=0.581D (2.15)(7) 總重心的計(jì)算。通過(guò)已知鋼包各端分重心計(jì)算所得的數(shù)據(jù)，求出總重心。因?yàn)樵O(shè)計(jì)的鋼包是對(duì)稱的，所以他的重心都在對(duì)稱軸上面，則有以下方程式：W0y0=W01y01+W02y02+W03y03.W0my0m (2.16)W0=W2=1.538P (2.17)盛滿鋼水的鋼包質(zhì)量：W2=1.5383.365D3鋼水容量有:1.1P=1.13.365D3=3.702D3經(jīng)化簡(jiǎn)得：y0=2.7955.175D=0.54Dy0=0.544.289=2.316m而且，要使得鋼包能夠穩(wěn)定，那就必須要使得鋼包上邊緣與耳軸中心線的距離大于等于0.54D。一樣的道理，空鋼包的重心就必須是 y0=0.642D，即空鋼包的重心比裝滿熔渣和鋼水的鋼包重心更低一點(diǎn)、更穩(wěn)定一點(diǎn)、無(wú)傾覆風(fēng)險(xiǎn)。表2.8 鋼包各端分參數(shù)參數(shù)名稱數(shù)值/mm參數(shù)名稱數(shù)值/mm外殼全高H25569鋼包殼底厚d51外殼內(nèi)高H15518外殼下端外徑D44453深度H5089外殼下端內(nèi)徑D34365鋼包殼底厚d43外殼上端外徑D25114鋼包底襯厚度Jb300外殼上端內(nèi)徑D15026包壁的厚度Jd429鋼包上端內(nèi)徑D4409總重心y02.316需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書(shū)CAD圖等）3 鋼包耐火材料的選擇3.1鋼包耐火材料的要求隨著節(jié)能減排,爐外精煉技術(shù)和連續(xù)鑄造機(jī)發(fā)展,鋼包的功能也在不斷的擴(kuò)大,煉鋼工藝求對(duì)鋼包包襯耐火材料的要求也非常嚴(yán)厲，所以就使得鋼包的使用壽命越長(zhǎng)越好。鋼包內(nèi)襯應(yīng)符合下列要求：(1) 設(shè)計(jì)中，使用的是爐外精煉，還有連鑄技術(shù)，這樣呢，就能使內(nèi)的溫度增加，就能從80提高到100。(2) 由于采用噴涂粉末、真空處理、吹氬等工藝,使得鋼水在鋼包襯磚中的流動(dòng)性較強(qiáng)烈，受到的沖刷加劇。(3) 周期性任務(wù):磚縫開(kāi)裂，頻繁的熱循環(huán)和散落。(4) 能使鋼水的停放時(shí)間長(zhǎng)。因?yàn)楦鞣N因素的影響，所以時(shí)間變?yōu)樵瓉?lái)的大約兩倍。(5) 發(fā)展到現(xiàn)在，鋼包的功能大大提升，從之前的只能輸送鋼水，或者只能做到銜接功能，做到了現(xiàn)在兩個(gè)部分都可以實(shí)現(xiàn)，如果工作環(huán)境太差的話，一定要延長(zhǎng)鋼包內(nèi)襯的使用年限，降低鋼包的使用數(shù)目，同時(shí)要減少耐火材料的使用。(6) 鋼包內(nèi)襯耐火材料的低導(dǎo)熱性，這樣就能大大的增加了鋼包的使用壽命，能使溫度傳不過(guò)來(lái)，所以設(shè)計(jì)的時(shí)候，就能把鋼包底部的材料變少，這樣呢，就減少了鋼包本體的成本。(7) 使用簡(jiǎn)易，可以讓工作人員工作更加輕松。(8) 鋼包內(nèi)襯本身而言，要雜志特別少才可以，這樣就可以減少對(duì)鋼包內(nèi)部鋼水的破壞。表3.1為國(guó)內(nèi)端分鋼廠的包襯耐火材料的使用情況。表3.1 國(guó)內(nèi)端分煉鋼廠鋼包內(nèi)襯的使用情況廠名鋼包容量（t）包襯材質(zhì)平均壽命（次）鞍鋼三煉200200高鋁鎂磚粘土磚3015包鋼煉鋼廠70一級(jí)高鋁磚25武鋼二煉8080高鋁磚鋁鎂碳磚3850馬鋼一煉105105二級(jí)輕燒高鋁磚高鋁尖晶石澆注料2265首鋼40粘土磚21攀鋼135高鋁磚20鋼包內(nèi)襯的選用非常重要，要考慮各種問(wèn)題和各種因素，就比如說(shuō)技術(shù)需求和經(jīng)濟(jì)方面的原因，具體應(yīng)考慮到使用壽命、腐蝕率、噸鋼的成本精煉工藝、耐火材料單耗、鑄造工藝、安全性能、鋼種冶煉、耐火磚的配砌、使用的端部位置和起重機(jī)噸位等各種因素。(1) 冶煉的鋼種，耐火材料一定要達(dá)到的要求是：不同等級(jí)的鋼材在冶煉過(guò)程中對(duì)于耐火材料的要求都會(huì)有一定的差別：就比如說(shuō)超低碳鋼、lF鋼和鋁鎮(zhèn)靜鋼在冶煉過(guò)程中，就要么使用高鋁尖晶石澆注料要么就使用高鋁磚來(lái)代替含碳的鎂碳磚以及鋁鎂碳磚。如果是含錳量和含氧量特別高的鋼在冶煉的時(shí)候，就必須使用耐侵蝕的鎂碳磚以及鋁鎂碳磚去替換高鋁磚。那如果是鋯英石磚就用于澆注含Ti和AL的不銹鋼的冶煉中的合適。如果是在冶煉低磷（P）、低硫（S）這類(lèi)型的鋼或者是特殊的鋼或者是對(duì)雜質(zhì)含量要求過(guò)高的鋼，都最好采取白云石質(zhì)類(lèi)型的堿性磚去頂替粘土磚以及葉臘石磚。對(duì)于要求含鉻量極低的鋼種，不適用鎂鉻質(zhì)磚。(2) 使用端分要求耐火材料:不同的地方,耐火材料的使用也不同。通常在永久層、隔熱層、工作層、渣線層以及包底層都會(huì)采取鋼包耐火材料。鋼包的隔熱層要求的耐火材料導(dǎo)熱系數(shù)低,保溫性能好：表3.2為端分耐火材料的性能參數(shù)，從表3.2已知隔熱磚的保溫性能最好,所以隔熱層可以使用輕質(zhì)隔熱磚。表3.2 幾種常用耐火材料的性能參數(shù)耐火60種類(lèi)體積密度/gcm3導(dǎo)熱系數(shù)/W（mK）1測(cè)定溫度/高鋁質(zhì)隅熱磚0.41.00.20.50325375莫來(lái)石質(zhì)隔熱磚0.26325375粘上質(zhì)隔熱磚0.41.50.200.70325375高強(qiáng)輕質(zhì)澆注料1.31.70.450.5350粘上質(zhì)25A12O3（可塑）2.001.21100粘上質(zhì)26(干的)2.101.401100高鋁質(zhì)6080A12O32.502.91.652.251100鋯質(zhì)6595ZrO23.74.701.102.351100碳化硅2.608.501100鎂質(zhì)2.964.001100鎂鉻質(zhì)3.003.272.43.101100白云石質(zhì)2.852.301100鎂碳磚2.852.9510121000永久層的耐火材料，要求讓溫度保持在一個(gè)恒等的溫度上的效果要比較好，所以要選用導(dǎo)熱系數(shù)不是很大的材料。溫度在13001400，再正常溫度下或者是溫度偏高的時(shí)候都要有很大的強(qiáng)度，而且要能在非常少的時(shí)間里承受得住鋼水的沖擊力，如果不這樣的話，鋼包就會(huì)發(fā)生磨損，那樣子，就容易產(chǎn)生安全事故，所以永久層可以使用一種保溫性能好的新型的高強(qiáng)度輕質(zhì)澆注料澆注或黏土磚。3.2鋼包耐火材料的選用3.2.1鋼包隔熱層和永久層在這次的設(shè)計(jì)中，要根據(jù)各種材料的優(yōu)缺點(diǎn)，鋼包的各部分要選用不一樣的材料，所以根據(jù)隔熱層的要求，就選擇了高強(qiáng)的輕質(zhì)澆注料，永久層也要選擇高強(qiáng)輕質(zhì)澆注料。那是因?yàn)樗膬?yōu)點(diǎn)是使用起來(lái)比較不難加工和方便、脫模的時(shí)間非常的短、也使得工人的工作也更加的簡(jiǎn)易，同時(shí)它的使用壽命也更大，灰塵更是減少了很多，更有利于好的工作環(huán)境的形成。其理化性能如下表3.3。表3.3 高強(qiáng)輕質(zhì)澆注料的理化性能牌號(hào)Q1Q2GQJ1AL2O3/%5055耐火度/17901650耐壓強(qiáng)度/MP折強(qiáng)度/MPa3568熱導(dǎo)率/Wm110.460.5體積密度/gcm31.51.61.71.81.61.73.2.2鋼包工作層包壁工作層以及包低工作層都是使用鋁鎂碳磚，然而渣線端位使用的是鎂碳磚。鋁鎂碳磚有非常多的優(yōu)點(diǎn)，就比如說(shuō)它抵抗侵蝕和剝落的能力就非常好，而且還不粘，熱穩(wěn)定性也特別的好。鋁鎂碳磚的理化性能如下表3.4。表3.4 鋁鎂碳磚的理化性能牌號(hào)LMTALMTBLMTC武鋼二煉AL2O3/%646465636363MgO/%1014101410121115111512 101281056101266氣孔率/%5121657108常溫耐壓強(qiáng)度/MPa504530505050荷重軟化溫度/170016001450162016201600體積密度/gcm32.92.82.72.92.952.9使用壽命/次40605060鎂碳磚對(duì)于爐渣的潤(rùn)濕性較小，有比較好的耐剝落、耐侵蝕、高溫結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定性能，適用于鋼包渣線位置，尤其在很多爐持續(xù)鑄造的時(shí)候。鎂碳磚的一般情況下的使用壽命就是5060次。其理化性能如下表3.5。表3.5 鎂碳磚的理化性能指標(biāo)用戶名稱梅山武鋼MgO/%76.576C/%15.514顯氣孔率/%24常溫耐壓強(qiáng)度/MPa4225體積密度/gcm332.85荷重軟化溫度/17503.2.3滑動(dòng)水口用耐火材料(1) 滑板磚?；宕u在由廠家制造出來(lái)以后，基本上要符合下列提出的這些要求；1) 一定要保證使用壽命的基本上相近；2) 一定要保證使用面滿足光滑度的要求；3) 通常使用的場(chǎng)合里溫度都是非常高的，即使在這樣的情況下依然要有非常高的強(qiáng)度；4) 如果溫度在很高的情況下，鋼水就會(huì)沸騰，那么，在這樣的情形下，依然不可以出現(xiàn)分離的情況；5) 抵抗腐蝕的能力一定要非常的好，而且還要不容易發(fā)生磨損的情況；6) 一定不能對(duì)環(huán)境有負(fù)面的影響，要注重環(huán)保。(2) 上水口磚。上噴嘴磚不需要擁有很強(qiáng)的發(fā)散能力的主要原因就是它一般工作的地方都在其他東西的里面。1) 水口的地方很容易會(huì)因?yàn)殇X的含量過(guò)于的高而產(chǎn)生使出口不夠通暢的情況；2) 為了能有更好的抵抗腐蝕的能力以及非常的不容易磨損，所以一定要采取氧化鋁含量很高的剛玉質(zhì)磚；3) 為了要保證都有差不多的使用時(shí)間，我們一定要好好考慮采取什么樣的材料更加的合適。 (3) 下水口磚。通常情況下要么采取高鋁要么采取鋯質(zhì)磚。如果說(shuō)，在正在加工的鋼里面有很多的亂七八糟的東西，不夠純凈的時(shí)候，就還是要么選用高鋁要么選用鋯質(zhì)的。它還一定要可以實(shí)現(xiàn)下面的這些要求：1) 一定要不容易出現(xiàn)灑落情況；2) 水口磚很容易就會(huì)出現(xiàn)腐蝕的情況，所以一定要保證它防腐蝕的能力一定要非常強(qiáng)；3) 水口在進(jìn)行節(jié)流操作的時(shí)候時(shí)絕對(duì)不會(huì)讓鋼水黏上。(4) 水口的填料。在水口磚里面把填料放在前面是有一定的道理的，這樣做可以非常有效的預(yù)防下面的情況：1) 鋼水非常容易在水口轉(zhuǎn)里面出現(xiàn)變成固態(tài)的情況，而這種情況我們也是堅(jiān)決不允許出現(xiàn)的；2) 要延長(zhǎng)它的使用壽命，必須要符合相應(yīng)的要求；3) 一定要安全，畢竟安全第一，堅(jiān)決不能出現(xiàn)有安全漏洞。 (5) 煉不一樣的鋼假如用不一樣的處理方式的話，再加上裝鋼水的容器不一樣大，那么，煉鋼的原料就一定要進(jìn)行重新選擇，不過(guò)呢，一定要符合相對(duì)應(yīng)的一些要求才可以的，下面有幾點(diǎn)說(shuō)明：1) 這種情況下，很容易就會(huì)把鋼水弄的不干凈，而這也是我們堅(jiān)決不允許發(fā)生的情況；2) 鋼水在溫度非常高的時(shí)候很容易就造成填料化成液體的形態(tài)，而我們堅(jiān)決不允許這種情況的發(fā)生；3) 鋼水一定要在滑板一開(kāi)的時(shí)候就立馬能夠跑出來(lái)：4) 買(mǎi)的時(shí)候一定還要足夠便宜。4 鋼包結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1鋼隔熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鋼包常用的的絕熱材料有硅酸鋁纖維，主要用于大中型鋼包隔熱保溫層。硅酸鋁纖維導(dǎo)熱系數(shù)低，能承受一定的壓力，能起到加強(qiáng)鋼包的作用。從而減少熱能的損失保證鋼水的質(zhì)量，還能達(dá)到節(jié)能減排的效果。硅酸鋁纖維材料性能見(jiàn)表4.1所示。保溫層厚度根據(jù)鋼包的大小可以設(shè)計(jì)不同的厚度，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值取10mm。保溫材料需要通過(guò)粘接劑粘貼在鋼包內(nèi)壁。粘接劑與火泥混合能提高沾結(jié)強(qiáng)度的同時(shí)提高保溫材料的耐熱性能。材料與材料之間需聯(lián)合紙漿保證中間沒(méi)有空隙使保溫材料受力均勻。表4.1 硅酸鋁纖維材料性能指標(biāo)項(xiàng)目性能指標(biāo)Al2O3+SiO298.30體積密度710 kg/m3加熱線變化率,11006h-1.86導(dǎo)熱率(熱面1000)0.136 W/（mk）壓縮強(qiáng)度(厚度方向壓縮20)1.92 MPa耐火度18004.2鋼包工作層設(shè)計(jì)鋼包根據(jù)工作內(nèi)容的不同有普通不精煉鋼包和精煉鋼包。再設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)不同的要求加以區(qū)分。如圖4.1，所示為40t鋼包結(jié)構(gòu)圖，鋁鎂碳質(zhì)澆注料的平均包齡在5080次之間，比黏土材料高出8倍左右。鋼包結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，除包體和工作層之外，還包括絕熱體、保護(hù)層和永久層。包體的厚度需要達(dá)到20mm，材料為鋼板。工作層為150160mm的鎂碳磚。永久層選用澆注料厚度不能低于90mm。絕熱層采用微孔絕熱板作為絕熱材料，厚度不低于5mm。需要全套設(shè)計(jì)聯(lián)系Q 97666224（說(shuō)明書(shū)CAD圖等）圖4.1 鋼包結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)把鋼包內(nèi)壁的工作層當(dāng)成是一個(gè)圓臺(tái)，再由圓臺(tái)體積的計(jì)算方法去計(jì)算包壁的工作層所用的耐材的體積多少。工作層所用材料的質(zhì)量：M=（V1+V2) (4.1)包壁的體積：V1=13HD24+Dd4+d24-13H(d124+d1d-D-d14+d-D-d124)-Sb (4.2)包底的體積：V2=13h(d-D-d124+d-D-d1d24+d224) (4.3)保溫層面積：S=d+D2L (4.4) L=HSina (4.5)4.4鋼包吊耳設(shè)計(jì)4.4.1吊耳結(jié)構(gòu)吊耳的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，常見(jiàn)有軸式吊耳、板式吊耳、管式吊耳等幾種形式。由于鋼包工作環(huán)境惡劣起重重量大，還需有非常高的可靠性所以選用的是軸式吊耳。固定端采用加強(qiáng)筋焊接與鋼包本體分散應(yīng)力。結(jié)構(gòu)如圖4.2所示。圖4.2 起吊結(jié)構(gòu)起吊軸選用285mm的圓鋼為起吊軸。材料選擇低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，材料牌號(hào)為16Mn。N P2圓鋼吊耳的強(qiáng)度校核d23.14圓鋼吊耳強(qiáng)度校核 = =1其中：N 安全系數(shù)，一般為5；P-起吊重量（KG），d-圓鋼直徑（CM），a-圓鋼焊接長(zhǎng)度（CM），見(jiàn)上圖，1鋼材的抗拉強(qiáng)度，一般為1000kg/cm22焊縫的抗拉強(qiáng)度，一般為1000kg/cm24.4.2起吊軸工藝設(shè)計(jì)如圖4.3所示為起吊軸圖紙。圖4.3 起吊軸根據(jù)起吊軸使用要求和機(jī)械加工工藝規(guī)范設(shè)計(jì)起吊軸加工工序如下：(1) 下料；(2) 車(chē)360端面以及外圓至尺寸要求；(3) 車(chē)左端380端面及外圓和545倒角至尺寸要求；(4) 車(chē)285外圓以及R30圓角，保證長(zhǎng)度尺寸200以及表面粗糙度Ra6.3；(5) 銑右端斜面保證角度尺寸2(6) 去毛刺；(7) 發(fā)黑處理；(8) 組合焊接。4.5鋼包滑動(dòng)水口設(shè)計(jì)鋼包滑動(dòng)水口是分廠重要的一個(gè)系統(tǒng)，他的主要作用是控制剛包內(nèi)鋼水的流量，如果在系統(tǒng)使用的過(guò)程中，發(fā)生了穿鋼的問(wèn)題，就會(huì)導(dǎo)致很?chē)?yán)重的生產(chǎn)事故，比如會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)的不穩(wěn)定和影響到生產(chǎn)的順利進(jìn)行，發(fā)生鑄機(jī)斷裂，或者連軸機(jī)設(shè)備被燒毀壞，這使得操作工人和設(shè)備的安全都會(huì)收到嚴(yán)重的威脅。目前，由于需求的增多，那就是得煉鋼的速度要越來(lái)越快，所以對(duì)于鋼包周轉(zhuǎn)速度變高以及對(duì)生產(chǎn)中出現(xiàn)事故的頻率的降低就出臺(tái)了一系列的新要求，不過(guò)首先要確保硬件設(shè)備能夠正常的工作，在正常情況下，漏鋼的次數(shù)多基本上都是小鋼包的滑動(dòng)水口，這對(duì)于減少此類(lèi)事故的發(fā)生有很大的幫助作用?；瑒?dòng)水口通常都是由耐火材料、機(jī)械部分以及驅(qū)動(dòng)裝置所構(gòu)成的?；瑒?dòng)水口（見(jiàn)圖4.1）工作的過(guò)程是把滑動(dòng)磚錯(cuò)開(kāi)，然后通過(guò)帶動(dòng)開(kāi)閉流鋼孔完成能調(diào)節(jié)鋼水的流量