V桶壁??2(1.16D?1.01D)?1.115D?0.01D?0.038D3?0.57m3
桶底钢板体积:
V桶底??(1.01D)24?0.012D?0.01D3?0.15m3
外壳钢板质量:
Wk?(0.038?0.01)D3?7.85?0.377D3?5.61t
Wk中未包括支腿、加强环箍、筋板及耳轴支撑架的质量。如为焊接外壳,此质量与实际质量相近;如为铆接桶底,则需要加上盖板衬垫及铆钉头的质量,这些质量约占总质量的10%。
③ 空盛钢桶质量
W1?0.535D3?0.384D3?0.919D3
由D?0.667P13、D3?0.297P代入上式:
W1?0.273P
即空盛钢桶质量约为钢桶额定容量值的27~28%。考虑到其它未计入的钢结构件与耐火砖(塞杆砖或滑板)质量,应考虑增加约10%的质量,则空桶质量为额定值的30~31%,即:
W1=(0.3~0.31)P=0.3×50=15t。
④ 钢包满装时的总质量
盛钢桶容量仍按可超装量10%,渣量为金属量的15%计算,则钢包满装时最大质量为:
W2?1.1P?0.16P5?0.27P3?1.53P8
即:
W2?1.538?50?76.9t
因此,在选用浇注起重机时,还应考虑起重机的吨位应大于W2加自身吊钩的总质量。
11.1.3 钢包数量
车间需要的钢包数N的计算式:N?N1?N2?N3 式中 N1——车间每昼夜生产周转使用的钢包个数
N2——车间每昼夜冷修的钢包数
N3——车间备用的钢包数,取钢包总数的10~20%
N1=
AT1
24?60此次设计取80炉; A——车间每昼夜出钢炉数,T1——每炉钢使用钢包的作业时间,本设计取210min。 代入数值:
N1?80?210?12(个)
24?60
At 24F试中 t——每个冷修钢包的修理周转时间,h;取20~26。
F——钢包使用寿命,一般取30~50次。 代入数值:
80?26?2(个) N2?24?50N3?(12?2)?15%?3(个)
N2?则:N?N1?N2?N3?12?2?3?17(个)
表11-1 钢包作业时间表
项 目 浇注 使用周转时间/min 冷却清理装水口 装塞棒 烤水口及待用 合 计 冷 却 修理周转时间/h 拆 砖 砌 砖 烘 烤 合 计
钢 包 容 量/ t <30 20~30 50~70 5~10 30~40 105~150 4~6 1~2 3~4 6~8 14~20 30~50 30~50 70~90 10~20 40~50 150~210 6~8 2~3 4~5 8~10 20~26 80~120 50~70 90~120 20~30 50~60 210~280 8~10 3~4 5~6 10~12 26~32 150~200 70~90 120~150 20~30 50~60 260~330 10~12 4~8 8~10 12~14 34~44 >200 ≥90 120~150 20~30 50~60 260~330 10~12 8~12 12~16 14~16 44~56 11.2 起重机吨位及数量
1) 铁水供应
铁水供应是铁水预处理后,将处理后的铁水向转炉供应。由于本设计采用3座公称容量为50t的转炉,混铁车铁水预处理,则在铁水供应端选用2台125/40/16t行车就能够满足吊运需求。
2) 原料供应
本跨选用2台80/16t行车,不仅能进行原料运输也能给转炉及时供应废钢等。 3) 连铸跨
在连铸跨选用一台150/60/16t行车专门为板坯连铸机提供吊运工作,另选用一台125/40/16t专门为方坯连铸机提供吊运工作。
4) 出坯跨
由于连铸机浇注速度快,产量大,所以在出坯跨设置3台180/60/16t行车专门组织板坯方坯的堆放与转运工作。更大地提高生产效率。
11.3 车间主要技术经济指标及成本核算
11.3.1生产率
(1) 废品率
从转炉出钢开始考核,其中包括从钢到浇注整个过程产生的跑钢、漏钢、混号钢锭及连铸各种因素造成的断流损失,以及轧后废品、用户退回的废品。炼钢必须的合理损失不计入废品,如模铸中注管、汤道、钢包低粘钢为合理损耗;连铸的切头、切尾、切缝、开浇摆槽损失、中包浇余钢水、氧化铁皮等损耗。
(2) 转炉的日历利用系数
转炉的日历利用系数,是指转炉在日历工作时间内,每公称吨位所生产合格钢的数量。
转炉日利用系数(t/(公称吨位·d))=
合格钢产量/t
转炉公称吨位?转炉座数?日历天数/t其中 转炉公称吨位:转炉设计总吨位;用于修砌和烘烤的炉座可以不计算在内。
日历天数:在规定的实际日历天数,其中包括转炉大,中修停工的天数。 (3) 转炉日历作业率
指转炉作业时间占日历时间的百分比.。
转炉日历作业率(%)=
炼钢作业时间?100%
转炉座数?日历时间转炉作业时间:扣除停炉的非作业时间,它包括吹氧时间和辅助时间。如装料、等铁水、等废钢、等钢包、等吊车、等浇铸、等氧气等等,只要炉与炉的间隔时间在10min以内,都计算在炼钢作业时间之内,超过10min就统计在非作业时间中。
(4) 转炉炉龄
也称转炉炉衬寿命,指转炉新砌内衬后,从开始炼钢起直到再次更换炉衬为止。即一个炉役所炼钢的炉数。可按下式计算:
炉龄(炉)=
(5) 连铸比
连铸比是炼钢厂(车间)生产工艺水平和效益的重要标志之一,也反映了企业连续生产状况。其计算公式如下:
连铸比(%)=
合格连铸坯产量/t?100%
合格连铸坯产量/t?合格钢锭产量/t炼钢总炉数
炉衬更换次数(6) 连铸的金属收得率
由钢水至合格铸坯的金属收得指标,简称铸坯收得率。金属收得率计算如下式:
金属收得率?连铸坯合格产量?100%
浇连铸坯的钢水量一般情况下断面大收得率高,断面小收得率低。
11.3.2 质量
质量一般是指 铸坯(锭)合格率,按钢种分月、季、年统计。 铸坯(锭)合格率(%)=
合格铸坯(锭)数量/t?100%
铸坯(锭)检验量/t?废品数量/t11.3.3 消耗
(1) 钢铁料消耗
钢铁料消耗是反映每冶炼1t合格铸坯(锭)所消耗的钢铁原料的数量,即:
钢铁料消耗(kg/t)=
入炉钢铁原料数量/kg
合格铸坯(锭)产量/t有些钢铁原料可按规定折算后计入消耗,例如轻薄废钢可按60%折算;压块废钢可按65%;渣钢按70%;砸碎加工的渣钢可按90%折算;钢丝和铁屑按40%;粉状铁合金按50%折算;除此之外的其他材料均按实物量计入。
金属料消耗(kg/t)=
金属料消耗总和/kg
合格铸坯(锭)产量/t3
氧耗总量(标态)/m3氧气消耗量(标态)(m/t)=
合格铸坯(锭)总量/t (2) 工序能耗
工序能耗表示每生产1t合格钢坯(锭)所消耗标准燃料的数量.。
工序能耗=支出?总耗量总耗量?换算系数?收入??换算系数
钢产量钢产量11.3.4 成本与利润
(1) 成本
冶金企业的生产特点是大批量、多工序。
连铸坯成本(元/t) =
原料费?辅助费?燃料费?人工费?维修费?其他费用
合格连铸坯(锭)产量?成本降低率(%) =
(2) 利润
(每种品种本期单位成本?本期产量)??100%
(每种品种上期单位成本?本期产量)?利润(元) = 销售价格-成本-税金
12 连铸机设备选型及相关参数确定
将高温钢水连续不断地浇铸到一个或一组水冷铜质结晶器内,钢水沿结晶器周边逐渐凝固成坯壳,待钢液面上升到一定高度,坯壳凝固到一定厚度后由拉矫机将铸坯拉出,并经二冷区喷水冷却使铸坯完全凝固,由切割装置根据轧钢要求切成定尺寸。这种使高温钢水直接浇铸成钢坯的工艺称为连续铸钢(简称连铸)。
连铸的优越性表现在:简化生产工序、提高金属收得率、节约能源、改善劳动条件、易实现自动化、铸坯质量好。
本设计中使用三台连铸机,两台大方坯连铸机(250mm×250mm)和一台板坯连铸机(200mm×1500mm)。
12.1 连铸机机型选择
连铸机按结构的外形可分为立式连铸机、立弯工连铸机、多点弯曲的立弯式连铸机、弧形连铸机、多半径弧形连铸机和水平连铸机等。
本设计中采用弧形连铸机。
弧形连铸机的结晶器是弧形的,二冷区夹棍安装在四分之一圆弧内,铸坯在垂直中心线切点位置被矫直,然后切割成定尺,从水平方向出坯。
(1) 弧形连铸机的优点:
设备高度较低,设备质量轻,投资费用低,设备的安装和维护方便;由于设备高度低,铸坯在凝固过程中承受的钢水静压力相对较小,可减小坯壳因肚独变形而产生的内裂和偏析,有利于改善铸坯质量和提高拉速。
(2) 弧形连铸机的缺点:
钢水在凝固过程中非金属夹杂物有向内弧侧聚集的倾向,易造成铸坯内部夹杂物分布不均匀,另外,由于内、外弧冷却不均匀,容易造成铸坯中心偏析而降低铸坯质量。
12.2 连铸机主要参数的确定
12.2.1 钢包允许浇铸时间
tmax?lgG?0.2lg50?0.2f??10?50min 0.30.3
式中 tmax——钢包允许的最长浇铸时间,min;