14 车间工艺布置方案
14.1 车间工艺布置方案
现代转炉全连铸车间主厂房各跨间的组成一般包括：转炉炉渣间、转炉废钢间、转炉供铁水间、装料跨、转炉跨、炉外精炼跨、钢水分配跨、连铸跨、连铸切坯跨、连铸出坯跨、连铸精整跨、中间包维修跨、连铸设备维修跨、铁水预处理间、除尘与水处理设施、设备维修间和其他公用设施等。其中中间包维修跨和连铸设备维修跨往往是连铸跨两端的一段；转炉废钢间和转炉供铁水间也可能是装料跨的两端。
作为转炉全连铸车间的主厂房，各跨间的排列一般在独立的炉渣间后，依次为装料跨、转炉跨、炉外精炼跨、钢水分配跨、连铸跨、连铸切坯跨、连铸出坯跨和连铸精整跨等，它们彼此相连而平行排列，然后再与热连轧厂相靠毗连。
14.2 转炉跨布置
转炉跨是主厂房的核心部分，很多重要的生产设备和辅助设备都布置在这里，如转炉、转炉倾动系统、散状料供应系统、供氧系统、底吹气系统、烟气净化系统、铁合金供应系统、出钢出渣设施等，有的还把拆修炉设备及炉外精炼设备也布置在此跨内。因此转炉跨也是炼钢主厂房中厂房最高，有多层平台，结构最复杂，技术高密集，投资额度最大的一个重要跨间，必须精心设计，使各项工艺操作能顺利进行。
14.2.1 转炉跨的位置
转炉跨的位置布置类型从跨间排列次序看，有将装料跨之前的最外侧和排列在装料跨与浇注跨之间在主厂房中位于装料跨与浇注跨之间为多数钢厂所将真空处理等炉外精炼装置和大转盘铁水脱P、S设部分设备安排在转炉跨两端；对于大型转炉厂，可在置独立的废钢间和混铁车出铁间。本设计也选用此排
确定转炉在车间的位置需要确定以下几个参数：置，即转炉中心线至柱子纵向行列线之间的距离L，标高，转炉在纵向位置及炉间距。
转炉跨排列在两种。转炉跨采用，有利于施的全部或大装料跨外侧布列方式。 转炉在横向位转炉耳轴中心
14.2.2 转炉跨的横向布置
横向布置是指跨间横向柱列中心线之间的布置。 ① 转炉在横向上的位置。
如图14-1所示，转炉应布置在靠近原料跨，转炉中心线与靠近原料跨的厂房纵向柱列中心线的距离a，既要保证原料跨的吊车能顺利向转炉兑入铁水和加入废钢，又要在可能条件下，尽量保持足够大的距离，以便较好地布置氧枪升降机构，保证氧枪和副枪的正常工作。a值的关系式为：
a?R?r?l1?l2 (14-1)
式中 R——转炉倾动到30°～45°受铁位置时，炉口内沿到转炉耳轴中心线的水平距离； r——铁水罐内全部铁水兑入转炉时，罐嘴前沿到铁水罐耳轴中心线的水平距离；
l1——兑铁水吊车钩中心线至吊车轨道中心线的极限尺寸；
l2——吊车轨道中心线与厂房柱子中心线的距离。 我国已投产的30~300 t转炉的a值见表14-1。
表14-1 不同转炉容量与a值的关系
转炉容量/t a值/m 30 0.8 50 1.15~1.25 120 1.7 150 1.90 300 2.70 ② 枪巷、料巷和烟道巷的布置
转炉跨的布置类型从跨间横向看，除转炉之外有三大部分（即氧枪系统、散状料加料系统和除尘烟道）将跨宽分成三个巷道，可称为枪巷、料巷和烟道巷，枪巷自然位于转炉炉口上方。
通过综合考虑，本设计采用枪巷、料巷、烟道巷的排列方式。这也是应用较广的一种排列方式，其特点是散状料（石灰、萤石、白云石、铁矿石等）从汇料漏斗内在打开阀门后，可以直接经溜槽加入炉内，铁合金加入钢包的距离也近且方便；汽化烟道和除尘器布置在转炉跨后部，有利于跨外上方的发展。如有的厂将锅炉汽包等布置在出钢跨厂房的顶上，或者除尘烟道弯下时也可以经转炉操作平台下方，向前送出主厂房外。参见图14-2。
③ 烟罩、烟道和氧枪、副枪的布置
通常烟罩和烟道沿跨间横向朝炉后弯曲，一是便于氧枪和副枪穿过烟罩插入转炉内，二是有一个连续的更换氧枪的通道，换枪方便。氧枪通道宽度约1m 左右，而且副枪总是布置在靠烟道一侧(参见图14-3)。
图14-2 日本君津钢厂剖面图
图14-3 氧枪总长和行程示意图
1—氧枪；2—副枪
④ 高位料仓的布置
散状料的各个高位料仓一般是沿炉子跨纵向布置，在其顶部有分配皮带机或振动管通过，因此，高位料仓只能布置在紧靠固定烟道的前面或后面。前者高位料仓中心线与转炉中心线的距离小，加料溜槽倾角
大，便于实现重力加料，但烟道倾角较小，易于积渣灰。后者烟道倾角较大，不易积灰，但高位料仓的标高应提高。
⑤ 除尘系统设备布置
除尘系统大多布置于炉子跨内，其布置与除尘系统类型有关。此外，还应留出必要的设备检修空间和人行通道等。
转炉跨的跨度一般为12~24m，主要依据转炉容量大小和该跨内各设备的布置要求来确定。 根据本设计中转炉炉型计算及综合考虑选取转炉跨度为22m。
14.2.3 转炉跨纵向布置
纵向布置首先得考虑转炉的布置。转炉沿厂房纵向柱列线排成一行，每座转炉及其倾动机构安装在厂房两根柱子之间，所以，转炉的中心距即为它所在那一段转炉跨的柱间距；如果中心矩大于厂房标准柱距，则在这一段应设特殊柱距，以满足安置转炉的需要。此外，确定转炉中心距还应考虑两相邻转炉的操作条件。转炉中心距可按表14-2规定选取。
转炉公称容量/t 炉子中心距/m 表14-2 转炉中心距 3×30 15~18 2×50 18 2×120 24 3×300 27~30 因为本设计选用公称直径为50t转炉，所以根据上表可以选用转炉中心距为18m。
14.2.4 转炉跨各层平台的布置
转炉跨内设备较多，根据它们的安装、维修以及操作要求，分别设置不同高度的平台。 ① 转炉操作平台
主要用于炉前工艺操作，应保证取样、测温、观察炉况、补炉、开堵出钢口和向钢包内加合金等作业能顺利进行。一般低于耳轴标高0.8~1.5m，大炉取上限，小炉取下限。国内不同容量转炉操作平台标高参考值见表14-3。
表14-3 不同容量转炉操作平台标高
转炉公称容量，t 操作平台标高，m 30 5.8-5.84 50 7.0~7.5 120 9 150 9.95 210 9.4 300 10.8 耳轴中心线的标高是按转炉的最大回转半径高出炉下钢包一定安全距离来确定的。当采用下修转炉衬时还要考虑到炉底车和修炉车的通过和在炉下操作。转炉耳轴中心线标高H(m)的计算如下：
H?h1?h2?h3?R （14-2）
式中 h1——钢包车的台面标高，本设计取1m；
h2——钢包车的台面至塞棒最高点（采用滑动水口时为钢包的上沿）的距离，本设计取0.25m； h3——钢包最高点到转炉最大旋转位置的最小安全距离，一般取0.2～0.3m，若考虑到为改造成顶
底复吹转炉和扩大钢包时留有余地，可取0.3～0.5m，本设计取0.4m；
R——转炉最大回转半径，可用下述方法确定，如图13-4所示，当OA>OB时，R?OF?OA?AF；
当OA 则代入取值得： H?1?0.25?0.4?10?11.65(m) 图14-4 转炉耳轴中心的标高 _________2____2_________2_____2操作平台的长度应当保证炉前炉后操作维修方便，以及适当的安全距离。操作平台的宽度一般是在转炉跨和装料跨的两跨间设置通跨平台。 ② 其它系统的各个平台 散状料系统的高位料仓平台标高与料仓进料口的标高相同。称量漏斗平台和汇兑漏斗平台则视该处相关设备尺寸及其标高来确定。烟气净化系统各平台，氧枪和副枪系统各平台，应尽可能利用称量漏斗平台和汇总漏斗平台，必要时也可另设局部平台。 14.2.5 转炉跨吊车轨面标高及转炉跨宽度和长度 ① 转炉跨吊车轨面标高 当转炉只有氧枪系统时，炉子跨的吊车轨面标高H(m)取决于氧枪卷扬系统导向轮中心线的高度，其计算公式为： H?h1?h2?h3?h4?h5?h6 (14-3) 式中 h1——氧枪在最低位置时喷头端面标高，m； h2——氧枪最大行程，m，由相关设备具体尺寸决定，为便于吹炼后期提起活动烟罩观察火焰，此 时烟罩下缘至炉口距离一般取0.35~0.55 m； h3——氧枪孔密封口上缘至氧枪喷头上升到最高点位置的高度，为便于换枪和清渣一般取0.8~1.0 m；