印尼炼钢厂钢水包技术要求.doc

印尼冶炼厂250吨钢包技术规定

1 、 钢包尺寸计算
(1)钢包容纳钢水量。钢包的容量应于转炉的最大出钢量相匹配，设钢包的额定容量为。一般考虑应用10％的过装余量，则钢包内钢水实际容量为
=1.1×250=275t
(2)钢包内渣量。出钢时一般将炉内熔渣所有或绝大部分随钢水水倾入钢包。采用留渣出钢操作者除外，但留渣出钢操作时在钢桶中要新加渣料熔融成新渣层覆盖。渣量一般为金属量的3～5％，设计时取较大比例为15％。即渣量为：
×15%＝0.15
(3)钢包的容积。根据钢包实际容纳金属液与熔渣量计算容积。钢液比容取为0.14，熔渣比容取为0.28。因此，钢与渣的总体积即钢包容积应为：=0.14×1.1+0.28×0.15=0.20()，若采用＝1，锥度为15％，则钢包下部内径(钢包内空间尺寸见图1)：
=0.85

图1 钢包内空间尺寸
钢包的容积按圆锥台计算：

将，带入上式得：　
又由于钢和渣体积为=0.20，故=0.20P

从而可得钢包基本尺寸与容量的关系使如下:
； ；
　　上面三个计算式是根据内衬厚度上下一致的情况下推出的。各部设计过程参考（《钢铁厂设计》下册，李传薪主编P128-129）从而得到各部分参数如图2所示。

图2 钢包各部分尺寸
1)
2)
3)
4)
5)
6)
说明：
(1)盛钢桶砖衬厚度。盛钢桶砖衬包含保温层(外层)与耐火工作层(外层)，一
般砌筑总厚度100～250mm。工作层砌砖有多种型式，陈列入标准的盛钢桶衬砖砖型外，可针对专用盛钢桶依据其锥度、直径、高度等参数设计专用衬砖，则砌筑工作更为方便顺利，砌筑质量也较高。
钢桶桶壁厚度约等于＝0.07D ；：包壁厚度（上下一致），
D：钢包上部内径，
:钢包底衬厚度，（=0.10D）
：钢包壳壁厚，(=0.01D)
：钢包壳底厚，(=0.012D)
砖衬部分加厚则须加以扩大修正，亦即增大σ值方能保证实际容积为0.20P
表达为: K×=0.20P 。K为093～0.96的一个系数。意义是砖衬部分加厚使容积减小了4～7％，为填补容积之局限性故在式中乘以系数K并得下部内径
（一般为30～60，取为45）。

=4.289
=3.466
表1 钢包各部分尺寸值
参数名称
数值(mm)
参数名称
数值(mm)
D
4289

4289

4889

4718

4975

4769

4246

429

4332

300

51

43

上述钢包设计的净空高度为300～400mm , 为了适应现场冶炼的需要通常增大钢包的净空高度。RH 规定钢包的净空达400mm 以上即可。本设计中取钢包的净空高度为800mm 从而得到钢包的各部分尺寸如下表2所示

表2 改善后钢包各部分的值
参数名称
数值(mm)
参数名称
数值(mm)
D
4289+120

4289+800

4889+137

4718+800

4975+139

4769+800

4246+119

429

4332+121

300

51

43

2、钢包质量
钢包质量的精确计算须完毕外壳、吊挂耳抽、支撑腿及滑动水口等结构计算后，但由上述已经拟定的重要尺寸参数与选材亦可以较粗略地算出钢包的质量。
(1)包衬质量。砖衬总体积体积与总质量为：
桶壁砖衬体积为:
桶底砖衬体积为：

砖衬总体积:

砖衬总质量(现取平均密度约1.81计算)

（2）外壳钢板质量
桶底钢板体积：
桶壁钢板体积:
外壳钢板质量:
（3）空钢包质量
，将式代入得：

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(塞仔砖或滑板)质量，应增长约10％，则空桶质量为额定容量值的30～31％。
（取为30%）
=0.3×250=75 （t）
（4）装满钢水与熔渣后的总质量。钢包容量按过装10%计算，渣量为金属量15%计算，则装满钢水和渣后的质量为：

=1.538×250=384.5t
因此，在选用浇注起重机时，其起重容量应大于加门形吊钩的质量。门形吊钩有固定在盛钢桶上(与耳铀饺接)和脱钩式两种，均须计入起重总量。
3 钢包重心计算
计算钢包的重心是为了拟定钢包耳轴的高低位置，使装满钢水与熔渣的钢包吊运与浇注过程稳定，无倾翻的危险；又要使其在倾倒出残钢与钢水时不需太费力。计算重心是采用力学常规的计算方法。
对于盛钢桶而言，如简化不计浇注操作机构(塞杆或滑动铸口)的质量，即忽略它们在盛钢桶上所引起的重心偏移，则可视盛钢桶桶体，内衬及钢水、熔渣是围绕铅垂轴线完全对称的。故计算重心只考虑坚直方向的距离即可以了。
(1) 钢桶桶壁砖衬的重心点
由计算可得桶壁砖衬重心距上口为：
(2) 盛钢桶底砖衬的重心点
由计算可得桶底砖衬重心距上口为：
(3) 外壳侧壁之重心点
由计算可得外壳侧壁重心距上口为
(4) 底壳的重心点
由计算可得底壳重心距上口为
(5) 渣层的重心点
由计算可得渣层重心距上口为
(6) 盛钢桶内金属的重心点
由计算可得盛钢桶内金属重心距上口为
(7) 总重心。已知盛钢桶各部分重心的所有数据，总重心就可以求出。因盛钢桶是对称的，所有重心都在对称袖上，根据合力静力矩等于合力静力矩之和的原理，可列出下列方程式：

=
装满钢水的盛钢桶质量：
钢水量:
化简得：
=0.54×4.289=2.316
同时，为了使盛钢桶稳定，必须使耳轴中心线与盛钢桶上缘的距离小于0.54D。同样计算方法，可得空盛钢桶之重心位置，亦即空盛钢桶较盛满钢水、熔渣时重心为低，此时更为稳定，无倾覆之危险。

表3 钢包各部分参数
参数名称
数值(mm)
参数名称
数值(mm)
D
4409

5089

5026

5518

5114

5569

4365

429

4453

300

51

43

2.316