11 钢包、起重机相关数据计算及车间经济指标
11.1 钢包尺寸及数量
11.1.1 钢包尺寸
① 盛钢桶容纳钢水量
盛钢桶的额定容量为P=50t，一般应考虑用10%左右的超装余量，则钢桶内钢水实际容量为：P+0.1P=1.1P=55t
② 盛钢桶内渣量
出钢时一般将炉内渣量全部或绝大部分随钢水倾入盛钢桶。采用留渣出钢外，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%。即留渣量为：1.1P×0.15=0.165P =9.1t
③ 盛钢桶的容积
根据盛钢桶实际容纳金属液与熔渣量计算容积。钢液比容取0.14m3/t，熔渣比容取0.28m3/t。 因此，钢与渣的总体积即钢桶容积应为：0.14×1.1P+0.28×0.165P=0.20Pm3，若采用D/H=1，锥度为15%，则盛钢桶下部内径：DH?D?0.15H?0.85D
2?DDHH?D2?DH??) 盛钢桶的容积按圆锥台计算：V?(3444将H?D,DH?0.85D代入上式得：V?0.673D3 又因钢与渣总体积为0.20P，故0.673D3?0.20P。 综合上面等式得上部内径与额定容量之关系式为D?(尺寸与容量的关系式如下：
D?0.667P1/3?2.46m H?0.667P1/3?2.46m
0.20P1/3)?0.667P1/3，从而可得出盛钢桶基本0.673DH?0.567P1/3?2.09m
从而可得出V?0.673D3?0.673?2.463?10.02m3。 ④ 盛钢桶砖衬厚度
盛钢桶砖衬包括保温层与耐火工作层，一般砌筑总厚度为100~250mm。工作层砌砖有多种形式，除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、高度等参数设计砖衬。
钢桶桶壁厚度约等于：Jb?0.07D?0.07?2.46?0.17m
盛钢桶桶底砖衬的厚度一般砌成170~300mm，再用经验公式计算其大致厚度：Jd?0.10D?0.25m 最后，综合两者取平均值为210mm。 ⑤ 盛钢桶外壳
桶壁一般用14～28mm，桶底用18～35mm厚钢板焊制。 则：桶壳壁厚：?b?0.01D?0.025m 综合取其尺寸为25mm。
桶壳底厚：?d?0.012D?0.030m 综合取其尺寸为30mm。
已求得钢桶内部尺寸、砖衬厚度、钢壳厚度之后，便可求出外壳的外部尺寸。 外壳内高：H1?H?Jd?D?0.1D?1.1D?1.1?3.4?2.71m 外壳全高：H2?H?Jd??d?1.112D?1.112?3.4?2.74m 外壳上部内径：D1?D?2Jb?D?2?0.07D?1.14D?2.80m
外壳上部外径：D2?D?2Jb?2?b?1.14D?2?0.01D?1.16D?2.85m 外壳下部内径：D3?DH?2Jb?0.85D?2?0.07D?0.99D?2.40m 外壳下部外径：D4?DH?2Jb?2?b?0.99D?2?0.01D?1.01D?2.49m
11.1.2 钢包质量
盛钢桶质量的计算必须完成外壳、吊挂耳轴、支撑腿及滑动水口等结构计算后，再根据图纸进行计算。由于这种方法相对麻烦，我们可以根据上述已经确定的主要尺寸参数粗略地算出盛钢桶的质量。
① 桶衬质量
桶壁砖衬体积为：
?DVb?[(1.14D)2?(0.99D)2?1.14D?0.99D?D2?(0.85D)2?0.85D2]?0.219D3 桶底砖衬
3?4体积为：
(0.99D)2Vb????0.1D?0.077D3
4砖衬总体积：
V总?(0.219?0.077)D3?0.296D3
砖衬质量精确计算时，应分别算出隔热层轻质黏土砖(密度约0.6～1g/cm3)的质量，与耐火工作层的黏土砖、高铝砖和铝镁砖的质量(粘土砖密度2.1g/cm3，高铝砖密度2.3～2.5g/cm3，镁铝砖密度2.8g/cm3)。最后取总质量。现取一平均密度约1.8t/m3计算。得：
W总?0.219D3?1.81?0.077D3?1.81?0.536D3=7.98t
② 外壳钢板质量 钢板外壳体积： 圆锥台母线：
?1.16D?1.01D?L??1.112D?????1.15D?2.83m
2??22桶壁钢板体积：
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
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