设计180吨转炉计算

180t转炉炼钢车间i

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课程设计说明书设计题目：设计180t的转炉炼钢车间

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2012年12月25日

目录

1 设备计算

1.1转炉设计

.1.1.1炉型设计------------------------------------------------------------1 2.1 氧枪设计

2.1.1氧枪喷头设计------------------------------------------------6

2.1.2氧枪枪身设计------------------------------------------------8

3.1 烟气净化系统设备设计与计算

--------------------------------------------------------------12

注：装配图

1.图1. 180t转炉炉型图--------------------------------------------------6

2.图2. 枪管横截面--------------------------------------------------------8

3. 图3.180t氧枪喷头与枪身装配图12---------------------------------12

1 设备计算 1.1转炉设计

1.1.1炉型设计 1、原始条件

炉子平均出钢量为180吨钢水，钢水收得率取90%，最大废钢比取10%，采用废钢矿石法冷却。

铁水采用P08低磷生铁 (ω(Si)≤0.85%，ω(P)≤0.2%，ω(S)≤0.05%)。 氧枪采用3孔拉瓦尔型喷头，设计氧压为1.0MPa

2、炉型选择：根据原始条件采用筒球形炉型作为本设计炉型。

3、炉容比 取V/T=0.95

4、熔池尺寸的计算

A.熔池直径的计算

t

K

D G = 确定初期金属装入量G ：取B=18%则

()t 18290.01

18218021B 2T 2G =⨯+⨯=⋅+=

％金η ()

3m 4.268

.6182

G

V ==

=

金

金ρ 确定吹氧时间：根据生产实践，吨钢耗氧量，一般低磷铁水约为50~57m 3/t (钢)，高磷铁水约为62~69m 3/t (钢)，本设计采用低磷铁水，故取吨钢耗氧量为57m 3/t (钢)，并取吹氧时间为18min 。则

()[]

m in t /m 1.318

56

3⋅===

吹氧时间吨钢耗氧量供氧强度

取K=1.70则

()m 46.518

182

70

.1D == B.熔池深度的计算

筒球型熔池深度的计算公式为：

()m 458.1406

.579.0406.5046.04.26D 70.0D 0363.0V h 2

32

3

=⨯⨯+=+=

金

确定D=5.406m ,h=1.458m 。 C.熔池其他尺寸确定 球冠的弓形高度

h 1=0.09D=0.09×5.406=0,487(m)

炉底球冠曲率半径

R=1.1D=1.1×5.406=5.947(m)

5、炉帽尺寸的确定

A.炉口直径d 0：取d 0=0.5 D=0.5×5.406=2.703(m)

B.炉帽倾角θ：取θ=62°

C.炉帽高度H 帽：

()()m 77.262tan )703.2406.5(2

1tan d D 21

H 0=︒⨯-==

θ－膛 取H 口=400mm ,则整个炉帽高度为：

()m 17.34.077.2H H H =+=+=口膛帽

在炉口处设置水箱式水冷炉口 炉帽部分容积为：

()

3

2222

02

002m 850.44 4.077.24

77.22.77406.5406.577.212

H d 4

)d Dd D H 12

V =⨯⨯+

+⨯+⨯⨯=

⋅+

++=π

π

π

π

）（ （口

膛帽

6、炉身尺寸确定

A.炉膛直径D 膛=D (无加厚段)

B.根据选定的炉容比为0.95，可求出炉子总容积为V 总=0.95×180=171(m 3)

()3m 75.99850.444.26171V V V V =--=--=帽金总身

C.炉身高度

则炉型内高()m 976.817.3384.4458.1H H h H =++=++=身帽内 7、出钢口尺寸的确定

A.出钢口直径()()m 2.0cm 44.1918075.163T 75.163d T =≈⨯+=+=

B.出钢口衬砖外径()m 17.11944.06d 6d T ST =⨯==

C.出钢口长度()m 36.11944.07d 7L T T =⨯==

D.出钢口倾角β：取β=18° 8、炉衬厚度的确定

炉身工作层选700mm ,永久层120mm ,填充层90mm ,总厚度为700+120+90=910(mm)。

炉壳内径为：D 壳内=5.406+0.915×2=7.236(m)

炉帽和炉底工作层均选600mm ,炉帽永久层为150mm ，炉底永久层用标准镁砖立砌一层230mm ，黏土砖平砌三层65×3=195(mm)，则炉底砖衬总厚度为600+230+195=1025(mm)。

则炉壳内型高度为H 壳内=8.976＋1.025=10.001(m) 工作层材质全部采用镁碳砖。 9、炉壳厚度确定

炉身部分选73毫米厚的钢板，炉帽和炉底部分选用63毫米厚的钢板。则

()()

mm 73827327236D mm 100646010001H =⨯+==+=壳总

炉壳转角半径SR 1=SR 2=900(mm)

SR 3=0.5δ底=0.5×1025=512(mm)

10、验算高宽比

363.17382

10064

D H ==壳总 可见

壳

总D H ≥1.3，符合高宽比的推荐值。因此可以认为所设计的炉子尺寸基

本上是合理的，能够保证转炉的正常冶炼进行。根据上述计算的炉型尺寸绘制出炉子图型如下：