120吨转炉计算

H EBEI P OLYTECHNIC U NIVERSITY

课程设计说明书

G RADUATE D ESIGN (T HESIS)

课程设计题目：120吨转炉设计

学生姓名：孙韩洋

专业班级： 06冶金2

学院：轻工学院材料化工部

指导教师：贾亚楠

2010年03月13日

H EBEI P OLYTECHNIC U NIVERSITY

课程设计说明书

G RADUATE D ESIGN (T HESIS)

课程设计题目：120吨转炉设计

学生姓名：张建勋

专业班级： 06冶金2

学院：轻工学院材料化工部

指导教师：贾亚楠

2010年03月13日

1.1转炉计算

2.1.1炉型设计

1. 原始条件

炉子平均出钢量为120吨，钢水收得率取92%，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[w(si)≤0.85% w(p)≤0.2% w(s)≤0.05%]； 氧枪采用三孔拉瓦尔型喷头，设计氧压为1.0Mpa

2. 炉型选择

根据原始条件采锥球型作为本设计炉型。 3. 炉容比 取V/T=1.05

4. 熔池尺寸的计算

1) 熔池直径的计算公式 t

G K

D =

(1) 确定初期金属装入量G ：取B=15%则 G=

）（金

t B T 33.12192

.01%

15212021

22=⨯

+⨯=⋅+η

）（金

金3

84.178

.633.121m G V ==

=

ρ

(1) 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50～57)(/3钢t m ，高磷铁水约为62～69)(/3钢t m ，本设计采用低磷铁水，取吨钢耗氧量为57)(/3钢t m 。并取吹氧时间为14min ，则 供氧强度=

min)]

/([07.414

573

⋅==t m 吹氧时间

吨钢耗氧量

取K =1.79则 )(60.418

33.12179

.1m D ==

2) 熔池深度计算

筒球型熔池深度的计算公式为 )(44.160

.47.060

.40363.084.1770.00363.02

3

2

3

m D

D

V h =⨯⨯+=

+=

金

确定D =4.60m, h =1.44m

3) 熔池其他尺寸确定 (1) 球冠的弓形高度:

)(438.060.4095.008.01m D h =⨯==

(2) 炉底球冠曲率半径：

)(06.560.41.11.1m D R =⨯==

5. 炉帽尺寸的确定 1) 炉口直径 0d :

()m D d 208.260.448.048.00=⨯==

2) 炉帽倾角θ：

取0

64

=θ

3) 炉帽高度帽H

)(45.264

tan )208.260.4(2

1tan 21

0m d D H =-=-=θ）

（锥

取mm H 350=口，则整个炉帽高度为：

）（口锥帽m H H H 80.235.045.2=+=+=

在炉口处设置水箱式水冷炉口

炉帽部分容积为：

口

锥帽）（H d d Dd

D

H V 2

02

00

2

4

12

π

π

+

++=

)(95.2435.021.24

)21.221.26.46.4(49.212

3

22

2m =⨯⨯+

+⨯+⨯⨯=

π

π

6. 炉身尺寸确定

1) 炉膛直径D D =膛=4.60m （无加厚段）

2) 根据选定的炉容比为1.05，可求出炉子总容积为

）（容3

6.12312003.1m V =⨯=

）

（帽池总身3

06.807.2584.176.123m V V V V =--=--= 3) 炉身高度

)(82.460

.44

06

.804

2

2

m D

V H =⨯=

⨯=

π

π

身

身

4) 炉型内高

）（身帽内m H H h H 06.982.48.244.1=++=++=

7. 出钢口尺寸的确定

1) 出钢口直径)(17.0)(1712075.16375.163m cm T d T =≈⨯+=

+=

2) 出钢口衬砖外径)(02.117.066m d d T ST =⨯== 3) 出钢口长度)(19.117.077m d L T T =⨯== 4) 出钢口倾角β：取018=β

8. 炉衬厚度确定

炉身工作层选700mm,永久层115mm,填充层90mm,总厚度为700+115+90=905（mm ）

炉壳内径为)(41.62905.060.4m D =⨯+=壳内

炉帽和炉底工作层均选600mm,炉帽永久层为120mm,炉底永久层用标准镁砖立砌，一层230mm,粘土砖平砌三层65×3=195（mm ）,则炉底衬砖总厚度为

600+230+195=1025（mm ）,故炉壳内形高度为)085

.10025.106.9m H （壳内=+=，工作层材质全部采用镁碳砖。

9. 炉壳厚度确定

炉身部分选75mm 厚的钢板，炉帽和炉底部分选用65mm 厚的钢板。则 )(101506510085mm H =+=总

)(6560

7526410mm D =⨯+=壳 炉壳转角半径 )

5.51210255.05.0)

(800321mm SR mm SR SR （底=⨯====δ

10. 验算高宽比

55

.16560

10150==

壳

总D H

可见，

3.1〉壳

总D H ，符合高宽比的推荐值。因此所设计的炉子尺寸基本上是合

适的。能够保证转炉的正常冶炼进行。

2.2．炉衬重心：

1. 炉帽重心

m

h m H m m m D m D m d 37.3)64

tan 2(

D d 35.7h h 8.2h 45.2h ,35.0h ,1.62)150600(6.46.4208.21101210=-==-=====⨯++===

，，，，总

则，可得：