t顶底复吹转炉炉型设计说明书DOC
转炉顶底复吹技术
通过精确控制气体流量和吹炼参数，可以生产出 高质量的钢种。
强化冶金反应
通过顶底复吹技术，可以更有效地促进钢液中的 冶金反应，提高钢液纯净度。
节能减排
该技术能够降低炼钢过程中的能耗和减少污染物 排放。
技术发展历程
起源
转炉顶底复吹技术起源于20世纪 70年代，最初是为了解决传统转 炉炼钢技术中存在的冶金反应不
这种相互作用不仅有助于加速熔池的熔炼过程，还有助于提高钢水的纯净度和均 匀性，降低杂质含量。
顶底复吹对熔池搅拌的影响
顶底复吹技术通过向熔池底部吹入氧气或其他气体，产生强 烈的搅拌作用，使熔池内的钢水充分混合。这种搅拌作用有 助于加速钢水的传热和传质过程，提高熔炼效率。
顶底复吹的搅拌作用还能减少钢水中的夹杂物和气泡，提高 钢水的纯净度和致密性。
副枪测量准确
定期检查副枪测量准确性，确保钢水温度和 成分控制准确。
控制顶吹氧气流量
根据钢水氧化反应需求，调整顶吹氧气流量， 控制钢水温度和成分。
设备维护保养
定期对顶底复吹设备进行维护保养，确保设 备正常运行。
04
转炉顶底复吹技术的效果与 优化
转炉顶底复吹技术的效果
提高氧气利用率
通过底吹和顶吹的结合，使氧气更加 均匀地分布在熔池中，提高了氧气的 利用率，降低了能耗。
的远程监控和智能控制。
03
案例三
某欧洲大型钢厂采用先进的顶底复吹技术，提高了转炉的生产效率和产
品质量。该技术通过优化气体流量和吹炼工艺参数，降低了能耗和生产
成本，提高了企业的经济效益。
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减少氮气消耗
采用顶吹技术，可以减少氮气的消耗 量，降低生产成本。
(完整word版)转炉炼钢设计说明书
转炉炼钢设计说明书事故处理一、转炉工艺事故及处理1、低温钢1. 吹炼过程合理控制炉温，避免石灰结坨。
2.吹炼过程加入重型菲钢，过程温度控制应适当偏高些。
3.出钢口修补时不要口径过小，以免出钢时间长，降低钢水温度。
4.吹炼过程若温度过低可采取调温措施。
通常的办法是向炉内加硅铁、锰铁，甚至金属铝，并降低枪位，加速反应提高温度，若出钢后发现温度低，要慎重处理，必要时可组织回炉以减少损失，切不可勉强进行浇注。
若钢水含碳量高，可采取适当补吹进行提温。
2、高温钢吹炼前发现炉温过高，可适当加入炉料冷却熔池，并采取点吹使溶池温度，成分均匀，测温合格后即可出钢。
吹炼过程中发现温度过高，要及时采取降温措施，可向炉内加入氧化铁皮或铁矿石，应分批加入注意用量。
3、化学成分不合格（1）碳不合格控制脱碳时间，或加入冷却剂。
（2）硫不合格吹炼过程注意化好渣，保护炉渣流动性要好，碱度要高，渣量相应大些，炉温适当高些。
同时注意观察了解所用原料含硫量的变化，采用出钢挡渣技术，严禁出钢下渣。
（3）锰不合格a.认真计算合金加入量，坚持验称制度，合金要分类按规定堆放，铁水装入量要准确，准确判断终点碳，注意合金加入顺序及吸收率变化，准确判断余锰量。
B.采用出钢挡渣技术，严禁出钢下渣。
（4）磷不合格a认真修补好出钢口，采用出钢挡渣技术，尽量减少出钢时带渣现象。
控制合理炉渣碱度及终点温度，出钢后投加石灰稠化炉渣。
B.第一次拉碳合格后，若碳高需补吹则要根据温度，碱度等酌情补加石灰，调整好枪位，防止氧化铁还原太多炉渣产生返干，坚持分析终点磷，尽量缩短钢水在包中停留时间。
4、回炉钢水回炉钢水的处理1）与铁水按比例配合再回炉，利用铁水的化学热来进行回炉钢水的冶炼。
2）整炉回炉的钢水一般可分成2〜3次，即每包铁水中兑入1/2或1/3 回炉钢水，以保证有足够的热量。
3）吹炼回炉钢水的炉次一般不加废钢，由于回炉钢水中磷、硫较低，可以适当减少部分渣料。
4）兑有回炉钢水的铁水其碳也较低，纯供氧时间也可相应缩短。
设计作业 300t顶底复吹转炉炉型计算
转炉炉型设计计算1.1原始数据（1）、转炉的公称容量为300t 。
（2）、采用顶底复吹冶炼工艺1.2 转炉的炉型选择图为常见转炉炉型(a)筒球型； (b)锥球型； (c)截锥型根据原始条件及采用顶底复吹工艺的要求，为便于安装底部供气元件，要求转炉底部为平的，所以本设计将采用截锥型炉型作为设计炉型。
1.3炉容比炉容比系指转炉有效容积与公称容量之比值。
转炉炉容比主要与供氧强度有关，与炉容量关系不大。
从目前实际情况来看，顶底复吹转炉炉容比一般取0.85~0.95m 3/t 。
本设计为300t ，取V/T=0.92 1.4熔池尺寸的计算 熔池直径的计算公式tGkD 式中 D ——熔池直径，m ；G ——新炉金属装入量，t ，可取公称容量； K ——系数，参见表1-1；t ——平均每炉钢纯吹氧时间，min表1-1 系数K 的推荐值b.确定吹氧时间表1.2 推荐的转炉纯吹氧时间本设计的转炉公称容量为300t ，又根据国家关于新建转炉的要求，吹氧时间在16min ， 所以选择的吹氧时间为16min 。
取K=1.50 则)(495.61630050.1m t G K D =⋅=⋅= ② 截锥型熔池深度的计算公式为:)(822.1495.6574.0119.44574.0574.0222m D V D V h =⨯=⨯==）（金池 V 池=G/Y=44.119m 3 其中Y=6.8t/ m 3 ③熔池其他尺寸确定.)(546.4495.67.07.01m D D =⨯== 1.5炉帽尺寸的确定 ①炉口直径d 0.取)(2475.3495.65.00m d =⨯= ②炉帽倾角: 取︒60 ③炉帽高度H 帽: 取H 口=400mm ，)(76.260tan )2475.3495.6(21tan )(2100m d D H =⨯-=⋅-=θ锥 则整个炉帽高度为：)(06.33.076.2m H H H =+=+=锥口帽 在炉口处设置水箱试水冷炉口。
《t转炉炉型设计》doc版
《t转炉炉型设计》doc版《t转炉炉型设计》doc版课题名称140T 转炉炉型设计专业班级冶金0504 班姓名秦胜利系部冶金学院指导教师王鸿雁时间2007 年12 月9 日~ 12 月15 日序言现在钢铁联合企业包括炼铁，炼钢，轧钢三大主要生产厂。
炼钢厂则起着承上启下的作用，它既是高炉所生产铁水的用户，又是供给轧钢厂坯料的基地，炼钢车间的成产正常与否，对整个钢铁联合企业有着重大影响。
目前，氧气转炉炼钢设备的大型化，生产的连续化和高速化，达到了很高的生产率，这就需要足够的设备来共同完成，而这些设备的布置和车间内各种物料的运输流程必须合理，才能够使生产顺利进行。
转炉是炼钢车间的核心设备，设计一座炉型合理满足工艺需求的转炉是保证车间正常生产的前提，而炉型设计又是整个转炉设计的关键。
140T 转炉炉型设计 1 炉型设计步骤(1) 列出原始条件：公称容量，铁水条件。
废钢比，氧枪类型以及吹氧时间等。
(2) 根据条件选炉型(3) 确定炉容比(4) 计算熔池直径，熔池深度等尺寸(5) 计算炉帽尺寸(6) 计算炉身尺寸(7) 计算出钢口尺寸(8) 确定炉衬厚度(9) 确定炉壳厚度(10) 校核H/D (11) 绘制炉型图2 炉型设计与计算2.1 本次设计任务：设计140T 转炉炉型(1) 原始条件炉子平均出钢量为140t , 钢水收得率为92% ，最大废钢比取20% ，采用废钢矿石法冷却。
铁水采用低磷生铁[W(si)≤0.85%,W(F)≤0.2% W(5)≤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用筒球形炉型作为此次设计的转炉炉型(3) 炉容比，取V/T=0.989 2.2 炉型尺寸的计算(1) 熔池尺寸的计算①熔池直径计算：计算公式: D=k (G/t) 1/2 熔池直径式中: K—常数，取1.57 ；G—金属装入量，t ；T—吹氧时间，min 。
a: 确定初期金属装入量为G G=2T/2+B*1/2 式中：T——平均出钢量为，140t ；B——常数，取15% ；η金——金属收得率为92% ；G=2×140/2+15%*1/92%=141.557(t) V金=G/ρ金=141.557/6.8=20.817(m3) B: 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 则供氧强度=吨钢耗氧量/吹氧时间=57/14=14[m3/(t*min)] D=1.57(141.557/14)1/2=4.99m 熔炉深度计算筒球型熔池深度的计算公式为：h熔=V金+0.046D3/0.79D2=20.817+0.046*4.993/0.79*4.992=1.35m 熔池其他尺寸的确定球冠的弓形高度: h1=0.15D=0.15×4.99=4.54m 球冠的曲率半径：R=0.91×D=0.15×4.99=4.54m 2.3 炉帽尺寸的确定(1) 炉口直径d0：d0=0.48D=0.48×4.99=2.4m (2) 炉帽倾角θ 取64°；(3) 炉帽高度(H 帽) 式中：Ho——炉口高度，取0.4m 在炉口设置水箱式水冷炉口2.4 炉身尺寸确定(1) 炉膛直径( 无加厚段) (2) 根据选定的炉容比为0.989 ，可求出炉子总容积为炉身高度: 则炉型内高: 2.5 出钢口尺寸计算(1) 出钢口直径: (2) 出钢口衬砖外径dr=63+1.7571/2=(6+1.75*140)1/2=17.5CM=0.175m (3) 出钢口长度dT =6dT=6*17.5=105cm=1.05m (4) 出钢口倾角β取18°LT=TdT=7×17.5=122.5cm=1.225m 符合高宽比的推荐值，因此认为所涉及的炉子尺寸是基本合适的。
100t顶底复吹转炉炉型设计说明书
目录前言 (1)一、转炉炉型及其选择 (1)二、炉容比的确定 (3)三、熔池尺寸的确定 (3)四、炉帽尺寸的确定 (5)五、炉身尺寸的确定 (6)六、出钢口尺寸的确定 (6)七、炉底喷嘴数量及布置 (7)八、高径比 (9)九、炉衬材质选择 (9)十、炉衬组成及厚度确定 (9)十一、砖型选择 (12)十二、炉壳钢板材质与厚度的确定 (14)十三、校核 (15)参考文献 (16)专业班级学号姓名成绩前言：转炉是转炉炼钢车间的核心设备。
转炉炉型及其主要参数对转炉炼钢的生产率、金属收的率、炉龄等经济指标都有直接的影响，其设计是否合理也关系到冶炼工艺能否顺利进行，车间主厂房高度和与转炉配套的其他相关设备的选型。
所以，设计一座炉型结构合理，满足工艺要求的转炉是保证车间正常生产的前提，而炉型设计又是整个转炉车间设计的关键。
设计内容：100吨顶底复吹转炉炉型的选择与计算；耐火材料的选择；相关参数的选择与计算。
一、转炉炉型及其选择转炉有炉帽、炉身、炉底三部分组成。
转炉炉型是指由上述三部分组成的炉衬内部空间的几何形状。
由于炉帽和炉身的形状没有变化，所以通常按熔池形状将转炉炉型分为筒球形、锥球型和截锥形等三种。
炉型的选择往往与转炉的容量有关。
（1）筒球形。
熔池由球缺体和圆柱体两部分组成。
炉型形状简单，砌砖方便，炉壳容易制造，被国内外大、中型转炉普遍采用。
（2）锥球型。
熔池由球缺体和倒截锥体两部分组成。
与相同容量的筒球型比较，锥球型熔池较深，有利于保护炉底。
在同样熔池深度的情况下，熔池直径可以比筒球型大，增加了熔池反应面积，有利于去磷、硫。
我国中小型转炉普遍采用这种炉型，也用于大型炉。
（3）截锥形。
熔池为一个倒截锥体。
炉型构造较为简单，平的熔池底较球型底容易砌筑。
在装入量和熔池直径相同的情况下，其熔池最深，因此一般不适用于大容量炉，我国30t以下的转炉采用较多。
不过由于炉底是平的，便于安装底吹系统，往往被顶底复吹转炉所采用。
100t顶底复吹转炉炉型设计说明书
目录前言 (1)一、转炉炉型及其选择 (1)二、炉容比的确定 (3)三、熔池尺寸的确定 (3)四、炉帽尺寸的确定 (5)五、炉身尺寸的确定 (6)六、出钢口尺寸的确定 (6)七、炉底喷嘴数量及布置 (7)八、高径比 (9)九、炉衬材质选择 (9)十、炉衬组成及厚度确定 (9)十一、砖型选择 (12)十二、炉壳钢板材质与厚度的确定 (14)十三、校核 (15)参考文献 (16)专业班级学号姓名成绩前言：转炉是转炉炼钢车间的核心设备。
转炉炉型及其主要参数对转炉炼钢的生产率、金属收的率、炉龄等经济指标都有直接的影响，其设计是否合理也关系到冶炼工艺能否顺利进行，车间主厂房高度和与转炉配套的其他相关设备的选型。
所以，设计一座炉型结构合理，满足工艺要求的转炉是保证车间正常生产的前提，而炉型设计又是整个转炉车间设计的关键。
设计内容：100吨顶底复吹转炉炉型的选择与计算；耐火材料的选择；相关参数的选择与计算。
一、转炉炉型及其选择转炉有炉帽、炉身、炉底三部分组成。
转炉炉型是指由上述三部分组成的炉衬内部空间的几何形状。
由于炉帽和炉身的形状没有变化，所以通常按熔池形状将转炉炉型分为筒球形、锥球型和截锥形等三种。
炉型的选择往往与转炉的容量有关。
（1）筒球形。
熔池由球缺体和圆柱体两部分组成。
炉型形状简单，砌砖方便，炉壳容易制造，被国内外大、中型转炉普遍采用。
（2）锥球型。
熔池由球缺体和倒截锥体两部分组成。
与相同容量的筒球型比较，锥球型熔池较深，有利于保护炉底。
在同样熔池深度的情况下，熔池直径可以比筒球型大，增加了熔池反应面积，有利于去磷、硫。
我国中小型转炉普遍采用这种炉型，也用于大型炉。
（3）截锥形。
熔池为一个倒截锥体。
炉型构造较为简单，平的熔池底较球型底容易砌筑。
在装入量和熔池直径相同的情况下，其熔池最深，因此一般不适用于大容量炉，我国30t以下的转炉采用较多。
不过由于炉底是平的，便于安装底吹系统，往往被顶底复吹转炉所采用。
t顶吹氧转炉炉型设计方案(正文部分)
第一章绪论1.1 炼钢技术的简史从人类社会步入工业时代开始，钢铁材料一直是人类社会最主要使用的结构材料,也是产量最大、应用最广泛的功能材料，在经济发展中发挥着举足轻重的作用，被称为“工业之脊梁”。
尽管近年来钢铁面临着陶瓷材料、高分子材料、有色金属材料（如铝）等的竞争，但由于其在矿石储量、生产成本、回收再利用率、综合性能等方面所具有的明显优势，在可以预见的将来，钢铁在工业生产中相比其他各类材料所具备的优越性和重要地位仍不会改变。
1.1.1炼钢技术的任务炼钢学是一门研究如何将高炉铁水（生铁）、直接还原铁（DRI、HBI）或废钢（铁）加热、融化，通过化学反应去除铁液中的有害杂质元素，配加合金并浇铸成半成品——铸坯并不断优化和创新的工程科学。
炼钢包括以下主要过程：（a）去除钢中的氮、磷、硫、氧、氢等杂质组分以及由废钢带入的混杂元素铜、锡、铅、铋等；（b）为了保证冶炼和浇铸的顺利进行，需将钢水加热升温至1600~1700度；（c）普通碳素钢通常需含锰、硅，低合金钢和合金钢则需含有鉻、镍、钼、钨、钒、钛、铌、铝等，为此在炼钢过程中需向钢液配加有关合金以使之合金化；（c）去除钢液中内生和外来的各类非金属夹杂物；（d）将合格钢水浇铸成方坯、小方坯、圆坯、板坯等；（e）节能和减少排放，包括回收转炉炼钢煤气、炼钢烟气余热利用、减少烟尘和炉渣排放以及炼钢烟尘污泥、炉渣、耐火材料等的返回再利用。
1.1.2炼钢技术的发展早在1856年英国人贝斯麦就发明了底吹酸性转炉炼钢法，这种方法是近代炼钢法的开端，它为人类生产了大量廉价钢，促进了欧洲的工业革命。
但由于此法采用酸性炉衬，故不能去除硫和磷两种元素，因而其发展受到了限制。
1879 年出现了托马斯底吹碱性转炉炼钢法，它使用带有碱性炉衬的转炉来处理高磷生铁。
虽然转炉法可以大量生产钢，但它对生铁成分有着较严格的要求，而且一般不能多用废钢。
随着工业的进一步发展，废钢越来越多。
在酸性转炉炼钢法发明不到十年，法国人马丁利用蓄热原理，在1864年创立了平炉炼钢法，1888年出现了碱性平炉。
转炉设计
180t 顶底复吹转炉设计一、转炉炉型设计原始条件： 炉子平均出钢量180t 。
金属收得率取92%，最大废钢比取20%，采用废钢矿石冷却，铁水采用P08低磷生铁{w （si ）≤0.85%，w （p ）≤0.2%，w （s ）≤0.05%}1、熔池形状确定转炉炉型有筒球型、锥球型、截锥型，熔池形状选用截锥型。
为了满 足顶底复吹的要求，炉型趋于矮胖型，由于在炉底上要设置底吹喷嘴，炉底为平底，所以熔池为截锥形。
2、炉容比确定炉容比系指转炉有效容积t V 与公称容量T 之比值。
t V 系炉帽体积帽V 、炉身体积身V 、和容池体积c V 三个内腔容积之和。
由于顶底复吹转炉吹炼过程比较平稳，产生泡沫渣的量比顶吹转炉要少得多，喷溅较少，因此其炉容比比顶吹转炉小，但比底吹转炉要大。
根据冶炼条件取炉容比为0.95m 3/t 。
3、熔池尺寸的确定熔池是容纳金属并进行一系列复杂物理化学反应的过程，其主要尺寸有熔池 直径和熔池深度。
设计时，应根据装入量、供氧强度、喷嘴类型、冶金动力学条件以及炉衬蚀损的影响综合考虑。
截锥型熔池尺寸如图（1）所示：则其体积为： )(12h2112d Dd D V ++=π熔（1） 熔池直径D ：熔池直径通常指熔池处于平静状态时金属液面的直径。
D=Kt G =1.63×15180=5.646m 式中G ——炉子公称容量，180t ；t ——平均每炉钢纯吹氧时间，取15分钟； K ——比例系数，根据炉子容量取1.63； （2）熔池深度h ：根据经验，取D d 7.01== 3.952m其中熔池体积38.268.6180m GV c ===ρ故熔池深度： 20.574c V h D == 2646.5574.08.26⨯=1.465m校核26.0646.5465.1/==D h 符合要求 4、炉帽尺寸的确定（1）炉帽倾角θ：本计算中取θ=65度（2）炉口直径d ：炉口直径为熔池直径的43~53%，本计算中取48%则 d=48%D=0.48×5.646=2.710m（3）炉帽高度H 帽：炉帽高度是截椎体高度与炉口直线段高度值和。
300吨转炉设计0000
学校代码： 10128学号：课程设计说明书题目：300吨顶底复吹转炉设计说明书学生姓名：学院：材料科学与工程系别：材料与冶金工程班级：指导教师：二〇一二年十二月300t 顶底复吹转炉炉型设计转炉的设计包括炉型设计、转炉中心及倾动力矩的计算、转炉机构的设计计算。
炉型设计包括确定所设计炉子的公称容量、选择炉型、确定炉型主要设计参数、计算熔池尺寸、整个炉型尺寸。
1 炉型选择结合中国已建成的转炉的设计经验，在选择炉型时，250-300t 的转炉，采用筒球形炉型，所以本设计采用筒球形[1]。
2转炉主要尺寸参数的确定及计算2.1 熔池形状及尺寸计算① 熔池直径：D= 式中：G — 新炉子金属装入量t — 吹氧时间（取18min ）K — 比例系数(取1.5)确定初期装入量G ：取B=10﹪ 08.1=η ==ηη1金0.925B —老炉比新炉多产钢系数η—金属消耗系数η金—金属收得率t 57.308G B 2T 2=⨯=+η D = 1.5×1857.308 =6.211 m② 熔池深度h ：23D 79.0D 046.0+=金V h取37m kg =金ρ3m 08.44757.308G ===金金ρV m h 816.1= 校核：29.0=D h 符合要求[2]。
2.2 炉帽尺寸的计算① 炉口直径0d取m 6.30=d [3]② 帽锥角θ取 ︒=60θ③ 炉帽高度 帽H400~300H =口mm （本设计取400mm ）()m 261.2tan d D 21H 0=-=θ锥 m 661.2469.24.0H H H =+=+=锥口帽④ 炉帽容积帽V炉帽体积约为炉熔体积的30%[4]。
3m 90%30300V =⨯=帽2.3 炉身尺寸的确定① 炉膛直径 D =膛D （炉衬无加厚段的转炉）② 选取炉容比为 t m /13炉膛体积 3300m V =③ 炉身高度m D V V V D H 479.5/)(4/V 422=--==ππ池帽身身④ 炉型内高m 688.10H h =++=身帽内H H2.4 出钢口尺寸的确定① 出钢口中心线与水平倾角取 018=β② 出钢口直径 m T d T 242.030075.16375.163=⨯+=+=③ 出钢口衬砖外径 m d d T st 455.1243.066=⨯==④ 出钢口长度 m d L T T 819.1243.05.75.7=⨯==[5]3 炉衬的组成、材质选择及厚度确定炉衬一般由永久层和工作层组成。
160吨顶底复吹转炉设计
160t 顶底复吹转炉设计一、转炉炉型设计原始条件： 炉子平均出钢量160t 。
金属收得率取90%，最大废钢比取20%，采用废钢矿石冷却，铁水采用P08低磷生铁{w （si ）≤0.85%，w （p ）≤0.2%，w （s ）≤0.05%}1、熔池形状确定转炉炉型有筒球型、锥球型、截锥型，熔池形状选用截锥型。
为了满 足顶底复吹的要求，炉型趋于矮胖型，由于在炉底上要设置底吹喷嘴，炉底为平底，所以熔池为截锥形。
2、炉容比确定炉容比系指转炉有效容积t V 与公称容量T 之比值。
t V 系炉帽体积帽V 、炉身体积身V 、和容池体积c V 三个内腔容积之和。
由于顶底复吹转炉吹炼过程比较平稳，产生泡沫渣的量比顶吹转炉要少得多，喷溅较少，因此其炉容比比顶吹转炉小，但比底吹转炉要大。
根据冶炼条件取炉容比为0.95m 3/t 。
3、熔池尺寸的确定熔池是容纳金属并进行一系列复杂物理化学反应的过程，其主要尺寸有熔池 直径和熔池深度。
设计时，应根据装入量、供氧强度、喷嘴类型、冶金动力学条件以及炉衬蚀损的影响综合考虑。
截锥型熔池尺寸如图（1）所示：则其体积为： )(12h 2112d Dd D V ++=π熔 （1） 熔池直径D ： 熔池直径通常指熔池处于平静状态时金属液面的直径。
D=Kt G =1.70×18160=5.068 式中G ——炉子公称容量，160t ；t ——平均每炉钢纯吹氧时间，取18分钟；K ——比例系数，根据炉子容量取1.70；（2）熔池深度h ：根据经验，取D d 7.01== 3.548 其中熔池体积35.238.6160m G V c ===ρ 故熔池深度： 20.574c V h D == 2068.5574.05.23⨯=1.594 m 校核315.0068.51.594/==D h 符合要求 4、炉帽尺寸的确定 （1）炉帽倾角θ：本计算中取θ=60度（2）炉口直径d ：炉口直径为熔池直径的43~53%，本计算中取45%则 d=45%D=0.45×5.068=2.281m（3）炉帽高度H 帽：炉帽高度是截椎体高度与炉口直线段高度值和。
转炉设计书0
第一章转炉炉型选型设计及相关参数计算1转炉炉型设计1.1.1 炉型选择氧气顶底复吹转炉是20世纪70年代中、后期，开始研究的一项新炼钢工艺。
其优越性在于炉子的高宽比略小于顶吹转炉却又大于底吹转炉，略呈矮胖型；炉底一般为平底，以便设置底部喷口。
综合以上特点选用转炉炉型为锥球型(适用于中小型转炉见图1-1)。
图1-1 常见转炉炉型(a)筒球型；(b)锥球型；(c)截锥型1.1.2 主要参数的确定本设计选用氧气顶吹转炉(公称容量50t)。
(1) 炉容比炉容比系指转炉有效容积与公称容量之比值。
转炉炉容比主要与供氧强度有关，与炉容量关系不大。
从目前实际情况来看，转炉炉容比一般取0.9～1.05m3/t。
本设计取炉容比为1.05m3/t。
(2) 高径比转炉高径比，通常取1.35～1.65。
小炉子取上限，大炉子取下限。
本设计取高径比：1.40。
(3) 熔池直径D可按以下经验公式确定：tG KD = (1-1)式中 D ——熔池直径，m ；G ——新炉金属装入量，t ，可取公称容量； K ——系数，参见表1-1；t ——平均每炉钢纯吹氧时间，min ，参见表1-2。
表1-1 系数K 的推荐值表1-2 平均每炉钢冶炼时间推荐值注：括号内数系吹氧时间参考值。
设计中转炉的公称容量为50t ，取K 为1.85，t 取15min 。
可得：38.3155085.1==D m(4) 熔池深度h锥球型熔池倒锥度一般为12°~30°，当球缺体半径R=1.1D 时，球缺体高h1=0.09D 的设计较多。
熔池体积和熔池直径D 及熔池深度h 有如下的关系：23665.0033.0DD V h +=池 (1-2)由池V G 1ρ=可得：09.705.7501===ρGV 池(m 3)将池V 代入式(7-2)得：98.038.3665.038.3033.009.7665.0033.02323=⨯⨯+=+=DD V h 池(m)(5) 炉身高度身H转炉炉帽以下，熔池面以上的圆柱体部分称为炉身。
150t顶底复吹转炉炉型设计
课程设计说明书题目名称： 150t顶底复吹转炉炉型设计学院机械工程系(部)课程设计任务书2013-2014 学年第2学期2014 年6月27日教研室主任（签名）系（部）主任（签名）目录1.摘要 (1)2 转炉物料平衡与热平衡计算 (1)2.1 原始数据的选取 (2)2.1.1 原材料成分 (2)铁水、废钢成分见表1.1 (2)2.1.2 假设条件 (3)2.1.3 冶炼钢种及规格成分 (3)2.2.1 渣量及其成分计算 (3)2.2.3 氧气消耗量计算 (7)2.2.4 炉气量及成分计算 (8)2.2.5 未加废钢和合金时的物料平衡表 (8)2.3.1 热收入 (9)2.3.2 热支出 (9)2.3.3 热平衡表 (11)2.4 吨钢物料平衡 (11)3 转炉炉型设计 (12)3.1 转炉炉型的选择 (12)3.2 转炉炉容比与高宽比 (12)3.2.1 炉容比（V/T , m3/t） (12)3.2.2高宽比 (13)3.3 转炉主要尺寸的确定 (13)3.3.1熔池尺寸 (13)3.3.2 炉帽尺寸 (13)3.3.4 出钢口尺寸 (14)3.3.5 炉衬 (15)3.3.6 炉壳 (15)结束语 (17)参考文献 (18)1.摘要转炉炼钢（converter steelmaking）是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程。
转炉按耐火材料分为酸性和碱性，按气体吹入炉内的部位有顶吹、底吹和侧吹；按气体种类为分空气转炉和氧气转炉。
碱性氧气顶吹和顶底复吹转炉由于其生产速度快、产量大，单炉产量高、成本低、投资少，为目前使用最普遍的炼钢设备。
转炉主要用于生产碳钢、合金钢及铜和镍的冶炼。
2003年我国转炉钢产量已接近1.9亿t,占我国钢产量的85.2%,约占世界转炉钢的25%。
50～300t转炉由2001年的75座增至2003年的134座,工艺技术进一步优化。
设计一座公称容量350t的转炉
设计一座公称容量350t 的转炉1、转炉炉型设计1.1、炉型设计氧气顶底复吹转炉呈矮胖型，由于底部要吹气体，故应设置喷口，加之公称容量较大，本设计选用转炉炉型为筒球型。
1.2、主要参数的确定 （1）、炉容比：是指新炉时转炉的炉膛有效容积与公称容量之比。
转炉的炉容比一般取0.9～1.05m ³/t ，本设计取炉容比为0.95m ³/t ，原因是大炉顶底复吹，可减少喷溅、化渣不利等因素，故选取炉容比较小值。
（2）、高径比：（高宽比）高径比取值范围在1.35～1.65之间，本设计取1.35，原因是同样的供氧强度，使搅拌更充分、反应更快，可缩短吹氧时间，过小会增加吹氧时间。
（3）、熔池直径D ：熔池处于平静状态时金属液面的直径。
D=tG KD —熔池直径，m;K —系数,见表1；G —新炉金属装入量，t ，取公称容量；t —平均每炉钢纯吹氧时间，min ，见表2；D=1.5×20350=6.27m(4)、熔池深度h ：熔池处于平静状态时金属液面到炉底的深度。
V 金=G ／ρ金=350／6.8=51.5m ³ h=(V 金+0.046D ³)／(0.79D ²)=（51.5+0.046×6.27³）／0.79×6.27 ²=2.02m（5）、炉帽尺寸的确定：①炉口直径d0=0.43D=0.43×6.27=2.70m;取值原因：炉口略大可增加进氧量，促进二次燃烧。
②炉帽倾角θ：取θ=60 º；取之原因：可增加出钢时钢液深度，防止下渣。
③炉帽高度H缝：H缝=1／2（D－d0）tanθ=1／2(6.27－2.70) tan60 º=3.09m; 取H口=400mm，则整个炉帽高度为：H缝+H口=3.09+0.40=3.49m;炉帽部分容积为：V帽=（π／12）H缝（D ²+Dd0+d0²）+(π／4)d0²H口=（3.14／12）×3.09×（6.27 ²+6.27×2.70+2.70 ²）+3.14／4×2.70 ²×0.4=51.37+2.29=53.66m ³;（6）、炉身高尺寸确定：①炉堂直径D堂=D；②根据选定的炉容比为0.95，可求出炉子的总容积为V总=0.95×350=332.5m ³;V身=V总﹣V池﹣V帽=332.5﹣51.5﹣53.66=227.34m ³；③炉身高度H身=V身／（πD ²／4）=227.34／30.86=7.37m；则炉型内高H内=h+H帽+H身=2.02+3.49+7.37=12.88m；（7）、熔池其他尺寸确定：球冠的弓形高度：h冠=0.15D=0.15×6.27=0.941m;炉底球冠的曲率半径：R=0.91D=0.92×6.27=5.71m;（8）、出钢口尺寸的确定：①出钢口直径d T=T63+=350.175+=0.26m;63∙.175②出钢口衬砖外径d ST=6d T=6×0.26=1.56m;③出钢口长度：L T=7d T=7×0.26=1.82m;④出钢口倾角β：为了缩短出钢口长度，以利维修和减少钢液二次氧化及热损失，θ一般取15 º～20 º，本设计取β=15 º；1.3、底部供气构件的设计（1）、底气用量：底部供给惰性气体,吹炼期供N2，后期改换为氩气，供气强度在0.03 ～0.12m ³／﹙t •min)范围;(2)、供气构件：本设计选择砖型供气元件，弥散型透气砖。
莱钢120t顶底复吹转炉炉体维护技术
谢 建勇等
莱钢 １０ 顶底复 吹转炉炉体维护技术 ２ ｔ
２０ 年第 ６ ０８ 期
（ 测零位 除外 ） 。
２２３ 操作护 炉制度 ．．
降温 ， 黏度进一步增大 ， 上升气流贯穿其 中， 慢慢形 成弥散多孔的保护层或蘑菇头， 可减缓供气砖侵蚀。 ④蘑菇头形成后的操作。当蘑菇头形成之后 ，
炉底 同心 圆上均匀 分布 。选用 ６ 根单 独 的管 路分别 控 制 ６ 供气 砖 ， 能对 每块 砖单 独 调节 又便 于 管 块 既 路、 阀门 的维 护与更 换 ， 且 即使其 中的 １ 砖 出现 并 块 问题 ， 不影 响其他 砖 的供气 效果 。采 用空 气源 的 也 吹堵 空气 系统 ， 随 时 向复 吹 系统提供 高压 无油 空 可
重 点 是 防 止炉 底 上涨 造 成 的供 气 砖 堵塞 。溅渣 护
１供 气 钢管 。保 证 每根 钢管 畅通 且不 漏 气 ， ） 气 室及 管 路不 漏 气 ； 焊 接 管路 时不 带 人杂 物 ， 留 在 并
嘴， 均匀分布 于炉底 同心 圆上 ； 根据 目标碳含量确定合理的供气制度 ； 通过加长透气砖加快 形成金 属蘑菇 头、 针对不 同部位 采 用不 同的底 吹吹堵技 术 以及 复吹转 炉炉体维护 特有 的维护技术要 点 。莱 钢 ３ １０ ｔ 座 ２ 顶底 复吹转炉 首个炉役 平均炉 龄 ２ ０ 炉 以上 ， ０００ 最高 ２ ６ 炉 ， ６ ６ ８ 且实现 了底吹与炉龄同寿命 。 关键词 ： 顶底复吹转炉 ； 维护； 炉体 供气元件 ； 炉龄 中图分类号 ：Ｆ ２ Ｔ ７９ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ： ０ — ６０ ２ ０ ）６ ０ ４ — ２ １ ４ ４ ２ （０ ８ ０ — ０ ０ ０ ０
第３卷 第６ Ｏ 期
1 120t顶底复吹转炉倒装法安装技术
120t顶底复吹炼钢转炉倒装法安装技术李三沈友焱冯翰鹏 (一公司)[摘要] 本文介绍120t顶底复吹转炉安装过程中，为了解决厂房空间内的垂直及水平运输以及高精度安装要求以及转炉下悬挂安装及焊接难度大的技术难题，设计了托圈和炉壳地面分段组装方案。
下悬挂在地面安装固定焊接后拆除销轴分体，然后利用钢包车搭设临时台架安装下悬挂装置方案。
转炉及托圈采用钢包车水平移动实现跨梁下转炉水平就位、液压千斤顶同步升降实现轴承座垂直精确定位方案，有效解决了所面临的安装技术问题，为高精度要求的大吨位转炉设备的安装提供宝贵经验。
[关键词] 基础找正；托圈；炉壳；台架；下悬挂；倒装芜湖三山炼钢项目120t顶底复转炉安装属于新建项目。
考虑到转炉到货时间、托圈及炉壳组装时间，结合土建基础交安及钢结构施工情况：我公司采取了一系列不影响结构施工情况所采取的措施，在其它钢厂转炉正装基础上改为倒装安装，减少了吊挂安装难度和时间，降低了转炉安装难度。
本文采用倒装法主要是由于：（1）倒装法有利于炉子在现场的拼装，由于炉子底部属于类似球底形状，在正装时不容易固定。
而炉口是法兰，便于在现场平放及固定。
（2）倒装法有利于在炉子上下两部分连接前安装焊接下吊挂。
在炉子上半部和下半部拼装好后，倒装法可以在地面钢平台上直接将炉子下半部放至托圈上安装好下悬挂，在焊接完毕悬挂和炉子及托圈连接焊缝后将悬挂轴抽出后将托圈和炉子下半部分开，然后再将炉子上下半部拼装焊接好。
（3）倒装法减少了大量的高空作业，节约了大量的人力资源和安装时间。
由于采用倒装法，很多拼装及焊接工作基本在地面完成，在安装及焊接质量上得到了充分保证。
1 顶底复吹转炉工艺特点介绍本转炉采用顶吹氧炼钢的同时，也从炉底向炉壳内吹入一定数量的氩气，这样可以有效的改善熔池的搅拌力，以促进金属和炉渣的再平衡，更有利于渣的脱氧和金属的脱碳，从而减少喷溅，提高金属的收得率。
这样即可以保持顶吹的优点，又可以消除底吹转炉前期去磷的困难。
顶底复吹转炉工艺技术操作规程
顶底复吹转炉工艺技术操作规程一、转炉区域工艺流程二、转炉关键设备及紧要工艺参数1、转炉本体转炉本体紧要工艺参数序号参数名称符号1炉设计值2、3炉设计值备注1公称容量（t）t1501502平均出钢量t150160（t）3新炉容积（m3）v141150.3（v）4炉容比（m3/t）v/t0.940.94（v/t）5炉壳内高mm93659565（h）6炉壳内径mm68106910（d）7炉壳内高/炉壳内径1.381.38（h/d）8炉膛内容积m3283302（v壳）9炉膛内高mm82658535（h）10炉膛内径mm49105278（d）11炉膛内高/炉膛内径1.681.62（h/d）12熔池直径mm49105278（d池）13熔池深度mm13471500（h池）14熔池直径/熔池深度3.653.52（d池/h池）15出钢口角度°（度）0016出钢口直径mm16016017炉口直径mm30003000（d口）18炉口直径/炉膛内径0.610.57（d口/ d）19耳轴中心至炉底的距离mm4900479020炉帽倾角°（度）616121炉帽锥段mm60080022炉身姿mm85081623炉底mm100010302、倾动系统转炉倾动操作共有三个操作点：兑铁操作台，炉前摇炉室，炉后摇炉室。
表2：转炉倾动系统紧要工艺参数序号参数名称符号设计值备注1最大静态力矩（t·m）m正常3352快速倾动速度（r/min）0.1～1.35r/min（无级调速）3倾动角度范围（°）±360°3、氧枪系统表3：氧枪系统紧要工艺参数序号参数名称符号设计值备注1枪身外径（mm）φ2992氧枪长度（mm）l181503喷咀类型5（6）孔拉瓦尔4设计最大氧流量（m3/min）6905烘炉氧流量（m3/min）1606氧枪升降速度（m/min ）4～40慢速～快速7氧枪冷却水流量（m3/h）q2308氧枪冷却水压力（mpa）1.0～1.29氧枪提升负荷（t）～14.5表4：氧枪喷头紧要工艺参数五孔拉瓦尔枪序号参数名称符号设计值备注1喷孔个数52喉口直径（mm）φ喉39.383喷孔出口直径（mm）φ出口51.184扩张角（°）145马赫数2.00六孔拉瓦尔枪序号参数名称符号设计值备注1喷孔个数62喉口直径（mm）φ喉37.8/34.2大孔/小孔3喷孔出口直径（mm）φ出口49.1/44.4大孔/小孔4扩张角（°）12/16大孔/小孔5马赫数2.004、底吹系统序号参数名称符号设计值备注1透气砖类型双环缝2透气砖块数83底吹气体种类n2/ar4底吹供气压力（mpa）p总n2/ar：1.4/2.0总管表5：底吹系统紧要工艺参数三、紧要原材料子子技术条件：3.1主原材料子csimnps4.0—4.30.4—0.60.2—0.4＜0.12＜0.073.1.1铁水3.1.2生铁块化学成分同铁水3.1.3废钢3.1.3.1尺寸重量要求：长≤2000mm，单重≤1500kg.3.1.3.2废钢碳含量≤2.0%，硫、磷含量≤0.05%，残余元素执行国标gb 4223—2024.3.1.3.3废钢表面和器件、打包件内不许存在泥块、水泥、粘沙、油污及珐琅。
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目录前言 (1)一、转炉炉型及其选择 (1)二、炉容比的确定 (3)三、熔池尺寸的确定 (3)四、炉帽尺寸的确定 (5)五、炉身尺寸的确定 (6)六、出钢口尺寸的确定 (6)七、炉底喷嘴数量及布置 (7)八、高径比 (9)九、炉衬材质选择 (9)十、炉衬组成及厚度确定 (9)十一、砖型选择 (12)十二、炉壳钢板材质与厚度的确定 (14)十三、校核 (15)参考文献 (16)专业班级学号姓名成绩前言：转炉是转炉炼钢车间的核心设备。
转炉炉型及其主要参数对转炉炼钢的生产率、金属收的率、炉龄等经济指标都有直接的影响，其设计是否合理也关系到冶炼工艺能否顺利进行，车间主厂房高度和与转炉配套的其他相关设备的选型。
所以，设计一座炉型结构合理，满足工艺要求的转炉是保证车间正常生产的前提，而炉型设计又是整个转炉车间设计的关键。
设计内容：100吨顶底复吹转炉炉型的选择与计算；耐火材料的选择；相关参数的选择与计算。
一、转炉炉型及其选择转炉有炉帽、炉身、炉底三部分组成。
转炉炉型是指由上述三部分组成的炉衬内部空间的几何形状。
由于炉帽和炉身的形状没有变化，所以通常按熔池形状将转炉炉型分为筒球形、锥球型和截锥形等三种。
炉型的选择往往与转炉的容量有关。
（1）筒球形。
熔池由球缺体和圆柱体两部分组成。
炉型形状简单，砌砖方便，炉壳容易制造，被国内外大、中型转炉普遍采用。
（2）锥球型。
熔池由球缺体和倒截锥体两部分组成。
与相同容量的筒球型比较，锥球型熔池较深，有利于保护炉底。
在同样熔池深度的情况下，熔池直径可以比筒球型大，增加了熔池反应面积，有利于去磷、硫。
我国中小型转炉普遍采用这种炉型，也用于大型炉。
（3）截锥形。
熔池为一个倒截锥体。
炉型构造较为简单，平的熔池底较球型底容易砌筑。
在装入量和熔池直径相同的情况下，其熔池最深，因此一般不适用于大容量炉，我国30t以下的转炉采用较多。
不过由于炉底是平的，便于安装底吹系统，往往被顶底复吹转炉所采用。
顶底复吹转炉炉型图顶底复吹转炉炉型的基本特征如下：（1）吹炼的平稳和喷溅程度优于顶吹转炉，而不及底吹转炉，故炉子的高宽比略小于顶吹转炉，却大于底吹转炉，即略呈矮胖型。
（2）炉底一般为平底，以便设置喷口，所以熔池常为截锥型。
（3）熔池深度主要取决于底部喷口直径和供气压力，同时兼顾顶吹氧流的穿透深度，力求保持吹炼平稳。
综上所述，100t 顶底复吹转炉采用截锥型炉型较为合适。
二、炉容比的确定炉容比系指转炉有效容积t V 与公称容量G 之比值)t /m (/3G V t 。
转炉炉容比主要与供氧强度有关，与炉容量关系不大。
当供氧强度提高时，随着炉内反应加剧，如果炉膛自由空间不足，必然会发生大量的渣钢喷溅或泡沫渣翻滚溢出，造成较多的金属损失。
为了在较高金属收的率基础上增大供氧强度，缩短吹炼时间，必须有适当的炉容比。
由于顶底复吹转炉吹炼过程比单纯顶吹平稳，且钢渣喷溅高度也比较低，所以顶底复吹转炉的炉容比可略小于顶吹转炉。
一般取t /m 00.1~80.03。
对于容量较小的炉子，铁水比大且Si 、P 、S 含量高，以及供氧强度增加和底部喷口直径大者，取上限。
综上所述，炉容比G V t /取值为0.95。
3m 9595.0==G V t三、熔池尺寸的确定（1）熔池直径D 。
熔池直径指转炉熔池在平静状态时金属液面的直径。
转炉吹氧时间t 与金属装入量G 成正比，而与单位时间供氧量Q 成反比，即：QGt ∝（2-1）在供氧量增大的情况下，若要避免喷溅趋于严重，就必须扩大熔池面积。
也就是说，单位时间供氧量Q 与熔池直径D 的平方成正比，即：D Q 2∝ （2-2） 将式（2-1）与式（2-2）合并，得： tG∝D （2-3） 上式可写为：tGK D = （2-4） 式中 D ——熔池直径，m; K ——系数，参见表2-1；G ——新炉金属装入量，t ，可取公称容量；t ——平均每炉钢纯吹氧时间，min ，参见表2-2。
表2-1 系数k 的推荐值转炉容量/t<30 30~100 >100 备注K1.85~2.101.75~1.851.50~1.75大容量取下限，小容量取上限表2-2 平均每炉钢吹氧时间推荐值转炉容量/t <30 30~100 >100 备注冶炼时间/min12~1614~1816~20结合供氧强度、铁水成分和所炼钢种等具体条件确定综上所述，系数k 取值为1.75，吹氧时间t 取值为16min 熔池直径：m 375.41610075.1=⨯==t G KD 取D=4380mm 已知：3m /t 9.6=铁ρ 则：3m 4928.149.6100==池V （2）熔池深度h 。
熔池深度指转炉熔池在平静状态时，从金属液面到炉底的深度。
对于一定容量的转炉，炉型和熔池直径确定后，可利用几何公式计算熔池深度h 。
截锥型熔池：通常倒截锥体顶面直径D b 7.0≈。
熔池体积池V 和熔池直径D 及熔池深度h 有如下关系：2574.0hD V =池因而2574.0D V h 池=则：m 3161.1380.4574.04928.14574.022=⨯==D V h 池 取h=1320mm四、炉帽尺寸的确定顶吹转炉一般都是正口炉帽，其主要尺寸有炉帽倾角、炉口直径和炉帽高度。
（1）炉帽倾角θ。
倾角过小，炉帽内衬不稳定，容易倒塌；过大则出钢时容易钢渣混出和从炉口大量流渣。
倾角一般为 68~60,小炉子取上限，大炉子取下限，这是因为大炉子的炉口直径相对要小些。
综上所述，取 64=θ（2）炉口直径d 。
在满足顺利兑铁水和加废钢的前提下，应适当减小炉口直径，以减少热损失。
一般炉口直径为熔池直径的43%~53%较为适宜。
小炉子取上限，大炉子取下限。
综上所述，取mm 2190m 19.2380.4%50%50==⨯==D d（2）炉帽高度帽H 。
为了维护炉口的正常形状，防止因砖衬蚀损而使其迅速扩大，在炉口上部设有高度为mm 400~300=口H 的直线段。
因此炉帽高度帽H 为：口帽H d D H +-=θtan )(2/1炉帽总容积帽V 为：口口帽帽H d d Dd D H H V 2224))((12ππ+++-=综上所述，取mm 350=口Hm 595.2350.064tan 19.2380.42164tan 21=+-⨯=+-= ）（）（口帽H d D H取mm 2600=帽H()3222m 0943.21412=+++-=口口帽帽）（H d d Dd D H H V ππ五、炉身尺寸的确定转炉炉帽以下，熔池面以上的圆柱体部分称为炉身。
其直径与熔池直径是一致的，故需确定的尺寸是炉身高度身H 。
22)(44D V V V D V H t ππ池帽身身--==式中：帽V 、身V 、池V ——分别为炉帽、炉身和熔池的容积;t V ——转炉有效容积，为帽V 、身V 、池V 三者之和，取决于炉容量和炉容比。
综上所述：m 9431.3380.4)4928.149043.2195(4)(44222=⨯--⨯=--⨯==πππD V V V D V H t 池帽身身 取 mm 3950=身H六、出钢口尺寸的确定出钢口内口一般都设在炉帽与炉身交界处，以使转炉出钢时其位置最低，便于钢水全部出净。
出钢口的主要尺寸是中心线的水平倾角和直径。
（1）出钢口中心线水平倾角1θ。
为了缩短出钢口长度，以利于维修和减少钢液二次氧化及热损失，大型转炉的1θ趋于减小。
国外不少转炉采用 0，一般为20~15。
综上所述，取 151=θ（2）出钢口直径出d 。
出钢口直径决定着出钢时间，因此随炉子容量而异。
出钢时间通常为2~8min 。
出钢时间过短（即出钢口过大），难以控制下渣，且钢包内静压力增长过快，脱氧产物不易上浮。
时间过长（即出钢口过小），钢液容易二次氧化和吸气，散热也大。
通常出d （cm ）按下面的经验公式确定：G d 75.163+=出式中 G ——转炉的公称容量，t 。
综上所述:cm 43.1510075.16375.163=⨯+=+=G d 出取mm 154=出d七、炉底喷嘴数量及布置目前对最佳喷嘴数量和布置方式尚无一致看法。
一般说来，喷嘴多而直径小些好。
生产中喷嘴数量常为2~4个，具体视炉子容量和布置形式而定。
本炉喷嘴取3个。
合理的布置应使底吹和顶吹产生的熔池环流运动方向相同，以获得最佳的搅拌效果，即最快的熔池混匀时间。
为此，应满足以下关系：c c R X R 3.1m a x ≤≤ （7-1） 而)21t a n (211θθ+=H R c （7-2） 式中 m a x X ——炉底喷嘴至炉底中心的最大距离，mm ； c R ——顶吹氧流对熔池的冲击半径，mm ； 1H ——顶吹氧枪枪位，mm ； 1θ——顶吹氧枪喷孔夹角； 2θ——顶枪喷出射流的扩张角。
顺便指出，如果炉底喷嘴较多，一般只要半数以上能满足式（7-1）的要求也就可以了。
另外，从实际情况来看，喷嘴呈非对称布置似乎更好些。
要想算出max X ，必先算出喉d ，进而求出1H 。
（标态）吹氧时间出钢量每吨钢耗氧量氧流量min /m 3⨯=对于普通铁水，每吨钢耗氧量为55~65t /m 3（标态），对高磷铁水，每吨钢耗氧量为60~69t /m 3（标态）。
计算氧枪喷头喉口直径：计算氧流量。
取每吨钢耗氧量为603m （标态），纯吹氧时间为16min ，出钢量按公称容量100t 计算，则通过氧枪的氧气流量：（标态）min /m 37516100603=⨯=Q 当Ma=2.0时，1278.0/= p p ；取喷头出口压力MPa 101.0==膛p p ，则喷口滞止氧压为：MPa 790.01278.0101.0==p每个喷孔氧气流量为：min /m 75.93437543===Q q （标态） 由于 0783.1T p A C q D⨯=喉 取95.0=D C ，K T 3000=，又MPa p 790.00=，代入上式，则30010790.0495.0783.175.9362⨯⨯⨯⨯=喉d π由上式可求出 mm 3.39=喉d 顶吹氧枪枪位1H 一般为35~50倍的喉d因此取 mm 5.1768451=⨯=喉d H 取 101=θ 102=θmm 9.473)510(tan 1783)21tan(211=+⨯=+= θθH R c则07.6169.473max ≤≤X取 mm 550max =X八、高径比高径比系指转炉炉壳总高度总H 与炉壳外径壳D 之比值。
实际上它只是作为炉型设计的校核数据。
因此当炉膛内高内H 和内径D 确定后，再根据所设计的炉衬和炉壳厚度，高径比也就被确定下来了。
增大高径比对减少喷溅和溢渣，提高金属收的率有利。