转炉设计

合集下载

120t转炉课程设计

120t转炉课程设计

120t转炉 课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解并掌握120t转炉的基本结构及其在钢铁冶炼过程中的作用。

2. 学生能够描述转炉冶炼过程中涉及的主要化学反应及物理变化。

3. 学生能够掌握冶炼参数对钢水质量的影响,如温度、氧气流量等。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析并解决转炉冶炼过程中出现的问题。

2. 学生能够通过实验和模拟操作,掌握转炉冶炼的基本操作技能。

3. 学生能够运用数据分析和处理方法,对冶炼过程进行优化。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对冶金工程领域的兴趣,激发他们探索冶炼技术的热情。

2. 培养学生的团队协作精神,使他们学会在合作中共同解决问题。

3. 增强学生的环保意识,让他们认识到冶炼过程对环境的影响,并提倡绿色冶炼。

课程性质分析:本课程为工程技术类课程,侧重于转炉冶炼技术的实际应用。

课程内容与实际生产紧密结合,注重培养学生的动手操作能力和问题解决能力。

学生特点分析:高二年级学生对基础知识有一定的掌握,具备初步的实验操作能力。

学生对新鲜事物充满好奇,但注意力容易分散,需要通过生动有趣的教学方法来吸引他们。

教学要求:1. 结合课本内容,设计丰富的教学活动,使学生在实践中掌握知识。

2. 注重启发式教学,引导学生主动思考、探索和解决问题。

3. 强化实验和操作技能的培养,提高学生的实际操作能力。

4. 定期进行教学评估,确保课程目标的实现。

二、教学内容1. 转炉冶炼的基本原理与工艺流程:包括转炉的结构、冶炼原理、冶炼过程中的物理和化学反应等,对应课本第三章第一节。

2. 转炉冶炼操作技术:涉及冶炼参数的调整、冶炼过程的控制、操作要领等,对应课本第三章第二节。

3. 冶炼过程中的质量控制:介绍如何通过控制冶炼参数保证钢水质量,包括温度控制、成分调整等,对应课本第三章第三节。

4. 转炉冶炼设备与自动化:介绍转炉的主要设备及其作用,探讨自动化技术在转炉冶炼中的应用,对应课本第三章第四节。

120T炼钢转炉设计 (2)

120T炼钢转炉设计 (2)

5.造渣制度
石灰加入量的计算公式 : Q=2.2([Si%]铁水+[P%])×R/(CaO%)有效 ×W铁水×1000 式中:Q—石灰加入量(㎏/炉);[Si%]铁水—为铁水硅成分;R—炉渣 碱度; W—铁水量(t);(CaO%)有效—石灰有效CaO含量;(CaO%)有 效=石灰CaO%-R×石灰SiO2%。 终渣碱度要求控制在2.6~3.5,具体数值取决于钢种对终点P、S含量的 要求、入炉铁水处理工艺、装入制度和操作工艺。碱度要求按照《钢种 生产技术操作标准》。 采用分批加入的操作工艺,一般第一批渣料在开吹的同时加入,加入量 为总量的2/3,第二批料在前期渣化好后分批加入,视化渣情况,在4~7 分钟内加完。
钢水
倒炉出钢 前
测温管
插入钢水 400~ 500mm,时 间 5s 均匀
MgO、P2O5、 FeO、TFe等
根据需要

第一次倒 炉出钢前
样勺
CaO、SiO2、 根据需要
钢水
第一次倒 炉出钢前
样勺
稳、准、 快、满、 盖
C、S、P、 Mn
所有非用 副枪取样 的炉次

10.溅渣护炉示意图
溅渣护炉
吹炼前期随第一批料加入轻烧白云石
根据供氧压力、供氧流量、纯吹时间,



8.脱氧合金化
合金加入量(kg)=目
标成分%—钢水残余成 分%/合金成分%×合金 收得率% ×钢水量(㎏/ 炉) 出钢到1/4时开始陆续加 入合金,3/4时应加完 合金应加在钢流上。
脱氧合金示意图
9.测温取样
取样类型 取样时间 取样、测 温方式 取样、测 温要求 分析元素 取样频率
6.温度制度
① ②

140T_转炉炉型设计

140T_转炉炉型设计

1 40T 转炉炉型设计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。

炼钢厂那么起着承上启下的作用,它既是高炉所生产铁水的用户,又是供应轧钢厂坯料的基地,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,到达了很高的生产率,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各种物料的运输流程必须合理,才能够使生产顺利进展。

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=0.9892.2 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GG=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 那么供氧强度=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 熔池其他尺寸确实定球冠的弓形高度:h1=0.15D=0.15×4.99=4.54m球冠的曲率半径:R=0.91×D=0.15×4.99=4.54m2.3 炉帽尺寸确实定(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:H o——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:那么炉型高:2.5 出钢口尺寸计算(1) 出钢口直径:(2) 出钢口衬砖外径d r=63+1.7571/2=(6+1.75*140)1/2=17.5CM=0.175m(3) 出钢口长度d T' =6d T=6*17.5=105cm=1.05m(4) 出钢口倾角β取18°L T=T dT=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根本适宜的。

转炉基础设计方案

转炉基础设计方案

转炉基础设计方案介绍本文档将详细描述转炉的基础设计方案。

转炉是一种重要的冶金设备,用于炼钢过程中的转炉炼钢。

在设计转炉基础时,需要考虑到结构的稳定性、耐火材料的选用以及温度和压力的控制等因素。

设计一个合理的转炉基础能够保证转炉的正常运行,并提高生产效率和产品质量。

结构设计转炉基础的结构设计是确保转炉稳定运行的关键。

基础通常由混凝土浇筑而成,可以根据转炉的尺寸和重量来确定基础的尺寸。

考虑到转炉运行过程中的振动和冲击载荷,基础结构应具有足够的强度和刚度。

为了增加基础的稳定性,可以在基础的周围设置反冲墙或桩基。

基础的设计还包括转炉的支撑方式。

支撑方式可以采用直接支撑或间接支撑。

直接支撑是将转炉直接放置在基础上,采用铸铁座或钢座来支撑。

间接支撑则是通过支承架将转炉悬浮在基础上,可以减小振动影响。

耐火材料的选用在转炉的基础设计中,耐火材料的选择至关重要。

耐火材料主要用于转炉的内衬和底部。

常用的耐火材料有矽砖、高铝砖和镁碳砖等。

在选择耐火材料时,需要考虑其耐温、耐压和耐火碱性的性能。

同时,还需要考虑耐火材料的粘结性和耐久性,以保证其能够在高温和高压环境下长时间稳定运行。

温度和压力控制转炉基础设计中的另一个重要考虑因素是温度和压力控制。

转炉在运行过程中会产生高温和高压的环境,因此需要采取措施来控制温度和压力,以避免设备损坏和生产事故的发生。

温度控制可以通过给转炉设置冷却设备来实现。

冷却设备可以通过循环水或其他冷却介质来降低转炉的温度。

需要注意的是,在选择冷却方式时,要考虑冷却介质的稳定性和廉价性。

对于压力控制,可以在转炉上设置压力传感器来监测压力变化,并及时采取措施来调节压力。

在设计基础时,还可以考虑设置泄压装置,以防止超压情况的发生。

安全性考虑在转炉基础设计中,安全性是不可忽视的因素。

转炉的运行过程中存在较高的温度和压力,因此需要考虑到操作人员和设备的安全。

为了保证操作人员的安全,可以在转炉周围设置安全栏杆和标识,提供明确的操作指导,以避免意外事故的发生。

第二章 转炉炉型设计

第二章  转炉炉型设计

第二章 转炉炉型设计炉型设计的任务是确定所选炉型各部位的主要参数和尺寸,据此再绘出工程图。

2.1 转炉炉型的选择本设计为230t 的大型转炉,选用筒球型转炉。

2.2 转炉炉容比与高宽比2.2.1 炉容比(V/T , m 3/t )炉容比是转炉有效容积与公容量的比值,主要与供氧强度有关。

选取炉容比为0.90.2.2.2 高宽比高宽比是指转炉炉壳总高度与炉壳外径的比值,是作为炉型设计的校核数据。

取1.55.2.3 转炉主要尺寸的确定 2.3.1 熔池尺寸(1)熔池直径D熔池直径是指转炉熔池在平静状态时金属液面的直径。

可根据公式/D K G t =求得,其中:G ——新炉金属装入量,取公称容量,230t ,由前面计算可得; t ——吹氧时间,取20min ; K ——比例系数,取1.50; 则熔池直径D = 5.09m 。

(2) 熔池深度h 0熔池深度是指转炉熔池在平静状态时,从金属液面到炉底的深度。

对于筒球型熔池,取球缺体半径R = 1.1D =4.02m ,此时熔池体积C V 与熔池直径存在如下关系:230.7900.046C V hD D =-,即320(0.046)/0.79C h V D D =+。

熔池体积C V = 230/7.6= 30.263m ; 则熔池深度h 0=1.77m 。

2.3.2 炉帽尺寸(1) 炉帽倾角α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。

在本设计中取α = 62°。

(2) 炉口直径d 0本设计中取取炉口直径为熔池直径的45%,即d 0 = 5.09×45% =2.29m(3) 炉帽高度H帽取炉口上部直线段高度H口 =350mm ,则炉帽高度为:H 帽 =1/200()tan D d H α-+= 1/2(5.09—2.29)tan62°+ 0.35 = 2.98m 2.3.3 炉身尺寸(1) 炉身直径转炉炉帽以下,熔池面以上的圆柱体部分称为炉身。

转炉工作原理及结构设计.

转炉工作原理及结构设计.

攀枝花学院本科课程设计转炉工作原理及结构设计学生姓名:学生学号:院(系):年级专业:指导教师:二〇一三年十二月转炉工作原理及结构设计1.1 前言1964年,我国第一座30t氧气顶吹转炉炼钢车间在首钢建成投产。

其后,上钢一厂三转炉车间、上钢三厂二转炉车间等相继将原侧吹转炉改为氧气顶吹转炉。

20世纪60年代中后期,我国又自行设计、建设了攀枝花120t大型氧气顶吹转炉炼钢厂,并于1971年建成投产。

进入20世纪80年代后,在改革开放方针策的指引下,我国氧气转炉炼钢进入大发展时期,由于氧气转炉炼钢和连铸的迅速发展,至1996年我国钢产量首次突破1亿t,成为世界第一产钢大国。

1.2 转炉概述转炉(converter)炉体可转动,用于吹炼钢或吹炼锍的冶金炉。

转炉炉体用钢板制成,呈圆筒形,内衬耐火材料,吹炼时靠化学反应热加热,不需外加热源,是最重要的炼钢设备,也可用于铜、镍冶炼。

转炉按炉衬的耐火材料性质分为碱性(用镁砂或白云石为内衬)和酸性(用硅质材料为内衬)转炉;按气体吹入炉内的部位分为底吹、顶吹和侧吹转炉;按吹炼采用的气体,分为空气转炉和氧气转炉。

转炉炼钢主要是以液态生铁为原料的炼钢方法。

其主要特点是:靠转炉内液态生铁的物理热和生铁内各组分(如碳、锰、硅、磷等)与送入炉内的氧进行化学反应所产生的热量,使金属达到出钢要求的成分和温度。

炉料主要为铁水和造渣料(如石灰、石英、萤石等),为调整温度,可加入废钢及少量的冷生铁块和矿石等。

1.2.1 转炉分类1.2.1.1 炼钢转炉早期的贝塞麦转炉炼钢法和托马斯转炉炼钢法都用空气通过底部风嘴鼓入钢水进行吹炼。

侧吹转炉容量一般较小,从炉墙侧面吹入空气。

炼钢转炉按不同需要用酸性或碱性耐火材料作炉衬。

直立式圆筒形的炉体,通过托圈、耳轴架置于支座轴承上,操作时用机械倾动装置使炉体围绕横轴转动。

50年代发展起来的氧气转炉仍保持直立式圆筒形,随着技术改进,发展成顶吹喷氧枪供氧,因而得名氧气顶吹转炉,即L-D转炉(见氧气顶吹转炉炼钢);用带吹冷却剂的炉底喷嘴的,称为氧气底吹转炉(见氧气底吹转炉炼钢)。

150吨转炉设计

150吨转炉设计

转炉炉型设计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、金属收得率、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,车间主厂房高度和转炉配套的其他相关设备的选型。

2.1 炉型的选择本设计为150t的中型转炉,选用筒球型转炉。

2.2 炉容比与高宽比2.2.1 炉容比(V/T , m3/t)炉容比是转炉有效容积与公容量的比值,主要与供氧强度有关,本设计选取炉容比为0.932.2.2 高宽比高宽比是指转炉炉壳总高度与炉壳外径的比值,是作为炉型设计的校核数据。

在1.25-1.45之间。

2.3 转炉主要尺寸的确定2.3.1 熔池尺寸(1)熔池直径D熔池直径是指转炉熔池在平静状态时金属液面的直径。

可根据公式D?KG ——新炉金属装入量,t;(取公称容量) t ——吹氧时间,min,取16min K——比例系数,取1.70则熔池直径D?K1.7×√(150÷16)=5.21m熔池深度是指转炉熔池在平静状态时,从金属液面到炉底的深度。

对于筒球型熔池,取球缺体半径R = 1.1D = 5726mm,此时熔池体积VC与熔池直径存在如下关系:VC?0.790hD?0.046D,即h0?23VC?0.046D0.79D23。

熔池体积VC = 装入量/比重 =150/5.0 = 30m3 则熔池深度h0?VC?0.046D0.79D23=(30+0.046×5.21)/(0.790×5.21)=1.70m322.3.2 炉帽尺寸(1)炉帽倾角?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。

在本设计中取? = 60°.(2)炉口直径d0本设计中取炉口直径为熔池直径的48%,即d0 = 5.21×48% = 2.5m =2500mm (3) 炉帽高度H帽口 = 350 mm,则炉帽高度为:取炉口上部直线段高度HH帽 = ?(D?d)tan??H= 1/2(5.21 — 2.5)tan60°+ 0.35 = 2.70m 0022.3.3 炉身尺寸(1)炉身直径转炉炉帽以下,熔池面以上的圆柱体部分称为炉身。

包钢炼钢厂50吨转炉设计

包钢炼钢厂50吨转炉设计

包钢炼钢厂50吨转炉设计
【原创实用版】
目录
一、包钢炼钢厂 50 吨转炉设计的背景和意义
二、转炉设计的主要参数和特点
三、转炉设计的实施过程和难点
四、转炉设计的效果和影响
正文
一、包钢炼钢厂 50 吨转炉设计的背景和意义
包钢炼钢厂是我国重要的钢铁生产基地之一,其 50 吨转炉设计项目旨在提升生产效率,降低生产成本,同时保证钢铁的质量和性能。

在当前的钢铁市场中,提高生产效率和降低成本是企业生存和发展的关键,因此,包钢炼钢厂的 50 吨转炉设计具有重要的现实意义。

二、转炉设计的主要参数和特点
50 吨转炉的设计主要涉及炉体的尺寸、结构、材料、冷却系统、炉内气体流动等方面。

其中,炉体尺寸和结构是设计的基础,直接影响到转炉的产量和效率。

材料选择则关系到炉体的使用寿命和安全性。

冷却系统和炉内气体流动的设计则关系到钢铁的质量和性能。

三、转炉设计的实施过程和难点
转炉设计的实施过程主要包括设计、制造、安装、调试等环节。

其中,设计阶段需要充分考虑生产需求和实际条件,制定合理的设计方案。

制造阶段需要保证炉体材料的质量和加工精度。

安装阶段需要保证炉体的稳定性和安全性。

调试阶段需要确保炉内气体流动和冷却系统的正常运行。

整个过程中,最大的难点在于如何在保证产量和效率的同时,确保钢铁的质量和性能。

这需要设计者具有丰富的经验和专业知识。

四、转炉设计的效果和影响
50 吨转炉的设计成功实施后,包钢炼钢厂的生产效率得到了显著提升,生产成本得到了有效控制,同时钢铁的质量和性能也得到了保证。

设计180吨转炉计算

设计180吨转炉计算

180t转炉炼钢车间i学号:课程设计说明书设计题目:设计180t的转炉炼钢车间学生姓名:专业班级:学院:指导教师: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------------------------------------------------62.1.2氧枪枪身设计------------------------------------------------83.1 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--------------------------------------------------62.图2. 枪管横截面--------------------------------------------------------83. 图3.180t氧枪喷头与枪身装配图12---------------------------------121 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1.0MPa2、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=0.954、熔池尺寸的计算A.熔池直径的计算tKD G = 确定初期金属装入量G :取B=18%则()t 18290.0118218021B 2T 2G =⨯+⨯=⋅+=%金η ()3m 4.268.6182GV ===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 。

150吨顶底复吹转炉设计

150吨顶底复吹转炉设计

150氧气顶底复吹转炉炉型的设计1.1原始数据(1)转炉的公称容量为150t (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)截锥型复吹转炉炉型的其中一个特征为炉底一般做成平底,以便设置喷口,以及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,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0.90~0.95m 3/t 。

本设计为150t ,取V/T=0.90 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150t ,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=1.60 则)(900.41615060.1m t G K D =⋅=⋅= ② 截锥型熔池深度的计算公式为: )(400.1900.4574.0231.19574.0574.0222m D V D V h =⨯=⨯==)(金池 V 池=G/Y=19.231m 3 其中Y=7.8t/ m 3 ③熔池其他尺寸确定. )(43.3900.47.07.01m D D =⨯== 1.5炉帽尺寸的确定①炉口直径d 0.取 )(450.2900.45.00m d =⨯= ②炉帽倾角: 取63°③炉帽高度H 帽: 取H 口=300mm , )(12.263tan )450.2900.4(21tan )(2100m d D H =⨯-=⋅-=θ锥则整个炉帽高度为: )(42.23.012.2m H H H =+=+=锥口帽 炉帽体积:320022073.2432.2341.1)(124m d Dd D H H d V V V =+=++⋅+⋅⋅=+=锥口锥口帽ππ1.6炉身尺寸确定①炉膛直径D 膛=D(无加厚型)=4.900 m②根据炉熔比为0.90,可求出炉子总容积为 )(135300900.03m V =⨯=总)(04.9173.2423.191353m V V V V =--=--=帽池总身 ③炉身高度 )(83.4)900.4(404.91422m D V H =⋅=⋅=ππ身身则炉型内高 )(25.783.442.2m H H H =+=+=身帽内 1.7出钢口尺寸的确定1出钢口直径 )(18.015075.16375.163m T d T =⨯+=+= 2出钢口衬砖外径 )(08.118.066m d d T ST =⨯== 3出钢口长度 )(26.118.077m d L T T =⨯== 4 出钢口倾角β :︒=0β 1.8炉衬厚度确定炉身工作层选800mm ,永久层选150mm.填充层90mm ,总厚度为: 850+150+90=1040mm炉壳内径为: )(98.604.12900.41.12m D D =⨯+=⨯+=壳内炉帽工作层600mm ,永久层150mm. 炉底工作层600mm ,炉底永久层用标准镁砖砌一层450mm , 则炉底砖衬总厚度为600+450=1050mm 故炉壳内型高度为)(70.940.105.142.483.4m H =+++=壳工作层材质全部采用镁碳砖。

60吨转炉设计.doc

60吨转炉设计.doc

一 转炉计算炉型设计1. 原始条件炉子平均出钢量为60吨,钢水收得率取90%,铁水比取90.5%,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1.0Mpa2. 炉型选择根据原始条件采用锥球型作为本设计炉型。

3. 炉容比取V/T=1)(/3钢t m 4. 熔池尺寸的计算1) 熔池直径的计算公式 tG KD = (1) 确定初期金属装入量G :取B=15%则 G=)(金t B T 6290.01%182602122=⨯+⨯=⋅+η )(金金312.98.662m 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15min ,则 供氧强度=min)]/([8.315573⋅==t m 吹氧时间吨钢耗氧量取K =1.80则 )(660.3156280.1m D == 2) 熔池深度计算锥球型熔池深度的计算公式为)(162.166.37.066.30363.01.970.00363.02323m D D V h =⨯⨯+=+=金 确定D =3.66m, h =1.162m3) 熔池其他尺寸确定 (1) 球冠的弓形高度:)(3294.066.309.009.01m D h =⨯==(2) 炉底球冠曲率半径:)(026.466.31.11.1m D R =⨯==(3) m D h 3294.09.01== 5. 炉帽尺寸的确定 1) 炉口直径 0d :()m D d 90.166.352.052.00=⨯==2) 炉帽倾角θ:取067=θ3) 炉帽高度帽H)(07.267tan )9.166.3(21tan 2100m d D H =-=-=θ)(锥 取mm H 380=口,则整个炉帽高度为:)(口锥帽m H H H 45.238.007.2=+=+= 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 202002412ππ+++=)06.1438.09.14)9.19.166.366.3(07.2123222m =⨯⨯++⨯+⨯⨯=ππ6. 炉身尺寸确定1) 炉膛直径D D =膛=3.66m (无加厚段) 2) 根据选定的炉容比为1,可求出炉子总容积为)(容360601m V =⨯=)(帽池总身382.3606.1412.960m V V V V =--=--=3) 炉身高度)(50.366.3482.36422m D V H =⨯=⨯=ππ身身4) 炉型内高)(身帽内m H H h H 112.750.345.2162.1=++=++= 由97.166.3112.7H ==膛内H 知符合2.2—1.85范围 7. 出钢口尺寸的确定1) 出钢口直径)(13.0)(136075.16375.163m cm T d T =≈⨯+=+= 2) 出钢口衬砖外径)(78.013.066m d d T ST =⨯== 3) 出钢口长度)(91.013.077m d L T T =⨯== 4) 出钢口倾角β:取015=β8. 炉衬厚度确定炉身工作层选600mm,永久层115mm,填充层90mm,总厚度为600+115+90=805(mm )炉壳内径为27.52805.066.3=⨯+=壳内D炉帽工作层500mm ,炉底工作层选550mm,炉帽永久层为150mm,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550+230+195=975(mm ),故炉壳内形高度为)087.8975.112.7m H (壳内=+=,工作层材质全部采用镁碳砖。

200吨转炉炉型设计计算

200吨转炉炉型设计计算

200吨转炉炉型设计计算第⼆部分200吨转炉炉型设计计算(⼀)转炉炉型及主要参数⼀、转炉三种炉型介绍转炉炉型应能适应炉内钢液、溶渣和⾼温⽓的循环运动规律,达到反应快、喷溅少和炉龄⾼等⽬的。

内型应与残余炉衬的轮廓接近,以利减少炉衬的局部侵蚀和降低耐⽕材料的消耗,此外还要容易砌筑。

⽬前,氧⽓顶吹转炉⾦属熔池形状可分为三种炉型:1.筒球形炉型这种炉⼦形状简单、砌砖⽅便、炉壳容易制造。

球形底可使散热⾯积⼩,倒渣时炉底形成拱顶⽽强度相对要⼤。

球底熔池的形状接近⾦属液的循环轨迹。

.常⽤于≧50吨的炉⼦。

2.锥球形炉型这种炉⼦的熔池形状更符合钢流循环的要求,且与筒球形相⽐,当熔池深度相同时,熔池直径与反应⽽积均可稍⼤⽽有利于去磷反应的进⾏(见式2-6和式2-6)。

常⽤于20~80吨的炉⼦。

3.截锥形炉型熔池循环有死⾓,故适⽤于≦30吨的炉⼦。

这种倒圆台的炉底⽐球形炉底易于砌筑.⼆.炉⼦各部分主要尺⼨参数的确定和计算转沪的主要尺⼨如[4]254图23⼀1所⽰.下⾯分五个部分进⾏讨论(I)熔池部分1.熔池直径的计算式中:G——新炉⾦属料装⼊量,T(由原始条件给出)t——吹氧时间,minK——系数>30吨炉⼦K=1.85~2.1系数<30吨炉⼦K=2.0~2.3t=33min′′前期出钢量[T]加废钢后耗氧量[Nm/T]供养强度[Nm/T]G[T]由表1-21可求“加废钢后每吨钢⽔耗氧量”=氧[kg]钢⽔[kg]×1000[Tkg]×332[kg]22.4[Nm]供氧强度可参表2—1,计算后,供养时间应符合表2—2的范围。

32.⾦属熔池体积和熔池深度的计算①当取铁⽔密度ρ=6.8[T/m 3]时则⾦属熔池体积V ⾦属=G[T]×0.147[T/m 3]②锥球形熔池深度h=320.0363D 0.7D +⾦属V (m)③筒球形熔池深度h=320.046D 0.79D +⾦属V (m)由:⽐较式2—6与式2—7可知,当深度两者相同时,锥球形熔池直径稍⼤⽽可扩⼤熔池的渣钢反应界⾯有利于去磷的反应。

转炉设计(2)

转炉设计(2)

转炉设计(2)1 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。

转炉炉型设计计算

转炉炉型设计计算

2.转炉炉型设计及计算2.1转炉容量的计算2.1.1根据生产规模和产品方案计算出年需要钢水量:年需钢水量=良坯收得率年需良坯量年需不同钢种的连铸方坯250×104t ,连铸板坯200×104t 。

连铸收得率99%,则:年需钢水量=99%450=450×104t 2.1.2计算年出钢炉数:(按2吹2计算) 年出钢炉数=2冶炼周期转炉作业率日历时间冶炼周期年炼钢时间⨯⨯=⨯2转炉作业率=79.5%100%365290100%=⨯=⨯日历天数转炉有效作业天数转炉有效作业天数:日历天数扣除大于20min 以上的一切检修和故障时间总和,转炉工艺设计技术规范规定,当转炉与单台连铸机配合全连铸时为275~300天。

本设计取290天。

冶炼周期按容量大小确定,大于100t 为38~45min ,本设计取40min , 则:年出钢炉数=2×365×79.5%×24×60/40=20880炉每天出钢炉数=炉年作业天数年出钢炉数7229020880==平均产钢水量=215.5t 208804500000==年出钢炉数年产钢水量2.1.3按标准系列确定炉子容量:选定250t 转炉2座,按照2吹2方式生产。

核算车间年产量:250×20880×99%=495.9×104t 良坯。

2.2转炉炉型设计 2.2.1原始条件炉子平均出钢量为250t ,铁水密度6.8g/cm 3,铁水收得率为92%。

2.2.2炉型选择顶底复吹转炉的炉型基本上与顶吹和底吹转炉相似;它介于顶吹转炉和底吹转炉之间。

为了满足顶底复吹的要求炉型趋于矮胖型,由于在炉底上设置底吹喷嘴,炉底为平底,所以根据原始数据,为了便于设置底部供气构件,选择截锥形炉型。

2.2.3炉容比炉容比指转炉有效容积V t 与公称容量T 之比值V t /T(m 3/t)。

V t 系炉帽、炉身和熔池三个内腔容积之和。

150吨转炉倾动机构设计

150吨转炉倾动机构设计

150吨转炉倾动机构设计转炉倾动机构是转炉中重要的关键组成部分,它负责控制和实现转炉的倾动运动。

本文将对150吨转炉倾动机构的设计进行详细介绍。

一、机构总体设计1.能够精确控制转炉的倾动角度和倾动速度。

2.具备良好的结构刚度和稳定性,能够承受大的工作负荷和外载荷。

3.结构紧凑,占用空间小,便于维修和保养。

根据以上要求,可以采用液压倾动机构设计,结合电液伺服控制系统实现转炉的精确倾动控制。

二、主要机构设计1.倾动油缸:为了满足150吨转炉的工作负荷,倾动油缸应具备较大的推力和工作行程。

同时,油缸的密封性能要良好,以确保油液不泄漏。

另外,还需要考虑油缸的结构刚度和稳定性。

2.倾动支撑:倾动支撑主要由液压缸支撑杆和转炉的支座构成。

支承装置需要具备良好的可靠性,并且能够承受转炉的工作力和外载荷。

此外,需要采取防倾倒装置,确保倾动过程中的安全。

3.控制系统:倾动机构的控制系统采用电液伺服控制,主要由液压系统、传感器和控制器构成。

通过传感器对转炉的倾动角度进行实时监测,然后通过控制器对液压系统进行控制,从而实时调节液压缸的工作状态,实现精确的倾动控制。

三、安全保护措施为了确保转炉倾动机构的安全可靠运行,应采取以下安全保护措施:1.安装倾动限位装置和位置传感器,确保倾动角度的范围在设计要求内。

2.安装倾动过程中的紧急停止按钮和紧急刹车装置,以确保在紧急情况下能够迅速停止倾动运动。

3.安装机械和液压压力保护装置,确保转炉倾动机构不会超载。

4.设置防坠落装置,确保在发生意外情况时能够有效防止转炉倾倒。

四、结论设计150吨转炉倾动机构,需要考虑转炉的工作负荷、倾动精度和安全性等因素。

采用液压倾动机构设计,配合电液伺服控制系统,能够实现精确的倾动控制。

同时,还需要设置合理的安全保护装置,确保倾动过程的安全可靠性。

以上就是150吨转炉倾动机构设计的详细介绍。

转炉设计

转炉设计

1转炉设计1.1炉型设计1. 原始条件炉子平均出钢量为100吨,钢水收得率取90.36%,最大废钢比取10%,采用废钢矿石法冷却。

铁水采用P08属于低磷生铁;氧枪采用三孔拉瓦尔型喷头.2. 炉型选择:根据原始条件采用锥球形炉型。

3. 炉容比:取V/T=1.004. 熔池尺寸的计算 熔池直径:G=t B T 95.102936.01%1521002122=⨯+⨯=⋅+η (取B=15%)314.158.695.102m G V ===ρ 确定吹氧时间和吨钢耗氧量:本设计采用低磷铁水,取吨钢耗氧量为56.8)(/3钢t m 。

并取吹氧时间为12min ,则 供氧强度min)]/([733.4128.563⋅==t m 取K =1.8则 )(27.51295.1028.1m D == 锥球型熔池深度的计算公式为)(05.127.57.027.50363.014.157.00363.02323m D D V h =⨯⨯+=+=确定D =5.27m, h =1.05m熔池其他尺寸确定 球冠的弓形:)(527.027.510.010.01m D h =⨯== )(717.427.5895.0895.01m D D =⨯==炉底球冠曲率半径:)(797.527.51.11.1m D R =⨯==5. 炉帽尺寸的确定炉口直径:()m D d 530.227.548.048.00=⨯==炉帽倾角:取065=θ 3) 炉帽高度帽H )(94.265tan )53.227.5(21tan 2100m d D H =-=-=θ 取mm H 400=口,则整个炉帽高度为: )(口锥帽m H H H 34.34.094.2=+=+= 由于我们采用水冷炉口炉帽部分容积为:口锥帽)(H d d Dd D H V 202002412ππ+++=)(56.384.053.24)53.253.227.527.5(94.2123222m =⨯⨯++⨯+⨯⨯=ππ6. 炉身尺寸确定1) 炉膛直径D D =膛=5.27m (无加厚段)2) 根据选定的炉容比为1.00,可求出炉子总容积为 )(容31000100.1m V =⨯= )(帽池总身346.438.5615.14100m V V V V =--=--= 3) 炉身高度 )(3.135.27446.4422m D V H =⨯=⨯=ππ身身4) 炉型内高m H H h H 52.813.234.305.1=++=++=身帽内7. 出钢口尺寸的确定1) 出钢口直径)(15.0)(15.5301075.16375.163m cm T d T =≈⨯+=+= 2) 出钢口衬砖外径)(0.915.066m d d T ST =⨯== 3) 出钢口长度)(05.115.077m d L T T =⨯== 4) 出钢口倾角β:取018=β8. 炉衬厚度确定炉身工作层选600mm,永久层115mm,填充层90mm,总厚度为600+115+90=805(mm )炉壳内径为 6.882805.05.27=⨯+=壳内D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,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)(9.545025.18.52m H =+=壳内,工作层材质全部采用镁碳砖。

转炉基础设计方案

转炉基础设计方案

转炉基础设计方案转炉是一种用于炼钢的重要设备,其基础设计方案的合理性和可靠性直接关系到整个冶金过程的正常进行和生产效益的提高。

下面给出一份转炉基础设计方案的700字示例:一、设计目标:该转炉设计旨在提高钢水质量和生产效率,并减少能源消耗和环境污染。

主要目标包括提高炉后合格品质率、降低转炉喷吹时间、增加钢水温度的恒定性和提高炉后脱氧效果。

二、转炉型号选择:根据生产工艺和产能需求,选用50吨中倾转炉作为目标型号。

该型号具有适中的产能和灵活的操作性能,能够满足生产需求。

三、结构设计:转炉底本身使用整体浇铸,底部设计防爆口,以应对突发情况。

炉身采用钢筋混凝土结构,增加了稳定性和耐磨性。

炉盖采用活动式结构,方便装卸料和维护。

四、吹氧系统设计:吹氧系统采用双面吹氧,以提高氧气利用率和搅拌效果。

吹风系统要求高压、大流量、稳定性好,并配备过滤装置,防止炉衬堵塞。

同时,安装可调节喷嘴,以便根据不同炼钢工艺的需要进行调整。

五、钢渣处理系统设计:为了提高钢渣处理效率,设计采用双辊倾转混渣机,以提高钢渣的处理速度和均匀度。

同时增加钢渣铺垫泥石圈,以提高钢渣的液流性和隔热性,减少热损失。

六、自动化控制系统设计:为了提高生产效率和产品质量,设计采用现代化的自动化控制系统。

通过温度传感器、压力传感器和氧气含量传感器等监控设备,及时获取各个指标的数据,并通过计算机控制中心进行集中处理,实现转炉的自动化操作。

七、安全防护措施设计:为了保障生产人员的安全,设计要求安装爆炸防护装置,实时监测转炉内部的温度和压力,并在超过设定值时及时报警。

此外,还要配备火焰探测器和自动灭火系统,以应对火灾和爆炸等紧急情况。

这是一份转炉基础设计方案的示例,能够满足提高钢水质量和生产效率的要求,并符合安全防护标准。

当然,实际设计还需根据具体情况进行细化和优化。

转炉设计

转炉设计

转炉设计1.1转炉炉型设计1.1.1转炉炉型设计概述(1)公称容量及其表示方法公称容量(T),对转炉容量大小的称谓。

即平时所说的转炉的吨位。

(2)炉型的定义转炉炉型是指转炉炉膛的几何形状,亦即指由耐火材料切成的炉衬内形。

炉型设计内容包括:炉型种类的选择;炉型主要参数的确定;炉型尺寸设计计算;炉衬和炉壳厚度的确定;顶底复吹转炉设计。

1.1.2炉型种类及其选择(1)炉型种类根据熔池(容纳金属液的那部分容积)的形状不同来区分,炉帽、炉身部位都相同,大体上归纳为以下三种炉型:筒球形、锥球形和截锥形。

①筒球形炉型:该炉型的熔池由一个圆筒体和一个球冠体两部分组成,炉帽为截锥体,炉身为圆筒形。

其特点是形状简单,砌砖简便,炉壳容易制造。

在相同的熔池直径D和熔池深度h的情况下,与其他两种炉型相比,这种炉型熔池的容积大,金属装入量大,其形状接近于金属液的循环运动轨迹,适用于大型转炉。

②锥球形炉型(国外又叫橄榄形):该炉型的熔池由一个倒置截锥体和一个球冠体两部分组成,炉帽和炉身与圆筒形形炉相同。

其特点是,与同容量的其他炉膛相比,在相同熔池深度h下,其反应面积大,有利于钢、渣之间的反应,适用于吹炼高磷铁水。

③截锥体炉型:该炉型的熔池有一个倒置的截锥体组成。

其特点是,形状简单,炉底砌筑简便,其形状基本上能满足于炼钢反应的要求。

与相同容量的其他炉型相比,在熔池直径相同的情况下,熔池最深,适用于小型转炉。

结合中国已建成的转炉的设计经验,在选择炉型时,可以考虑:100~200t以上的大型转炉,采用筒球形炉型;50~80t的中型转炉,采用锥球形转炉;30t以下的小型转炉,采用截锥体转炉。

1.1.3转炉炉型主要参数的确定迄今为止,国内外还没有一套完整的转炉炉型的理论计算公式,不能完全从理论上确定一个理想的转炉炉型和炉型各部分尺寸参数。

现有的公式都属于经验公式。

目前国内各厂进行转炉炉型设计时,一般都是采用“依炉建炉”的设计方法。

即通过考察和总结同类转炉的长期生产情况和较先进的技术经济指标,结合采用经验公式和进行可行的模拟试验,再结合当地的条件做适当的修改,来确定转炉的炉型尺寸。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

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。

H 锥()θtg d D -=21=()m tg H 132.36571.2646.5210=⨯-=帽 直线段高度H 口一般为300~400mm ,本计算中取H 口=400mm 。

则有 m H H H 532.34.0132.3=+=+=口锥帽 炉帽总容积为:322247.47m 4d d 12=+++=d H D D H V 直锥帽)(ππ5、炉身尺寸确定(1) 炉膛直径D 膛=D (无加厚段)(2)根据选定的炉容比0.95m 3/t ,可求出炉子总容积为总V =0.95⨯180=171m 3 身V =总V -c V -帽V =171-26.8-47.47=97.03m 3 (3)炉身高度H 身m 877.34/2==D V H )(身身π则炉型内高内H =h+帽H +身H =1.465+3.532+3.877=8.874m 6、出钢口尺寸确定 (1).位置出钢时出钢口应处于钢液最深处,因此出钢口应设在炉帽和炉身内衬的交界处,以便当转炉处于水平位置出钢时其位置最低,这样钢水容易出净,又不容易下渣。

(2)出钢口中心线水平倾角θ:出钢口角度是指出钢口中心线与水平显得夹角,,其大小应考虑缩短出钢口长度,有利维修、减少钢水二次氧气及热损失,大型转炉的出钢口角度趋向减小。

国外不少采用0°,但0°倾角使钢流对钢包内金属的冲力变小。

本设计取θ=18°(3).出钢口直径T 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 。

通常T d 可按下面经验公式确定:0.19m 19.44cm 18075.16375G .163≈=⨯+=+=T d式中:G —转炉公称容量,本计算中取180t(4).出钢口衬砖外径:ST d =6d T =6⨯0.19=1.14m(5).出钢口长度:L T =7d T =7⨯0.19=1.33m二、 转炉炉衬设计1、炉衬厚度:炉身工作层选700mm,永久层115mm,填充层100mm,总厚度为700+115+100=915 mm则炉衬外径即炉壳内径为D=5.646+0.915×2=7.476m壳内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,粘土砖平砌三层65×3=195mm;则炉底砖衬总厚度为600+230+195=1025mm故炉壳内型高度为H=8.874+1.025=9.899m1工作层材质全采用镁碳砖。

2、材质:选用沥青或树脂结合的镁碳转,含碳量为14%。

镁碳砖具有耐高温、耐渣侵和耐剥落等优良的使用性能。

与其他镁砖相比,在使用过程中变质层变薄,不至于引起砖体结构的剥落,加入相当的数量的石墨改善了砖的导热性能,具有良好的抗震性。

用镁碳砖砌筑炉衬,大幅度的提高了炉衬的使用寿命,再配合溅渣护炉等护炉技术,炉衬寿命可达1万次以上。

但由于镁碳砖成本较高,因此根据在冶炼过程中,工作层不同部位受损情况的不同,采用不同档次的镁碳砖,这样整个炉衬的受损情况较为均匀,就是综合砌炉。

(1).炉口部位。

该部位温度变化剧烈,熔渣和高温废气的冲刷较严重,在加料和清理残钢、残渣时。

炉口受到撞击,因此用于炉口的耐火砖必须具有抗热震性和抗渣性,耐熔渣和高温废气的冲刷,且不易粘钢的易于清理的镁碳砖。

(2). 炉帽部位。

该部位是受熔渣侵蚀最严重的部位,同时还受温度急变的影响和含尘废气的冲刷,故使用抗渣性强和抗热震性好的镁碳砖。

(3). 炉衬装料侧。

该部位除受吹炼过程熔渣和钢水时的直接撞击与冲刷、化学侵蚀外,还要受到装入料废钢和兑铁水时的冲蚀,给炉衬带来严重的机械性损伤,因此应砌筑具有较高抗渣性、高强度、高抗热震性的镁碳砖。

(4).炉衬出钢侧。

此部位主要是受出钢时钢水的热冲击和冲刷作用,损坏速度低于装料侧,所以可砌筑档次低一些的镁碳砖,并且砌筑厚度可薄一些。

出钢口除受高温钢水的冲刷外,还经受温度急变的影响,蚀损严重,需要经常更换,影响冶炼时间,而出钢口则采用等静压成型的整体镁碳砖出钢口,整体结构方便更换。

(5).渣线部位。

此部位在吹炼过程中,炉衬与熔渣长期接触受到严重侵蚀而形成。

在出钢侧渣线位置的变化并不明显,但在排渣侧受到熔渣的强烈侵蚀,再加上吹炼过程中其他作用的共同影响,衬砖损毁较为严重,应砌筑抗渣性良好的镁碳砖。

(6). 两侧耳轴部位。

该部位出受吹炼过程的蚀损外,其表面又无保护渣层覆盖,砖体中的碳素极易被氧化,并难于修补,因而损坏严重。

故此部位应砌筑抗渣性好、抗氧化性能强的高级镁碳砖。

(7).熔池和炉底部位。

此部位炉衬在吹炼过程中受钢水强烈冲蚀,并且采用顶底复吹工艺,炉底中心部位容易损毁,可与装料侧砌筑相同材质的镁砖。

炉衬由永久层、填充层和工作层组成。

无绝热层时,永久层紧贴炉壳,修炉时一般不予拆除,作用是保护炉壳,常用镁砖砌筑。

填充层介于永久层与工作层之间,一般用焦油镁砂捣打而成,厚度约80~100 mm。

工作层与金属、熔渣和炉气接触的内层炉衬,工作条件相当恶劣,用高、中、低不同档次的镁碳砖砌筑。

炉帽可用二步煅烧镁砖。

三、转炉炉壳设计:1、炉壳厚度确定:查表选择:炉帽:65mm厚钢板炉身:75mm 厚钢板 炉底:65mm 厚钢板 2、炉壳转角半径:SR 1=SR 2=900mmSR 3=0.5δ底=0.5×1025=510mm 3、验算高宽比:由以上数据可计算得:H 总=9899+65=9964mm D 壳=7476+2×75=7626mm 则:壳总D H =76269964=1.31 由此可知,壳总D H ≥1.3,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。

四、氧枪设计氧枪是转炉炼钢的主要设备,氧枪设计的好坏也关系到炉内的温度、钢液质量等。

氧枪由喷头、枪身和尾部三部分组成。

氧枪设计的内容包括:喷头设计、枪身设计。

1、氧枪喷头设计 ⑴原始数据转炉公称容量180t ,低磷铁水,冶炼钢种以低碳钢为主,转录参数,炉容为0.95,熔池直径为5.646m ,有效高度8.874 m ,熔池深度1.465m 。

⑵氧流量和供氧强度氧流量是指单位时间通过氧枪的氧量。

供氧强度指单位时间每吨钢的供氧量,在转炉设计中常用单位时间转炉每工程称单位的供氧量。

①氧流量: 氧流量v q =吹氧时间出钢量吨钢耗氧量⨯ =6841518057=⨯ (Nm 3/min)②供氧强度: 供氧强度=吹氧时间吨钢耗氧量=8.31557= [ m 3/(t.min )] ⑶选用喷孔参数出口马赫数 M=2.0,采用4孔喷头,喷空夹角120多孔喷头变集中供氧为分散供氧,增大了氧射流同熔池的冲击面积,渣中FeO 含量高,化渣快,热效率高,废钢比高,吹炼平稳,喷溅减少,炉口结渣少等优点。

喷头出口射流马赫数的大小决定了喷嘴氧气出口速度,即决定了氧气射流对熔池的冲击能力。

射流马赫数过大会出现喷溅,清渣费时,热损失增大,增大了渣料消耗及铁损,容易损坏转炉内衬及炉底;射流马赫数过低,气流搅拌作用减弱,降低氧气利用率,渣中铁含量增高,也会引起喷溅。

一般推荐氧气射流马赫数选取的范围为Ma =1.8~2.1,本设计取马赫数 M=2.0。

⑷设计工况氧压根据等熵表来确定,当Ma=2.0时,P/P 0=0.1278,取P=P 膛=1.3×105 Pa 。

则: P 设=P/P 膛P =1.3×105/0.1278=10.17×105(Pa ) ⑸计算喉口直径:每孔氧流量: q=q V /4=684/4=171(m 3/min ) 利用公式q=00T p 784.1喉A C D,令C D =0.90,T 0=290K ,P 设=10.17×105( Pa ),D C ——多空喷头流量系数,D C =(0.90~0.96),本设计取0.90喉A ——喉口总断面面积,喉A =42喉d π0T ——氧气滞止温度,一般按当地夏天温度选取,0T =273+(30~40)K ,本设计取 290K , 则: 171=1.784×0.90×42喉d π×2901017.105⨯求得 d 喉=0.048m=48mm⑹喷嘴喉口长度:喷嘴喉口段长度对稳定气流影响较大,过长的喉口段会增大阻损,同时为了收缩段和扩张段加工方便,喉口长度一般取值5~10mm.本设计喉L =10mm 。

⑺喷孔出口直径:根据等熵表来确定,当Ma=2.0时,查等熵表得A /喉A =1.688,即:42出d π=1.688×42喉d π出d =喉喉d A/A ⨯=688.1×48=62mm ⑻扩张段的长度为:取半锥角为5o ,则扩张段长度:扩L =(出d —喉d )/ [2tan (扩α/2)] =(62-48)/2tan5 =80mm(扩α/2)——扩张段的半锥角,一般为4°~6°,可保证气流不脱离孔壁 ⑼收缩段长度为:收L =1.2×喉d =1.2×48=57.6≈58mm2、氧枪枪身设计 ⑴原始数据:冷却水流量w m q =180t /h ,冷却水进水速度j v =6m/s ,冷却水回水速度p v =7m/s ,冷却水喷头处流速h v =9m/s ,中心氧管内氧气流速v 0=50 m/s,吹炼过程中水温升Δt=200C ,其中回水温度t 2=450C ,进水温度t 1=250C ;()2中心氧管直径的确定:中心氧管管径的公式为A 0=v q / v 0依据气体状态方程,在中心管内的实际状态下的氧流量为:Q 实=2736841⨯×17.10290=71.44m 3/min=1.19m 3/s 取中心管内氧气流速为50m/s ,则中心钢管直径为:d 内=5019.14⨯π=0.174m=174mm 。

相关文档
最新文档