顶吹氧气转炉炉型设计
30T氧气顶吹转炉主体设备及倾动机构的设计
转炉倾动机构的种类及选用方式
种类 结构 末级大齿轮安 装在托圈的耳 轴上，其余都 安装在地基上 末级大小齿轮 通过减速器箱 体悬挂在耳轴 上，其余都安 装在地基上 整套传动装置 全部悬挂在耳 轴外伸端上 优点 缺点
落地式
结构简单
占地面积很大 而且易损坏
半悬挂式
占地面积比较 小
结构较复杂
全悬挂式
结构紧凑、占 地面积少、运 转安全可靠
加工安装较复 杂
倾动机构参数
低速 0.1转/分 倾动转速 高速 1转/分 速度控制方式 可控硅直流调压控制
数量 电动机 功率 转速
倾动力矩 倾动角度 速比
4台直流电动机 75千瓦（额定功率） 750r/min（额定转速）
最大120吨力*米 ±360° 1071.4
谢谢
电动机的选择
•
η——倾动机械的总效率
其中包括：齿轮传动效率，取值为0.93；耳轴轴承传动效率，取值
0.98 ； 联轴器的效率，取值0.99；其它传动原件的机械效率，取值0.97
最终总效率为0.711
• • 经计算电动机的总功率为49.98KW 由于本设计中电动机起、制动频繁，预取电动机功率为总功率的
30T氧气顶吹转炉主体设 备及倾动机构的设计
炉型参数
• • • • • • • • 熔池直径 2.91m 球缺半径 3.5m 炉口直径 1.3m 出钢口直径 102mm 炉壳外径 4.34m 炉高 6.07m H/D 1.4 V/T 1.0
电动机的选择
• 首先确定转炉的转速：高速，1转/分（正常回转时）；低速，0.1 转/分（出钢时）
•
•
转炉电动机功率：
N KM max n / 975
氧气顶吹转炉设计
氧气顶吹转炉设计姓名XXX学号XXXX冶金工程XXXX材料科学与工程学院目录1.原始条件------------------------------32.炉型选择------------------------------33.炉容比的确定------------------------34.熔池直径的计算---------------------45.炉帽尺寸的确定---------------------66.炉身尺寸的确定---------------------67.出钢口尺寸的确定------------------78.炉衬厚度确定------------------------89.炉壳厚度的确定---------------------910.验算高宽比---------------------------9氧气顶吹转炉设计1. 原始条件炉子平均出钢量为50t ，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P08低磷生铁；氧枪采用五孔拉瓦尔型喷头，设计氧压为1.0MPa 。
2. 炉型选择根据初始条件采用筒球型作为设计炉型。
转炉由炉帽、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。
有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型、锥球型和截锥型三种。
炉型的选择往往与转炉的容量有关。
和相同体积的筒球型相比，锥球型熔池比较深，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P ，S 。
我国的中小型转炉普遍采用这种炉型。
3. 炉容比的确定炉容比是指转炉有效容积V t 与公称容量G 的比值V t /G(m 3/t)。
V t 系炉帽、炉身和熔池三个内腔容积之和。
公称容量以转炉炉役期的平均出钢量来表示。
确定炉容比应综合考虑。
通常，铁水比增大，铁水中Si 、S 、P 含量高，用矿石作冷却剂以及供氧强度提高时，为了减少喷溅或溢渣损失，提高金属收得率和操作稳定性，炉容比要适当增大。
250T氧气顶吹转炉主体设备设计及支撑机构设计详解
本科毕业设计（论文）250T氧气顶吹转炉主体设备设计及支撑机构设计xx燕山大学里仁学院2015年6月燕山大学里仁学院本科毕业设计（论文）课题名称：250T氧气顶吹转炉主体设备设计及支撑机构设计系别：机械工程系年级专业：冶炼11-3班学生姓名： xx指导教师：许xx完成日期： 2015年6月燕山大学里仁学院毕业设计（论文）任务书摘要氧气顶吹转炉主体设备是实现炼钢工艺操作的主体设备，它由炉体、炉体支撑系统、炉体倾动机构以及炉体与托圈联接装置等组成。
本次设计针对250T氧气顶吹转炉主体设备和支撑机构进行。
炉体采用A型炉（即锥球型），活炉帽死炉底结构；托圈采用整体式托圈结构，其断面形状选择矩形断面；炉体倾动力矩的计算利用Solidworks 软件绘制实体从而得到炉体、炉液的重心和重量，结合计算公式进行计算；为保证转炉在倾动过程中的安全性，最佳耳轴位置的确定利用全正力矩原则进行；炉体支撑系统选用耳轴与耳轴轴承座的支承方式；倾动机构选用带有扭力杆式缓冲装置的四点才啮合全悬挂式倾动机构；炉体与托圈联接装置采用活节螺栓与止动托座配合的连接结构。
同时对250T氧气顶吹转炉的主体设备和支撑装置中的各个部分进行工作原理的分析和结构设计。
并且针对其工作状况和受力情况等进行理论分析和校核。
关键字氧气顶吹转炉主体设备；倾动机构；支撑装置AbstractThe main equipment in oxygen top-blown converter Is the realization of the main equipment in bof steelmaking process the body of the equipment operation, and it is supported by furnace, furnace system, furnace tilting mechanism, as well as linkage and coil, furnace lining, etc. The design for the main equipment in 250 t oxygen top-blown converter and tilting mechanism.Furnace adopt type A furnace (namely cone ball type), live hat die hearth furnace structure; Supporting ring with the ring structure, the cross section shape select rectangle cross section; Furnace tilting torque calculation using Solidworks software rendering entities to get the center of gravity and weight of the furnace, furnace, combined with the formula to calculate; In order to ensure the safety in the process of converter in tilting, best trunnion position using the principle of positive moment; Furnace body support system selects the trunnion and trunnion bearing supporting way; Tilting mechanism with torsion bar used buffer device only four meshing full suspension type tilting mechanism; Furnace body and supporting ring connection device adopts eyelet bolt and retaining bracket with the connection of the structure.At the same time for 250 t oxygen top-blown converter of the individual parts of the body of the equipment and the connecting device for the analysis of the working principle and structure design. And for its working condition and stress distribution of the theory analysis and checking.Keyword The main equipment in oxygen top-blown converter ；Tilting mechanism ；support device目录摘要 .................................................................................................. 错误!未定义书签。
1 氧气转炉炉型
（1-10）
（4）出钢口尺寸
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 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，大型转炉的 趋于减小。国外不少转炉采用 ，国内转炉多为 以下。
类别
CaO
SiO2
MgO
Al2O3
Fe2O3
CaF2
P2O5
S
CO2
H2O
C
灰分
挥发分
石灰
88.00
2.50
2.60
1.50
0.50
0.10
0.06
4.64
0.10
生白云石
36.40
0.80
25.60
1.00
36.20
炉衬
1.20
3.00
78.80
1.40
1.60
14.00
焦炭
0.58
81.50
12.40
筒球型熔池通常球缺底的半径R为熔池直径D的1.1~1.25倍。当R=1.1D时，熔池体积V 和熔池直径D及熔池深度h有如下关系：
（1-2）
因而 （1-3）
锥球型溶池倒锥度一般为12~30度，当球缺体半径R=1.1D，球缺体高 的设计较多。熔池体积和熔池直径及熔池深度有如下关系：
（1-4）
因而 （1-5）
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。
3）炉帽高度 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 =300~400mm的直线段。因此炉帽高度 为：
5 氧气转炉设计与车间设计-顶底复吹转炉设计
2.5.1 炉型主要参数及尺寸的确定
D （3）炉子尺寸的计算 D底 1）熔池直径的计算 根据我国设计部门推荐熔池直径，通常取熔池液面线 与截锥部分平齐，则 D底 (0.65 0.85) D
Vc= K1h D2， Vc= T/ρ，故T/ρ = K1h D2，则
D底-熔池底直径；T-转炉公称容量； K1、 K2-系数 见P30表2-9；h-熔池深度
对弱搅拌型，底吹气体采用氮气，会使钢中氮的含量 增加，这对要求含氮量低的钢水是不适宜的; 措施：吹炼前期(2/3时间段)吹氮，后期(1/3时间段)吹 氩，这样既可节省氩气又不致使钢中含氮量有明显增 加。 对于强搅拌型，采用顶底复合吹氧时，关键在于调节 顶吹与底吹氧气的流量比，以控制渣中氧化铁的含量； 顶底复合吹氧转炉炉内产生两个火点区，即下部火点 区和上部火点区： 下部火点区 可使由炉底吹入的氧气在氧气喷嘴周围 形成高温反应区，而进入高温反应区的氧气会剧烈膨 胀引起该区的过热金属对流，从而加剧熔池搅拌，进 而促进熔池脱碳。 上部点火区 主要促进熔渣的形成和脱碳反应。
类型
低压复吹 中压复吹 底部供气总管压力 MPa ≤2.5 2.5-3.0
代表性技术
容易堵塞，已经被淘汰 新日铁LD-CB法、日本钢管NK-CB法 日本川崎的LD-KGC法，底部供气强度可 以达到3.0 Nm3/t.min,吹炼效果好，设备 费用及运转费用比LD-CB法高；
高压复吹
6
3.0-5.0
2.5 顶底复吹转炉炉型及其主要参数
顶底复吹转炉吹炼工艺特点
反应速度快，热效率高，可实现炉内二次燃烧； 吹炼后期强化熔池搅拌，使钢—渣反应接近平衡； 保持顶吹转炉成渣速度快和底吹转炉吹炼平稳的双重优点； 由于搅拌力增强，进一步提高了钢水中的残锰量，提高了熔 池脱磷脱硫的冶金效果； 为了解顶底复吹炼转炉熔池的搅拌效果，同时使用两支副枪 在两个顶吹和顶底复吹熔池的不同点进行测温取样实验的结果 表明：顶吹转炉吹炼熔池中，含碳量为0.2％以下的低碳区内， 偏差值最大可为±0.07％；而在顶底复合吹炼中，即使在高碳 区内偏差值仅处于± 0.02%范围内，足见碳含量的分布均匀程 度在顶底复合吹炼法中大有改善，复合吹炼法的熔池温度均匀 化也有同样的良好效果。 改善了渣－钢的平衡条件，避免冶炼低碳钢(C=0.01~0.02%) 钢渣的过氧化；
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。
最新版本氧气顶底复吹转炉设计
300吨氧气顶底复吹转炉设计1 转炉炉型及各部分尺寸1.1 转炉炉型及其选择转炉由炉帽、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分为筒球型、锥球型和截锥型等三种。
炉型的选择往往与转炉的容量有关。
由于筒球型炉型形状简单，砌砖方便，炉壳容易制造，故选择筒球型。
1.2 转炉炉型各部分尺寸的确定转炉炉型各部分尺寸，主要是通过总结现有转炉的实际情况，结合一些经验公式并通过模型试验来确定。
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。
t G K D /=式中 D —熔池直径，m ； K —系数，参见表4.1；G —新炉金属装入量t ，可取公称容量；t —平均每炉钢铁纯吹氧时间，min ，参见表4.2。
表4.1 系数K 的推荐值转炉容量＜30 30～100 ＞100 备注K1.8～2.11.75～1.851.5～1.75大容量取下限，小容量取上限表4.2 平均每炉钢冶炼时间推荐表转炉容量 ＜30 30～100 ＞100 备注冶金时间 28～32 32～38 38～45结合具体条件确定吹氧时间12～1614～1816～20结合炉子公称容量的大小,取t=18，K=1.5故t G K D /==1.5×18/300=6.124m 。
(2) 熔池深度h 。
熔池深度是指转炉熔池在平静状态时金属液面到炉底的深度。
对筒球型熔池直径D 及池深h 有如下关系32046.090.70D hD V -=池m D D V h .8241.124690.70.124646.0043.4890.7046.002323=⨯⨯+=+=池这里 43.489.6300====铁铁池ρGV V m ³。
2.炉帽尺寸的确定（1） 转炉一般都用正口炉帽，其主要尺寸有炉帽倾角，炉口直径和炉帽高度。
取炉帽倾角θ＝60°。
氧气转炉设计
氧气（顶吹）转炉设计1 转炉炉型设计1.1 炉型定义转炉炉型指转炉炉膛的几何形状，即由耐火材料砌成的炉衬内形。
1.2 炉型设计的意义（简提冯P34）1.3 炉型设计的内容⑴炉型种类的选择⑵炉型主要参数的确定⑶炉型尺寸设计计算⑷炉衬和炉壳厚度的确定[ ⑸顶底复吹转炉设计]1.4炉型种类的选择⑴选择原则①炉型应能适应炉内钢液、炉渣和炉气的循环运动规律，使熔池得到激烈而又均匀的搅拌，从而加快炼钢过程的物理化学反应；②有利于提高供氧强度，缩短冶炼时间，减少喷溅，降低金属损耗；③新砌好的炉型要尽量接近于停炉以后残余炉衬的轮廓，减少吹炼过程中钢液、炉渣和炉气对炉衬的冲刷侵蚀及局部侵蚀，提高炉龄，降低耐火材料的消耗；④炉壳应容易制造，炉衬砖的砌筑和维护要方便，从而改善工人的劳动条件，缩短修炉时间，提高转炉作业率。
总之应能使转炉炼钢获得较好的经济效益，优质、高产、低耗。
⑵炉型种类转炉由炉帽、炉身和炉底三部分组成，按熔池形状分三种炉型：转炉常用炉型示意图①筒球型特点：形状简单，砌砖简便，炉壳容易制造；形状接近于金属液的循环运动轨迹；金属装入量大(与其他两种炉型在相同熔池直径和熔池深度的情况下相比)，适用于大型转炉。
②锥球型（国外又叫橄榄形）特点：（在装入量和熔池深度均相同的情况下，与其他炉型相比）反应面积大，有利于钢、渣之间的反应，适用于吹炼高磷铁水；熔池形状更符合钢、渣环流的要求，炉衬侵蚀均匀，其形状变化小，对操作较为有利；炉型上下对称（橄榄形），空炉重心接近于炉体的几何重心位置，使得转炉的倾动国矩小。
（有些国家将这种炉型用于大容量炉子，我国中型转炉采用此型较多）③截锥型特点：形状简单，炉底砌筑简便；在装入量和熔池直径相同的情况下，其熔池最深，适用于小型转炉。
④大炉膛形炉型（矿石含P较高的一些国家采用）特点：炉身上大下小且炉帽倾角很小，具有较大的反应空间，对冶炼过程中增大渣量、造泡沫渣脱P 有利；但炉型砌筑复杂，炉衬寿命短，一般不用。
850万吨氧气顶吹转炉设计
江西理工大学应用科学学院本科毕业设计(论文)题目：设计一座年产800万吨良坯的转炉炼钢车间学院：应用科学学院专业：冶金工程班级：2008级2班学生：汪洋学号：31号指导教师：肖志华职称：助教毕业设计（论文）任务书机电工程系冶金工程专业08级（2012届）2班汪洋学生毕业设计（论文）题目：设计一座年产800万吨良坯的转炉炼钢车间毕业设计（论文）内容：1、厂址的选择方案2、车间生产规模，生产品种的基本方案3、物料平衡与热平衡计算：平衡计算以100Kg铁水为基础进行计算。
4、氧气转炉设计5、氧枪设计6、氧气转炉炼钢车间设计7、车间生产概述8、转炉车间人员编制9、技术经济分析图纸：转炉主体设备图一张；转炉车间平面、剖面示意图各一张。
毕业设计（论文）专题部分：物料平衡与热平衡计算，氧气转炉的设计，氧枪的设计，氧气转炉炼钢车间设计█指导教师：（签名）年月日█教研室主任：（签名）年月日█系教学主任：（签名）年月日：江西理工大学应用科学学院08级（2012届）学生毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目设计一座年产800万吨良坯的转炉炼钢车间专业冶金工程学生姓名汪洋指导教师肖志华本课题研究的现状现代转炉炼钢工艺的现状主要体现在：（1）转炉炼钢大型化，是转炉从诞生到成熟的标志。
（2）转炉顶底复吹炼工艺。
（3）转炉长寿技术，溅渣护炉和炉体冷却技术的成熟都将提高转炉的炉龄。
研究开发长寿命水冷烟罩、烟道等附属设备，实现转炉整体设备长寿命化。
（4）全自动转炉吹炼技术。
（5）全国钢铁企业集中度低。
（6）缺乏铁矿石谈判与海运市场主动权。
（7）钢铁库存量大，利润大幅下滑。
学术价值和现实意义目前我国正处在发展的关键阶段，国民经济实力需要大力提升，各方面的硬件设施都需要大力完善，而钢铁行业在其中起着举足轻重的作用，例如在国民生产中就会大量的需要建筑材料，特种钢材等等。
国民经济水平也需要钢铁行业来做有力的支撑。
我国现在虽然年产量为5多亿吨，世界排名第一。
氧气顶吹转炉炉型
1.54
小容量转炉取上限，大容量转炉取下限。
本设计H总/D壳=9146/7000=1.31大于1.3
H内/D膛=8.026/5.050=1.59
符合中国设计部门推存植。因此认为所设计的炉于尺寸基本是适合的，能够保证转炉的正常冶炼进行。
h/D=1.332/5.050=0.263
据统计大多数转炉的h/D在0.23-0.54范围内波动，一般为h/D为0.31-0.33此设计满足要求。
d0=0.48D=0.48×5.050=2.424(m)
根据炉帽倾角推荐值为60°～68°，大型转炉取下限，小型转炉取上限，本设计取θ=63°
炉帽高度：H帽=H锥+H口
式中H锥可用公式计算得到：H锥= (D－d0)tanθ
= (5.050－2.424)tan63°
=2.577(m)
为了保证炉口正常形状，不会因为炉口耐火材料的熔损而使炉口扩大，在炉口设置高度为300～400㎜的直线段，本设计取350㎜，因此：H帽=H锥+H口=2.577+0.35=2.927（㎜）
炉底/㎜
53-70
容量/t
100-150
炉帽/㎜
53-60
炉身/㎜
52-75
据上表：炉身部分选65mm厚的钢板，炉帽和炉底部分选用60mm厚的钢板，则：
H总=9086+60=9146（㎜）
D壳=6880+60 2=7000（㎜）
在便于砌筑炉衬和不减薄炉衬厚度的条件下，弧形段的转角半径一般以不大于炉衬总厚度为宜。即：
10%～40%
本设计取
B=14%
V池=20.916（m3）
熔池直径确定：
D=5.050(m)
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。
转炉设计 (2)-推荐下载
炉身容积： V身=总V池帽 -V -V
④炉身高度：
炉身高度：根据公式计算可得：
⑤炉型内高
H内=帽h身+H +H =
d ST =6 d出 =6×0.127=0.762(m) LT =7 d出 =7×0.127=0.889(m)
V 总=1.05×50 = 52.5（m3）
H身=
V身 D2
1.1.3 底部供气构件的设计
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
=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：
h1
由 G 1V池 可得：
将V池 代入式(7-2)得：
h
V池
V池 0.033D3 0.665D 2
G 1
50 7.05
7.09 (m3)
30～100
1.75～1.85
表 1-2 平均每炉钢冶炼时间推荐值
30～100
28～32(12～16 32～38(14～18 38～45(16～20
)
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：
(4) 熔池深度 h
D 1.85 50 3.38 m 15
＞100
1.50～1.75
＞100
0.665 3.382
)
(1-1)
备注 大容量取下限，小容 量取上限
备注 结合供氧强度、铁水成 分、所炼钢种等具体条 件确定
(1-2)
一致的，故须确定的尺寸是炉身高度 H身 。
H身
4V身 D 2
氧气顶吹转炉炉体设计
氧气顶吹转炉炉体设计目录一转炉系统设备.............................................................................................................- 1 -1.1 炉型.....................................................................................................................- 1 -1.1.1 转炉炉型概念.............................................................................................- 1 -1.1.2 合理的炉型要求.........................................................................................- 1 -1.1.3 转炉的基本炉型.........................................................................................- 2 -1.1.3.1 筒球型.................................................................................................- 2 -1.1.3.2 锥球型.................................................................................................- 2 -1.1.3.3 截锥型.................................................................................................- 2 -1.2 转炉炉型主要参数确定.....................................................................................- 3 -1.2.1 转炉的公称容量.........................................................................................- 3 -1.2.2 炉容比.........................................................................................................- 3 -1.2.2.1 铁水比、铁水成分.............................................................................- 3 -1.2.2.2 供氧强度.............................................................................................- 3 -1.2.2.3 冷却剂的种类.....................................................................................- 4 -1.2.3 高径比.........................................................................................................- 4 -1.3 炉型主要尺寸的确定.........................................................................................- 4 -1.3.1 筒球型氧气顶吹转炉的主要尺寸.............................................................- 4 -1.3.1.1 熔池直径D..........................................................................................- 5 -1.4 炉壳.....................................................................................................................- 6 -1.4.1 炉壳的作用.................................................................................................- 6 -1.4.2 炉壳的组成.................................................................................................- 6 -1.4.2.1 炉帽.....................................................................................................- 6 -1.4.2.2 炉身.....................................................................................................- 8 -1.4.2.3 炉底.....................................................................................................- 8 -1.4.2.4 制作及要求.........................................................................................- 8 -1.5 炉体支撑系统.....................................................................................................- 9 -1.5.1 托圈与耳轴.................................................................................................- 9 -1.5.1.1 托圈与耳轴的作用、结构.................................................................- 9 -1.5.1.2 托圈与耳轴的连接...........................................................................- 10 -1.5.2 炉体与托圈...............................................................................................- 10 -1.5.3 耳轴轴承座...............................................................................................- 13 -1.6 转炉倾动机构...................................................................................................- 14 -1.6.1 工作特点...................................................................................................- 14 -1.6.1.1 减速比大...........................................................................................- 14 -1.6.1.2 倾动力矩大.......................................................................................- 14 -1.6.1.3 启动制动频繁，承受的动载荷大...................................................- 14 -1.6.1.4 工作条件恶劣...................................................................................- 15 -1.6.2 结构要求...................................................................................................- 15 -1.6.2.1 满足工艺需要...................................................................................- 15 -1.6.2.2 具有两种以上倾动速度...................................................................- 15 -1.6.2.3 安全可靠运转...................................................................................- 15 -1.6.2.4 良好的适应性...................................................................................- 15 -1.6.2.5 结构紧凑效率高...............................................................................- 15 -1.6.3 转炉倾动机构的类型...............................................................................- 16 -1.6.3.1 落地式倾动机构...............................................................................- 16 -1.6.3.2 半悬挂式倾动机构...........................................................................- 17 -1.6.3.3 全悬挂式倾动机构...........................................................................- 17 -1.6.3.4 液压式倾动机构...............................................................................- 18 -图目录图 2 氧气顶吹转炉吹氧总图...........................................................................................- 1 - 图 3 顶吹转炉常用炉型示意图.......................................................................................- 2 - 图 4 球筒型氧气顶吹转炉...............................................................................................- 4 - 图 5 炉壳..........................................................................................................................- 6 - 图 6 水箱式水冷炉口.......................................................................................................- 7 - 图 7 埋管式水冷炉口.......................................................................................................- 8 - 图 8 剖分式托圈示意图...................................................................................................- 9 - 图 9 托圈与耳轴的连接.................................................................................................- 10 - 图 10 悬挂支撑盘连接装置...........................................................................................- 11 - 图 11 双面斜垫托架夹持器结构图...............................................................................- 12 - 图 12 平面卡板夹持器连接结构...................................................................................- 12 - 图 13 薄片敢带连接结构...............................................................................................- 13 - 图 14 自动调心滚动轴承座...........................................................................................- 14 - 图 15 小型转炉落地式倾动机构...................................................................................- 16 - 图 16 大型转炉落地式倾动机构...................................................................................- 16 - 图 17 行星减速器的倾动机构.......................................................................................- 17 - 图 18半悬挂式倾动机构................................................................................................- 17 - 图 19 全悬挂式倾动机构...............................................................................................- 18 - 图 20 转炉液压传动原理示意图...................................................................................- 18 -表目录表格 1 比例系数k.............................................................................................................- 5 - 表格 2 吹炼周期与吹氧时间推荐值...............................................................................- 5 -一 转炉系统设备图 1 氧气顶吹转炉吹氧总图1.1 炉型1.1.1转炉炉型概念指用耐火材料砌成的炉衬内形。
冶金工程专业80t顶吹氧气转炉设计（可编辑）
冶金工程专业80t顶吹氧气转炉设计《钢冶金学》毕业设计炉型:80t顶吹氧气转炉学院名称:材料与冶金学院专业: 冶金工程年级: 冶44 学生姓名: 学号:指导老师: 完成时间: 前言氧气转炉是炼钢法是当前国内外主要的炼钢方法。
氧气转炉炼钢自20世纪40年代初问世以来,在世界各国得到了广泛的应用,技术不断地进步,设备不断地改进,工艺不断地完善。
在短短的五十几年里,从顶吹发展到底吹、侧吹发展到复合吹炼。
氧气转炉炼钢的飞速发展,使炼钢生产进入了一个崭新的阶段,钢的产量不断增加,成本不断的下降。
从日前来看,转炉炼钢可以说是最佳的炼钢方法。
本设计是根据学校教学环节安排的一个实践学习环节过程,以社会和经济发展需要为出发点,以职业需求为直接依据。
是冶金技术专业学生在学习专业课程之后进行的一个重要的独立性实践过程,培养学生综合应用所学的炼钢理论知识去分析和解决实际问题的能力。
这也是我们步入社会和工作岗位之前的一次实训,通过这次课程设计的学习,可以帮助我们巩固、深化和拓展炼钢学的知识面,更好的将理论知识与生产实际相合起来,掌握一般设备工艺的基本思路和方法。
为以后踏入工作岗位奠定了一个良好的基础,为实际工程设计奠定基础,使我们能够很快、很好的融入工作岗位和社会。
在本次的炉型设计中,参阅了大量有关转炉炼钢工艺、炼钢生产设备等文献,得到首钢集团提供的资料与经验数据。
还得到了老师们的指导和大力支持,广大同学的帮助。
在此一并表示衷心的感谢。
由于个人所学的知识和水平有限,加上没有实际的生产实践经验,存在缺点和错误之处,敬请老师批评和指正。
目录1 设计目的- 1 -2 设计内容- 1 -3设计步骤及说明- 1 -3.1 物料平衡和热平衡计算- 1 -3.1.1原始数据的选取- 1 -3.1.2 物料平衡计算 - 3 -3.1.3 热平衡计算- 9 -3.2 顶吹转炉炉型的设计及计算- 13 -3.2.1 转炉的公称容量及其表示方法 - 13 -3.2.2 转炉炉型的选择- 13 -3.2.3 转炉炉型主要参数的确定- 13 -3.2.4 转炉炉型主要尺寸的确定- 14 -3.2.5炉衬的组成、材质选择及厚度的确定- 17 -3.2.6 炉壳厚度和转角半径的确定- 17 -4 80t顶吹氧气转炉炉型的绘制- 18 -参考文献 - 18 -设计目的本课程是冶金技术专业学生学习专业课程之后进行的一个重要的独立性实践教学环节。
推荐-850万吨氧气顶吹转炉设计 精品
（）任务书机电工程系冶金工程专业08级（20XX届）2班汪洋学生江西理工大学应用科学学院08级（20XX届）学生（）开题报告设计（）题目设计一座年产800万吨良坯的转炉炼钢车间专业冶金工程学生姓名汪洋指导教师肖志华█教研室主任：（签名）█系教学主任：（签名设计一座年产800万吨良坯的转炉炼钢车间摘要现代转炉炼钢要求采用大型、连续、高效设备先进生产工艺，布局合理、管理先进、节约能耗、减少污染、降低投资成本。
本设计主要任务是设计一座年产800万吨良坯的转炉炼钢车间，建有三座350吨顶底复吹转炉，采用“三吹二”操作，为提高钢材质量和高效连铸的要求，车间建有CAS-OB和RH真空处系统，本设计要求100%的连铸比。
整个生产过程由计算机自动进行动态和静态控制。
本设计主要内容包括：物料平衡和热平衡计算，转炉炉型及氧枪设计；主要经济技术指标的确定和生产流程的确定；车间设计及车间生产过程概述。
关键词：复吹转炉；氧枪；连铸;物料平衡；热量平衡An annual output of 8 million tons of good characterize the converter steelmaking workshopABSTRACTWith the rapid development of iron-steel industry now days, modern steel plants require adopting long-scale, continuous and high efficient equipment, advanced management. It should save energy, and make less pollution and reduce the investment cost.This workshop is designed to produce 8000 thousand tons qualities ingots. Three BOF which are brown oxygen from their top adoption “three blowing two”. In the while, the refining equipment RH and CAS-OB are used for raising the steel quality and high efficient continuous casting. puter being operated automatically control the technological process of whole plant dynamically and satirically .This design include: the balance of material and quantity of heat; the design of shape and equipment of the workshops.Key words:BOF of blowing air on the top and bottom; Equipment of blowing oxygen; Continuous casting；Material balance；Heat balance目录1绪论转炉是钢铁冶金主体设备之一，当前，社会和经济可持续发展新价值观和环保新法规对转录的设计与操作提出来越来越严格的要求，能否实现最大限度的效率和最小程度的污染，而且还要经济有效，及其生存发展可能性等问题，高效率，高质量，高寿命，低污染，低问题，这是设计目标。
180t氧气炼钢转炉的设计
摘要自1952年第一座氧气顶吹转炉投产以来，氧气顶吹转炉的实践表现出很多的优点，使氧气顶吹转炉炼钢法逐渐的成了世界炼钢的主要方法。
随着社会的发展，各方面对钢材的需求也越来越多。
为了满足社会各方面对钢材的需求，改进炼钢的生产工艺和设备是必不可少的。
作为转炉炼钢的主要设备之一，转炉炉体的设计直接关系到炼钢的产量、质量、炉龄、成本和安全等。
本文以设计180t氧气顶吹转炉炉体为目标，合理的设计出能够安全顺行的转炉炉体。
对转炉炉体的设计主要包括炉型设计、炉衬设计和炉壳设计三方面，为了衔接炉体其它附属部件，也对转炉的托圈和耳轴作出相应的设计。
在炉型设计方面，主要包括炉型的选择、炉容比的确定和炉型主要尺寸的确定。
在炉衬设计方面，主要是对炉衬材质和炉衬厚度的设计，为了提高钢水的质量，增加炉衬的使用寿命，减少炉衬的砌筑成本，选择了新型的镁钙碳大砖作为炉衬材料。
在炉壳设计方面，主要是炉壳材质选择和炉壳钢板厚度的确定，为了增加生产的安全系数和炉龄，选择了综合性能更好的新型炉壳材料SM400ZL。
最后对所设计转炉炉体的高径比进行校核，高径比满足条件，可认为所设计的炉体尺寸是合适的，能够保证转炉的正常冶炼进行。
关键词转炉炉体，炉型，炉衬，炉壳ABSTRACTSince 1952 first BOF put into operation, the BOF practice showed a lot of advantages, the top-blown oxygen converter steelmaking method gradually became the world's steelmaking method. With the development of society, all steel demand is also increasing. In order to meet all sectors of society to face the demand for steel, improved steelmaking production processes and equipment is essential. As one of the main equipment，the BOF converter furnace design is directly related to the production of steel-making, quality, furnace, cost and safety. Design 180t oxygen top-blown converter furnace as the goal, that can ensure safety production facility was reasonable designed out. The design of the converter furnace includes the furnace profile design, lining design and the furnace shell, the convergence of the other subsidiary parts of the furnace, make the appropriate design of the converter trunnion ring and trunnion. The design of furnace includes the choice of furnace profile, determine the furnace volume ratio and furnace size. Lining design is aimed to choose the lining material and determine the lining thickness, in order to improve the quality of molten steel, increase the lining life and reduce the lining cost, the new magnesium calcium carbon brick was chosen as a lining material. For the design of the furnace shell, in order to increase the safety factor of production and furnace life, a new furnace shell material SM400ZL with better comprehensive performance was used. Last check the height to diameter ratio of designed converter furnace. The height to diameter ratio could meet the conditions, it could be concluded that the design of the furnace size is appropriate to ensure the normal smelting converter.Key words converter furnace, furnace profile, furnace linings, furnace shell目录摘要 (1)ABSTRACT................................................................... I I1 绪论 ....................................................错误！未定义书签。
氧气顶吹转炉设计毕设说明书
燕山大学毕业设计（论文）120T氧气顶吹转炉主体设备及倾动结构设计学院里仁学院年级专业08冶炼1班学生姓名田廷稳指导教师许志强目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第一章绪论 (1)1.1氧气顶吹转炉主体概述 (1)1.2 120T氧气顶吹转炉主体设备设计总体说明 (1)第二章转炉炉型的设计 (3)2.1根据原始数据对转炉炉腔类型进行选择及计算 (3)2.2对转炉炉体进行计算（炉衬、炉壳厚度、炉帽、炉身、炉底尺寸） (4)2.3 120T转炉炉型设计过程 (4)2.4设计原始条件及计算所得的数据 (7)第三章倾动力矩的计算 (8)3.1 倾动力矩简述 (8)3.2 空炉重量及重心位置计算 (8)3.2.1计算思想 (9)3.2.2新炉空炉重量及重心位置 (9)3.2.3老炉空炉重量及重心位置 (10)3.2.4新老炉钢液的重心位置的确定 (11)3.3倾动力矩的计算 (13)3.3.1 计算方法简述 (13)3.3.2．转炉倾动力矩的计算步骤 (13)3.3.3．转炉倾动力矩的计算数据 (14)第四章托圈的设计 (20)4.1 托圈部件整体说明 (20)4.2 托圈断面形状的选择 (21)第五章耳轴支撑结构设计 (22)5.1耳轴轴承的工作特点及其选择 (22)5.2游动侧轴承支座的选择 (22)第六章倾动机构的设计 (25)6.1倾动方案的确定 (25)6.2电动机的选择 (26)6.3一级减速器的选择 (27)6.4二次减速器的设计 (28)6.5二次减速器机构及总装配图 (33)6.6本章小结 (34)总结 (35)致谢 (39)参考文献 (40)附录一开题报告 (41)附录二文献综述 (52)附录三外文翻译 (59)第一章绪论钢铁工业是整个工业发展的基础，对一个国家而言，钢铁生产对十国民经济各部门都有重大意义。
随着工业的迅速发展和现代科学技术的进步，对高质量钢的需求量口益增长，炼钢新技术和新工艺的不断涌现，与此相适应的炼钢设备也得到了很大的发展。
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《冶金工程设计》课程
设计报告
学院:冶金与材料工程学院专业班级: 冶金工程
学生姓名: 学号:
设计地点（单位）________ ______ _
设计题目:______________顶吹氧气转炉炉型设计__________
完成日期：2013年12 月26 日
指导教师评语:
成绩（五级记分制）:______ __________
指导教师（签字）:________ _______
顶吹氧气转炉炉型设计
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。
1氧气顶吹转炉炉型及各部分尺寸
1.1 炉型选择
转炉炉型由炉帽、炉身、炉底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，所以通常按照熔池形状将转炉炉型分为筒球型、锥球型、和截锥型等三种。
炉型的选择往往与转炉的容量有关。
（1）筒球型：熔池由球缺体和圆柱俩部分组成。
其主要被国内外大中型转炉普遍使用。
（2）锥球型：熔池由球缺体和倒截锥体俩部分组成。
我国中小型转炉普遍使用这种炉型，也适用于大型炉。
（3）截锥型：熔池为一个倒截锥体。
一般不适用于大容量炉。
往往被顶底复吹转炉采用。
本设计是要设计容量为300 t的大型转炉，选用筒球型转炉。
1.2 炉容比
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。
近20年的大型转炉其炉容比都在0.9到1.05之间，本设计选取炉容比为0.90。
1.3 转炉主要尺寸的确定
1.3.1 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。
据公式（1）计算。
D=
其中：G ——新炉金属装入量，t；（取公称容量）；
t ——吹氧时间，min，参考表2，取t为20 min；
K——比例系数，参考表1，取K为1.60。
则本300 t转炉的熔池直径为
D..m
===
16620
表1 系数K 的推荐值
转炉容量/t
<30 30~100 >100 备注
K 1.85~2.10
1.75~1.85
1.50~1.75
大容量取下限，小容量取上限
表2 平均每炉钢冶炼时间推荐值
转炉容量/t <30 30~100 >100 备注
冶炼时间/min
28~32 （12~16）
32~38 （14~18）
38~45 （16~20）
结合供氧强度、铁水成分和所炼钢种等具体条件确定
注：括号内数系吹氧时间参考值。
（2）熔池深度0h
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，取球缺底半径R =1.1D = 6820 mm ，此时熔池体积C V 与熔池直径存在如下关系：
2
3
07900046C V .hD .D =-，即3
02
0046079C V .D h .D
+=。
密度
385230835827385230835816002736959.(T ).()kg/m ρ=-+=-+=钢 熔池体积
330000069594311c V //. m ===装入量密度 则熔池深度
3032
2
4311004662000790620170469907C V .D h .D
.../...m ++⨯=⨯＝（）（）＝ 1.3.2 炉帽尺寸
（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。
一般为60°到68°，小炉子取上限，大炉子取下限。
在本设计中取θ=60°。
（2）炉口直径d 0
一般炉口直径为熔池直径的43%到53%，小炉子取上限，大炉子取下限。
本设计中取取炉口直径为熔池直径的43%，即
06204326662666d .%.m mm =⨯≈=
（3）炉帽高度H 帽
取炉口上部直线段高度H 0= 300 mm ，则炉帽高度为：
00050503336H =.D-d tan +H =.-tan +.=.m θθ帽（）（6.202.66）
1.3.3 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。
其直径与熔池直径一致，即为D 。
（2）炉身高度H 身
2244b c H =V /(D )(V V V )/(D )∏∏=--身身帽
式中 V 身、V 帽 、C V ——分别为炉身、炉帽、熔池的容积。
其中：
()()22
2
0000012
4
V =
H -H D Dd d d H π
π
+++帽帽
=
()()3.067.24
67.267.220.620.63.0-36.312
222⨯⨯++⨯+ππ
=52.01 m 3。
V b ——转炉有效容积，为V 身、V 帽 、C V 三者之和，取决于容量和炉容比
309300270b V =G=.=m ⨯⨯炉容比。
由此，则有炉身高度为：
244D C /D =V H -V -V /D =V ππ2帽身身（）（）（）
=4(270-52.01-43.11)/(π×6.202) = 5.79m = 5790 mm 。
1.3.4 出钢口尺寸
出钢口内口一般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。
(1) 出钢口中心线水平倾角β
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，一般15°到20°，大型转炉出钢口中心线水平倾角趋于减小，本设计中取β = 15°。
(2) 出钢口直径d 出
出钢口直径决定出钢时间，因此随炉子容量而定。
可用如下经验公式确定：
d =出 cm
式中 G ——转炉公称容量，t 。
则在本设计中，出钢口直径为：
2425024d .cm .m ====出
(3) 出钢口衬砖外径和出钢口长度
取出钢口衬砖外径为出钢口直径的6倍，即为：0.24×6 = 1.44m 取出钢口长度为其直径的7倍，即为：0.24×7 =1.68m 。
2 转炉炉衬
通常炉衬由永久层、填充层和工作层组成，也有的转炉不设填充层。
在本设计中不设填充层。
永久层紧贴炉壳，修炉时不予拆除。
其主要作用是保护炉壳，用镁砖砌筑。
工作层是与金属、熔渣和炉气接触的内层炉衬，工作条件苛刻，设计中用镁碳砖砌筑。
各层厚度参考下表3。
表3 转炉炉衬厚度设计参考值
设计中取值见表4。
表4 转炉炉衬厚度取值
3转炉炉壳
炉壳由钢板制成，常用材质有16Mn 、15MnTi 、14MnNb等，其厚度参考表5，
表5 几种炉子容量的实际炉壳尺寸
本设计中取值如下：
炉帽炉壳：75 mm ；
炉身炉壳：85 mm ；
炉底炉壳：80 mm 。
4验算高径比
根据计算结果和取值，本设计中高宽比为:
D = (0.08+0.75+0.45+1.78+5.79+3.36)/(0.085+0.085+0.2+0.2+0.85+0.85+6.2)
=1.44
本设计所得得高径比为1.44，在推荐值1.35~1.65之间，故本炉较为合理。
故本设计的具体参数总结如表6。
表6 转炉主要性能表。