140T_转炉炉型设计

14 0T 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：
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 :
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
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基本合适的。

2.6 炉衬厚度确定
炉身工作层选 700m ，永久层 115mm ，填充层取 100mm 总厚度为 700+115+100= 915mm
炉壳内径为 : D壳内=4.99+0.915×2=6.82m
炉帽和炉底工作层，均选 600mm ，炉帽永久层 150mm ，炉底永久层用标准镁砖立砌一层 230mm ，黏土砖平砌三层55×3= 165mm ，则炉底砖衬总厚度为：
600+230+165= 950MM
故炉壳高度为：
工作层材质全部用镁碳砖。

A: 炉壳厚度确定
炉身部分选 70mm 厚的钢板，炉帽和炉底部分均选用 60mm 厚的钢板，则：
2.7 验算高宽比：
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。

3 炉衬简介
3.1 炉衬组成
转炉炉衬由永久层，填充层和工作层组成。

永久层紧贴着炉壳钢板，通常是用一层镁砖或铝砖侧砌而成，其作用是保护炉壳。

修炉时一般不拆除炉壳永久层填充层介于永久层和工作层之间，一般用焦油镁砂或焦油白云石料捣打而成。

工作层直接与钢水，炉渣和炉气接触，不断受到物理的，机械的和化学的冲刷，撞击和侵蚀作用，另外还要受到工艺操作因素的影响，所以其质量直接诶关系到炉龄的高低。

国内外中小型转炉普遍采用焦油白云石或焦油镁砂质大砖砌筑
炉衬。

为提高炉衬寿命，目前已广泛使用镁质白云石为原料的烧成油浸砖。

我国大中型转炉多采用镁碳砖。

3.2 炉衬砌筑
(1) 砌筑顺序：
转炉炉衬砌筑顺序是先测定炉底中心线，然后进行炉底砌筑，在进行炉身，炉帽和炉口的砌筑，最后进行出钢口炉内和炉外部分的砌筑。

(2) 砌筑要求
①背紧，靠实，填满找平，尽量减少砖缝 ;
②工作层实行干砌，砖缝之间用不定型耐火材料填充，捣打结实；
③要注意留有一定的膨胀缝 .
3.3 提高炉衬寿命的措施
(1) 提高耐火材料的质量；
(2) 采用均衡炉衬提高砌炉质量；
(3) 改进操作工艺；
(4) 转炉热态喷补；
(5) 激光监测；
(6) 采用溅渣护炉技术；
以上便是本次设计说明的全部内用，谢谢!。