转炉系统设备

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7-1 转炉的公称吨位怎样表示，我国顶吹转炉的最大公称吨位是多少?

转炉的公称吨位又称公称容量，是用炉役炉平均出钢量来量度。例如120t转炉，即炉役炉平均出钢量为120t；300t转炉，炉役炉平均出钢量是300t。用炉役炉平均出钢量表示公称吨位，既不受装入炉料中铁水比例的限制，也不受浇铸方法的影响。根据转炉的炉出钢量，可以计算出相应的装入量。

出钢量=装入量/金属消耗系数

装入量=出钢量×金属消耗系数

金属消耗系数为吹炼1t钢所消耗钢铁料的数量，由于原材料及操作条件的不同，金属消耗系数也不一样。

顶吹转炉公称吨位在100t以下的为小型转炉，公称吨位在200t以上的为大型转炉，100～200t 的为中型转炉。目前我国转炉最大公称吨位是300t。

7-2 什么是转炉炉型，选择转炉炉型的依据有哪些?

转炉炉型指砌砖后转炉的内型的几何形状。选择转炉炉型应考虑以下因素：

(1)有利于炼钢过程物理化学反应的进行；有利于炉液、炉气运动；有利于熔池的均匀搅拌。

(2)喷溅要小，金属消耗要少。

(3)炉壳容易加工制造；炉衬砖易于砌筑；维护方便，炉衬使用寿命长。

(4)有利于改善劳动条件和提高转炉的作业率。

7-3 转炉炉型有哪几种，各有什么特点?

已投产的顶吹转炉炉型有筒球型和锥球型两种。推荐采用锥球型。

(1)筒球型。熔池由圆筒体与球缺体组合而成。它的特点是炉型简单，炉壳加工容易，内衬砌筑方便，有利炉内反应的进行。如攀钢120t转炉，太钢50t转炉等，都是筒球型的炉型。(2)锥球型。熔池由倒圆锥台体与球缺体组合而成。锥球型熔池更适合于炉液的运动，利于物理化学反应的进行，在熔池深度相同的情况下，若底部尺寸适当，熔池直径比筒球型相应大些，因而增加了反应面积，有利于脱除P、S。如宝钢300t转炉，首钢210t转炉就是这种炉型。

7-4 转炉的主要参数有哪些?

转炉的主要参数有：

(1)转炉的公称吨位。

(2)炉容比。又称容积系数，即转炉砌砖后的工作容积(又称有效容积)与公称吨位之比，可用符号V／T表示，单位是m3／t。

炉容比是表明每公称吨位钢所需要的冶炼空间。原料中铁水比例多，或铁水中Si、P含量高，或者冷却剂以铁矿石(或氧化铁皮)为主,炉容比应选择大些。炉容比一般在0.85～1.0的范围，为减少喷溅，炉容比最好在0.90以上。

(3)高宽比。转炉总高与炉壳外径之比，用H总／D壳表示。

高宽比过大，转炉炉体细长，导致厂房高度及相关设备高度增高，因而基建投资费用和设备费用也相应增多；高宽比过小，转炉是矮胖型，喷溅物易于从炉口喷出，热量、金属损失较大，同时也恶化了操作入员的劳动环境。所以，高宽比也是衡量转炉设计是否合理，

各参数选择是否恰当的一个标志。一般高宽比在1.35～1.65的范围内选择。

7-5 转炉为什么采用水冷炉口，怎样维护炉帽?

吹炼过程中，高温炉气以一定速度冲出炉口，同时还带出喷溅物粘附于炉口，很难清理；在加废钢、兑铁水时，炉口还要受到冲撞和高温冲刷；因此炉口部位的耐火衬砖极易损坏，发生炉口变形，与炉衬砖寿命不能同步，又不便维护修理。所以在炉口装有水冷构件，以减缓炉口损坏变形，使其能与炉衬砖寿命同步。

炉帽上设有出钢口，它经常受高温炉气和喷溅物的直接热作用。为了保护炉帽减小变形，在炉帽

外壳钢板上焊有环形伞状挡渣板，可以避免喷溅物直接粘附在炉帽外壳钢板上，同时对炉体和托圈也起到了保护作用。还可用环形冷却水管冷却炉帽。

7-6 转炉炉体由哪几部分组成，炉底的结构有哪两种形式?各有什么特点，炉壳采用什么材料制作?

转炉炉体是由炉帽；炉身、炉底3部分组成。其中炉底结构有两种类型，即固定式死炉底和可拆卸式活炉底。固定式炉底的转炉，其炉壳是一个整体，修砌炉衬时，从炉口进入炉内工作，称为上修法。可拆卸炉底的转炉，炉帽与炉身的外壳是一个整体，炉底与炉身用螺栓固定；修炉时首先拆下炉底，炉身内衬与炉底分别进行拆、砌，然后将修砌好的炉底运来安装；修炉时是从炉身下部进入炉内，因此也称下修法。

吹炼过程中，转炉炉壳始终处在高温下工作，制作炉壳的钢板不仅要承受耐火材料、金属液、熔渣液的全部重量；倾动时要承受扭转力矩的作用，还要适应高温频繁作业的特点。为此要求炉壳在高温下不变形，在热应力作用下不破裂，具有足够的强度和刚度。采用优质低合金钢容器钢板制作。炉壳钢板厚度可根据转炉拘公称吨位，并参考已投产相应转炉的数据及国家钢板标准选用。7-7 转炉的托圈与耳轴的作用是什么，其结构是怎样的，各用什么材料制作?

托圈与耳轴是支撑转炉炉体和传递倾动力矩的构件。托圈断面为矩形箱体结构，在中间焊有垂直筋板以增加其刚度，托圈内通水冷却，可降低热应力。其材质可用优质Q345钢板焊接成型，或用铸钢成型。为了制造加工、运输的方便，大型转炉的托圈可分段制造后再组装成一体。

另外还有一种托圈是半圆形开口式结构，称为马蹄形托圈。这种托圈，转炉炉体可以整体移出，易地拆炉修砌，能实现一吹一的吹炼模式。

耳轴必须具有足够的强度和刚度，可用40Cr合金钢锻造加工制造。耳轴受热会产生轴向伸长和翘起变形，因此为适应耳轴伸长的位移，有一侧耳轴的轴承选用轴向游动的，其轴承支座为铰链连接结构；通常将驱动侧耳轴的轴承选用轴向固定的，而另一侧耳轴的轴承选用轴向游动的。耳轴也可通水冷却。

7-8 对转炉的倾动速度和倾动角度有哪些要求?

转炉的倾动机械是处于高温、多尘的环境下工作，其特点是倾动力矩大、速比高、启动和制动频繁、承受较大的动载荷，因此对转炉的倾动机械提出以下要求：

(1)炉体能正、反倾动360°，平稳而又准确地停在任一倾角位置上，以满足兑铁水、加废钢、取样、测温、出钢、倒渣、喷补炉等工艺操作的要求；并与氧枪、副枪、炉下钢包车、烟罩等设备有连锁装置。

(2)根据转炉工艺操作的要求，转炉的倾动速度为无级调速，以满足各项操作的需要。在出钢、倒渣、人工取样时，转炉要平稳缓慢的倾动，以免钢渣猛烈晃动，甚至喷出炉口；当空炉，或从水平位置竖起时，转炉均可采用较高的倾动速度，以减少辅助时间；当接近预定位置时采用低速运行，以便转炉定位准确，操作灵活。

(3)安全可靠。当发生故障时，应备有继续工作的能力，坚持到本炉钢冶炼结束。

(4)由于托圈翘曲变形而引起耳轴轴线发生一定程度的偏斜，此时各齿轮副仍能保持正常啮合。

(5)倾动机械结构应紧凑、占地面积少、投资省、效率高、维修方便等。

转炉倾动速度在0.15～1.5r/min。

7-9 转炉倾动机械由哪几部分组成，目前转炉使用的倾动机械有哪几类?

转炉的倾动机械主要由驱动电动机、制动器、一级减速器和末级减速器组成，末级减速器的大齿轮装套在转炉驱动侧耳轴上。减速器可选用蜗轮副减速器、或正齿轮减速器、或行星减速器等。就其传动机械安装的位置，可分为落地式倾动机械、全悬挂式倾动机械。就其驱动动力除用电力驱动L还可用液压驱动。目前以采用电力驱动为主。

7-10 什么是落地式倾动机械、全悬挂式倾动机械，全悬挂式倾动机械结构是怎样的，有哪些特点？