转炉炉型设计

转炉炉型设计

日本和欧盟区的在役炉座1990年和92座下降到28座和58座，下降幅度分别为56.9%和3却15510m3上升到4157m3和2063m3，上升幅度为166.22%，这基本代表了炉大的发展状况。

高冶炼、比命化炉操的要势受到大家越高的注和青睐但是炉大型化作为一项系统程,它立足自身条仍须匹配的炼钢、结和炼焦国近年推出的《产业发展中规定炉炉容在300m以归为淘汰落后能项目，在扩炉容积的淘汰范围的趋势时国内钢产业的快速发界和高大化的发展进程。由于炉具备的单位投资省、效能高和成本低等特点，从而有效地增强了其竞争力。

20世纪炉容积增长非世纪初，炉炉缸直径4-5m，年产铁水约100000吨左右，原料主要。20世纪末，最大炉的炉缸直径达到14-15m，年产铁水300-400万吨。目前，特达到甚至超过100如，大分厂2号炉（日本新日铁）炉缸直径15.6m，生产能力为1/天。蒂森-克尔格恩2号炉炉缸直径14.9m，生产能力为12000末全世界2000立方0座，其中日本占1/3，中国有四座。全世界4000立方以上炉已超过2其中日本15座，中国有1座在建设中。

我国炉大型化与国外基本相是采取新建大型座旧小成大型炉和炉大修扩容等形式来推动着化发不完全统计，我以来相继建成投产的3200m3级15座，4000m3级0m3级3座有越来越势。目前，河北迁钢和山东企业也正在建设4000m3级炉，近来宝钢湛江和武钢防城港项目也在规划筹建5500m3级超大型炉。

我国炉大型化的标依据炉容积的大小来划分的，且衡量标准也由过去的1000m3提高到2000m3，甚至更大。虽然大炉相对炉存产率高、生产稳定、指标先进和成本低等显著点于我国的发展状况，我们仍然需要科学客观地看待炉是，炉内部工作空间剖面的形状称为炉炉型或炉内型。炉冶炼的实质是上升的的炉料之间进行传热传质因此必须提供燃料燃烧的空间，提供高温煤气流与炉料进行传热传质的空问。炉炉型要适应原燃料条件的要求，保证冶炼过程的顺利。

1.1炉型的发展过程

炉展过程主术条件和原燃料条件的限制。随着原燃料条件的改善以及鼓风能力的提型也在不断发展，炉型演变过程大体可分为3个阶段。

（1法。在土坡挖洞，四周砌行块，以木炭冶炼，这是原始的方法。

（－寸过大出于当工业不发达，炉冶炼以人力、蓄力、风，鼓风能力很弱，为缸截面获得高温，炉缸直冶炼以木炭或无烟煤为燃料，机械强度很低炉被压碎，从而影响料柱度很低；为了人工装够将炉料装到炉喉直径也很小，而大的炉腰，延长了烟气在炉内停留时间，起到焖住炉内热量的作用。因此，炉缸和炉喉直径小，有效高度低，而炉腰直径很大。这类炉生产率很低，一座28m3炉日产量只有1.5 t左右。

（3）近－由于能力进一步提高．原燃料处理更加精细，炉炉型向着“大型横向”发展。炉内型合理与否对炉冶炼过程有很大影响。炉型设计合理是获得良好技术经济指标，保证炉操作顺行的基础。

1.2五段式炉

有效客积和高度炉大钟下降位置的下沿到铁口中心线间的距离称为炉有效高度，对于无钟炉顶为旋转溜槽最低位置的下缘到铁口中心线之间的趴离。在有效高度，炉型所包括的容炉高度，对炉内煤气与炉料之间传热传质过程行很大影响。在相同炉窖和冶炼强度条件下，增大有效高度，炉料接触机会增多，有利于改善传热传质过程、降低燃加有效高度，料校对煤气的阻力增大．容易形成料供，对炉科下降不利。炉有效高度应适应原燃料条件，如原燃料强度、粒度及均匀性等。生产实践证明，炉有效高度与有效容积有一定关系，但不是直线关系，当有效容积增加到—定值后，有效高度的增加则不显著。

②炉缸炉炉型下部的圆筒部分为炉缸，炉缸的上、中、下部位分别没有风口、渣口与铁口，现代大型炉多不设渣口。炉缸下部容积盛装液态渣铁，上部空间为风口的燃烧带。

（1）炉缸直径炉缸直径过大和过小都直接影响炉生产。直径过大将导致炉腹角过大，边缘气流过分发展，中跃而引起炉缸堆积，同时加速对炉衬的侵蚀；炉缸直径过小限制焦炭的燃烧．影响产员的提高。炉缸截面积应保证一定数量的焦炭和喷吹燃料的燃面燃烧强度是炉冶炼的一个重要指标，它是指每1h每1m3炉缸截面积所烧侥的焦炭的数量，一般为1.00～1.25t/(m 2·h)。炉缸截面燃烧强度的选择，应与风机能力和原燃料条件相适应，风机能力大、原料透气性好、燃料可燃性好的燃烧强度可选大些，否则选低值。

（2）炉缸高度炉缸高度的确定，包括渣口高度、风口高度以及风口安装尺寸的确定。铁口位于炉缸下水平面，铁口数目根据炉炉容或炉产量而定，一般1000m3以下炉设一个铁口，1500～3000m3炉设2～3个铁口，3000m3以上炉设3～4个铁口，或以每个铁口日出铁量1500—3000t设铁口数目。原则上出铁口数目取上限，有利于强化炉冶炼。渣口中心线与铁口中心线间距离称为渣口高度，它取决于原料条件，即渣量的大小。渣口过高，下渣量增加，对铁口的维护不利；渣口过低，易出现渣中带铁事故，从而损坏渣口，大、中型炉渣口高度多为1.5～1.7m。

（3）炉腹炉腹在炉缸上部，呈倒截圆锥形。炉腹的形状适应了炉料熔化滴落后体积的收缩，稳定下料速度。同时，可使高温煤气流离开炉墙，既不烧坏炉墙又有利于渣皮的稳定，对上部料柱而言，使燃烧带处于炉喉边缘的下方，有利于松动炉料，促进冶炼顺行。燃烧带产生的煤气量为鼓风量的1.4倍左右，理论燃烧温度1800～2000℃，气体体积剧烈膨胀，炉腹的存在适应这一变化。炉腹的结构尺寸是炉腹高度h

和炉腹角α。炉腹过高，有可能炉料尚未熔融就进

2

人收缩段，易造成难行和悬料；炉腹过低则减弱炉腹的作用。

（4）炉身炉身呈正截圆锥形，其形状炉料受热后体积的膨胀和煤气流

冷却后的收缩，有利于减少炉料下降的摩擦阻力，避免形成料拱。炉身角对炉煤气流的合理分布和炉料顺行影响较大。炉身角小，有利于炉料下降，但易于发展边缘煤气流，过小时但只边缘煤气流过分发展。炉身角大，有利于抑制边缘煤气流发展，但不利于炉料下行，对炉顺行不利。设计炉身角时要考虑。炉冶炼强度大，喷煤量大，炉身角取小值。同时要适应炉容积，一般大炉由于径向尺寸大，径向膨胀量也大，就要求小些，中小型炉大些。

（5）炉腰 炉腹上部的圆柱形空间为炉腰，是炉炉型中直径最大的部位。炉腰处恰是冶炼的软熔带、透气性变差，炉腰的存在扩大了该部位的横向空间，改善了透气条件。 在炉型结构上，炉腰起着承上启下的作用，使炉腹向炉身的过渡变得平缓，减小死角。

炉腰直径与炉缸直径和炉腹角和炉腹高度几何相关，并决定了炉型的下部结构特点。一般炉腰直径与炉缸直径有一定比例关系，大型炉D/d 取值1.09～1.15，中型炉1.15～1.25，小型炉1.25～1.5。

（6）炉喉 炉喉吴圆柱形，它的作用是承接炉料，稳定料面，保证炉料合理分布。炉喉直径与炉腰

根据任务要求,可得出以下条件：

Hu/D=2.5～3.1 Vu=1500～3000m 3设置2个铁口 炉腹3.0～3.6m

炉腰直径D/炉缸直径d=1.09-1.15 炉腹角取78o -83o

炉渣口高度1

选定炉座数为1座，炉利用系数为ηv =2.0t/(m 3 ·d),炉容积V u =2000m 3

2.2确定年工作日和日产量

年工作日为355天，日产量P 总=V u ·ηv =4000t

2.3炉缸尺寸

1炉缸直径

它是决定焦炭燃烧量和出铁能力的重要参数，大型炉一般采用经验公式：

炉缸直径 m d V u 0.1020004087.04087.04205.04205.0=?== C.风口数量

262.1==πd n

2.4炉腰尺寸

(1）

(2) 炉腰高度

在炉腹部位炉料下降缓慢，未还原的矿石在此经过充分还原后进入炉缸。因此，炉腹的高度应与炉容相适应。炉腹过高，可能是炉料还未熔化就过早的进入炉腹，容易导致悬料：炉腹过低就无法

1）炉喉直径m V d u 6.720004317.04317.03777.03777.01=?==

在炉腹部位炉料下降缓慢，未还原的矿石在此经过充分还原后进入炉缸，所以在冶炼铸造生铁和使用难还原的矿石的时候，炉腰要高一些好。

炉腹高度

()()m V V V V h u u u u 2.3517.0719.05879.636818.11841.08129.07848.02=+++=-

(5)

(6)有效高度

炉有效高度直接影响到炉的还原能力和热交换能力，并对料柱的透气性带来影响

有效高度

m h h h h h h u 273.28.1152.37.45

4321=++++=++++= (7)死铁层高度

炉腹体积 ()

()3222227.28510011369.1272.3262.012m d Dd D h V =++?=++=π

所以，设计合理。具体设计参数见表2.1。

表2.1 炉内型参数

第三章 结论

经过3周的努力，通过查阅文献和老师的指导，我终于完成了本次设计任务。本次设计以2000m 3炉本体设计为课题，遵循现代炉实用、先进、优质、低耗、长寿、环保的设计思想。 首先通过确定高径比、利用系数等参数，规划并设计出合理的炉型尺寸， 炉寿命与炉设计密不可分，合理的炉设计，对延长炉寿命至关重要。2000m 3炉设计为适当矮胖型，并加深死铁层厚度。这有利于开通死料柱下部通道,从而减少出铁时铁水环流对炉衬的侵蚀,同时较深的死铁层可贮存较多的铁水,保证炉缸有充足的热量储备,稳定铁水温度和铁水成分。 这次设计让我再次系统的回顾了大学三年以来所学习的相关知识，并对其进行了系统性的运用，从中获益匪浅。

炉长寿是现代炉追求的目标，炉长寿就意味着经济效益的提高。近几年，随着我国钢铁工量迅速增加，炉容积向大型化发展，炉的设计水平、炉寿命都有了较大较高，一代炉役寿命20年以上公司千叶6号炉（4500m 3）和水岛2号、4号炉都取得了20年以上的的部分炉已将长。相比而言，我国炉装备的长寿水平则较低，一般一代炉役无中修寿命低于10炉可实现10～15年的长寿目标，其长寿总体水平与国外先进水平相差甚大。

1.炉长寿的影响因素

炉能否长寿主效果时采用的长寿技术，如的炉操作工艺管理和优质的原燃料条件。四是有效的炉体维护技术。这四者缺一不可，但第一项是炉能否实现长寿的改善施来获得长寿，将变得十分困难，而且还要以投入巨大的维护资金和损失产量为代价。因此，提高炉的设计和建设水平，是实现炉长寿的根本所在。

2.影响一代炉龄的关键部位

大量事实表明，影响现代炉一代炉役寿命的薄弱环节主要集中在两个区域：一是炉腹、炉腰至口、渣口）

3.现代长寿炉的设计思想

从国内外近年大备技思想有以下方面：

（1）注重炉整体寿命的优化设计，精心施工，确保炉各部位同步长寿。

（2）强调高效冷却设配，从炉底至炉喉全部采用冷却器，无冷却盲区，并针对炉不同部位的破损特点，选用不同材质的冷却设备和耐火材料。

（3）增加死铁层对炉缸侧壁的

（4）在追求炉长寿（炉容产铁量1.0万～1.5万t/m3）的同时，也追求高利用系数（有效容积利用系数最高达2.5 t/（m3.d））、高喷煤比（喷煤量达200kg/t 以上）等。

（5）采用有效的技术监测、炉体使用成分稳定的优质原燃料。

4.现代炉长寿装备发展趋势

（1）采用全炉冷却设备

我国近年来新建或大修后的炉，都采用全炉体冷却技术装备，从炉底至炉喉全部采用冷却器，无冷却盲区，可实现炉各部位的同步长寿。例如宝钢4号炉、武钢6号炉、鞍钢新1号炉均采用全炉体冷却技术。炉效果，有一些炉在铁口四周采用铜冷却壁（如武钢）。同时，在炉衬耐材方面，采用以下两种方法来获得炉缸长寿保护层：一是强化冷却理论或热解决论，即采用全碳质材料炉底炉缸结构；二是碳质－陶瓷材料复合炉底炉缸结构。

1）全碳质材料炉底炉缸结构。主张高导热设计的薄壁炉衬结构，强调通过高导热系数的半石而实现热平衡。同时利用良好的导热性，在炉缸内侧壁部位降低工作面（热面）温度，并形成渣皮状附着物，将800℃等温线推至碳砖以外，保护炉缸内壁，实现炉缸系统的安全高效长寿。此类炉缸侧壁耐材使用具有高导热系数（600℃18.4W/m.K，20℃60～80W/m.K）的热等静压小块碳砖或超微孔碳砖，其透气度比度能阻止铁水和熔渣的渗透，具有高抗碱性能，可吸收部分热应力。配以高效的的温度梯度，从而在炉缸侧壁炉衬耐材的热面形成一层稳定的凝结保护层，抵抗炉缸侧壁的“象脚形”侵蚀，使炉缸长寿。小块碳砖还能缓冲缸壁的径向热膨胀，能调节缸壁厚度上的差热膨胀，使大块碳砖常发生的环形裂纹大大减少。热压碳砖已在世界上300余座炉的炉缸内衬上成功应用，炉缸的寿命都在10年以上。

2）碳质—陶瓷材料复合炉底炉缸结构。是采用绝热原理设计的厚壁结构，强调在采用高系统的同时，通过在碳质炉衬内侧砌筑一层具有耐高温震杯，将炉缸内的碳质材料与铁水及其它混合物分的安全高效用了这种炉底炉缸结构。高质量的微孔和超微孔碳用后，又研制成的高质量的碳砖，其主要特更高，适合大型、高强度生产炉的炉热压小块碳砖NMA、NMD（70%石墨质）和德国SGL碳素公司生产的微孔碳砖（3RD-N）及超微孔碳砖（7RD-N）炉腹、炉腰至炉身下部区域长寿技术炉腹、炉腰至炉身下部区域是整个炉工况条件最恶劣的区域之

一，炉料磨损冲刷复上下移动产生的热震等破坏机制同时存在，特别是热震作用使任何耐材在此区域都难以长

期维持存在，最终只实现长寿最有效。因此，能否快速形成稳定渣皮是此区域选择冷却设备的关键条件。在此部位，我国近年新建和大修的炉主要采用两种冷却设备，即铜冷却壁和区域应用铜冷却壁能满足快速形成稳定渣皮的要求。铜冷却壁导热性好、冷却强条件面工作温度一般在40℃以下，并且能在其热面形成非常稳定的渣皮。即使炉操作过程中发生渣皮脱落，也能在短时间（15min）内形成壁一般不必外砌耐火砖，仅需在开炉前喷涂一层抗冷却板相当。自20世0多座炉采用了铜冷却壁，尚未发现有一根水管烧坏。铜冷却壁是迄今为止最彻底地贯彻自我造衬、自我保护建或大修的炉绝大多数都采用这种方式。2）铜冷却板。基于“高导热、抗热震”理论的密集铜冷却板加石墨耐材炉衬结构是另一类在此区域应用比较成功的冷却系统。我国宝钢采用该冷10年以上，其炉腰部位的炉壳温度仍控制在30～40℃。铜冷却板特点为：一是使用“高导热、抗热震使用密集布置的多通道冷却板结构，铜冷却板的间距为250mm和312mm，在不同高度上铜冷却板的长度有所差异不均匀，效果差的地方，耐材易被迅速侵蚀。随着耐材的侵蚀，铜冷却板的前端大部分裸露在炉内，熔融的渣铁很容易滴落到裸露的冷却板前端，极易造成冷却板熔损内不能形成平滑的操作炉型，冷却板将受磨损而损伤，特别在滑料、崩料时，这种损伤更为严重。冷却板的优点是可更换，但设备维护工作量大，增加生产成本。目前，采用冷却板形式的炉数量不多。炉身中上部的冷却系统与炉衬耐材软熔带以上的炉身中部，炉料温度达700～1000℃。随着喷煤量的提高，该区域的热采用第四代镶砖冷却壁结构，使砖壁合一，取消凸台，可以保证光滑的炉型。冷却壁主要选用球墨铸铁材质，镶嵌的耐火材料主要为碳化硅砖或氮化硅结合碳化硅砖，炉身上部采用磷酸浸渍粘土砖。

炉喉部位炉喉区温度的升高，造成钢砖出现龟裂、断裂等现象。为解决这一问题，近年来新建和大修的大型炉都采用水冷钢砖，有效地解决了炉喉部位破损的难题。

（2）采用无料钟炉顶设备

我国目前新建或大修的炉普遍采用无料钟炉顶设备。采用无料钟炉顶设备能实现炉上部炉料分布及煤过控制煤气流分布来控制炉身热负荷，使炉煤气流分布稳定合理，从而实现炉长寿。

（3）采用软水密闭循环冷却系统

由于软水密闭循环冷却具有安全可靠、耗水量少、能耗少、系统简化、投资少、占地小等优炉都采用软水密闭循环冷却方式。目前，软水密闭循环冷却又分为两种形式，即全软水密闭循环冷却（如武钢6号炉）和高压工业水+软水密闭循环冷却。

（4）完善的监控设施

近年来我国新建和大修的炉都采用比较完善的监控设施，如冷却水温差监测设施、炉各部位温度监测设施、热流强度监测设施、冷却壁破损监测设施、炉内

衬侵蚀监测设施等。这些完善的监控设施为炉操作者了解和掌握炉况变化、处理异常炉况、加强炉操作、控制煤气流合理分布提供了可信的依据，为炉长寿打下坚实的基础。

(4)切实可行的炉体维护技术

炉体灌浆、炉衬喷补和加含钛物料护炉是延长炉寿命的有效措施。尤其是近年开发出来的降料线喷补造衬技术配合冷却壁排管修复技术，可以代替中修，能够有效地延长炉寿命。而加含钛物料护炉可以使侵蚀严重的炉底、炉缸转危为安，显著地提高炉寿命

非常感谢陈津老师在我大学的最后学习阶段——课程设计阶段给自己的指导，从最初的定题，到资料收集，到写作、修改，到论文定稿，他给了我耐心的指导和无私的帮助。他的这种无私奉献的敬业精神令人钦佩，在此我向他表示我诚挚的谢意。同时，感谢所有任课老师在这四年来给自己的指导和帮助，正是由于他们，我才能在各方面取得显著的进步，在此向他们表示我由衷的谢意，并祝所有的老师培养出越来越多的优秀人才，桃李满天下！

转炉炼钢设计-开题报告(终极版)

湖南工业大学 本科毕业设计（论文）开题报告 （2012届） 2011年12月19日

顶底复吹技术，工艺成熟，脱磷效果好，在后续的生产中采用多种精炼方法，其中LF、RH 、CAS—OB、VOD、VAD的应用可以很好的控制钢水的成分和温度，生产纯净钢，不锈钢等，连铸工艺能够实现连续浇铸，提高产量，降低成本，同时随着连铸技术的发展，近终型连铸，高效连铸等多种连铸技术得到应用，大大的提高了铸钢的质量，一定范围内降低了企业的成本。经现代技术和工艺生产出来的如板材，管线钢，不锈钢等的质量得到了很大的保障，市场的信誉度高，市场需求量大。 故设计建造年产310万t合格铸坯炼钢厂是可行的，也是必要的。 2.2 主要研究内容 研究内容包括设计说明书和图纸两个部分。 2.2.1 设计说明书 （1）中英文摘要、关键词 （2）绪论 （3）厂址的选择 （4）产品方案设计 （5）工艺流程设计 （6）转炉容量和座数的确定 （7）氧气转炉物料平衡和热平衡计算 （8）转炉炼钢厂主体设备设计计算（包括转炉炉型、供气及氧枪设计、精炼方法及设备、连铸设备） （9）转炉炼钢厂辅助设备设计计算（包括铁水供应系统、废钢供应系统、出钢出渣设备、烟气净化回收系统） （10）生产规模的确定及转炉车间主厂房的工艺布置和尺寸选择（包括车间主厂房的加料跨、炉子跨、精炼跨、浇注跨的布置形式及主要尺寸的设计确定）（11）劳动定员和成本核算 （12）应用专题研究 （13）结论、参考文献 2.2.2 设计图纸 （1）转炉炉型图 （2）转炉炼钢厂平面布置图 （3）转炉车间主厂房纵向剖面图 2.3 研究思路及方案 （1）根据设计内容，书写中英文摘要、关键词。 （2）查阅专业文献，结合毕业实习，收集当前转炉炼钢工艺技术、车间设

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------------------------------------------------6 2.1.2氧枪枪身设计------------------------------------------------8 3.1 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--------------------------------------------------6 2.图2. 枪管横截面--------------------------------------------------------8 3. 图3.180t氧枪喷头与枪身装配图12---------------------------------12

1 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1.0MPa 2、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=0.95 4、熔池尺寸的计算 A.熔池直径的计算 t K D G = 确定初期金属装入量G ：取B=18%则 ()t 18290.01 18218021B 2T 2G =?+?=?+= ％金η () 3m 4.268 .6182 G V == = 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 。则 ()[] min t /m 1.318 56 3?=== 吹氧时间吨钢耗氧量供氧强度 取K=1.70则 ()m 46.518 182 70 .1D == B.熔池深度的计算 筒球型熔池深度的计算公式为： ()m 458.1406 .579.0406.5046.04.26D 70.0D 0363.0V h 2 3 2 3 =??+=+= 金

转炉炉衬设计

炉炉型和炉衬设计 转炉炉型和炉衬设计(design of conveter furnace outline and lining) 确定适合于转炉炉容量和操作条件的转炉炉型和各部位炉衬材质的设计。是转炉炼钢车间设计的主要组成部分。 转炉炉型设计转炉炉型是指新砌成的转炉炉衬的内腔形状和尺寸。氧气转炉的炉型通常是先用统计公式计算出转炉各部位的主要尺寸，然后再与炉容量相近、条件相似的实际生产转炉进行比较和调整后确定的。氧气转炉炉型绝大多数是轴对称回转体结构，由截锥型炉帽(仅有少数转炉呈偏口形)、圆柱形炉身和不同形状的炉底三部分组成。按转炉熔池形状不同，常见的炉型有筒球型、锥球型和截锥型三种(见图)。筒球型炉型形状简单，砌筑方便，炉壳制造容易，大容量转炉采用较多。锥球型炉型与相同容量的筒球型炉相比，在熔池深度相同的情况下，更有利于冶金反应；截锥型炉型的优点是炉底砌筑方便，这两种炉型在中小容量转炉炉型设计中采用较多。

对氧气转炉炉型的主要技术参数要求为：(1)炉容比(工作容积与公称容量之比)与铁水条件、冶炼操作转zhuan方法和转炉炉容量有关，通常每公称吨炉容比为0．80～1．00m3／t；(2)高宽比(炉子全高与炉壳直径之比)对转炉操作和建设费用有直接影响，一般取为1．25～1．65；(3)炉帽的倾角为60o±3。；(4)炉口直径一般为熔池直径的0．43～0．53倍；(5)熔池直径系指转炉熔池在平静状态时金属液面的直径，它与转炉装入量和供氧强度有关，可按D=K(G/T)1/2进行计算，式中D为熔池直径，m；K为比例常数，一般为1．85～2．3；G为转炉装入量，t；T为转炉供氧时间，min。 炉衬耐火材料选择转炉炉衬分为工作层、填充层和永久层。工作层衬砖与熔池钢水和熔渣接触工作条件十分恶劣，要求有良好的物理性能和化学稳定性，同时也要有较低的价格。转炉工作层衬砖常采用焦油白云石砖、焦油镁砂砖、镁碳砖和二步煅烧砖，镁碳砖应用较广泛。为了提高炉衬使用寿命，降低生产成本，设计和生产中广泛采用不同部位使用不同材质炉衬的“综合砌炉法”。工作层砖型的设计既要考虑砌筑方便，又要不致于因砖型过于复杂而增加成本。转炉炉衬各部位的厚度参考值见表。

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。 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

转炉炉型计算

7转炉炉型设计 7.1 转炉的座数、公称容量及生产能力的确定 为了有效地提高转炉利用率及提高平均日作业率，借鉴同类型厂家经验，本设计采用“三吹二”制度。 7.1.1根据生产规模和产品方案计算出年需钢水量 据国内同类转炉经验所得η坯=95%~99%。取η坯=99% 年浇铸钢液量=η坯年合格坯产量= 万吨）(04.404% 99400= 7.1.2选取转炉作业率和冶炼一炉钢平均时间 对“三吹二”制度而言，转炉有效时间为310天/年 则转炉作业率=%93.84%100365 310%100=?=?年日历时间转炉有效时间 根据同类型厂家，取冶炼时间为41 min 。 7.1.3计算出年出钢炉数（N ） （炉）冶炼平均时间转炉冶炼作业率年日历时间1088341 93.8460243652=???=?=N （炉）21766108832=?=N 7.1.4平均炉产钢水量 平均炉产钢水量=年浇铸钢液量年出钢炉数=（吨）6.18521766 1004.4044 =? 本设计中取转炉公称容量为185吨，参考《钢铁厂设计原理》下册，140页，表7-4可知185吨的转炉公称容量，平均冶炼时间与所取冶炼时间基本符合。 7.1.5车间生产能力的确定 车间年生产钢水量=转炉公称容量?年出钢炉数 =185?21766 =402.671（万吨）

检验是否满足要求： %1%339.0%1004040400 40404004026710<-=?-=计算误差合乎要求。 7.2转炉炉型的主要参数 7.2.1原始条件 炉子平均出钢量为185t ，收得率取99%，最大废钢比取12.49%。采用矿石法冷却；铁水采用P12低P 生铁[ω(Si)≤0.85% ω(P)≤0.2% ω(S)≤0.06%]；氧枪采用四孔拉瓦尔喷头，设计氧压1.0MPa 。 7.2.2炉型选择 根据原始条件及采用顶底复吹工艺的要求，本设计将采用截锥型炉型作为设计炉型。 7.2.3炉容比 取V/T=0.92 7.2.4熔池尺寸的计算 熔池直径的计算公式 t G k D = a.确定初期金属装入量G .取B=20% 则 )(18392 .012.021852122t B T G =?+?=?+=金η )(91.268.61833m G V ===金 金ρ 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50~70m 3/t(钢)，高磷铁水约为62~69m 3/t （钢），本设计采用低磷铁水，取取吨钢耗氧量为63m 3/t ，并取吹氧时间为t =18min.则 ()[] min /5.318633?===t m 吹氧时间吨钢耗氧量供养强度 取K=1.72 则)(484.518 18372.1m t G K D =?=?=

转炉工作原理及结构设计要点

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）。

转炉设计

氧气顶吹转炉设计 姓名XXX 学号XXX 冶金工程XXXX 材料科学与工程学院

目录 1.原始条件 2.炉型选择 3.炉容比的确定 4.熔池直径的计算 5.炉帽尺寸的确定 6.炉身尺寸的确定 7.出钢口尺寸的确定 8.炉衬厚度确定 9.炉壳厚度的确定 10.验算高宽比

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。 炉衬简介 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。

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 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；

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 -

出钢量为60t转炉设计

转炉设计 冶金工程课程设计任务书 1 设计题目： 转炉设计 2已知条件： 炉子平均出钢量为60t，钢水收得率取94%，最大废钢比取18%，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%]，氧枪采用四孔拉瓦尔喷头，设计氧压为1.0MPa。 3设计内容及要求： （1）确定炉型和炉容比 （2）计算熔池尺寸、炉帽尺寸、炉身尺寸、出钢口尺寸、炉衬厚度及炉壳厚度 （3）绘制转炉炉型图 （4）其它要求： ①在课程设计期间要努力工作，勤于思考，仔细检索文献和分析设计过程的问题。 ②设计说明书必须认真编写，字迹清楚、图表规范、符合制图要求。 3 设计工作量： 设计说明书1份；转炉炉型图1份；参考文献列表1份

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。

120吨转炉炼钢车间设计

炼钢车间设计 氧气顶吹转炉炉型设计及各部分尺寸 1.1 转炉炉型及其选择 转炉由炉帽、炉身、炉底三部分组成、由于炉帽（截锥形）和炉身（圆柱形）的形状没有变化。把炉型分为筒球型、锥球型和截锥型等三种。 （a）(b)(c) （1）筒球型。熔池由球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、中型转炉普遍使用。 （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。在同样的熔池深度的情况下，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。 （3）截锥型。熔池为一个倒截锥体。炉型构造较为简单，平的熔池较球型底容易砌筑。在装入量和熔池直径相同的情况下，其熔池最深，因此不适用于大型容量炉。我国30t 以下的转炉采用较多。 经过比较，由于筒球型转炉砌筑方便且炉壳容易制造以及考虑到本设计所需熔池容量为120t ，所以选择了筒球型。 1.2 转炉炉型各部分尺寸确定 1.2.1 熔池尺寸 （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。它主要与金属装入量和吹氧时间有关。我国设计部门推荐的计算熔池直径的经验公式为： t G K D

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，参见下表1-1； t ——平均每炉钢纯吹氧时间，min ，参见下表1-2。 熔池直径为： m t G K D 66.474.27.116120 7.1=?=?== （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，炉型和熔池直接确定后，可以用几何公式计算熔 池深度h 。 因为所取为筒球型转炉，所以通常球缺体的半径R 为熔池直径D 的1.1～1.25 倍。本设计去1.1，当R=1.1D 时，熔池体积V 池和熔池直接D 及熔池深度h 有 如下关系： V 池=0.79hD 2-0.046D 3 根据炉子容量与钢水密度可以确定V 池，钢水密度可以根据经验公式计算如 下：取钢水温度为1600。 )273(8358.08523+-=T ρ =8523-0.8358×（1600+273） =8523-1565 =6959㎏/m 3 V 池=1.2×105÷6959=17.24 m 3 因此232366.479.066.4046.024.1779.0046.0??+=+=D D V h 池 =21.89÷17.16=1.28m 1.2.2 炉身尺寸 转炉炉帽以下，熔池面以上的圆柱体部分成为炉身。其直径与熔池直接是 一致的，故须确定的尺寸是炉身高度H 身。 2224.6614.3)24.1706.22108(4)(44?--?=--== D V V Vt D V H ππ池帽身身 19.688 .274= =4.03m

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。其直径与熔池直径一致，即为D 。 （2） 炉身高度H 身 H 身 = 22C 4/()4(V )/()b V D V V D ∏=--∏帽身 式中 V 身、V 帽 、C V ——分别为炉身、炉帽、熔池的容积。其中： 332 /24()t a n /4V D d d H α=-+ 口口口 帽ππ =2220.262(H H )(D +Dd +d )+0.785d H -口口口口口帽 b V ——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。b V = 炉容比×G 。 根据已得的数据，则有：V 帽=30.943m b V =207.003m H 身=7.17m 。 2.3.4 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，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： 63 1.75T d =+出 cm 式中 T ——转炉公称容量，230t 。 则在本设计中，出钢口直径为：21.58c m 。 (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：21.58×6 = 129.48 cm 。

炼钢转炉设计

——任务要求：含C 3.9%，Si 0.6%，50t复吹转炉 专业班级：冶金工程3班 学生姓名：李源祥 指导教师：杨吉春 完成时间：2011年11月25日

1.炼钢课程设计目的与内容 一、炼钢课程设计的目的 炼钢课程设计属于钢铁冶金专业的实践性教学环节，要求学生查阅相关资料，在指导老师的具体指导下，合理选择工艺参数、配料，使物料平衡、热平衡等工艺过程，及其绘图等，使学生经物料平衡计算，了解加入炉内参与炼钢过程的全部物料与产物之间的平衡关系。经热平衡计算后，了解炼钢过程的全部热量来源与支出之间的平衡关系。经炉型设计和绘图，掌握炉型对尺寸的计算方法。对提高学生工程实践及独立分析解决问题的能力，培养创新意识，同时，加深了学生对炼钢原理，炼钢工艺等专业知识的理解，提高专业水平具有重要意义。 二、炼钢课程设计的内容 1.转炉炼钢的物料平衡与热平衡计算； 2.复吹转炉炉型设计计算及绘图。 3.设计具体要求：铁水含C 3.9%，含Si 0.6%，50t炉型图。

2.转炉炼钢的物料平衡和热平衡计算 2.1 物料平衡计算 2.1.1 计算原始数据 基本原始数据有：冶炼钢种及成分、铁水和废铁的成分、终点钢水成分；造渣用溶剂及炉衬等原材料成分；脱氧和合金化用铁合金的成分及回收率；其他工艺参数。 表2-1 钢种、铁水、废钢和终点钢水的成分设定值 注：本计算设定的冶炼钢种为Q235A。 [C]和[Si]按实际生产情况选取；[Mn]、[P]和[S]分别按铁水中相应成分含量的30%、10%和60% 留在钢水中设定。 注：炉衬配比：（镁碳砖），镁砂：80~85% 碳：15~20% 碳的有效成分：99.56%，余为挥发分：0.44% 。 表2-3 铁合金成分（分子）及其回收率（分母） 注：①10%的C与氧气生成CO2

50T转炉炉体设计书

目录 1.原始条件 4 2.炉型选择 4 3.炉容比的确定 4 4.熔池直径的计算 4 5.炉帽尺寸的确定 6 6.炉身尺寸的确定 6 7.出钢口尺寸的确定 6 8.炉衬厚度确定7 9.炉壳厚度的确定9 10.验算高宽比9

1 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。 炉衬简介 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。 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;

60吨转炉设计

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1.0Mpa 2. 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 t G K D = (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 .662 m 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)]/([8.315 57 3?==t m 吹氧时间吨钢耗氧量 取K =1.80则 )(660.315 62 80 .1m D == 2) 熔池深度计算 锥球型熔池深度的计算公式为

)(162.166 .37.066.30363.01.970.00363.02 32 3 m D D V h =??+=+= 金 确定D =3.66m, h =1.162m 3) 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=θ 3) 炉帽高度帽H )(07.267tan )9.166.3(2 1 tan 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 2020024 12 π π + ++= )06.1438.09.14 )9.19.166.366.3(07.212 3222m =??+ +?+??= π π 6. 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 =--=--=