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冶金工程课程的设计的报告书
重庆科技学院
《冶金工程》课程设计报告
学 院: 冶金与材料工程学院 专业班级: 冶金普08-02班
学生姓名: 季焕林 学 号: 2008440226
设计地点(单位) 冶金科技大楼L515
设计题目: 转炉炉型设计及物料平衡计算
完成日期: 2011 年 12 月 30 日
指导教师评语:
成绩(五级记分制): 指导教师(签字):
目 录
1 50t氧气顶吹转炉炉型设计3
1.1转炉炉型及其选择 3
1.2 转炉各部分尺寸的 3
1.2.1 熔池尺寸 3
1.2.2 炉身尺寸 4
1.2.3 炉帽尺寸 5
1.2.4 出钢口尺寸 6
1.2.5 高径比 6
1.3 绘制转炉炉型图 6
2 氧气顶吹转炉炼钢物料平衡和热平衡计算7
2.1 物料平衡计算 7
2.1.1 计算原始数据 7
2.1.2 物料平衡基本项目 8
2.1.3 计算步骤 8
第一步:计算脱氧和合金化前的总渣量及其成分 8
第二步:计算氧气消耗量 9
第三步:计算炉气量及其成分 10
第四步:计算脱氧和合金化前的钢水量 11
第五步:计算加入废钢的物料平衡 11
第六步:计算脱氧合金化后的物料平衡 12
2.2 热平衡计算 14
2.2.1 计算所需原始数据 14
2.2.2 计算步骤 15
第一步:计算热收入Qs 15
第二步:计算热支出Qz 16
第三步:列出热平衡表 17
参考文献 18
1 50t氧气顶吹转炉炉型设计说明书
转炉的炉型是指由炉帽、炉身、炉底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。
转炉公称容量:50t,根据我国中小型转炉普遍采用的炉型,选择锥球型熔池(熔池由球缺体和倒截锥体两部分组成)。
1.2 转炉炉型各部分尺寸的确定[1]
1.2.1 熔池尺寸
(1)
(1-1)
在供氧增大的情况下,若要避免喷溅趋于严重,就必须扩大熔池面积。也就是说,单位时间供氧量Q与熔池直径D的平方根成正比,即:
(1-2)
将式(1-1)与式(1-2)合并,得:
(1-3)
上式可写为:
(1-4)
式中 D——熔池直径,m;
K——系数,参见表1-1取K=1.;
G——新炉金属装入量,t,可取公称容量;
——平均每炉钢吹氧时间,min,取t=1min。
表1-1 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 大容量去下,小容量取上 表1-2 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 32~38 38~45 结合供氧强度、铁水成分和所炼钢种等具体条件确定 吹氧时间/min 12~16 14~18 16~20
(1-5)
(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,炉型和熔池直径确定之后,可利用几何公式计算熔池深度h。
锥球型熔池:倒锥度一般为12°~30°
,其中ρ为钢液的密度,取ρ=7.0 t/m3
(1-6)
因而 (1-7)
代入数值计算得:
取倒锥度β=15°
球缺体半径R= 1.1D = 1.1×3.496 = 3.846m
球缺体高h1 = 0.09D = 0.09×3.496 = 0.315m
1.2.2 炉身尺寸
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