180t顶吹氧转炉炉型设计1.docx

学 号： 河北联合大学成人教育 课程设计说明书 课程设计题目： 180t顶吹氧气转炉炉型设计 学 院： 专 业： 班 级： 姓 名： 指导教师： 2013年10月20日 一、设计任务： 1、原始条件 炉子的平均出钢量为180t，钢水的收得率为92%，最大废钢比去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% ]氧枪采用四孔拉瓦型喷头，设计氧压为1.0Mpa 2、炉型选择：转炉炉型是指转炉炉膛的几何尺寸。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设计的关键。目前，转炉大体上归为以下三种炉型：筒球形、截锥形、锥球形。 为了满足顶吹的要求，炉型趋于矮胖型，且炉底为弧底，所以选筒球形。 3、炉容比：由于顶吹转炉吹炼过程中比较中稳，产生泡沫渣的量较多，因此炉容比的量较多，因此炉容比比顶吹炼的稍大，一般可选用0.90--- m3/t /t，最大不超过1.05m3/t,本设计选炉容比为V/T=0.9m3/t 4、熔池尺寸计算 4.1中国设计部门推荐采用公式： D－熔池直径，m；G－新炉金属装入量，T； t－吹氧时间，min K－比例系数，（如表3－5所示） 表3－5 不同吨位下的推荐K值 吨位/t 20 30～50 50～120 200 250 大容量取下限，小炉子取上限 K 2.0～2.3 1.85～2.10 1.75～1.85 1.55～1.60 1.5～1.55 此处根据180t吨位取K值为1.6。老炉比新炉多产刚系数，一般B=10%～40%，大型转炉取下限，小型转炉取上限，此处取15%； a、确定初期金属装入量G： eq \f(2×180,2+0.15) × eq \f(1,0.92) =182(t) 根据熔池的定义，熔池体积V池应等于金属液体积V金。即V池=V金； 式中 V金－新炉金属装入量占有的体积，V金＝G初/ρ金，【 ρ金：钢液密度，取6.8～7.0T/m3，此处取6.8t/m3。】 熔池体积V池 ： V池=V金= G初/ρ金=1826.8=26.7m3 b、确定吹氧时间（t）=吨钢耗氧量（m3/t）供氧强度[m3/(t 表3-6 吹氧时间推荐值 转炉吨位/t 50 50～80 120 时间t/min 12～16 14～18 16～20 此处根据转炉吨位180t，选择吹氧时间的推荐值为16min。 则 供氧强度m3t 熔池直径D: =1.6×182 4.2熔池深度（h） 筒球形熔池深度h的计算公式为： 即可获得 确定熔池直径D为5.396m， 可获得h=26.7+0.046× 校核：熔池深度直径比（h/D）要求0.23～0.54之间，此处h/D=1.475/5.396=0.273,符合要求。 4. 3熔池其他尺寸确定 球冠的弓形高度（h1）：h1=0.15D=0.15× 图3-4炉帽示意图炉底球冠曲率半径（R）：R=0.91D=0.91 图3-4炉帽示意图 4.4 炉帽尺寸的确定 （1） 炉口直径d0：d0=0.51D=0.51× （2） 炉帽倾角θ： θ=64° （3） 炉帽高度 H帽：H帽＝H口+H锥； 式中：H口=300～400mm，为了保持炉口的正常形状，防止因为衬砖蚀 损而使其扩大，在炉口设有高度为300～400mm的直线段，此处取 400mm。 炉锥高度 H锥：=1/2(5.396-2.752) =2.7m; 则整个炉帽高度H帽为：H帽＝H口+H锥=2.7+0.4=3.1m； 在炉口设置水箱式水冷炉口。 炉帽体积V帽＝V口+V锥 V帽=π12H锥D 4.5炉身尺寸的确定 炉膛直径D膛：D膛=D(无加厚段)=5.396 m； 根据选定的炉容比为0.9，可求出炉子总容量V总，V总=0.90×180=162m3； V身=V总-V池-V帽=162-26.7-38.8=96.5m3； 炉身高度H身：炉身体积V身＝D2H身 ，则H身＝, H身=4× 则炉型内高H内：H内=h+H身+H帽=1.475+4.22+3.1=8.795m； 校核：高宽比（H内/D膛）=8.795/5.396=1.62,满足H内/D膛在1.35～1.65之间的要求，所以符合要求。 4.6出钢口尺寸的确定 （1） 出钢口内径（dT） 通过经验公式：=63+1.75×180； （2） 出钢口外径（衬砖+钢壳的厚度）（dST） dST=6 dT=1.2m； （3） 出钢口长度（LT） LT=7dT=7×0.2=1.4m； 出钢口倾角β：取β=18°