转炉设计
1转炉设计
1.1炉型设计
1. 原始条件
炉子平均出钢量为100吨，钢水收得率取90.36%，最大废钢比取10%，采用废钢矿石法冷却。铁水采用P08属于低磷生铁；氧枪采用三孔拉瓦尔型喷头.
2. 炉型选择：根据原始条件采用锥球形炉型。
3. 炉容比：取V/T=1.00
4. 熔池尺寸的计算 熔池直径：
G=
t B T 95.102936.01
%1521002122=?+?=?+η （取B=15%）
314.158
.695
.102m G V ==
=
ρ 确定吹氧时间和吨钢耗氧量：
本设计采用低磷铁水，取吨钢耗氧量为56.8)(/3钢t m 。并取吹氧时间为12min ，则 供氧强度min)]/([733.412
8
.563?==
t m 取K =1.8则 )(27.512
95
.1028
.1m D == 锥球型熔池深度的计算公式为
)(05.127.57.027.50363.014.157.00363.02
3
23m D D V h =??+=+=
确定D =5.27m, h =1.05m
熔池其他尺寸确定 球冠的弓形:
)(527.027.510.010.01m D h =?== )(717.427.5895.0895.01m D D =?==
炉底球冠曲率半径：
)(797.527.51.11.1m D R =?==
5. 炉帽尺寸的确定
炉口直径：()m D d 530.227.548.048.00=?==
炉帽倾角：取065=θ 3) 炉帽高度帽H )(94.265tan )53.227.5(2
1tan 2100m d D H =-=-=
θ 取mm H 400=口，则整个炉帽高度为： ）（口锥帽m H H H 34.34.094.2=+=+= 由于我们采用水冷炉口
炉帽部分容积为：
口
锥帽）（H d d Dd D H V 2020024
12
π
π
+
++=
)(56.384.053.24
)53.253.227.527.5(94.212
3222m =??+
+?+??=π
π
6. 炉身尺寸确定
1) 炉膛直径D D =膛=5.27m （无加厚段）
2) 根据选定的炉容比为1.00，可求出炉子总容积为 ）
（容31000100.1m V =?= ）
（帽池总身346.438.5615.14100m V V V V =--=--= 3) 炉身高度 )(3.135.27
4
46.4
4
22
m D V H =?=
?=
π
π
身
身
4) 炉型内高
m H H h H 52.813.234.305.1=++=++=身帽内
7. 出钢口尺寸的确定
1) 出钢口直径)(15.0)(15.5301075.16375.163m cm T d T =≈?+=+= 2) 出钢口衬砖外径)(0.915.066m d d T ST =?== 3) 出钢口长度)(05.115.077m d L T T =?== 4) 出钢口倾角β：取018=β
8. 炉衬厚度确定
炉身工作层选600mm,永久层115mm,填充层90mm,总厚度为600+115+90=805（mm ）
炉壳内径为 6.882805.05.27=?+=壳内D
炉帽和炉底工作层均选600mm,炉帽永久层为150mm,炉底永久层用标准镁砖立砌，一层230mm,粘土砖平砌三层65×3=195（mm ）,则炉底衬砖总厚度为600+230+195=1025（mm ）,故炉壳内形高度为)(9.545025.18.52m H =+=壳内，工作层材质全部采用镁碳砖。
9. 炉壳厚度确定
炉身部分选70mm 厚的钢板，炉帽和炉底部分选用65mm 厚的钢板。则 )(9610659545mm H =+=总 )(07000626880mm D =?+=壳
炉壳转角半径 )
51010255.05.0)
(900321mm SR mm SR SR （底=?====δ
10. 验算高宽比
73.17000
9610==壳总D H 可见，
3.1?壳
总
D H ，符合高宽比的推荐值。因此所设计的炉子尺寸基本上是合适的。能够保证转炉的正常冶炼进行。
11. 转炉砖称(砌砖) ⑴ 炉身砖称
① 炉身永久层
选用M-28型(镁砖65220230115??)。
外圈砖数=
94230
6880=?π
（块） 内圈砖数=
()95220
211580706880≈??-π
（块） 故，每层选用95块。
层数=4865
3130
=≈（层），根据实际炉型，选用487层，除去出钢口处的影响要减掉30块砖，共计4530块砖。 ② 炉身填充层
该层厚100mm ，用焦油镁砂捣打而成。 ③ 炉身工作层
选用氧气炼钢转炉用碱性砖，80/36。
外圈砖数=
()211168
210021156880≈??-?-π（块）
内圈砖数=
()118132
2750210021150688≈??-?-?-π（块）
故，每层选用121块。
层数=31.3100
3130
=（层），根据实际炉型，选用32层，除去出钢口处的影响要减掉36块砖，共计3836块砖。
⑵炉帽砖称
① 炉帽永久层
选用M-21型(镁砖1506575300??)。
估算层数=
174150
160
3403≈+（层）
第1层：外圈砖数=
()17475
02532580≈?+?π（块）
内圈砖数=
()17165
230005322805=??-+?π（块）
故，该层选用171块。
第2层：外圈砖数=
()18075
27002532805=≈??++?π（块）
内圈砖数=
()78165
270230005322805≈??+?-+?π（块）
故，该层选用178块。
第3层：外圈砖数=
()18675
47005322580≈??++?π
（块）
内圈砖数=
()18565
4703540≈??+π（块）
故，该层选用185块。
第4层：外圈砖数=
()19175
6704140≈??+π（块）
内圈砖数=
()19265
6703540≈??+π（块）
故，该层选用191块。
第5层：外圈砖数=
()19775
8704140≈??+π（块）
内圈砖数=
()19965
8700354=??+π（块）
故，该层选用197块。
第6层：外圈砖数=
()03275
10704140≈??+π（块）
内圈砖数=
()20665
10700354≈??+π（块）
故，该层选用203块。
第7层：外圈砖数=
()20975
12704140=??+π
内圈砖数=
()21365
12700354≈??+π（块）
故，该层选用209块。
第8层：外圈砖数=
()51275
14700144≈??+π（块）
内圈砖数=
()20265
14700354≈??+π（块）
故，该层选用215块。
第9层：外圈砖数=
()12275
16700144≈??+π（块）
内圈砖数=
()27265
16700354≈??+π（块）
故，该层选用221块。
第10层：外圈砖数=
()27275
18700414≈??+π（块）
内圈砖数=
()23465
18700354≈??+π（块）
故，该层选用227块。
第11层：外圈砖数=
()23375
20700414≈??+π（块）
内圈砖数=
()41265
20700354≈??+π（块）
故，该层选用233块。
第12层：外圈砖数=
()39275
22700144≈??+π（块）
内圈砖数=
()84265
22700354≈??+π（块）
故，该层选用239块。
第13层：外圈砖数=
()45275
24700144≈??+π（块）
内圈砖数=
()55265
24700354≈??+π（块）
故，该层选245块。
第14层：外圈砖数=
()25175
26700144≈??+π（块）
内圈砖数=
()26265
26700354≈??+π（块）
故，该层选用251块。
第15层：外圈砖数=
()25775
28701404≈??+π（块）
内圈砖数=
()26965
28700354≈??+π（块）
故，该层选用257块。
第16层：外圈砖数=
()26375
30700144≈??+π（块）
内圈砖数=
()27665
30700354≈??+π（块）
故，该层选用263块。
第17层：外圈砖数=
()26975
32700144≈??+π（块）
内圈砖数=
()28365
32700354≈??+π（块）
故，该层选用269块。
第18层：外圈砖数=
()27575
34700144≈??+π（块）
内圈砖数=
()29065
34700354≈??+π（块）
故，该层选用275块。
第19层：外圈砖数=
()28175
36700144≈??+π（块）
内圈砖数=
()29765
36700354≈??+π（块）
故，该层选用281块。
第20层：外圈砖数=
()28775
38700144≈??+π（块）
内圈砖数=
()30465
38700354≈??+π
（块）
故，该层选用287块。
第21层：外圈砖数=
()29375
40700144≈??+π（块）
内圈砖数=
()31165
40700354≈??+π（块）
故，该层选用293块。
第22层：外圈砖数=
()29975
42700144≈??+π（块）
内圈砖数=
()31865
42700254≈??+π（块）
故，该层选用299块。
第23层：外圈砖数=
()30575
44700144≈??+π（块）
内圈砖数=
()32565
44700144≈??+π（块）
故，该层选用305块。
第24层：外圈砖数=
()31175
64700144≈??+π（块）
内圈砖数=
()33265
64700254≈??+π（块）
故，该层选用311块。
根据实际炉型，选用24层，除去出钢口处的影响要减掉70块砖，共计4756块砖。
② 炉帽工作层
估算层数=
35100
160
0343=+（层） 由上至下，每两层砖为一组，前四层选用氧气炼钢转炉用碱性砖，60/60
（100120180600??）。 第1、2层：外圈砖数=()65180
26000532≈??+π
（块）
内圈砖数=
66120
0532≈?π
（块） 故，该层选用65块。
第3、4层：外圈砖数=
()66180
21926000532≈??+?+π（块）
内圈砖数=
66120
0532≈?π
（块） 故，该层选用66块。
由第5层开始，选用氧气炼钢转炉用碱性砖，60/36（100132168600??）。
第5、6层：外圈砖数=
()74168
29321926000532≈??+?+?+π
（块）
内圈砖数=
()66132
2932190532≈??+?+π（块）
故，该层选用66块。
第7、8层：外圈砖数=
()77168
49321926000532≈??+?+?+π（块）
内圈砖数=
()0732
14932190532≈??+?+π（块）
故，该层选用70块。
第9、10层：外圈砖数=
()81168
6933768≈??+π（块）
内圈砖数=
()74132
6938562≈??+π（块）
故，该层选用74块。
第11、12层：外圈砖数=
()85168
8938376≈??+π（块）
内圈砖数=
()78132
8938562≈??+π（块）
故，该层选用78块。
第13、14层：外圈砖数=
()88168
10938376≈??+π（块）
内圈砖数=
()82132
10938562≈??+π（块）
故，该层选用82块
第15、16层：外圈砖数=
()92168
12938376≈??+π（块）
内圈砖数=
()88132
12938562≈??+π（块）
故，该层选用88块。
第17、18层：外圈砖数=
()96168
14938376≈??+π（块）
内圈砖数=
()94132
14938562≈??+π（块）
故，该层选用94块。
第19、20层：外圈砖数=
()010168
16938376≈??+π（块）
内圈砖数=
()010132
16938562≈??+π（块）
故，该层选用100块。
第21、22层：外圈砖数=
()041168
18938376≈??+π（块）
内圈砖数=()061132
18938562≈??+π
（块）
故，该层选用104块。
第23、24层：外圈砖数=
()071168
20938376≈??+π
（块）
内圈砖数=
()211132
20938562≈??+π（块）
故，该层选用107块。
第25、26层：外圈砖数=
()011168
22938376≈??+π（块）
内圈砖数=
()811132
22938562≈??+π（块）
故，该层选用110块。
第27、28层：外圈砖数=
()131168
24938376≈??+π（块）
内圈砖数=
()241132
24938562≈??+π（块）
故，该层选用113块。
第29、30层：外圈砖数=
()171168
26938376≈??+π（块）
内圈砖数=
()012132
26938562≈??+π（块）
故，该层选用117块。
第31、32层：外圈砖数=
()012168
28938376≈??+π（块）
内圈砖数=
()261132
28938562≈??+π（块）
故，该层选用120块。
第33、34层：外圈砖数=
()241168
30938376≈??+π（块）
内圈砖数=
()213132
30938562≈??+π（块）
故，该层选用124块。
第35层：外圈砖数=
()271168
32938376=??+π（块）
内圈砖数=
()137132
32938562≈??+π（块）
故，该层选用127块。
根据实际炉型，选用356层，除去出钢口处的影响要减掉42块砖，共计2634块砖。 ⑶炉底砖称 ① 炉底永久层
选用标准镁砖(镁砖65114230??)立砌。
行与行之间错缝半块砖，采用单层立砌。 故，共计2856块砖。 ② 炉底填充层
选用标准黏土砖 (65220230115??)平砌。 行与行之间错缝半块砖，采用三层平砌。 故，共计2148块砖。 ③ 炉底工作层
选用氧气炼钢转炉用碱性砖，Tz-9 z307k ()75225300??立砌。 行与行之间错缝半块砖，采用双层立砌。 故，共计1870块砖。 ④ 炉底拐角处
该处均选用不同型号的镁砖（砌法见砌砖图）。由上至下，依次为 a.M-28型(镁砖65220230115??)。
外圈砖数=
≈?230
4717π
64（块） 内圈砖数=
()70220
2975.2358≈?+π（块）
故，每层选用64块。
b.M-23型(镁砖65105115230??)。 外圈砖数=
()153115
2230115975.2358≈?+++π
（块）
内圈砖数=
()154105
2115975.2358≈?++π（块）
故，每层选用153块。
c.M-28型(镁砖65220230115??)。 外圈砖数=
()75230
21153975.2368≈?+?+π
（块）
内圈砖数=
()76220
23975.2358≈??+π（块）
故，每层选用75块。
d.M-23型(镁砖65220230115??)。 外圈砖数=
()78230
21154975.2358≈?+?+π
（块）
内圈砖数=
()78220
24975.2358≈??+π（块）
故，每层选用78块。
e.M-23型(镁砖65220230115??)。
外圈砖数=
()81230
21155975.2368≈?+?+π
（块）
内圈砖数=
()81220
25975.2358≈??+π（块）
故，每层选用81块。
f.M-22型(镁砖1506575380??)。
外圈砖数=
()27875
23806975.2358≈?+?+π
（块）
内圈砖数=
()28465
26975.2358≈??+π（块）
故，每层选用278块。
g.M-26型(镁砖65130150345??)。
外圈砖数=
()142150
23457975.2358≈?+?+π
（块）
内圈砖数=
()1482.165130
27975.2358≈=??+π（块）
故，每层选用142块。
根据实际炉型，选用14层，共计5284块砖。
⑷出钢口砖称
此处定做外径φ900mm ，内径mm 150φ，长1050mm 的氧气炼钢转炉用碱性砖一块。转炉内型与炉壳之间没有砖称填充的地方均用焦油镁砂捣打而成的填充料填充。
1.2计算空炉重心
耳轴位置为 x=0mm y=4372mm
2.氧枪设计
2.1喷头设计
1. 原始数据
转炉公称容量100吨，低磷铁水，冶炼钢种以低碳钢为主。
转炉参数，炉容比V/T ＝1.0,熔池直径D ＝5270mm,有效高度H 内＝8520mm, 熔池深度h ＝1050mm 。
2. 计算氧流量
取吨钢耗氧量56.8m 3,吹氧时间12min,则氧流量
()
m i n /473.321/0106.853
m q v =?=
3. 选用喷孔
出口马赫数为M ＝2.0 ,采用3孔喷头,喷孔夹角为12°。
4. 设计工况氧压
查等熵流表，当M ＝2.0时0，Pa P P P 50103.1,1278.0/?==膛定，则
()pa p p p p 55
01017.101278
.0103.1?=?==膛
设
5. 计算喉口直径 每孔氧流量 ()
mi n /8.15733.4733m q q v =÷==
利用公式,
1017.10,290,90.0,784.1500
Pa p K T C T p A C q D T D
?====设设
令则
290
41017.1090.0784.1157.85
2?????
?=t d π
求得mm m d T 046460.0==，取喉口长度mm L T 20=。 6. 计算d 出
依据M ＝2.0，查等熵流表 688.1=喉出A A
()mm A A d d T 59.8688.1460=?=?=出
7. 计算扩张段长度
取半锥角为50，则扩张段长度 ()
()mm d d L T 9.785
tan 246
8.952tan 20
2=-=
?
??
? ??-=
扩出α 8. 收缩段长度
取.9.782550100mm L ＝=法确定，，收缩段的长度由作图，则收缩半角为收α 2.2氧枪枪身设计
1. 原始数据
冷却水流量,/150h t q w m =冷却水进水速度s m v j /6=，冷却水回水速度
s m v p /7=，冷却水喷头处流速s m v h /9=，中心氧管内氧气流速s m v /500=，吹炼过程中水温升C t 020=?，其中回水温度C t 0245=，进水温度C t 0125=；枪身外管长,0.13m L p =枪身中层管长,.40.13m L j =中心氧管长,85.130m L =1800局部阻损系数5.1=ξ。
2. 中心氧管管颈的确定 1) 中心氧管管颈的公式为:
0v qv A 工
=
2) 管内氧气的工矿体积流量:
()()
s
m m T p T p qv
qv /0.824min /49.44273
17.10290
1473.33300==???
==标
标工
3) 中心氧管的内截面积:
()20160.050
0.824m A ==
4) 中心氧管的内径:
()m A d 431.040
1=?=
π
5) 根据热轧无缝钢管产品目录，选择标准系列产品规格为mm mm 8159?Φ的钢管验算氧气在钢管内的实际流速: ()s m a qv v /3.565)431.0(4
0.824
20
0=?==
π工 符合要求。
3. 中层套管管径的确定 1) 环缝间隙的流通面积:
()
20069.03600
6150
m v q A j
m j w =?=
=
2) 中层管的内径为:
()
()()()
mm m A d d j
185185.00069.04159.0422'1
2==?+=
+
=
π
π
根据热轧无缝钢管产品目录，选择标准系列产品规格为mm mm 8032?Φ的钢管。
3) 验算实际水速 :
[]
()s m v j /39.5)159.0()185.0(4
3600150
2
2=-??=π
符合要求。
4. 外层套管管径的确定 1) 出水通道的面积:
Ap=
p
v v q w =
3600
7150
?=0.0059()
2m
2) 外管内径为：
()π
p
A d d 422
3+'=
=
()()()mm m 212212.00059.04032.02==?+π
根据热轧无缝钢管产品目录，选择标准系列产品规格为 mm mm 7452?Φ的
钢管。
3) 验算实际水速:
()()
[]
()s m v p /5.86032.0212.04
3600150
2
2=-??=π
符合要求。
5. 中层套管下沿至喷头面间隙h 的计算 该处的间隙面积为:
h
m h v q A w ?
=%75=()
20039.03600
8150
%75m =??
又知 ()2
2
2h d d A h '+=
π，
故 ()222d d A h h '+=
π=
()
()()mm m 6.66600.0032.0185.00039
.02==+??π
6. 氧枪总长度和行程确定 1) 根据公式氧枪总长为：
()m h h h h h h h h H 533.185
.00.18.08.0033.55.345.0470.68
7654321=+++++++=+++++++=枪
式中：
1h —氧枪最低位置至炉口距离；
2h —炉口至烟罩下沿的距离，取0.45m ；
3h —烟罩下沿至烟道拐点的距离，取3.50m ；
4h —烟道拐点至氧枪孔的距离；
5h —为清理结渣和换枪需要的距离，取0.800m ； 6h —根据把持器下段要求决定的距离； 7h —把持器的两个卡座中心线间的距离； 8h —根据把持器上段要求决定的距离。 2) 氧枪行程
为:)(253.16800.0033.55.345.047.654321m h h h h h H =++++=++++=行
7. 氧枪热平衡计算
冷却水消耗量的计算:
()12t t c q q v -=()()
h m h m /150/139)
2545(10186.41329.010983.03
33
6<=-??????π＝
w
m v q q <，证明前面设计中选择的耗水量是足够的,且也是合适的.
8. 氧枪冷却水阻力计算
氧枪冷却水系统是由输水管路、软管和氧枪三部分串联而成的。冷却水系统最大阻力损失部分是氧枪，大约占总阻力损失的80％以上。利用氧枪进水管入口和回水管出口两个平面的实际气体的柏努力方程式，即其能量平衡关系来确定氧枪冷却水的进水压力。
设进水管入口为Ⅰ面，回水管出口为Ⅱ面，则:
212002112
2-+?+?+=?++失h v g Z P v g Z P P
j
ρρρρ
式中:
01,P P —进、出口压力，Pa;01,Z Z —Ⅰ-Ⅱ面高度，m; P v v ,1—进、出水速度，m/s;ρ—水的密度，（1000㎏/m 3）;
g —重力加速度，m/s 2.
因为Z Ⅰ≈Z 0,v j ≈v p ,P 0＝0，所以P Ⅰ≈h
失1-2
，即氧枪冷却水的进水压力近似等
于氧枪冷却水的阻力损失。 其阻力损失为: h 失1-2=2
222
22h
ep
p p p
ej
j j j
v d v l d v l ρε
ρλρλ++=1099326.8Pa ≈11×
105Pa
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
120T转炉炼钢课设
学号：201230090 河北联合大学成人教育 毕业设计说明书 论文题目：120转炉炼钢设计 学院：河北联合大学继续教育学院 专业：大专 班级：12冶金 姓名：张强
指导教师：刘增勋 2014 年11 月20 日 目录 目录 (1) 序言 (2) 120T 转炉炉型设计 (2) 1.设计步骤 (2) 2.炉型设计与计算 (2) 3.炉衬简介 (5) 120T 转炉氧枪喷头设计 (7) 1.原始数据 (7) 2.计算氧流量 (7) 3.选用喷孔参数 (7) 4.设计工况氧压 (7) 5.设计炉喉直径 (8) 6.计算 (8) 7.计算扩张段长度 (8) 8.收缩段长度 (8) 9.装配图 (8) 120T 转炉氧枪枪身设计 (9) 1.原始数据 (9) 2.中心氧管管径的确定 (9) 3.中层套管管径的确定 (10) 4.外层套管管径的确定 (10) 5.中层套管下沿至喷头面间隙的计算 (10) 6.氧枪总长度和行程确定 (11) 7.氧枪热平衡计算 (11) 8.氧枪冷却水阻力计算 (11) 结束语 (13) 参考文献 (14)
致谢 (15) 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，炼钢车间的生产正常与否，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。 120T 转炉炉型设计 1. 设计步骤 1.1 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。 1.2 根据条件选炉型 1.3 确定炉容比 1.4 计算熔池直径，熔池深度等尺寸 1.5 计算炉帽尺寸 1.6 计算炉身尺寸 1.7 计算出钢口尺寸 1.8 确定炉衬厚度 1.9 确定炉壳厚度 1.10 校核 H/D 1.11 绘制炉型图 2. 炉型设计与计算 2.1 本次设计任务：设计 120T 转炉炉型
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）。
转炉氧枪设计方案
广青金属有限公司 65T转炉φ180氧枪及氧枪喷头设计方案 山东崇盛冶金氧枪有限公司 2012年2月 65T转炉φ180氧枪及氧枪喷头设计方案
简介 山东崇盛冶金氧枪有限公司，系冶金氧枪及喷头的专业研究生产单位。位于中国潍坊高新技术产业开发区。技术力量雄厚，技术装备先进，检测手段齐全。我公司在转炉用氧枪设计方面有丰富的设计和制造经验，例如：宝钢300吨转炉炼钢φ406氧枪喷头，武钢三炼钢250吨转炉用φ355锥度氧枪及喷头，马钢300吨转炉用φ355锥度氧枪及喷头，济钢210吨转炉用φ355氧枪及喷头，新余三期210T 转炉炼钢φ325氧枪及喷头，上海罗泾150吨转炉炼钢φ299氧枪及喷头，河北承德钢铁、普阳钢铁、宁波钢铁、天铁、安阳钢铁、通化钢铁等150吨转炉炼钢φ299氧枪及喷头，目前均正常使用，效果良好。现国内120吨以上转炉用氧枪80％由我公司设计制造。 公司秉承“以人为本，科技领先”的发展战略，技术力量雄厚，拥有世界先进水平的科研机构、精良的机械加工设备及国内一流的检测设施，最大程度上保证产品最佳的使用性能。 65T转炉φ180×1孔喷头设计方案
一、设计工况参数： 1、出钢量：～65吨/炉 2、现场操作氧流量：～4200Nm3/hr 3、现场操作供氧压力：0.85～1.0Mpa （阀后压力） 4、纯吹氧吹炼时间：13～15min 5、冷却水压力：≥1.2MPa 6、进出水温差≤27℃（水温差根据现场实际情况要有所差异） 7、氧枪喷头形式：1孔拉瓦尔孔喷头 二、喷头参数设计 2.1马赫数的选择 流体力学中表征流体可压缩程度的一个重要的无量纲参数,记为,定义为流场中某点的速度v同该点的当地声速c之比,即=v/c, 在可压缩流中,气体流速相对变化dv/v同密度相对变化之间的关系是dρ/ρ＝-2dv/v，即在流动过程中，马赫数愈大,气体表现出的可压缩性就愈大。另外，马赫数大于或小于1时,扰动在气流中的传播情况也大不相同。因此，从空气动力学的观点来看，马赫数比流速能更好地表示流动的特点。按照马赫数的大小，气体流动可分为低速流动、亚声速流动、跨声速流动、超声速流动和高超声速流动等不同类型。 马赫数就是气流速度与当地温度条件下的音速之比： M＝U/a 式中：U为气流速度m/s a为在当地温度下的音速，单位m/s 氧枪的供氧压力的大小是由喷头的出口马赫数确定的，氧气的压力能转化成
转炉设计任务书
辽宁科技学院 课程实践报告 课程实践名称：设计一座公称容量为380吨的转炉和氧枪指导教师：尹雪亮 班级：冶金姓名： 2012年月日
………………………..………装订线……..………………………… 课程设计（论文）任务书题目：设计一座公称容量吨的转炉和氧枪 系别：冶金工程学院 专业：班级： 学生姓名：学号： 指导教师（签字）：2012年月日 一、课程设计的主要任务与内容 1、转炉设计 1.1 氧气顶吹转炉炉型设计 1.2 氧气转炉炉衬设计 1.3 转炉炉体金属构件设计 2、氧枪设计 2.1 氧枪喷头尺寸计算 2.2 转炉氧枪枪身尺寸计算 2.3 氧枪水冷系统设计 2.4 氧枪升降机构与更换装置 二、设计（论文）的基本要求 1、说明书符合规范，要求打印成册; 2、独立按时完成设计任务，遵守纪律; 3、选取参数合理，要有计算过程; 4、制图符合制图规范。
三、推荐参考文献（一般4～6篇，其中外文文献至少1篇） 期刊:[序号] 作者.题名[J].期刊名称.出版年月，卷号（期号）：起止页码。 书籍：[序号] 著者.书写[M].编者.版次（第一版应省略）.出版地：出版者，出版年月：起止页码 论文集：[序号] 著者.题名[C].编者. 论文集名，出版地：出版者，出版年月：起止页码 学位论文：[序号] 作者.题名[D].保存地：保存单位，年份 专利文献：[序号] 专利所有者.专利题名[P].专利国别：专利号，发布日期 国际、国家标准：[序号] 标准代号，标准名称[S].出版地：出版者，出版年月 电子文献：[序号] 作者.电子文献题名[文献类型/载体类型].电子文献的出版或可获得地址，发表或更新日期/引用日期 报纸:［序号］作者.文名[N].报纸名称，出版日期（版次） 四、进度要求 五、专业教研室审核意见 教研室主任签字：年月日
设计一座年产150万吨良坯的转炉炼钢车间_毕业设计
江西理工大学应用科学学院毕业设计设计一座年产150万吨良坯的转炉炼钢车间 设计一座年产150万吨良坯的转炉炼钢车间 摘要 现代转炉炼钢要求采用大型、连续、高效设备先进生产工艺，布局合理、管理先进、节约能耗、减少污染、降低投资成本。 转炉是炼钢的主要设备。炼钢转炉是对于人类来说，最有用的生产工具之一，它提供了一种方法，使我们可以快速而有效的使废钢变废为宝，而生铁则是所有基础钢材生产的基本原料，它在所有国家的经济发展里，都是很重要的。钢产量的增加，甚至是工艺方法的一些改善，都可以带动一笔可观的利润。 本设计主要任务是设计一座年产150万吨良坯的转炉炼钢车间，建有三座60吨顶底复吹转炉，采用“三吹二”操作，为提高钢材质量和高效连铸的要求，车间建有CAS-OB 和RH真空处系统，本设计要求100%的连铸比。整个生产过程由计算机自动进行动态和静态控制。本设计主要内容包括：物料平衡和热平衡计算，转炉炉型及氧枪设计；主要经济技术指标的确定和生产流程的确定；车间设计及车间生产过程概述。 关键词：复吹转炉；氧枪；连铸；动态控制；静态控制
刘伟平：设计一座年产150万吨良坯的转炉炼钢车间 Design a an annual output of 1.5 million tons of good characterize the converter steelmaking workshop ABSTRACT With the rapid development of iron-steel industry now days, modern steel plants require adopting long-scale, continuous and high efficient equipment, advanced management. It should save energy, and make less pollution and reduce the investment cost. T he converter is the steelmaking equipment. Converter steel is one of the most useful for humans, one of the tools of production, it provides a way so that we can quickly and efficiently so that the scrap turning waste into wealth, while pig iron is the basic raw material of all basic steel production in all the country's economic development, it is very important. Increase in steel production, and even some improvement of the process method, can bring a substantial profit. This workshop is designed to produce 1,500 thousand tons qualities ingots. Three 60 tons BOF which are brown oxygen from their top adoption ―three blowing two‖. In the while, the refining equipment RH and CAS-OB are used for raising the steel quality and high efficient continuous casting of 100%. Computer being operated automatically control the technological process of whole plant dynamically and satirically .This design include: the balance of material and quantity of heat; the design of shape and equipment of the workshops. Key words: BOF of blowing air on the top and bottom; Equipment of blowing oxygen; Continuous casting;plant dynamically; plant satirically
120吨转炉计算
H EBEI P OLYTECHNIC U NIVERSITY 课程设计说明书 G RADUATE D ESIGN (T HESIS) 课程设计题目：120吨转炉设计 学生姓名：孙韩洋 专业班级： 06冶金2 学院：轻工学院材料化工部 指导教师：贾亚楠 2010年03月13日
H EBEI P OLYTECHNIC U NIVERSITY 课程设计说明书 G RADUATE D ESIGN (T HESIS) 课程设计题目：120吨转炉设计 学生姓名：张建勋 专业班级： 06冶金2 学院：轻工学院材料化工部 指导教师：贾亚楠 2010年03月13日
1.1转炉计算 2.1.1炉型设计 1. 原始条件 炉子平均出钢量为120吨，钢水收得率取92%，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[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 根据原始条件采锥球型作为本设计炉型。 3. 炉容比 取V/T=1.05 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 33.12192 .01% 15212021 22=? +?=?+η ）（金 金3 84.178 .633.121m 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14min ，则 供氧强度= min)] /([07.414 573 ?==t m 吹氧时间 吨钢耗氧量 取K =1.79则 )(60.418 33.12179 .1m D == 2) 熔池深度计算 筒球型熔池深度的计算公式为 )(44.160 .47.060 .40363.084.1770.00363.02 3 2 3 m D D V h =??+= += 金 确定D =4.60m, h =1.44m 3) 熔池其他尺寸确定 (1) 球冠的弓形高度: )(438.060.4095.008.01m D h =?==
课程设计方案任务书转炉炼钢
一、炉型设计计算 炉型设计的主要任务是确定所选炉型各部分主要参数和尺寸，据此再绘制出工程图。 1、原始条件 3，铁水收得率为92%。炉子平均出钢量为90t，铁水密度7.20g/cm 2、炉型选择 顶底复吹转炉的炉型基本上与顶吹和底吹转炉相似；它介于顶吹转炉和底吹转炉之间。为了满足顶底复吹的要求炉型趋于矮胖型，由于在炉底上设置底吹喷嘴，炉底为平底，所以根据原始数据，为了便于设置底部供气构件，选择截锥形炉型。 3、炉容比 3/t>。VV/T(m系炉帽、炉身和熔池三与公称容量炉容比指转炉有效容积VT之比值ttt个内腔容积之和。公称容量以转炉炉役期的平均出钢量表示，这种表示方法不受操作方法和浇注方法的影响。本设计取炉容比1.05。 4、熔池尺寸的计算 1）熔池直径D：熔池直径通常指熔池处于平静状态时金属液面的直径。 D=K ×=1.5 =3.67m 式中G ——炉子公称容量，t； t ——平均每炉钢纯吹氧时间，取15分钟； K——比例系数，取1.5。 2）熔池深度h：熔池深度系指熔池处于平衡状态时从金属液面到炉底最低处的距离。 1 / 15 h= ==12.5mV==1.62m h=炉帽尺寸的确定。顶吹转炉一般都用正口炉帽，其主要尺寸有炉帽倾角、炉口直径 3.和炉帽高度。设计时应考虑到以下因素：确保其稳定性；便于兑铁水和加废钢；减少热损失；避免出钢时钢渣混出或从炉口流渣；减少喷溅。：倾角过小，炉帽，内衬不稳定性增加，容易倒塌；过大时出钢时容θ 1）炉帽倾角θ°，因为大炉口的炉口直径相对来说要小些。易钢渣混出或从炉口流渣。本炉子取60 °=60：一般来说，在满足兑铁水和加废钢的前提下，应适当减小炉口直d2）炉口直径径，以利于减少热损失，减少空气进入炉内影响炉衬寿命和改善炉前操作条件。实践表48%=2.94m ×较为适宜。本设计取d=6.12明，取炉口直径为熔池直径的43-53% ：）炉帽高度H3帽 tanθ－d） H
转炉工作原理及结构设计要点
本科课程设计攀枝花学院 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 攀枝花学院本科课程设计 转炉工作原理及结构设计 1.1 前言氧气顶吹转炉炼钢车间在首钢 建成投产。其后，30t1964年，我国第一座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上钢一厂三转炉车间、大型氧气顶120t世纪60年代中后期，我国又自行设计、建设了攀枝花炉。20在改革开放方年代后，世纪801971并于年建成投产。进入20吹转炉炼钢厂，由于氧气转炉炼钢和连铸的我国氧气转炉炼钢进入大发展时期，针策的指引下， t，成为世界第一产钢大国。亿迅速发展，至1996年我国钢产量首次突破1 1.2 转炉概述）炉体可转动，用于吹炼钢或吹炼锍的冶金炉。转炉炉体转 炉（converter 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；按气体吹分为空气转炉和按吹炼采用的气体，顶吹和侧吹转炉；入炉内的部位分为底吹、靠转其主要特点是：氧气转炉。转炉炼钢主要是以液态生铁为原料的炼钢方法。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
炉料主要为铁使金属达到出钢要求的成分和温度。进行化学反应所产生的热量，，为调整温度，可加入废钢及少量的冷生水和造渣料（如石灰、石英、萤石等）铁 块和矿石等。转炉分类1.2.1 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炼钢转炉按不同侧吹转炉容量一般较小，从炉墙侧面吹入空气。钢水进行吹炼。耳轴架置通过托圈、需要用酸性或碱性耐火材料作炉衬。直立式圆筒形的炉体，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。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 50;（见氧气顶吹转炉炼钢）即因而得名氧气顶吹转炉，L-D转炉顶吹喷氧枪供氧，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）。 1 攀枝花学院本科课程设计 1.2.1.2 炼铜转炉也用一般为卧式转炉用于处理铜锍，通过鼓入空气把冰铜氧化吹炼成粗铜，于吹炼冰镍。 1.2.2 转炉炼钢的基本原理4氧气顶吹转炉炼钢设备工艺，如图
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。
280t转炉设计概要1汇总
课程设计课程设计题目：280吨转炉设计 学生姓名： 专业班级： 学院： 指导教师：
1转炉计算 1.1炉型设计 1. 原始条件 炉子平均出钢量为280吨，钢水收得率取92%，最大废钢比取10%，采用废钢矿石法冷却。铁水采用低磷生铁 氧枪采用三孔拉瓦尔型喷头，设计氧压为1.0Mpa 2. 炉型选择 根据原始条件采锥球型作为本设计炉型。 3. 炉容比 取V/T=0.9 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 G=280t ） （金 金361.4342 .6280 m G V == = ρ （2）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50)(/3钢t m 。并取吹氧时间为14min ，K 取1.6.则 供氧强度= min)]/([85.220 57 3?==t m 吹氧时间吨钢耗氧量 D=5.987m 2) 熔池深度计算 筒球型熔池深度的计算公式为 )(889.1987.579.0987.5046.061.4379.0046.02 3 23m D D V h =??+=+=金 确定D =5.987m, h =1.889m 3) 熔池其他尺寸确定 (1) 球冠的弓形高度: )(539.0987.509.009.02m D h =?== (2) 炉底球冠曲率半径： )(586.6987.51.11.1m D R =?== (3) 锥台高度 h 2=h-h 1=1.889-0.539=1.35m
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
180T转炉课程设计说明书
内蒙古科技大学 冶金工程课程 设计说明书 180t氧气转炉设计 学生姓名顼鑫 班级10级冶金6班学号1076806630 指导老师富晓阳 冶金工程 年月日
目录 1转炉物料平衡与热平衡计算---------------------------------------------------------1 1.1原始数据选取---------------------------------------------------------------------1 1.2未加废钢和合金的物料平衡计算---------------------------------------------3 1.3热平衡计算-----------------------------------------------------------------------9 1.4加废钢和合金的物料平计算--------------------------------------------------12 2转炉炉型设计----------------------------------------------------------------------------15 2.1转炉炉型选择--------------------------------------------------------------------15 2.2转炉炉容比与高宽比-----------------------------------------------------------15 2.3转炉主要尺寸确定--------------------------------------------------------------15 2.4转炉炉体结构图-----------------------------------------------------------------18 参考文献-------------------------------------------------------------------------------------21
150吨转炉设计
转炉炉型设计 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、金属收得率、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，车间主厂房高度和转炉配套的其他相关设备的选型。2.1 炉型的选择 本设计为150t的中型转炉，选用筒球型转炉。 2.2 炉容比与高宽比 2.2.1 炉容比（V/T , m3/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，本设计选取炉容比为0.93 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。在 1.25-1.45之间。 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 ——新炉金属装入量，t；（取公称容量） t ——吹氧时间，min，取16min K——比例系数，取1.70 则熔池直径D?K 1.7×√（150÷16）＝5.21m 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 = 5726mm，此时熔池体积VC与熔池直径存在如下关系：VC?0.790hD?0.046D，即h0? 2 3 VC?0.046D 0.79D 2 3 。 熔池体积VC = 装入量/比重 =150/5.0 = 30m3 则熔池深度h0? VC?0.046D 0.79D 2 3 ＝（30+0.046×5.21）/（0.790×5.21）＝1.70m 32
2.3.2 炉帽尺寸 （1）炉帽倾角? 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? = 60°. （2）炉口直径d0 本设计中取炉口直径为熔池直径的48%，即d0 = 5.21×48% = 2.5m =2500mm (3) 炉帽高度H 帽 口 = 350 mm，则炉帽高度为： 取炉口上部直线段高度H H帽 = ? (D?d)tan??H= 1/2（5.21 — 2.5）tan60°+ 0.35 = 2.70m 002 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 2 2 H身 = 4V 式中 V 身 身 /(?D)?4(Vb?V帽?VC)/(?D) 、V帽、VC——分别为炉身、炉帽、熔池的容积。其中： V帽??/24(D3?d口3)tan???/4d口2H口 =0.262(H帽?H口)(D+Dd口+d口)+0.785d口H口 2 2 2 Vb ——转炉有效容积，为V身、V帽、VC三者之和，取决于容量和炉容 比。Vb = 炉容比×G。 根据已得的数据，则有： 3 Vb = 炉容比×G = 0.93×150 =140 m V帽?0.262(H帽?H口)(D+Dd口+d口)+0.785d口H口 222 =0.262（2.70-0.35）（5.21+5.21×2.5+2.5）+0.785×2.5×0.35 = 30.30 m3 2 22 由此，则有炉身高度为： H身 = 4V 身 /(?D)?4(Vb?V帽?VC)/(?D) 22
转炉设计报告(毕业设计)
摘要 钢铁工业是我国国民经济的支柱产业。我国钢铁产量连续十几年雄踞世界首位，已经成为了世界上最大的钢铁生产国和消费国，为国民经济的持续、稳定、健康发展做出来突出贡献。炼钢是钢铁生产过程中的重要环节，而氧气转炉炼钢法则是目前国内外主要的炼钢方法。钢铁市场的繁荣对钢铁产品的质量提出了更高的要求，为此我们必须采用新的设计理念和设计方法来满足新时代炼钢工艺水平。在本次设计中，我们小组以奥钢联氧气转炉为模型，参考国内外已成功使用的各种转炉的结构和设计方法，来进行设计。首先根据所要求的吨位确定炉型的尺寸，选出合适的炉衬尺寸，由此确定出炉壳的基本尺寸。尺寸确定后进行炉壳的强度计算、热应力计算、焊缝的强度校核。设计出的转炉在所要求的吨位下具有良好的承载能力和安全系数。 关键词：转炉炉壳壳体理论热应力焊缝
Abstract Iron and steel industry is the backbone industry of our national economy . China's steel production decade ranked first in the world, has become the world's largest steel producer and consumer countries, for the national economy and sustainable, stable and healthy development to make it outstanding contributions. Steel is steel production of important links, and oxygen steelmaking law is at present a major steelmaking methods at home and abroad. Iron and steel market prosperity on steel products quality high demands, we must adopt new design concept and design to a new era of steelmaking process level. In this design, our team to Vai oxygen converter as a model, a reference to domestic and international has been successfully using various converter of structure and design methods, for design. First of all, according to the required type of tonnage determine size, choose the right size of furnace lining, determined the basic dimensions come out of the shell. After size determination ,the next is the shell's strength, heat stress, weld strength check. The designed converter under the request of tonnage possesses good carrying capacity and safety factors. Key words : converter Shell Shell theory Thermal stress Weld
转炉氧枪课程设计
转炉氧枪课程设计 --300吨转炉炼钢用氧枪设计 专业班级：冶金102班 学生：吴** 指导老师：***
一、课程设计题目 金属装入量中铁水占90%，废钢占10%，吹炼钢种是Q235B,渣量是金属装入量的7.78%；吹炼过程中，金属料中93%的碳氧化生成CO，7%的碳氧化生成CO2。 二、吨钢氧消耗量的计算 12g的C生成CO消耗16g氧气，生成CO2消耗32g氧气，设100kg金属料ω[C]=1%生成CO消耗氧气量为x t、生成CO2消耗氧气量为y t。 [C] + 1/2{O2} = {CO} 12g 16g 1%×100×93% kg x 得到：x=1.240kg [C] + {O2} = {CO2} 12g 32g 1%×100× 7% kg y 得到：y=0.187kg 因此,100kg的金属料ω[C]=1%氧化消耗的氧气量为1.427kg 同理可以计算出100kg金属料中ω[Si]=1%耗氧量为 3.429t、ω[Mn]=1%耗氧量为0.785t、ω[P]=1%耗氧量为3.484t、ω[S]=1%耗氧量为2.700t、ω[Fe]=1%的氧耗量为1.543t。 所以铁水的总耗氧量4.400+3.429+0.785+3.484+2.700+1.543=16.705t
渣中ω（FeO）=9%、ω（Fe2O3）=3%，吹炼过程中被氧化进入炉渣的Fe元素数量，FeO中ω[Fe]= ，Fe2O3中ω[Fe]= 100kg金属料各元素氧化量和氧耗量如下表所示。 100kg金属料各元素氧化量和氧耗量 项目 元素成分ω/% C Si Mn P S Fe 铁水 4.30 0.50 0.30 0.04 0.04 废钢0.10 0.25 0.40 0.02 0.02 平均 3.88 0.475 0.31 0.038 0.038 终点0.15 痕迹0.124 0.004 0.025 FeO Fe 2O 3 烧损量/kg 3.73 0.475 0.186 0.034 0.013 0.544 0.163 每1%元素消 耗氧气量/kg 这样每100kg金属料需氧量为： ×△ω[C]+ ×△ω[Si]+ ×△ω[Mn]+ ×△ω[P]+ ×△ω[S]+ ×△ω[Fe]-（FeO）+ ×△ω[Fe]-(Fe2O3） 其中，△ω[C]、△ω[Si]、△ω[Mn]、△ω[P]、△ω[S]、△ω[Fe]分别为钢中C、Si、Mn、P、S、Fe的氧化量。 铁水ω[C]=4.3%，占装入量的90%；废钢ω[C]=0.1%，占装入量的10%；平均碳含量为4.3%×90%+0.1%×10%=3.88%。 同样可以算出Si、Mn、P、S的平均成分。 每100kg金属氧耗量为： ×△ω[C]+ ×△ω[Si]+ ×△ω[Mn]+ ×△ω[P]+ ×△ω[S]+ ×△ω[Fe]-（FeO）+ ×△ω[Fe]-(Fe2O3） =
转炉炼钢厂设计
内蒙古科技大学 本科生毕业设计说明书 题目：年产300万吨合格连铸坯转 炉钢厂设计 学生姓名：王建鹏 学号：0603102106 专业：冶金工程 班级：冶金2006-1班 指导教师：董方教授
年产300万吨合格连铸坯转炉钢厂设计 摘要 根据设计任务书的要求，完成年产300万吨合格铸坯转炉钢厂设计。在设计中制定了产品大纲，计划生产的主要钢种为普碳钢、优质碳素钢、合金结构钢、硅钢等。设计内容分为以下几部分：150吨转炉设计、氧枪、供料系统、除尘系统设计，铁水预处理系统设计，炉外精炼系统设计，两台板坯连铸机设计，车间设计等，完成全连铸炼钢厂生产设备的选择计算。根据所定的产品大纲，本次设计的全连铸钢厂采用的工艺流程为：铁水预处理—顶底复吹转炉—LF钢包精炼炉—RH精炼炉—板坯连铸机。采用了长寿复吹、溅渣护炉、PLC自动控制、煤气回收利用等一系列技术，使钢厂在物料消耗、资源利用、环境保护等方面达到国内先进水平。 设计过程中本着投资省、经济效益佳、多品种、高质量、生产安全、操作顺利、维修方便和符合国家产业政策的原则，并参阅了相关文献资料，充分借鉴了国内外先进企业生产经验。在设计中采用了国内外钢铁生产的先进设备和技术，使以上生产方案具有科学性、先进性，经济合理，适应当前社会发展的需要。 关键词： 150t转炉；长寿复吹；LF钢包精炼炉；RH精炼炉
Design of all continuous casting converter steel plant that can handle three million tons of qualified slab Abstract According to the design requirements of the mission, we accomplish annual output of 3 million tons of qualified casting slab converter steel plant design, we establish the product outline, planning production of the carbon steel,high quality carbon steel, structural alloy steel, ferrosilicon steel and so on.Design consists of the following parts: the 150t converter design, lance, feeding system，dust system design, the iron pretreatment design ，secondary refining design,slab caster design, casting steelworks completed all the relevant production equipment selection. The process of 100% continuous casting steel is:the iron pretreatment–top and bottom blowing converter –LF ladle refining furnace–RH refining furnace–continuous casting slab. The design adopt long service life combined blowing, splashing slag to protect furnace line, PLC autocontrol, the coal gas reclaiming and using and a series of advanced technology, this make the plant reach advanced level in the field of material consumption ,resource using, environmental protection etc. This design which I contrive base on to be less investment, be benefit in economic, have many brand , be high quality, produce safety, operate smooth, maintain convenience and regulating principle of the nation,and I refer to a great deal of stuff,a great deal of producing experience of advanced enterprise all over the world is fully drawn.In the design,we adopt various new equipments and technique of the domestic and international metallurgy actively, Therefore, the produce scheme on the above is scientific, advanced and reasonable in economy, and adapt the demand at present. Keywords：150t converter;long service life combined blowing; LF ladle refining furnace; RH refining furnace