转炉系统设备.pdf

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1、9转炉系统设备转炉系统设备（如图9-1）是由转炉炉体（包括炉壳和炉衬），炉体支承系统（包括托圈、耳轴、耳轴轴承及支座），倾动机构所组成的。图9-1氧气顶吹转炉总图9.1顶吹转炉炉型及计算转炉炉型是指用耐火材料砌成的炉衬内形。转炉的炉型是否合理直接影响着工艺操作、炉衬寿命、钢的产量与质量以及转炉的生产率。合理的炉型应满足以下要求：(1)要满足炼钢的物理化学反应和流体力学的要求，使熔池有强烈而均匀的搅拌；(2)符合炉衬被侵蚀的形状以利于提高炉龄；(3)减轻喷溅和炉口结渣，改善劳动条件；(4)炉壳易于制造，炉衬的砌筑和维修方便。9.1.1炉型的类型最早的氧气顶吹转炉炉型，基本上是从底吹转炉发展而

2、来。炉子容量小，炉型高瘦，炉口为偏口。以后随着炉容量的增大，炉型向矮胖发展而趋近球形。按金属熔池形状的不同，转炉炉型可分为筒球型、锥球型和截锥型三种，如图9-2所示。190图9-2顶吹转炉常用炉型示意图a—筒球型；b—锥球型；c—截锥型(1)筒球型这种熔池形状由一个球缺体和一个圆筒体组成。它的优点是炉型形状简单，砌筑方便，炉壳制造容易。熔池内型比较接近金属液循环流动的轨迹，在熔池直径足够大时，能保证在较大的供氧强度下吹炼而喷溅最小，也能保证有足够的熔池深度，使炉衬有较高的寿命。大型转炉多采用这种炉型。(2)锥球型锥球型熔池由一个锥台体和一个球缺体组成。这种炉型与同容量的筒球型转炉相比，若熔

3、池深度相同，则熔池面积比筒球型大，有利于冶金反应的进行，同时，随着炉衬的侵蚀熔池变化较小，对炼钢操作有利。欧洲生铁含磷相对偏高的国家，采用此种炉型的较多。我国20～80吨的转炉多采用锥球型。对筒球型与锥球型的适用性，看法尚不一致。有人认为锥球型适用于大转炉(奥地利)，有人却认为适用于小转炉(苏联)。但世界上已有的大型转炉多采用筒球型。(3)截锥型截锥型熔池为上大下小的圆锥台。其特点是构造简单，且平底熔池，便于修砌。这种炉型基本上能满足炼钢反应的要求，适用于小型转炉。我国30吨以下的转炉多用这种炉型。国外转炉容量普遍较大，故极少采用此种形式。此外，有些国家(如法国、比利时、卢森堡等)的转炉，

4、为了吹炼高磷铁水，在吹炼过程中用氧气向炉内喷入石灰粉。为此他们采用了所谓大炉膛炉型(这种转炉称为OLP型转炉)，这种炉型的特点是:炉膛内壁倾斜，上大下小，炉帽的倾角较小(～50°)。因为炉膛上部的反应空间增大，故适应吹炼高磷铁水时渣量大和泡沫化严重的特点。这种炉型的砌砖工艺比较复杂，炉衬寿命也比其它炉型低，故一般很少采用。9.1.2炉型主要尺寸的确定9.1.2.1转炉的公称容量转炉的公称容量又称公称吨位，是炉型设计、计算的重要依据，但其含义目前尚未统一，有以下三种表示方法：(1)用转炉的平均铁水装入量表示公称容量；(2)用转炉的平均出钢量表示公称容量；(3)用转炉年平均炉产良坯（锭）量表示

5、公称容量。191由于出钢量介于装入量和良坯(锭)量之间，其数量不受装料中铁水比例的限制，也不受浇铸方法的影响，所以大多数采用炉役平均出钢量作为转炉的公称容量。根据出钢量可以计算出装入量和良坯(锭)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（9-1）金属消耗系数是指吹炼1吨钢所消耗的金属料数量。视铁水含硅、含磷量的高或低，波动于1.1～1.2之间。9.1.2.2炉型的主要参数A炉容比3转炉的炉容比是转炉的有效容积与公称容量之比，其单位是m/t。炉容比的大小决定了转炉吹炼容积的大小，它对转炉的吹炼操作、喷溅、炉衬寿命、金属收得率等都有比较大的影响。如果炉容比过小，即炉膛反应容

6、积小，转炉就容易发生喷溅和溢渣，造成吹炼困难，降低金属收得率,并且会加剧炉渣对炉衬的冲刷侵蚀，降低炉衬寿命；同时也限制了供氧量或供氧强度的增加，不利于转炉生产能力的提高。反之，如果炉容比过大，就会使设备重量、倾动功率、耐火材料的消耗和厂房高度增加，使整个车间的投资增大。选择炉容比时应考虑以下因素：(1)铁水比、铁水成分。随着铁水比和铁水中Si、P、S含量的增加，炉容比应相应增大。若采用铁水预处理工艺时，炉容比可以小些。(2)供氧强度。供氧强度增大时，吹炼速度较快，为了不引起喷溅就要保证有足够的反应空间，炉容比相应增大些。(3)冷却剂的种类。采用铁矿石或氧化铁皮为主的冷却剂，成渣量大，炉容比

7、也需相应增大；若采用以废钢为主的冷却剂，成渣量小，则炉容比可适当选择小些。3目前使用的转炉，炉容比波动在0.85～0.95m/t之间(大容量转炉取下限)。近些年来，为了在提高金属收得率的基础上提高供氧强度，新设计转炉的炉容比趋于增大，一般为30.9～10.5m/t。B高宽比(H总/D壳)高宽比是指转炉总高(H总)与炉壳外径(D壳)之比，是决定转炉形状的另一主要参数。它直接影响转炉的操作和建设费用。因此高宽比的确定既要满足