140t氧气顶吹转炉炉型设计

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1、课程设计说明书学院昆明工业技术学院班级07级冶金技术（1）班姓名陈维学号2007210342号9一.设计任务1、原始条件2、炉型选择3、炉容比熔池尺寸计算⑴熔池直径的计算140t氧气顶吹转炉炉型设计炉子的平均出钢量为140t，钢水的收得率为92%，最大废钢比去20%，采用废钢矿石冷却，铁水采用低磷生铁[W(Si)0.85%,W（P）0.2%,W(S)0.05%]氧枪采用三孔拉瓦型喷头，设计氧压为1.0Mpa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

2、、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。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=0.91m3/t中国设计部门推荐采用公式：式中：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（见表1）筒球形V/T=0.91m3/t9①确定初期金属装入量G②确定吹氧时间⑵熔池深度的计表1不同吨位下的K值吨位/t＜2030～5050～120200250K2.0～2.31.85～2

3、.101.75～1.851.55～1.601.5～1.55本设计K取1.64利用桶球形的体积公式：=20.916（m3）供氧强度计算公式：根据生产实践经验，，一般低磷铁水为50～70，高磷铁水为62～69m3/t钢，本设计采用的是低磷铁水，取吨钢耗氧量为55m3/t钢，而吹氧时间的选择如表：表2不同不同吨位下吹氧时间推荐值氧气转炉吨位/t＜5050～80﹥120宝钢300t吹氧时间/min12～1614～1816～2016本设计选用吹氧时间为15min，所以供氧强度=55/15=4.2[m3/（t.min）]，则：=1.64×=5.050(m)它是一个比较重要的熔池尺寸参数，

4、容量的转炉，在炉型和熔池直径确定以后，则可以用几何公式计算熔池深度：h=V金＋0.046D3/0.79D2=20.916＋0.046×5.0613/0.79×5.0612=1.332(m)一般B取10%～40%本设计取B=14%V池=20.916（m3）熔池直径确定：D=5.050(m)熔池深度确定：h=1.332(m)9⑶熔池其它尺寸的计算炉帽尺寸的计算⑴炉口直径:d0⑵炉帽倾角⑶炉帽高度⑷炉帽容积设计部门推荐的球冠弓形高度为：h1=0.09D=0.09×5.050=0.495(m)炉底球冠曲率半径：R=0.99D=0.99×5.050=5.000(m)d0按d0/D=0.

5、43～0.54选取，d0的选取既要考虑快速装料的需要，又要考虑不会造成太大的热量散失和严重喷溅，本设计取d0=0.48D=0.48×5.050=2.424(m)根据炉帽倾角推荐值为60°～68°，大型转炉取下限，小型转炉取上限，本设计取θ=63°炉帽高度：H帽=H锥+H口式中H锥可用公式计算得到：H锥=(D－d0)tanθ=(5.050－2.424)tan63°=2.577(m)为了保证炉口正常形状，不会因为炉口耐火材料的熔损而使炉口扩大，在炉口设置高度为300～400㎜的直线段，本设计取350㎜，因此：H帽=H锥+H口=2.577+0.35=2.927（㎜）在炉口处设置水箱

6、式水冷炉口炉帽部分容积：=H锥(D2+Dd0+d02)+d02H口炉口高度确定：H锥=2.577(m)9炉身尺寸的计算⑴炉膛直径⑵转炉总容积⑶炉身容积⑷炉身高度⑸炉型内高出钢口尺寸确定=×2.577×（5.0502+5.050×2.424+2.4242）+×2.4242×0.35=29.423+1.615=31.038（m3）炉膛直径D膛=D=5.050(m)（无加厚段）根据选定的炉容比V／T=0.91可求出：V总=0.9×140=127.4（m3）炉身容积：=127.4-20.916-31.038=75.446（m3）根据公式计算可得：=3.767(m)=1.332+2.9

7、27+3.767=8.026（m）炉帽容积确定：V帽=31.038（m3）炉膛直径确定：D膛=5.050(m)转炉总容积确定：V总127.4（m3））炉身容积确定：V身=75.446（m3）H身=3.767(m)H内=8.026(m)9⑴出钢口内径⑵出钢口外径⑶出钢口长度⑷出钢口倾角炉壳厚度确定（2）炉壳的内径D其大小需要满足出钢所需时间（2～8min，依转炉大小的不同，一般为5min左右），和刚流对钢包内钢水的搅拌作用及钢水自出钢口流出后能处于密实而不飞溅的状态和不使钢流带渣，减少氧化，使钢水能以一定