课程设计任务书-转炉炼钢

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1、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、原始条件炉子平均出钢量为90t，铁水密度7.20g/cm3，铁水收得率为92%。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、炉容比炉容比指转炉有效容积Vt与公称容量T之比值Vt/T(m3/t)。Vt系炉帽、炉身和熔池三个内腔容积之和。公称容量

2、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。h=V===12.5mh==1.62m3.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、炉口直径和炉帽高度。设计时应考虑到以下

3、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。1）炉帽倾角θ：倾角过小，炉帽，内衬不稳定性增加，容易倒塌；过大时出钢时容易钢渣混出或从炉口流渣。本炉子取60°，因为大炉口的炉口直径相对来说要小些。θ=60°2）炉口直径d：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。实践表明，取炉口直径为熔池直径的43-53%较为适宜。本设计取d=6.12×48%=2.94m3）炉帽高度H帽：H膛=（D－

4、d）tanθ=(6.12－2.94)tan60°=2.75m为了维护炉口的正常形状，防止因砖衬蚀损而使其迅速扩大。在炉口上部设有高度为H口=300-400mm的直线段。取H口=400mm，因此炉帽高度为H帽=H膛+H口=2.75+0.4=3.15m在炉口处设置水箱式水冷炉口。4）炉帽的部分容积为:V帽=H膛(D2+Dd+d2）+d2H口=2.75×（6.12+6.12×2.94+2.942）+×2.942×0.4=48.83m34.炉身尺寸确定13.炉膛直径D膛=D（无加厚段）。14.V金===41.67m315.

5、根据选定的炉容比为：1.05，可求出炉子的总容为V总=1.05×300=315m3V身=V总-V池-V帽=315-41.67-48.83=224.5m3（4）炉身高度H身===7.64m则炉型内高H内=h+H帽+H身=1.94+3.15+7.64=12.73m5.出钢口尺寸的确定。出钢口一般都设在炉帽与炉身交界处，以便当转炉处于水平位置出钢时其位置最低，可使钢水全部出净。出钢口的主要尺寸是其中心线的水平倾角和直径。1）出钢口中心线水平倾角θ：出钢口角度是指出钢口中心线与水平显得夹角,其大小应考虑缩短出钢口长度，有利

6、维修、减少钢水二次氧气及热损失，大型转炉的出钢口角度趋向减小。国外不少采用0°，但0°倾角使钢流对钢包内金属的冲力变小。本设计取θ=18°2）出钢口直径dT：出钢口直径决定着出钢时间，因此随炉子容量而异。出钢时间通常为2-8min。通常d出可按下面经验公式确定：dT===24.250.24m出钢口衬砖外径dsT=6dT=6×0.24=1.44m6.炉衬厚度确定炉身工作层选800mm，永久层200mm，填充层100mm，总厚度为800+200+100=1100mm炉壳内径为D壳内=6.12+1.1×2=8.32m炉帽

7、和炉底工作层选650mm，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=195mm，则炉底砖衬总厚度为650+230+195=1075mm故炉壳内型高度为H壳内=12.73+1.075=13.805m工作层材质全采用镁碳砖。表2.1转炉炉衬厚度的设计值炉衬各部位名称转炉容量300t炉帽永久层厚度（mm）150工作层厚度（mm）650炉身永久层厚度（mm）200工作层厚度（mm）800炉底永久层厚度（mm）230工作层厚度（mm）6504)材质的选择选用沥青或树脂结合的镁碳转

8、，含碳量为14%。镁碳砖具有耐高温、耐渣侵和耐剥落等优良的使用性能。与其他镁砖相比，在使用过程中变质层变薄，不至于引起砖体结构的剥落，加入相当的数量的石墨改善了砖的导热性能，具有良好的抗震性。用镁碳砖砌筑炉衬，大幅度的提高了炉衬的使用寿命，再配合溅渣护炉等护炉技术，炉衬寿命可达1万次以上。但由于镁碳砖成本较高，因此根据在冶炼过程中，工作层不同部位受损情况的不