300吨转炉设计0000

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1、学校代码：10128学号：课程设计说明书题目：300吨顶底复吹转炉设计说明书学生姓名：学院：材料科学与工程系别：材料与冶金工程班级：指导教师：二〇一二年十二月内蒙古工业大学本科课程设计书300t顶底复吹转炉炉型设计转炉的设计包括炉型设计、转炉中心及倾动力矩的计算、转炉机构的设计计算。炉型设计包括确定所设计炉子的公称容量、选择炉型、确定炉型主要设计参数、计算熔池尺寸、整个炉型尺寸。1炉型选择结合中国已建成的转炉的设计经验，在选择炉型时，250-300t的转炉，采用筒球形炉型，所以本设计采用筒球形[1]。2转炉主要尺寸参数的

2、确定及计算2.1熔池形状及尺寸计算①熔池直径：D=式中：G—新炉子金属装入量t—吹氧时间（取18min）K—比例系数(取1.5)确定初期装入量G：取B=10﹪0.925B—老炉比新炉多产钢系数—金属消耗系数—金属收得率D=1.5×=6.211m9内蒙古工业大学本科课程设计书②熔池深度h：取校核：符合要求[2]。2.2炉帽尺寸的计算①炉口直径取[3]②帽锥角θ取③炉帽高度mm（本设计取400mm）④炉帽容积炉帽体积约为炉熔体积的30%[4]。2.3炉身尺寸的确定①炉膛直径（炉衬无加厚段的转炉）②选取炉容比为9内蒙古工业大学

3、本科课程设计书炉膛体积③炉身高度④炉型内高2.4出钢口尺寸的确定①出钢口中心线与水平倾角取②出钢口直径③出钢口衬砖外径④出钢口长度[5]3炉衬的组成、材质选择及厚度确定炉衬一般由永久层和工作层组成。永久层选用轻质高铝砖侧砌而成。炉身工作层800mm，永久层150mm，填充层100mm，钢板85mm，总厚度1135mm;炉帽炉底工作层700mm，填充层90mm，钢板75mm，炉帽永久层115mm，总厚度980mm;炉底永久层230mm，炉底填充层195mm，钢板75mm，总厚度11200mm[6]。校核：符合要求。4氧枪的

4、设计氧流量=吨钢耗氧量×出钢量／吹炼时间本设计采用低磷铁水.取吨钢耗氧量为57m3／t吹炼时间为18min9内蒙古工业大学本科课程设计书氧流量Q=57×300／18=950m3／min[7]4.1选定氧枪的喷孔数本设计选定的喷孔数为4孔，且为拉瓦尔喷孔，喷孔夹角为12°出口马赫数为M=2.0。4.2设计工况氧压查等熵流表,当M=2.0时，=0.1278取P=P膛=1.5Pa工况氧压4.3计算喉口直径每孔氧流量利用公式：取CD=0.9，T0=290K。式中：q—每个喷孔的氧流量（极态）m3／minAt—喉口面积cm2Po—

5、喷头前的氧气压力MPa取0.79MPaTo---喷头前的氧气温度K取290KCD---喷孔流量系数4孔喷头CD=0.9求得：dT=52mm，取喉口长度LT=20mm4.4确定喷孔出口直径当M=2.0时，查等熵流表得9内蒙古工业大学本科课程设计书4.5确定喷孔其他几何尺寸取喷口喉口的收缩角ɑ收=50o。收缩段的作用是将气流从低速（M=0.2马赫）加速到声速。由于起初的气流速度比较低。所以从中心氧管到收缩段的精度要求并不高。收缩段到喉口的过渡平缓和光滑，收缩段入口直径与中心氧管的内径相等。扩张角ɑ扩=10o扩张段长度4.6氧

6、枪水冷系统设计4.6.1氧枪枪身尺寸确定氧枪枪身由三层无缝钢管组成，其长度决定于炉子尺寸与工艺布置要求。枪身各层钢管的直径厚度计算如下：A、中心钢管直径的确定：已知氧流量氧气流在中心管内的流速按40-60m/s考虑（相当马赫数M=2）取50m/s取中心管内氧气流速为50m/s,则中心管直径为：中心管的厚度及直径根据标准无缝钢管产品规格选定为[8]9内蒙古工业大学本科课程设计书验算氧气在钢管内的实际流速符合要求。B、中心钢管和外层钢管的直径的确定：进水速度取7m/s，出水速度取8m/s；冷却水在氧枪中上温差控制小于20oC

7、；出水温度小于50oC对300t转炉冷却水消耗量取300t/h的条件下，则：进出水环缝截面积式中——冷却水流量——冷却水进出速度中心钢管内径为选取中层管为[8]。验算：符合要求。C、外套管：出水通道面积为：外套管内径为：选取外层钢管为[8]。验算：符合要求。4.6.2冷却水在铜头底部的流通间隙由于铜头底部承受的热流量最大，为保证铜头有较高的寿命，故应适当增加冷却水在端头处的流速，若为间隙高度，A为外冷却水层环缝，应使或端头处的水流速度为。9内蒙古工业大学本科课程设计书中层套管至下沿至喷头面间隙h的计算：该处的间隙面积为又

8、知解得4.6.3氧枪总长度和行程的确定——氧枪伸进金属液的深度，取0.6m——氧枪最低位置至炉口的距离，取11.66-2.103=9.497m——炉口至烟罩下沿的距离，取0.5m——烟罩下沿烟道拐点的距离，取4m——烟罩下沿至氧枪插入孔的距离，取5.033m——为清理结渣和换枪需要的距离，取0.800m——根据把持器