课程设计任务书-转炉炼钢.doc

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===12.5m
h==1.62m
3.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%=2.94m
3）炉帽高度H帽：
H膛=（D－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
=48.83m3
4.炉身尺寸确定
炉膛直径D膛=D（无加厚段）。
V金===41.67m3
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=315m3
V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=12.73m
5.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=1.44m
6.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）650材质的选择
选用沥青或树脂结合的镁碳转，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