氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐設(shè)計

資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除3/33轉(zhuǎn)爐爐型設(shè)計3.1。1轉(zhuǎn)爐爐型設(shè)計概述〔1〕公稱容量及其表示方法公稱容量〔T計的重要依據(jù)。目前國內(nèi)外對公稱容量的含義的解釋還很不統(tǒng)一，歸納起來，大體上有以下三種表示方法：以平均金屬裝入量(t〕表示；以平均出鋼量〔t〕表示;以平均爐產(chǎn)良坯量(t〕表示.不斷擴大，裝入量增大,所以三種表示方法都是以其平均容量來表示。算成爐裝入量時也比較便利。做較簡單的換算。全都.所以在進展爐型設(shè)計時承受以平均出鋼量表示公稱容量比較合理。〔2)爐型的定義：轉(zhuǎn)爐爐型是指轉(zhuǎn)爐爐膛的幾何外形,亦即指由耐火材料砌成的爐襯內(nèi)形.〔3〕爐型設(shè)計的意義徑還是高度都牽涉到耳軸位置,它是與轉(zhuǎn)爐根底聯(lián)系在一起的，一般不能隨便變動.個轉(zhuǎn)爐設(shè)計的關(guān)鍵。設(shè)計內(nèi)容：爐型種類的選擇；爐型主要參數(shù)確實定；爐型尺寸設(shè)計計算;爐襯和爐殼厚度確實定；頂?shù)讖痛缔D(zhuǎn)爐設(shè)計。3。1.2爐型種類及其選擇吹煉過程中爐膛內(nèi)進展著極其簡單而又劇烈地物理化學反響和機械運動,因此，轉(zhuǎn)爐的爐型必需適應(yīng)這些反響特點和運動規(guī)律，否則就不能保證冶煉過程的正常進展。那么，什么樣的爐型才是比較抱負的爐型呢？也就是說，爐型具備什么特點才能適應(yīng)轉(zhuǎn)爐煉鋼反響劇烈,吹煉速度快的特點呢？(1〕爐型種類的選擇原則選擇爐型時應(yīng)考慮以下幾條根本原則:①爐型應(yīng)能適應(yīng)爐內(nèi)鋼液、爐渣和爐氣的循環(huán)運動規(guī)律，使熔池得到劇烈而又均勻的攪拌，從而加快煉鋼過程的物理化學反響；②有利于提高供氧強度,;③砌好的爐子的爐型要盡量接近于停爐以后剩余爐襯的輪廓，削減吹煉過程中鋼液、爐渣和爐氣對爐襯的沖刷侵蝕及局部侵蝕，提高爐齡，降低耐火材料的消耗；,縮短修爐時間，提高轉(zhuǎn)爐作業(yè)率.總之應(yīng)能使轉(zhuǎn)爐煉鋼獲得較好的經(jīng)濟效益，優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗。(2〕爐型種類及其選擇目前國內(nèi)外氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐所承受的爐型,依據(jù)熔池〔容納金屬液的那局部容積〕的外形不同來區(qū)分，爐帽、爐身部位都一樣，大體上歸納為以下三種爐型：筒球型、錐球型和截錐型.資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除2/33 abc3－1轉(zhuǎn)爐常用爐型示意圖a－筒球型；b－錐球型；c－截錐型①筒球型爐型：該爐型的熔池由一個圓筒體和一個球冠體兩局部組成，爐帽為截錐型，爐身為圓筒型。其特點是外形.在一樣的熔池直徑〔D〕和熔池深度〔h〕的狀況下，與其它兩種爐型相比這種爐型熔池的容積大,金屬裝入量大,120噸50噸轉(zhuǎn)爐也有承受這種爐型的.5050120120150噸都承受了筒球型爐型。〔國外又叫橄欖型):一樣。其特點是，與同容量的其它爐型相比，在一樣熔池深度〔h〕下，其反響面積大，有利于鋼、渣之間的反響，適用于吹煉高磷鐵水.熔池外形比較符合鋼、渣環(huán)流的要求，熔池侵蝕均勻，熔池深度h變化小，爐爐型接近于停爐后剩余爐襯的輪廓，爐型上下對稱〔橄欖形,.我國中型轉(zhuǎn)爐承受錐球型爐型的比較多,并取得了一些閱歷，特別是20～80噸轉(zhuǎn)爐，尚未覺察明顯的缺點。我國的寶鋼30050噸承受的是錐球型爐型。國外說法不一樣,有的認為適合大爐子，像奧地利；有的認為適合于小爐子，像前蘇聯(lián)，產(chǎn)生不同看法的緣由，可能是各國的鐵水條件〔[P]〕不一樣。這種爐型在國外,德國和日本承受的較多.總的來說,生鐵含P較高的國家承受的較多。③截錐型爐型：該爐型的熔池由一個倒置的截錐體組成.其特點是，外形簡潔，爐底砌筑簡便；其外形根本上能滿足于30噸以下的轉(zhuǎn)爐根本上都是承受截錐型的爐型。國外很少承受這種爐型，主要是大型轉(zhuǎn)爐，小爐子較少?？傊?，結(jié)合我國已建成的轉(zhuǎn)爐的設(shè)計閱歷，在選擇爐型時,可以考慮：100～200t以上的大爐子，承受筒球型,50～80t的中型爐子，承受錐球型；30t以下的小爐子，承受截錐型。但是也不確定，還要依據(jù)當?shù)氐蔫F水條件，主要是P［S］可以承受截錐型爐型。④大爐膛型爐型：國外還有一種用氧氣－噴石灰粉法吹煉高磷鐵水的大爐膛的爐型。其特點是：上大下小，具有較大的反響空間，適合于脫磷反響產(chǎn)生大量泡沫渣的需要。3。1.3爐型主要參數(shù)確實定由于煉鋼生產(chǎn)的因素是簡單多變的和進展高溫模擬試驗爭論相當困難,所以盡管國內(nèi)、外很多人對爐型設(shè)計問題進展過,不能完全從理論上確定一個抱負的爐型和爐型的各局部尺寸參數(shù)?，F(xiàn)有的設(shè)計公式都是屬于閱歷公式。目前國內(nèi)各廠在進展爐型設(shè)計時，一般都是承受依爐建爐“的設(shè)計方法。即通過考察和總結(jié)同類轉(zhuǎn)爐的長期生產(chǎn)狀況和較先進的技術(shù)經(jīng)濟指標,,來確定爐的爐型尺寸。由此可知，要真正設(shè)計一座轉(zhuǎn)爐必需把握已投產(chǎn)的同類轉(zhuǎn)爐的設(shè)計狀況和投產(chǎn)后的使用狀況，吸取別人的閱歷教訓作資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除33/33設(shè)計。所以說爐型主要參數(shù)確實定方法，也是承受推舉的方法:①直接推舉各參數(shù)的數(shù)值范圍;②推舉閱歷計算公式.公式很多，不能一一介紹，主要介紹由北京鋼鐵設(shè)計爭論總院推舉的一套閱歷公式。:V/H/h/D、d0/、，出鋼口參數(shù)β、。對這些參數(shù)確實定需要持慎重態(tài)度，在進展爐型設(shè)計時,要認真考慮確定這些參數(shù)，才能使設(shè)計出來的爐型比較合理，滿足工藝要求。3－2爐型主要尺寸示意圖0H－熔池深度；H －爐身高度；H帽－爐帽高度；H －轉(zhuǎn)爐總高；0身 總H －轉(zhuǎn)爐有效高度；D－熔池直徑；D －爐殼直徑;d－爐口直徑；內(nèi) 殼－熔池深度d －出鋼口直徑－爐帽傾角出爐容比(V/T,容積比或容積系數(shù)〕爐容比(V/：指爐時轉(zhuǎn)爐的爐膛有效容積〕(〕(3/T〕意義：單位公稱容量所占有的爐膛有效容積〔也叫工作容積〕的大小。它是爐型參數(shù)中一個最重要的參數(shù)，它打算了爐子吹煉容積的大小。爐容比對吹煉操作、噴濺、爐襯壽命都有很大的影響。爐容比的大小是由人為確定的。那么，選擇多大的爐容比為適宜呢？爐容比與哪些因素有關(guān)呢？為了說明這個問題,我們先從兩個極端來爭論一下爐容比過小、過大的害處。1〕爐容比過小和過大的害處①爐容比過小〔即反響空間小〕A由于反響空間過小，滿足不了冶煉反響所需要的空間,簡潔噴濺和溢渣，金屬收得率 降低,操作困難，工人的勞動金強度增加。B加劇鋼、渣對爐襯的沖刷侵蝕，使得爐齡降低.C(.吹氧時間＝噸鋼耗氧量②爐容比過大：供氧強度爐容比大勢必增加爐子高度H還受H/D的影響.實踐證明，爐子高度H增高12m，將導致投資增大、設(shè)備浩大和電耗增加。因此說爐容比過大過小都不好,怎么確定V/T呢？有哪些因素影響V/T呢？影響爐容比大小的因素：①爐子噸位本身的影響小爐子因爐膛小，操作困難，爐容比應(yīng)適當大些；大爐子因爐膛大,簡潔掌握，爐容比應(yīng)適當小些。②鐵水成分的影響假設(shè)鐵水中Si、P、S高，產(chǎn)生的渣量大，爐容比就應(yīng)大些，反之爐容比小些。資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除44/33③鐵水比的影響鐵水比：鐵水占鋼鐵料的比例;廢鋼比：廢鋼占鋼鐵料的比例。鐵水比大，則鐵水多廢鋼少，渣量大，爐容比應(yīng)大些。④供氧強度〔B〕的影響CO,金屬收得率金低.供氧強度小，反響緩和，爐容比可小些.⑤冷卻劑的影響用礦石冷卻，渣量大，爐容比大些；用廢鋼冷卻，渣量小,爐容比小些。在考慮了上述諸因素之后，爐容比就可以確定了。“煉鋼工藝設(shè)計技術(shù)規(guī)定”要求轉(zhuǎn)爐砌爐襯的爐容比(V/T)應(yīng)在09~095m3/t，小容量轉(zhuǎn)爐取上限,大容量轉(zhuǎn)爐取下限。我國設(shè)計部門推舉：爐子越大，爐容比越小.3－1不同轉(zhuǎn)爐爐容比爐容量〔t〕 小型轉(zhuǎn)爐〈30t 中型轉(zhuǎn)爐30~100t

大型轉(zhuǎn)爐100～200t >200t爐容比，m3/t 1.00～1.05 0.95～1.00 0.90～1。0 0。90～0。95使用條件：90～95%的鐵水比，承受廢鋼礦石法冷卻，使用部頒標準P08生鐵，供氧強度〔B〕在3～4Nm3/t·min這些參數(shù)是72年推舉的，后來建設(shè)的轉(zhuǎn)爐的V/T有增大的趨勢,主要緣由是承受了較大的供氧強度，就是當時設(shè)計爐子的V/T也比推舉值大些，如太鋼50噸的V/T0.9850噸的V/T0。9950t的V/T0。975,50t的V/T0.95120t的V/T1.02，20t1.03，15t1。03～1.21。上述數(shù)據(jù)與實際比較接近,通常V/T在0。90~1.05.V/T增大的緣由是承受了較大的供氧強度，吹氧時間縮短。3－2國內(nèi)外局部轉(zhuǎn)爐鋼廠曾經(jīng)使用的供氧強度〔三孔〕廠名公稱容量t供氧強度Nm3/t?min首鋼303.4～3。6上一303。4~3。6太二502.75～3.1包鋼502.75～3.1武鋼二煉502。85~3.3攀鋼1202。5鞍鋼1502.45寶鋼300～4。4意大利塔蘭托3003日本加古川2502。6德國薩爾茨吉特2004國外承受的爐容比，美國較大,日本次之,德國最小.爐容比還可以承受閱歷公式計算：123 V/T75C1100Si1 1100P1 123 式中:C－鐵水含碳量〔%〕Si－鐵水含硅量〔%〕P－鐵水含磷量〔%〕B－供氧強度，m3/t·min高寬比H/D定義：爐子的高度與直徑之比。

0.06〔3－1〕資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除55/33H表示方法H內(nèi)

/D ；膛 ；兩種表示方法相差一個爐襯厚度。 /D，爐殼的比 高寬比是反映爐型外形的另一個重要參數(shù),打算了爐型是瘦長型還是矮胖型。早期的轉(zhuǎn)爐容量都比較小，多為瘦長型H/D大，由于再小的爐子也必需具有一個防止噴濺的起碼高度。到了六十年月初期，隨著爐容量的漸漸增大，考慮到增大高寬比將增加廠房高度，傾動力矩也變大，所以到了1963~1964年大量轉(zhuǎn)爐都承受了三孔噴槍,,沖擊深度(h

)降低,從而使噴濺沖和熔渣都有所改善，促使當時設(shè)計的轉(zhuǎn)爐選擇的高寬比為1.1～1。3之間，當時似乎認為矮胖型爐子是以后的進展方向，1962270t1。04，實踐證明噴濺嚴峻。隨著轉(zhuǎn)爐煉鋼法的日臻完善,人們更多的要考慮長期的經(jīng)濟效益,增大高寬比對削減噴濺和溢渣，提高供氧強度〔B〕和金屬收得率〔

〕V/T的同時也相應(yīng)的增加了高寬比.如日鐵1976年340t金1。524,250t1。54。高寬比過小過大有什么害處，取多大的適宜?可以從兩個極端分析，最終找出高寬比的最正確參數(shù)。1〕高寬比過?。籂t子太矮→噴濺嚴峻.例如美國國家鋼鐵公司大湖分廠270t轉(zhuǎn)爐H/D為104,H D 為1.23，由于噴濺嚴峻不得不把氧壓降到05～0。內(nèi) 膛7MPa，導致吹氧時間延長到40分鐘.為了削減噴濺，保持肯定高度是格外必要的。增加爐子高度是削減噴濺增加鋼水收得率的有效措施.閱歷證明，假設(shè)H/D<1.3則得不到防止噴濺的起碼高度，國內(nèi)高寬比不小于1.3.2)高寬比過大①爐膛體積V由高寬比確定，爐膛體積V肯定，H大則D小，反響面積小→氧氣流股沖刷爐墻→爐齡低；②高寬比大,廠房高度大，基建投資大；③傾動力矩大→傾動電機功率大→投資、電耗大。高寬比過大過小都不好,那么多大的高寬比為適宜呢?適宜的高寬比應(yīng)既保證爐渣的噴濺和起泡需要的高度,又不因爐體過高造成不經(jīng)濟的增加廠房高度和增加傾動力矩?！盁掍摴に囋O(shè)計技術(shù)規(guī)定”要求爐殼的高寬比(H/D)1.35～1.65范圍,小容量轉(zhuǎn)爐取上限,大容量轉(zhuǎn)爐取下限.3－3所示：3－3不同噸位轉(zhuǎn)爐高寬比噸位 25～60

80～130

300tH D1。6H D1。6～1。51.5～1.41。4~1.31.35H D 2。2～1.85內(nèi) 膛

1。85～1.6

1。6~1。4

1.54從這些數(shù)據(jù)可以看出：爐子越小，高寬比越大。有的廠為了削減噴濺，爭取較好的操作指標，寧可選用較大的高寬比。高寬比也可以承受閱歷公式計算:H內(nèi)/D＝2.65/T0。1+0。1B+0。3(3－2〕式中:H內(nèi)/D－爐膛內(nèi)高直徑比T－公稱容量〔t〕B－供氧強度,m3/t?min留意：設(shè)計時不能用高寬比計算尺寸,而是用高寬比值來校核所設(shè)計的爐子是否合理，爐型尺寸另有計算公式。熔池深度直徑比〔h/D〕熔池直徑D:熔池處于安靜狀態(tài)時金屬液面的直徑.熔池深度h：熔池處于安靜狀態(tài)時金屬液面到爐底的深度。h/D反響了熔池的深淺，爭論h/D的目的在于確定適宜的熔池深度。從吹氧動力學角度考慮，熔池深度應(yīng)是在肯定吹煉條件下，既保證熔池得到良好的攪拌效果,又不致使氧氣流股穿透爐底，以到達提高吹煉速度，保護爐底，提高爐齡和安全生產(chǎn)的目的.,不利于加快熔池反響h/D.據(jù)統(tǒng)計大多數(shù)爐子的h/D在23~0.54范圍內(nèi)波動，一般h/D為0。31～0。33。要依據(jù)爐子大小，爐型種類的不同，噴槍類型〔單、多孔〕原料條件等因素綜合考慮來確定h/D。熔池深度直徑比h/D也可以用下式計算：資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除66/33K3V/T13

〔3－3)式中：K－H/D爐口直徑比(d0/D〕d0－爐口直徑。爐口直徑比的大小打算了爐口的大小,由于在確定爐口直徑比之前D已經(jīng)確定。0.31～0.690。5左右。分析:爐口直徑比過小，因d0太小，總鐵水加廢鋼困難,所以從快速裝料考慮，期望d0大些，爐口直徑比不小于0.4。但是爐口直徑比太大，即爐口直徑太大,,.下面結(jié)合一個例子來說明為什么說爐口直徑比大出鋼困難。

低.最不利的還是出鋼困難，簡潔造金265t轉(zhuǎn)爐爐口直徑比＝0.69,9019.6m3，假設(shè)渣量按鋼水量的15％計算，則爐渣所占的體積為13。2m319。6－13.2=4。4m3盛鋼水的容積,約30t鋼水。也就是說，爐內(nèi)的大局部90度以前流出的，即出鋼過程主要是在爐子傾轉(zhuǎn)到90度以前進展的.這樣出鋼有什么不好呢？我們知道,為了保證出鋼質(zhì)量,要盡量防止鋼、渣混出，為了做到這一點，除了出鋼過程應(yīng)留意外,比方承受擋渣球擋渣出鋼，爐型本身應(yīng)有利于鋼渣分別。在出鋼過程中，要能夠使鋼水集中到帽錐處，始終保持出鋼口上方的鋼水處于最深狀態(tài)，這樣就可以實現(xiàn)鋼渣分別,防止鋼渣混出。正確的出鋼搖爐過程是：將爐子搖至渣面接近出鋼口以后快速搖過去，直到出鋼口處于最低位置停頓進爐，即所謂的出鋼角。然后保持這個角度至止鋼水出凈為止。為了實現(xiàn)這一正確的出鋼過程,就必需使爐子傾轉(zhuǎn)到水平角度以前大局部〔80％〕鋼水仍舊留在爐內(nèi)，連續(xù)搖爐，爐內(nèi)(0/〈0.6，假設(shè),則渣子從爐口流入鋼包沾污鋼水、只好邊出鋼邊進爐，出鋼過程中不能保持出鋼口上方的鋼水始終處于最深，必定增加了鋼渣混出的程度〔因鋼水流出時有漩渦，鋼水簡潔夾渣〕設(shè)計部門推舉d0/D＝0。43～0。53；大爐子取下限，小爐子取上限。爐口直徑比也可以用下式計算：3 d /D0.5 3 0 2.65/T0.1

0.5S0.75(3－4〕式中:K－H /D；內(nèi)T－公稱容量；S－按月最大廢鋼比。在具體確定爐口直徑大小時，要從快速裝料，爐氣的順當逸出，削減噴濺，防止鋼渣混出，削減熱損失等幾個因素綜合考慮確定(〕.承受計算機自動掌握的轉(zhuǎn)爐還要考慮布置副槍的需要。一般在滿足兌鐵水加廢鋼操作順當?shù)那疤嵯卤M量削減爐口直徑以削減熱損失.，帽錐角(θ〕指爐帽錐與爐身交接處,爐帽與爐子水平線之間的夾角，如圖3－2所示。θ值的原則:便于爐氣漸漸收縮逸出，削減爐氣對爐帽襯磚的沖刷侵蝕。使帽錐段各層砌磚漸漸收縮,縮短砌磚的錯臺長度，增加砌磚的結(jié)實性.假設(shè)θ值太小，砌磚錯臺太長簡潔塌落。θθ太大，勢必總增加爐帽長度，由于l(Dd)2tg，θ大些爐帽0長度會增大，而V膛

.由于拖圈的重心與爐子重心重合,假設(shè)爐帽太長，重心靠近爐帽，拖圈與爐子難以固定連接。θ太大出鋼時還簡潔從爐口下渣，所以要從幾個因素綜合考慮確定.推舉值θ＝60~68o。大爐子取下限，小爐子取上限。一般爐帽局部的體積占爐膛體積的30％。出鋼口參數(shù)〔位置、大小、長度和角度β〕轉(zhuǎn)爐設(shè)置出鋼口的目的是為了便于出鋼時實現(xiàn)鋼、渣分別，使爐內(nèi)鋼水以肯定的速度和角度流入鋼包，阻擋爐渣流入鋼包,改善了脫氧效果，促進了夾雜和脫氧產(chǎn)物的上浮,提高了鋼水質(zhì)量，削減了爐渣對包襯的侵蝕提高了鋼包的連續(xù)使用壽命。1〕出鋼口位置出鋼口位置通常設(shè)在爐身與爐帽耐火材料的交界處〔如圖33中，這樣出鋼時鋼水能集中到帽錐處，保證了出鋼資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除77/33時出鋼口上方的鋼水始終處于最深狀態(tài),鋼水能在肯定壓力下以較快的流速流出流凈,〔如圖3－3b、c〕①出鋼時在出鋼口見渣時,爐內(nèi)還有局部鋼水沒有流凈;②鋼水夾渣。2〕出鋼口傾角〔β)定義：爐子處于直立位置時,出鋼口中心線與爐子水平線之間的夾角。出鋼口傾角β值的大小,原則上講應(yīng)在開堵出鋼口便利的狀況下盡量削減β15~20o50t為19o，鞍鋼150t20o150t20o。近幾年建大、中型轉(zhuǎn)爐有些承受0°角。國外也有不0o220t、300t,180t、250t、280t、300t0o角。削減出鋼口傾角的好處:①可以縮短出鋼口長度,便于維護；② 〔出鋼口至鋼包的距離損失;③ 出鋼時爐內(nèi)鋼水不發(fā)生漩渦運動，避開鋼流夾渣；④ 出鋼時鋼包車行走距離短,出鋼口傾角大，則行車距離長。3－3出鋼口位置對出鋼的影響出鋼口直徑：T①出鋼口內(nèi)徑(d〕:其大小要滿足出鋼所需要的時間〔2～8分鐘，依爐子大5分鐘左右和鋼流對包內(nèi)鋼水的攪拌作用以及鋼水自出鋼口流〔鋼流不散〕水能以肯定的速度流入包內(nèi)。出鋼口內(nèi)徑太大,出鋼時間短，鐵合金參加時機不T簡潔把握，并且簡潔帶渣;.3－4所示：3－4出鋼口內(nèi)徑容量〔t〕153050120150300tdT m〕〔0。100.110。120.170.180.20出鋼口內(nèi)徑也可以承受閱歷公式計算：d 631.75T〔3－5)T式中T－公稱噸位②出鋼口外徑〔襯磚+鋼殼的厚度)dST6倍左右，即ST d ＝6d(3－6)4〕出鋼口長度LST 7～8倍，即T L＝〔7～8〕d〔3－7T LT太長與β太大產(chǎn)生的作用一樣;LT太短鋼流的導流不好,鋼流發(fā)散，易再次氧化。這些參數(shù)確定以后,我們就可以進展爐型各局部尺寸的設(shè)計計算了。注：不能用H D,h/D計算爐型尺寸，只能用其校核設(shè)計尺寸是否合理.爐型設(shè)計計算設(shè)計程序：①確定所設(shè)計爐子的公稱容量；②選擇爐型〔筒球、錐球、截錐球)；③確定爐型主要設(shè)計參數(shù)；④計算熔池尺寸；⑤確定整個爐型尺寸.熔池尺寸的計算。資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除88/33在爐型尺寸計算中首先要確定熔池尺寸，主要是熔池直徑和熔池深度的計算確定，它是爐型尺寸中兩個最重要的尺寸參數(shù)。V肯定，熔池直徑大則熔池深度小，熔池直徑小則熔池深度大；熔池直徑過小，二次反射氧流對爐壁的沖刷侵蝕嚴峻;熔池直徑越大，爐壁離高溫反響區(qū)越遠，爐襯壽命越高。但是，熔池直徑過大勢必造成熔池過淺，高溫反響區(qū)接近爐底，惡化爐底的工作條件，同時加劇了金屬噴濺程度。所以熔池直徑和熔池深度計算出來要校核h/D是否符合要求,否則應(yīng)重調(diào)整熔池直徑和熔池深度值，直至h/D符合要求為止。從爐型主要參數(shù)的爭論可以看出，很多參數(shù)都與熔池直徑有關(guān)系，它是爐型尺寸中的一個最重要的尺寸參數(shù)，只有當熔池直徑確定之后，其它尺寸才能隨之確定，所以首先爭論熔池直徑的計算：熔池直徑(D〕計算熔池直徑的公式有好幾種，使用時間最長，最普遍的還是由北京鋼鐵設(shè)計爭論總院推舉的公式：GtD Gt熔

〔3－8)式中D－熔池直徑,m；G－爐金屬裝入量，T;t－吹氧時間，min；K－比例系數(shù),〔3－5所示〕3－5不同噸位下的K值<20T30～50T50~120T200T250TK=2.0～2.3K=1。85～2。10K=1。75～1.85K=1。55~1.60K=1.5～1。55這個公式是六十年月北京鋼鐵設(shè)計爭論總院爭論出來的,曾在我國的爐型設(shè)計和教學中起過不小的作用,由于當時的爐子容量都比較小，用這個公式設(shè)計出來的爐子與實際比較符合。隨著氧槍噴頭形式的變化〔度的不斷提高和建轉(zhuǎn)爐的容量越來越大,用上式設(shè)計出來的爐型與實際略有偏差。但是對于中小型轉(zhuǎn)爐還是很符合實際的，現(xiàn)在很多資料仍舊使用這個公式。熔池中產(chǎn)生的COCO氣體逸出量增大，將導致噴濺加劇，要想保持不噴濺，就必需隨著爐容量的增大，相應(yīng)的擴大熔池面積，所以單位時間供氧量Q與熔池外表積成正比，即Q∝D2而吹氧時間t與裝入量G成正比,與單位時間供氧量Q成反比，即：t∝GQ∝G

合并兩式即可得：Q tGD2∝GtD=Gt

t〔3-9〕由于這是閱歷公式，所以K是統(tǒng)計出來的數(shù)值.這個公式還可以這樣理解：熔池外表積與單位時間冶煉的金屬〔即吹煉速度〕,即：D2∝KGtG式中 －吹煉速度t這個公式并不能真正反響簡單的煉綱工藝條件對爐型的要求。因此用這個公式計算出熔池直徑以后還應(yīng)依據(jù)實際狀況并參照已生產(chǎn)的同類爐子作適當?shù)恼{(diào)整〔依爐建爐。由平均出鋼量T換算G ：初QQ

QQ

QB Q

2BT

2 1 1 1

〔3—10〕2 2 2資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除99/33式中T：平均出鋼量(t)Q1：爐時爐產(chǎn)鋼水量〔t〕Q2：老爐時爐產(chǎn)鋼水量〔t〕B：老爐比爐多產(chǎn)鋼系數(shù),BQ

Q2 1100%〔3—11)Q1一般B＝10～40%，大爐子取下限，小爐子取上限。2T1Q 2B〔3-12)1G＝Q2T

〔3—13〕1 2BP13式中：金屬消耗系數(shù)，一般P1308

生鐵＝1.07～1。15；J

1.15~1.20。 1 金

金屬收得率。金吹氧時間： ①計算：吹氧時間t噸鋼耗氧量〔m3/T)(min 供氧強度m3/Tm②選閱歷值：3－6數(shù)據(jù)選取3－6不同噸位下吹氧時間推舉值：爐子T<5050～80〉120300t(min〕12～1614～1816～2016熔池直徑還可以承受其它閱歷公式計算.①依據(jù)J·Horak和G·Schmidr資料匯總的“轉(zhuǎn)爐技術(shù)參數(shù)與容量之關(guān)系的回歸法計算結(jié)果“得出如下公式：D=2.62+0。0147T(3-14〕式中：T－出鋼量，t。5030~300噸轉(zhuǎn)爐尺寸的根底上得出來的。由該公式對一些工廠的爐子進展驗算，應(yīng)用此公式計算的結(jié)果與實際承受的數(shù)據(jù)根本相符；而250噸以上的轉(zhuǎn)爐稍有出入，計算值比實際承受值大些。上述公式的缺點是沒有述及吹煉技術(shù)和噴嘴形式的影響?？紤]到近年來強化冶煉、氧流量的提高、多孔噴槍的使用都影響到爐型的設(shè)計，如熔池直徑加大，爐容比下降等，推薦下面公式進展計算：Q32 0.1825D=1。07 nT m〔3—15〕式中:T－平均出鋼量,t；n－噴槍孔數(shù);Q－氧流量，m2/min。15.25m325。9m3的氧,45。7m3的氧。用上式進展計算得出的熔池直徑和實際熔池直徑相差不大。②武漢鋼鐵設(shè)計院推舉下面的公式:2020T式中:T－爐容量,t。

〔3—16)30300噸轉(zhuǎn)爐實際尺寸統(tǒng)計的結(jié)果，得出下面計算公式：D=KT0.4(3-17〕式中：K0.660。05；T－爐容量，t。資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除1010/33以上公式僅作為設(shè)計時的參考和爭論的根底。Gt目前承受較多的仍舊是公式D=K Gt熔池深度〔h〕它是另一個比較重要的熔池尺寸參數(shù)，對于肯定容量的轉(zhuǎn)爐,在爐型和熔池直徑確定后,可以利用幾何公式計算熔池深度。①截錐型：D1=0。7DD1=0。87～0。95D,R=1.1D，D1=0。87~0.95D，R=1。1D，

a截錐型熔池b錐球型熔池c筒球型熔池h1=0.08～0.14D＝0。09Dh1=0。08～0。14D＝0。09D居多3－4熔池外形1D－熔池直徑；D－倒錐臺底面直徑；h－熔池直徑；11 h－球冠體高度；h－錐臺高度；R1 利用截錐型的體積公式：V 池 12

D2DD1

1

(3—14)D0.7D代入上式化簡后得:V＝0.574D2h(3—15)池②筒球型：利用圓柱體和球冠體體積公式:V ＝D2hh

h

h32 3池 4 1 1 1R＝1.1D，h＝0。12D代入上式化簡后得:1V＝0.79D2h0.046D3〔3—17)池③錐球型：利用截錐體積和球冠的公式

hV ＝ hh池 12

D2DD1

1

h

R1

(3-18)3R=1.1D，h1＝0.09D,D1=0。895D代入上式化簡后得:V池=0。70D2h-0.0363D3〔3-19〕熔池直徑D已求出，假設(shè)能知道V池就可以利用②③④式求出各種爐型的h值：依據(jù)熔池的定義,熔池體積V池應(yīng)等于金屬液體積V金，即V池=V金式中V金－爐金屬裝入量占有的體積，V金＝G初/ρ金，ρ金6。8~7.0T/m3。求出Dh后,校核:資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除1111/33Ah/D是否符合推舉值h/D＝0.31～0。33；B校核h沖/h，h沖氧流股的沖擊深度，h應(yīng)滿足h沖的需要,對多孔噴頭h沖/h＝0。25～0.4為宜。多孔噴頭的h沖計算如下，首鋼推出的閱歷公式：13H

喉d喉

h2.9穿h 沖 104鋼

＝P 3.4〔3—20)用式中H －噴頭距熔池液面高槍位mm多孔槍d －噴頭喉口直徑,mm喉 －鋼液密度，t/m3鋼aP 〔表壓110Pa周一般H

R＝?jīng)_多孔槍

xmd出tan

，(mm〕(3—21)式中：R －多孔噴頭的沖擊半徑，mm.打算于循環(huán)比R ,即R ＝R ×R沖 比 沖 比 熔R 是一個對轉(zhuǎn)爐冶煉有重大影響的參數(shù)，三孔噴頭正常吹煉槍位下，要求R 在0。1～0。2范圍內(nèi)。比 比dm－小孔間距d 與噴孔出口直徑之比，即m間，無量綱，一般m＝0.8～1。0。間 d出d －噴孔出口直徑，mm出ox距噴孔軸心線的徑向距離m。一般可以用下式計算。ox＝170。90336－13816M+0。84155〔H

〕+3.63exp[9。82/P ]用d喉－195。7M+49。56M2+2。048sin(51),〔mm)〔3—22〕M－出口馬赫數(shù);P －使用氧壓,1×105Pa;用－噴孔夾角；先求出h

h

＝0。25～0.40。穿穿 H穿熔爐帽尺寸的計算確定爐帽主要尺寸包括爐口直徑，帽錐角,3－5所示。01〕爐口直徑d：0按參數(shù)d0/D＝0.43～0。54計算或依據(jù)同類爐子d0值選取。3－7局部爐子的爐口直徑噸位〔T〕15253050120150300d0(mm〕11001100120018502200250036002)帽錐角θ60～68o范圍選擇。3〕爐帽高度H帽資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除1212/330帽θ熔3－0帽θ熔H ＝H +H帽 口 錐式中:H口－300~400mm300～400mm的直線段。0H ＝1/2〔D－d〕tgθ〔3—23)0錐爐帽體積V ＝V +V帽 口 錐爐身尺寸的計算爐膛直徑D ：爐身為圓筒形，對于爐襯無加厚段的爐子其爐膛直徑與熔池直徑一樣，即膛D ＝D。膛2)爐身高度H :身爐身體積V

＝D2H身 4 身4V身身H ＝D(3-24〕身身2V身=V-V池－V帽(3—25〕式中V－爐膛體積，由爐容比V/T和公稱容量T確定,V＝(V/T〕T。求出爐身高度H身后，整個爐型就計算出來了〔出鋼口還未確定)，這時要對爐型進展校核：計算出來的爐型尺寸應(yīng)同時滿足V/T和H內(nèi)/D膛的要求，假設(shè)不在推舉數(shù)值范圍內(nèi),則要對爐型尺寸進展適當調(diào)整使之符合爐型主要參數(shù)推舉值。出鋼口尺寸計算確定依據(jù)爐型主要參數(shù)中的出鋼口參數(shù)確定方法來確定。爐襯的組成、材質(zhì)選擇及厚度確定轉(zhuǎn)爐的爐襯壽命反映了一個企業(yè)的治理水平和技術(shù)水平，并且直接影響轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)率，因此爐襯壽命也是爐型設(shè)計中,使用問題:①選擇優(yōu)質(zhì)的耐火材料作爐襯;②確定最正確爐襯厚度.爐襯太薄，爐齡低，技術(shù)經(jīng)濟指標差;爐襯太厚，爐齡可以提高，但是,爐襯前、后期裝入量差異大,不利于車間的生產(chǎn)組織和穩(wěn)定操作，爐體過重,傾動力矩大,所以不能單靠增加爐襯厚度來提高爐齡，因此要確定一個最正確爐襯厚度.〔1〕爐襯的組成爐襯一般由永久層、填充層和工作層三層組成。1永久層：緊貼爐殼鋼板〔或絕熱層113~115m板,修爐時不撤除.80~100mm，有的工廠不做規(guī)定,只要達到找平的目的即可。填充層的作用是減輕工作層受熱膨脹時對爐殼鋼板的擠壓作用，便于修爐時快速撤除工作層和砌爐操作。也有的轉(zhuǎn)爐不設(shè)填充層。工作層:它的工作條件相當惡劣,其使用特點是:①要受到鋼水、爐渣和爐氣的機械沖刷和化學侵蝕以及裝料時大塊廢鋼的沖撞；②在兌鐵水，停吹、出鋼時，由于溫度變化要受到一系列外力的影響；③由于不斷被侵蝕爐型要發(fā)生變化,影響爐內(nèi)反響.工作層一般用鎂碳磚砌成.所謂爐襯壽命即指工作層的壽命，當工作層被侵蝕損壞后〔剩余厚度約100mm左右〕就要更換爐襯了?！?)材質(zhì)選擇：爐襯壽命是一個綜合性指標，它受很多因素的影響，特別是受冶煉操作水平的影響比較大，但是，合理選擇爐襯材質(zhì),選擇材質(zhì)的原則是：1〕(抵抗高溫作用而不熔化的性能〕高；高溫下的機械強度高，耐急冷急熱性能好；化學性能穩(wěn)定；資源廣泛，價格廉價。依據(jù)國內(nèi)外多年來的生產(chǎn)實踐證明：工作層承受鎂碳磚是一種比較抱負的爐襯磚。鎂碳磚是承受自然菱鎂礦和自然鱗資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除1313/33片石墨為原料,用改質(zhì)瀝青和酚醛樹脂作復合粘結(jié)劑；經(jīng)裂開、篩分、調(diào)整粘度，參加適量鱗片石墨,參加粘結(jié)劑,添加適量抗氧化劑,200～250oC硬化處理后即為成品。鎂碳磚具有耐高溫、耐渣侵和耐剝落等優(yōu)良的使用性能.與其它鎂磚相比,在使用過程中變質(zhì)層變薄,不至于引起磚體結(jié)構(gòu)的剝落,再協(xié)作濺渣護爐等護爐技術(shù)，爐襯壽命可以到達萬爐以上.永久層一般用燒成鎂磚或高鋁磚?！?〕各層厚度確實定400～800mm,350~600mm,填充層80～100mm,爐身永久層113～200mm113～115mm300～500mm3－8所示。3－8轉(zhuǎn)爐各層爐襯厚度容量〔t〕〈100t100～200t200t以上爐帽工作層〔mm〕400～600500~600550～650爐身工作層〔mm〕550～700700~800750～850爐底工作層(mm〕550～600600～650600～750爐身永久層〔mm〕115～150115～200115～200爐底耐材總厚850～1050950～1100950～1200依據(jù)不同部位的侵蝕狀況，使用不同材質(zhì)的耐火材料和砌成不同厚度的爐襯，使之各部位的侵蝕根本均勻，這就是所謂的均衡爐襯，又叫均衡砌爐或平衡爐襯.均衡砌爐是提高爐襯壽命，降低耐火材料消耗和本錢的有效措施。近年來很多鋼廠都先后承受了均衡砌爐，在不簡潔修補的耳軸兩側(cè)承受抗渣性能良好抗氧化性能強的高級鎂碳磚、在侵蝕較快的渣線部位承受抗渣性能良好的鎂碳磚，在爐襯裝料側(cè)承受高抗渣性、高強度、高抗熱震性的鎂碳磚。出鋼口則使用等靜壓成型的整體鎂碳磚出鋼口.。6爐殼厚度和轉(zhuǎn)角半徑確實定(1〕爐殼作用::1〕靜載荷產(chǎn)生的應(yīng)力：包括爐料、爐襯和爐殼本身等重量產(chǎn)生的應(yīng)力；動載荷產(chǎn)生的應(yīng)力:包括加料,特別是加廢鋼和清理爐口結(jié)渣時產(chǎn)生的沖擊力,以及爐體在傾動過程中產(chǎn)生的巨大扭矩；爐襯的膨脹應(yīng)力:爐子受熱膨脹時產(chǎn)生巨大的熱應(yīng)力;熱應(yīng)力：由爐殼鋼板軸向和徑向的溫度梯度產(chǎn)生的應(yīng)力；其他應(yīng)力:包括爐殼斷面轉(zhuǎn)變，局部加固及加工、安裝過程中產(chǎn)生的應(yīng)力?！?〕爐殼材質(zhì)：.一般小爐子用碳素構(gòu)造鋼,大爐子用低合金鋼,如：Q235、16Mn、15MnTi、14MnNb、20g等.〔3)爐殼厚度:爐殼厚度確實定目前尚無成熟的計算公式，原則上講，由于爐殼各部位受力不均勻，爐身、爐帽和爐底應(yīng)選用不同厚度的鋼板。爐身受力最大，使用最厚的鋼板，爐底為爐身厚度的80％左右.閱歷公式:(D ：爐殼外徑)殼δ ＝〔0。0089～0.0115〕D (3-26〕身殼 殼δ ＝〔0。7～1。0〕δ 〔3—27〕帽殼 身殼δ ＝〔0.75～0.94〕δ (3—28〕底殼 身殼小爐子為了簡化取材，一般爐底、爐身和爐帽都選用一樣厚度的鋼板。不同容量轉(zhuǎn)爐的爐殼厚度見表3－9。3－9不同容量轉(zhuǎn)爐的爐殼鋼板厚度，m〔×10-3〕容量〔T) 50 50～90 100~150

160～200 210～250 ≥250資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除1414/33爐帽16～3250～6053～6060~6565～7070~75爐身18～3650～6552～7070～7576~8080～85爐底16~3250～6053~6060~6565～7070～75轉(zhuǎn)角半徑:,,稱為拐角爐殼,.,這樣爐殼弧形段的轉(zhuǎn)角半徑可按下式確定:1 SR＝SR≤δ 〔3-291 身3SR=0。5δ (3—30〕3底1SR－爐殼帽錐與直筒段相接處轉(zhuǎn)角半徑；12SR－爐殼池錐與直筒段相接處轉(zhuǎn)角半徑；23SR－爐殼池錐與爐底球冠連接處轉(zhuǎn)角半徑；3δ 、δ —分別為爐身、爐底的襯磚總厚度。身 底爐殼的外形及特點：爐殼用鋼板加工成截錐型爐帽，圓筒形爐身和球冠形或截錐形爐底。1) 爐帽:,,削減爐口結(jié)渣并便于去除，目前普遍承受水冷爐口.圖3－〕和鑄鐵埋管式〔圖－假設(shè)干塊隔水板，使進入水箱內(nèi)的冷卻水形成一個回路，隔水板還可起到加強筋的作用，增加水冷爐口的剛度。這種構(gòu)造冷卻強度大,.另外爐帽部位通3－63－6水箱式水冷爐口.這種構(gòu)造的安全性和壽命比水箱式高，但制造較困難。目前承受水箱式水冷爐口的較多。水冷爐口可用銷釘——斜楔與爐帽連接，也可用其它方式連接。要安全結(jié)實便于更換。15/33資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除3－7埋管式水冷爐口構(gòu)造圖水冷爐口的冷卻水量Q為：Q=1.2 qF 〔3—35)t －tch j─水冷爐口材料的輻射黑度，鋼板取0。80.87～0.95;q─水冷爐口吸熱強度KJ/m2·h；大型轉(zhuǎn)爐〔4。2～5.0〕105KJ/m2·h；中型轉(zhuǎn)爐〔33。5～37。7)104KJ/m2·h；小型轉(zhuǎn)爐〔25.1~29.3〕104KJ/m2·h。F─水冷爐口傳熱面積,m2；1。2─安全系數(shù)；tch、tj─進、出口溫度，一般為tj<35°，tch<45~55°.爐帽部位通常還焊有環(huán)形傘狀防渣〔),用以防止噴濺物燒損爐體及托圈或沉積在托圈上而惡化托圈的冷卻條件，降低使用壽命。有的轉(zhuǎn)爐還在防渣板下面焊置蛇形水管對防渣板進展水冷以提高其壽命和削減噴濺物的沉積量。爐身:圓筒形，依靠爐身使整個爐體與托圈相連接,傾動機構(gòu)又通過耳軸和托圈使爐體轉(zhuǎn)動。3)爐底：依據(jù)熔池外形不同有球冠型和截錐型之分.依據(jù)修爐方式〔上修法和下修法〕,又有死爐底和活爐底之分。活爐,把爐底做成可拆卸的，修爐時用爐底車拆下，修爐車從下面T字形銷釘和斜楔〔或其它形式〕與爐身連接。死爐底與爐身也可拆開，但轉(zhuǎn)爐安裝好以后，通常就不拆卸了，直到最終報廢為止。煉鋼工藝設(shè)計技術(shù)規(guī)定：容100t的轉(zhuǎn)爐，一般承受截錐型活爐底，容量不小于150t的轉(zhuǎn)爐承受筒球型死爐底。當爐襯和爐殼及厚度確定后整個爐型就根本上確定了。最終再校核一下H/D是否適宜,否則重調(diào)整爐型尺寸.爐型設(shè)計步驟列出原始條件：公稱容量，鐵水條件、廢鋼比、氧槍類型，吹氧時間〔或供氧強度〕等；依據(jù)條件選擇爐型；確定爐容比；計算熔池直徑、熔池深度等尺寸;h沖/h是否符合，多孔噴頭h穿/h＝0.25～0.4;5)計算爐帽尺寸；計算爐身尺寸；