260吨转炉设计课程设计论文.doc
课程设计说明书GRADUATE DESIGN (THESIS)课程设计题目：260吨转炉设计1转炉计算1.1炉型设计1. 原始条件 炉子平均出钢量为260吨，钢水收得率取92%，最大废钢比取10%，采用废钢矿石法冷却。铁水采用P08低磷生铁w(si)0.85% w(p)0.2% w(s)0.05%；氧枪采用三孔拉瓦尔型喷头，设计氧压为1.0Mpa2. 炉型选择根据原始条件采锥球型作为本设计炉型。3. 炉容比 取V/T=0.94. 熔池尺寸的计算1) 熔池直径的计算公式 (1) 确定初期金属装入量G：取B=15%则G=（2）确定吹氧时间：根据生产实践，吨钢耗氧量，一般低磷铁水约为5057，高磷铁水约为6269，本设计采用低磷铁水，取吨钢耗氧量为50。并取吹氧时间为14min，则 供氧强度= D=0.69×2600.4=6380mm=6.380m2) 熔池深度计算 筒球型熔池深度的计算公式为 确定=6.380m, =5.010m3) 熔池其他尺寸确定(1) 球冠的弓形高度: (2) 炉底球冠曲率半径： (3) 锥台高度 h2=h-h1=5.0100.574=4.436m d1=2=2=6.740m5. 炉帽尺寸的确定1) 炉口直径 :2) 炉帽倾角：取3) 炉帽高度 本设计取h直=400mm，则整个炉帽高度为： 在炉口处设置水箱式水冷炉口炉帽部分容积为： m36. 炉身尺寸确定1) 炉膛直径=6.380m（无加厚段）2) 根据选定的炉容比为0.90，可求出炉子总容积为 3) 炉身高度4) 炉型内高7. 出钢口尺寸的确定1) 出钢口直径2) 出钢口衬砖外径3) 出钢口长度4) 出钢口倾角：取8. 炉衬厚度确定炉身工作层选700mm,永久层115mm,填充层100mm,总厚度为700+115+100=915（mm）炉壳内径为炉帽和炉底工作层均选600mm,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=195（mm）,则炉底衬砖总厚度为600+230+195=1025（mm）,故炉壳内形高度为，工作层材质全部采用镁碳砖。9. 炉壳厚度确定炉身部分选70mm厚的钢板，炉帽和炉底部分选用50mm厚的钢板。则 炉壳转角半径 10. 验算高宽比可见， ，符合高宽比的推荐值。因此所设计的炉子尺寸基本上是合适的。能够保证转炉的正常冶炼进行。转炉砖称(砌砖) 炉身砖称 炉身永久层选用M-28型(镁砖)。外圈砖数=（块）内圈砖数=（块）故，每层选用114块。层数=（层），根据实际炉型，选用66层，除去出钢口处的影响要减掉30块砖，共计7362块砖。 炉身填充层该层厚100mm，用焦油镁砂捣打而成。 炉身工作层选用氧气炼钢转炉用碱性砖，80/36。外圈砖数=（块）内圈砖数=（块）故，每层选用146块。层数=（层），根据实际炉型，选用42层，除去出钢口处的影响要减掉36块砖，共计6096块砖。炉帽砖称 炉帽永久层选用M-21型(镁砖)。估算层数=（层）第一层：外圈砖数=块 内圈砖数=块 故，该层选用198块第二层：外圈砖数=块 内圈砖数=块 故，该层选用205块第三层：外圈砖数=块 内圈砖数=块 故，该层选用212块第四层：外圈砖数=块 内圈砖数=块 故，该层选用218块第五层：外圈砖数=块 内圈砖数=块 故，该层选用225块第六层：外圈砖数=块 内圈砖数=块 故，该层选用232块第七层：外圈砖数=块 内圈砖数=块 故，该层选用239块第八层：外圈砖数=块 内圈砖数=块 故，该层选用245块第九层：外圈砖数=块 内圈砖数=块 故，该层选用252块第十层：外圈砖数=块 内圈砖数=块 故，该层选用259块第十一层：外圈砖数=块 内圈砖数=块 故，该层选用266块第十二层：外圈砖数=块 内圈砖数=块 故，该层选用273块第十三层：外圈砖数=块 内圈砖数=块 故，该层选用27+块第十四层：外圈砖数=块 内圈砖数=块 故，该层选用286块第十五层：外圈砖数=块 内圈砖数=块 故，该层选用293块第十六层：外圈砖数=块 内圈砖数=块 故，该层选用300块第十七层：外圈砖数=块 内圈砖数=块 故，该层选用306块第十八层：外圈砖数=块 内圈砖数=块 故，该层选用313块第十九层：外圈砖数=块 内圈砖数=块 故，该层选用320块第二十层：外圈砖数=块 内圈砖数=块 故，该层选用327块第二十一层：外圈砖数=块 内圈砖数=块 故，该层选用333块第二十二层：外圈砖数=块 内圈砖数=块 故，该层选用340块 根据实际炉型，选用22层，除去出钢口处的影响要减掉70块砖，共计5653块砖。 炉帽工作层估算层数=由上至下，每俩层砖为一组，前四层选用氧气炼钢转炉用碱性砖60/60（600*180/120*100）第1、2层：外圈砖数= 内圈砖数= 故，该层选用75块第3、4层：外圈砖数= 内圈砖数= 故，该层选用81块 由第5层开始，选用氧气炼钢转炉用碱性砖，60*36（600*168/132*100）第5、6层：外圈砖数= 内圈砖数= 故，该层选用85块第7、8层：外圈砖数= 内圈砖数= 故，该层选用89块第9、10层：外圈砖数= 内圈砖数= 故，该层选用93块第11、12层：外圈砖数= 内圈砖数= 故，该层选用98块第13、14层：外圈砖数= 内圈砖数= 故，该层选用102块第15、16层：外圈砖数= 内圈砖数= 故，该层选用107块第17、18层：外圈砖数= 内圈砖数= 故，该层选用112块第19、20层：外圈砖数= 内圈砖数= 故，该层选用118块第21、22层：外圈砖数= 内圈砖数= 故，该层选用123块第23、24层：外圈砖数= 内圈砖数= 故，该层选用128块第25、26层：外圈砖数= 内圈砖数= 故，该层选用134块第27、28层：外圈砖数= 内圈砖数= 故，该层选用139块第29、30层：外圈砖数= 内圈砖数= 故，该层选用145块第31、32层：外圈砖数= 内圈砖数= 故，该层选用150块根据实际炉型，选用32层，出去出钢口处的影响要减掉42块砖，共计1737块。出钢口砖称 此处定做外径1020，内径，长1190的氧气炼钢转炉用碱性砖一块。转炉内型与炉壳之间没有砖称填充的地方均用焦油镁砂捣打而成的填充料填充。2氧枪设计2.1喷头设计1. 原始数据转炉公称容量260吨，低磷铁水，冶炼钢种以低碳钢为主。转炉参数，炉容比V/T0.9,熔池直径D6380mm,有效高度H内12703mm, 熔池深度h5010mm。2. 计算氧流量取吨钢耗氧量57m3,吹氧时间14min,则氧流量 3. 选用喷孔出口马赫数为M2.0 ,采用三孔喷头,喷孔夹角为10°。4. 设计工况氧压查等熵流表，当M2.0时0，则 5. 计算喉口直径每孔氧流量 利用公式则求得，取喉口长度。6. 计算d出依据2.0，查等熵流表 7. 计算扩张段长度取半锥角为50，则扩张段长度 8. 收缩段长度取2.2氧枪枪身设计1. 原始数据冷却水流量冷却水进水速度，冷却水回水速度，冷却水喷头处流速，中心氧管内氧气流速，吹炼过程中水温升，其中回水温度，进水温度；枪身外管长枪身中层管长中心氧管长1800局部阻损系数。2. 中心氧管管颈的确定1) 中心氧管管颈的公式为:2) 管内氧气的工矿体积流量:3) 中心氧管的内截面积:4) 中心氧管的内径:5) 根据热轧无缝钢管产品目录，选择标准系列产品规格为的钢管验算氧气在钢管内的实际流速: 符合要求。3. 中层套管管径的确定1) 环缝间隙的流通面积: 2) 中层管的内径为:根据热轧无缝钢管产品目录，选择标准系列产品规格为的钢管。3) 验算实际水速 : 符合要求。4. 外层套管管径的确定1) 出水通道的面积:Ap=0.007942) 外管内径为： =根据热轧无缝钢管产品目录，选择标准系列产品规格为 的钢管。3) 验算实际水速:符合要求。5. 中层套管下沿至喷头面间隙h的计算该处的间隙面积为: =又知 ，故 =6. 氧枪总长度和行程确定1) 根据公式氧枪总长为：式中：氧枪最低位置至炉口距离；炉口至烟罩下沿的距离，取1.212m；烟罩下沿至烟道拐点的距离，取4.403m；烟道拐点至氧枪孔的距离；为清理结渣和换枪需要的距离，取0.800m；根据把持器下段要求决定的距离；把持器的两个卡座中心线间的距离；根据把持器上段要求决定的距离。2) 氧枪行程为: 7. 氧枪热平衡计算冷却水消耗量的计算: ，证明前面设计中选择的耗水量是足够的,且也是合适的.8. 氧枪冷却水阻力计算氧枪冷却水系统是由输水管路、软管和氧枪三部分串联而成的。冷却水系统最大阻力损失部分是氧枪，大约占总阻力损失的80
