设计180吨转炉计算.docVIP

学 号： 课程设计说明书 设计题目：设计180t的转炉炼钢车间 学生姓名： 专业班级： 学 院： 指导教师： 2012年月日 (ω(Si)≤0.85%，ω(P)≤0.2%，ω(S)≤0.05%)。 氧枪采用3孔拉瓦尔型喷头，设计氧压为1.0MPa 2、炉型选择：根据原始条件采用筒球形炉型作为本设计炉型。 3、炉容比 取V/T=0.95 4、熔池尺寸的计算 A.熔池直径的计算 确定初期金属装入量G：取B=18%则 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50~57m3/t(钢)，高磷铁水约为62~69m3/t(钢)，本设计采用低磷铁水，故取吨钢耗氧量为57m3/t(钢)，并取吹氧时间为18min。则 取K=1.70则 B.熔池深度的计算 筒球型熔池深度的计算公式为： 确定D=5.406m,h=1.458m。 C.熔池其他尺寸确定 球冠的弓形高度 h1=0.09D=0.09×5.406=0,487(m) 炉底球冠曲率半径 R=1.1D=1.1×5.406=5.947(m) 5、炉帽尺寸的确定 A.炉口直径d0：取d0=0.5 D=0.5×5.406=2.703(m) B.炉帽倾角θ：取θ=62° C.炉帽高度H帽 取H口=400mm 在炉口处设置水箱式水冷炉口 炉帽部分容积为： 6、炉身尺寸确定 A.炉膛直径D膛=D0.95，可求出炉子总容积为V总=0.95×10=171(m3) C.炉身高度 则炉型内高 7、出钢口尺寸的确定 A.出钢口直径 B.出钢口衬砖外径 C.出钢口长度 D.出钢口倾角β：取β=18° 8、炉衬厚度的确定 炉身工作层选700mm,永久层120mm,填充层90mm,总厚度为700+120+90=910(mm)。 炉壳内径为：D壳内=+0.915×2=7.236(m) 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，黏土砖平砌三层65×3=195(mm)，则炉底砖衬总厚度为600+230+195=1025(mm)。 则炉壳内型高度为H壳内=8.1.025=10.001(m) 工作层材质全部采用镁碳砖。 9、炉壳厚度确定 炉身部分选73毫米厚的钢板，炉帽和炉底部分选用63毫米厚的钢板。则 炉壳转角半径SR1=SR2=900(mm) SR3=0.5δ底=0.5×1025=512(mm) 可见≥1.3，符合高宽比的推荐值。因此可以认为所设计的炉子尺寸基本上是合理的，能够保证转炉的正常冶炼进行。根据上述计算的炉型尺寸绘制出炉子图型如下： 图1. 180t转炉炉型图 2.1 氧枪设计 2.1.1氧枪喷头设计 1、原始数据 转炉公称容量180t，低磷铁水，冶炼钢种以低碳钢为主； 转炉参数：炉容比V/t=0.95，熔池直径D=5406mm，有效高度H内=8976mm，熔池深度h=1458mm。 2、计算氧流量 取吨钢耗氧量56m3，吹氧时间18min，则氧流量 qV=56×180/18=520(m3/min) 3、选用喷孔 出口马赫数为M=2.0，采用四孔喷头，喷孔夹角为12°。 4、设计工况氧压 查等熵流表，当M=2.0时，p/p0=0.1278，定p膛=1.3×105Pa，则 5、计算喉口直径 每孔氧流量　　　q=qV/3=520/3=140(m3/min) 利用公式，令CD=0.90，T0=290K，p设=10.17×105Pa，则 求得dT=0.042m=42mm。 取喉口长度LT=14mm。 6、计算d出 依据M=2.0，查等熵流表A出/A喉=1.688 7、计算扩张段长度 取半锥角为5°，则扩张段长度 8、收缩段长度 取收缩α收=50°25°，收缩段的长度由作图法确定，L1=86.5mm。 图2. 枪管横截面 2.1.2氧枪枪身设计 1、原始数据 冷却水流量qmw=180t/h，冷却水进水速度υj=6m/s，冷却水回水速度υp=7m/s，冷却水喷头处流速υh=9m/s，中心氧管内氧气流速υ0=50m/s，吹炼过程中水升温Δt=20℃，其中回水温度t2=45℃，进水温度t1=25℃；枪身外管长Lp=19.350m，枪身中层管长Lj=19.950m，中心氧管长L0=20.409m，180°局部阻损系数ξ=1.5。 2、中心氧管管径的确定 中心氧管管径的公式为 管内氧气的工况体积流量 中心氧管的内截面积　　　 中心氧管的内径　　　 根据热轧无缝钢管产品目录，选择标准系列产品规格为φ168×6mm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 环缝间隙的流通面积　　　 中层管的内径为 根据热轧无缝钢管产