200吨氧气顶吹转炉炉型设计
(1) 原始条件:
炉子平均出钢量为200t,钢水收得率取92%,最大废钢比取20%,采用废钢矿石法冷却;
铁水采用P08低磷生铁(Si≤0.85% P≤0.2% S≤0.05%);
氧枪采用四孔拉瓦尔型喷头,设计氧压为1.0MPa。
(2) 炉型选择:根据原始条件采用筒球型炉型作为本设计炉型
(3) 炉容比 取V/T=1.05
(4) 熔池尺寸的计算
1)熔池直径的计算
熔池直径的计算公式
A.确定初期金属装入量:取 B=15%则
t
B.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62~69 m3/t钢,本设计采用低磷铁水,取吨钢耗氧量为57m3/t钢,并取吹氧时间为14min。则
m3/t·min
取K=1.57 则
2)熔池深度计算
筒球型熔池深度的计算公式为:
确定D=5.96m,h=1.405m。
3)熔池其它尺寸确定
球冠的弓形高度
h1=0.15D=0.15×5.96=0.894m
炉底球冠曲率半径
R=0.91D =0.91×5.96=5.414m
(5) 炉帽尺寸的确定
1) 炉口直径d0 : 取d0=0.48D=0.48×5.96=2.86 m
2)炉帽倾角θ: 取θ=64°
3)炉帽高度H帽:
取H口=400mm,则整个炉帽高度为:
=3.18+0.4=3.58m
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
1)炉膛直径D膛=D(无加厚段)
2)根据选定的炉容比为1.05,可求出炉子总容积为V总=1.05×200=210m3
3)炉身高度
则炉型内高
(7) 出钢口尺寸的确定
1)出钢口直径=0.2m
2)出钢口衬砖外径
3)出钢口长度
4)出钢口倾角:取=18 °
(8) 炉衬厚度确定
炉身工作层选700mm,永久层115m,填充层100mm,总厚度为700+115+100=915mm。
炉壳内径为:D壳内=5.96+0.915×2=7.79m
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=195mm,则炉底砖衬总厚度为 600+230+195=1025mm。
故炉壳内型高度为:H壳内=9.715+1.025=10.740m
工作层材质全部采用镁碳砖。
(9) 炉壳厚度确定
炉身部分选75mm厚的钢板,炉帽和炉底部分选用65mm厚的钢板,则
炉壳转角半径SR1=SR2=900mm
SR3=0.5δ底=0.5×1025=510mm
(10) 验算高宽比
可见≥1.3,且在1.2~1.4之间,符合高宽比的推荐值,因此认为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。根据上述计算的炉型尺寸绘制出炉型图如下图所示: