设计180吨转炉计算

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设计180吨转炉计算

180t转炉炼钢车间i

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课程设计说明书设计题目:设计180t的转炉炼钢车间

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2012年12月25日

目录

1 设备计算

1.1转炉设计

.1.1.1炉型设计------------------------------------------------------------1 2.1 氧枪设计

2.1.1氧枪喷头设计------------------------------------------------6

2.1.2氧枪枪身设计------------------------------------------------8

3.1 烟气净化系统设备设计与计算

--------------------------------------------------------------12

注:装配图

1.图1. 180t转炉炉型图--------------------------------------------------6

2.图2. 枪管横截面--------------------------------------------------------8

3. 图3.180t氧枪喷头与枪身装配图12---------------------------------12

1 设备计算 1.1转炉设计

1.1.1炉型设计 1、原始条件

炉子平均出钢量为180吨钢水,钢水收得率取90%,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 (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

t

K

D G = 确定初期金属装入量G :取B=18%则

()t 18290.01

18218021B 2T 2G =?+?=?+=

%金η ()

3m 4.268

.6182

G

V ==

=

金ρ 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50~57m 3/t (钢),高磷铁水约为62~69m 3/t (钢),本设计采用低磷铁水,故取吨钢耗氧量为57m 3/t (钢),并取吹氧时间为18min 。则

()[]

min t /m 1.318

56

3?===

吹氧时间吨钢耗氧量供氧强度

取K=1.70则

()m 46.518

182

70

.1D == B.熔池深度的计算

筒球型熔池深度的计算公式为:

()m 458.1406

.579.0406.5046.04.26D 70.0D 0363.0V h 2

3

2

3

=??+=+=

确定D=5.406m ,h=1.458m 。 C.熔池其他尺寸确定 球冠的弓形高度

h 1=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d 0:取d 0=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:

()()m 77.262tan )703.2406.5(2

1tan d D 21

H 0=??-==

θ-膛 取H 口=400mm ,则整个炉帽高度为:

()m 17.34.077.2H H H =+=+=口膛帽

在炉口处设置水箱式水冷炉口 炉帽部分容积为:

()

3

2222

02

002m 850.44 4.077.24

77.22.77406.5406.577.212

H d 4

)d Dd D H 12

V =??+

+?+??=

?+

++=π

π

π

π

)( (口

膛帽

6、炉身尺寸确定

A.炉膛直径D 膛=D (无加厚段)

B.根据选定的炉容比为0.95,可求出炉子总容积为V 总=0.95×180=171(m 3)

()

3m 75.99850.444.26171V V V V =--=--=帽金总身

C.炉身高度

则炉型内高()m 976.817.3384.4458.1H H h H =++=++=身帽内 7、出钢口尺寸的确定

A.出钢口直径()()m 2.0cm 44.1918075.163T 75.163d T =≈?+=+=

B.出钢口衬砖外径()m 17.11944.06d 6d T ST =?==

C.出钢口长度()m 36.11944.07d 7L T T =?==

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=5.406+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=8.976+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

()()mm 7382

7327236D mm 100646010001H =?+==+=壳总

炉壳转角半径SR 1=SR 2=900(mm)

SR 3=0.5δ底=0.5×1025=512(mm)

10、验算高宽比

363.17382

10064

D H ==壳总 可见

D H ≥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;

=8976mm,转炉参数:炉容比V/t=0.95,熔池直径D=5406mm,有效高度H

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

q V=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/p 0=0.1278,定p 膛=1.3×105Pa ,则

()Pa 1017.101278

.0103.1p/p p p 55

0?=?==膛设

5、计算喉口直径

每孔氧流量 q=q V /3=520/3=140(m 3/min) 利用公式0

T D

T p A C 784.1q 设

=,令C D =0.90,T 0=290K ,p 设=10.17×105Pa ,则

290

31017.10d 0.901.7841138.75

2

T ?????

?=π

求得d T =0.042m=42mm 。 取喉口长度L T =14mm 。 6、计算d 出

依据M=2.0,查等熵流表A 出/A 喉=1.688

()mm 551.68873A/A d d 0T =?=?=出

7、计算扩张段长度

取半锥角为5°,则扩张段长度

()mm 742tan542

-5522tan d d L T 2=?

=

?

??

?

??-=

扩出α 8、收缩段长度

取收缩α收=50°,则收缩半角为25°,收缩段的长度由作图法确定,L 1=86.5mm 。

图2. 枪管横截面

2.1.2氧枪枪身设计

1、原始数据

=180t/h,冷却水进水速度υj=6m/s,冷却水回水速度υp=7m/s,冷却水流量q m

w

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L p=19.350m,枪身中层管长L j=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

V 0q A υ工

=

管内氧气的工况体积流量

()()

s /m 91.0min /m 315.54273

17.10290

1520T p T p q q 3300V

V ==???

==标

标工

中心氧管的内截面积 ()

20m 0181.050

91

.0A ==

中心氧管的内径 ()m 152.00181

.04A 4d 0

1=?=

?=

π

π

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

()m/s 26.50152.04

0.91

A q 2

V 0=?=

=

π

υ工

符合要求。

3、中层套管管径的确定 环缝间隙的流通面积 ()

2j

m j m 0083.03600

6180

q A w

=?=

=

υ

中层管的内径为()()

mm 197m 197.00083

.04168.0 4A d d 2j

21

2==?+

=+'=π

π

根据热轧无缝钢管产品目录,选择标准系列产品规格为φ219×6mm 的钢管 验算实际水速()

()m/s 02.6168.0197.04

3600180

2

2j =-??

=

υ

符合要求。

4、外层套管管径的确定 出水通道的面积为()()

22p m p cm 4.71m 00714.03600

7180

q A w

==?=

=

υ

外管内径为()()mm 239m 239.000714

.04219.04A d d 2p

2

23==?+

=+

'=π

π

根据热轧无缝钢管产品目录,选择标准系列产品规格为φ273×13mm 的钢管 验算实际水速()

95.6219.0239.04

3600180

2

2p =-??

=

π

υ

符合要求。

5、中层套管下沿至喷头面间隙h (见下图)的计算 该处的间隙面积为()

2h

m h m 0042.03600

9180

75%q 75%A w

=??

=?=υ

又知 ()2

h

d d A 22h '+=π,

故 ()()()()mm 2.5m 0052

.00.273

0.2390042

.02d d 2A h 22h ==+??='+=

ππ 6、氧枪总长度和行程确定

根据公式氧枪总长为

()m 409.20500.0000.1800.0800.0000.4000.5216.1230.7 h h h h h h h h H 8

7654321=+++++++=+++++++=枪

式中 h 1—氧枪最低位置至炉口距离,m ;

h 2—炉口至下沿的距离,取1.216m ; h 3—炉口下沿至烟道拐点的距离,取5.000m ; h 4—烟道拐点至氧枪空的距离,m ;

h 5—为清理结渣和换枪需要的距离,取0.800m ; h 6—根据把持器下段要求决定的距离,m ; h 7—把持器的两个卡座中心线间的距离,m ; h 8—根据把持器上段要求决定的距离,m 。 氧枪行程为

()m 18.044

.8000000.45.0001.2167.230 h h h h h H 5

4321=++++=++++=行

7、氧枪热平衡计算 冷却水消耗量计算

()()

()()

h /m 180h /m 266.172254510186.4550.19239.010983.0t t c q q 3

33

612V <=-??????=-=π

q V

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,大约占阻力损失的80%以上。利用氧枪进水管入口和回水管出口两个平面的实际气体柏努力方程式,及其能量平衡关系来确定氧枪冷却水的进水压力。

设进水管入口为Ⅰ面,回水管出口为Ⅱ面,则

212

p

2

j h 2

g Z p 2

g Z p -+?

++=?

++失ⅡⅡⅠⅠυρρυρρ

式中 p Ⅰ,p Ⅱ—进、出口压力,Pa ;

Z Ⅰ,Z Ⅱ—面高度,m ; υj ,υp —进回水速度,m/s ; ρ—水的密度,1000kg/m 3; g —重力加速度,m/s 2。

因为Z Ⅰ≈Z Ⅱ,υj ≈υp ,p Ⅱ≈0,所以p Ⅰ≈h 失1-2

,即氧枪冷却水的进水压力近似

等于氧枪冷却水的阻力损失。

其阻力损失为

()()Pa

1026.9Pa 831.926071 2910005.1219.0239.027*******.19038.0168.0197.0261000950.19036.0 2

2d l 2d l h 52

222h

ep

2

p

p p

ej

2j j j

21?≈=??+-????+-????=++=-ρυξ

ρυλρυλ失

式中 l j 、l p —进、回水管的长度,m ;

λj 、λp —进、回水管的摩擦阻力系数,λj =0.036,λp =0.038 υj 、υp 、υh —进、回水管和底部的水速,m/s ; ξ—180°局部阻力系数,ξ=1.5; ρ—水的密度,1000kg/m 3;

d ej ,d ep —进、回水管的有效直径,也叫当量直径。d ej =d 2-d ′1,d ep =d 3-d ′2 冷却水进水压力p 1=926071.831Pa ≈9.26×105Pa 。

图3.180t氧枪喷头与枪身装配图

3.1 烟气净化系统设备设计与计算

1、吹炼条件

转炉公称容量为180t,3吹3,金属最大装入量G=182t,铁水含碳量ω1(C)=4%,钢水含碳量ω2(C)=0.1%,冶炼周期为36min,吹炼时间为18min。

2、烟气及烟尘有关参数

炉气成分:φ(CO)=86%,φ(CO2)=10%,φ(N2)=3.5%,φ(O2)=0.5%

烟气进口尘浓度为:c0=0.109kg/m3

供氧强度B=3.1m3/(t·min)

空气燃烧系数α=0.08

进入净化系统的烟气温度t gj =900℃ 3、供水强度

一级文氏管用不经冷却循环水为40℃,二级文氏管用循环水经冷却为30℃,供水压力为p w =0.3MPa (送至用户最高点)。

参数计算如下: ① 炉气量计算。

()()[]()()

h

/m 6.794978.118

60

124.22%1.04%10182 1.8t

60

124.22C C G q 3321V 0=???-??=???

-=ωω

故()

h /m 80000q 3V 0= ② 烟气量计算

采用未燃法,空气燃烧系数α=0.08,燃烧后的干烟气量

()[]()()

h /m 8978380000%8608.088.11q CO 88.11q 3V V /=???+=???+=?α 假定燃烧后烟气仍残留有氧气,则烟气成分为:

()()()()%12.7089783/8000086%08.01q /q CO 1CO V V 0

=??-=-='?α?

()()()[]()%

96.1489783/8000010%86%08.0 q /q CO CO CO V

V 220

=?+?=+?='??α?

()()()[]()%

56.1489783/80000%5.3%8608.088.1 q /q N CO 88.1N V

V 220

=?+??=+?='?α??

()%40.089783/80000%5.0q %5.00

V 2=?=='O ?

4、烟气浓度修正

根据回收中期,烟气量为炉气量的89783/80000=1.1294倍,故进口烟尘浓度应做修正,即

c D =0.109/1.294=0.0965(kg/m 3)

5、回收煤气量的计算 每1t 钢产生的炉气量等于

1000×(4%-0.1%)×22.4÷12×1÷(0.86+0.1)=75.8(m 3)

按烟气生成倍率为 1.1294倍,则每1t 钢产生的煤气炉等于1.1293×75.8=85.6(m 3),考虑到前后期不回收煤气,定回收率为70%,即每1t 钢可以回收的煤气量为0.70×85.6=59.92(m 3)。

6、烟气的物理数据的计算

① 密度ρ0。先求烟气相对分子质量M

()()()()4096

.30320044.0281455.0441495.0287006.0 M O M N M CO M CO M 2

22O 2N 2CO 2CO =?+?+?+?=?'+?'+?'+?'=????

ρ0=M/22.4=30.4096/22.4=1.361(kg/m 3)

② 定压比热容c p 。 气温为900℃时,

()()()()()[]

·m kJ/516.14.1860.3623 350.00044.0331.01455.0521.01495.0335.07006.0 c O c N c CO c CO c 3O p 2N p 2CO p 2CO p p 2221=?=?+?+?+?=?'+?'+?'+?'=???????? 气温小于100℃时,

()()()()()[]

·m kJ/363.1 186.43257.0 513.00044.0031.01455.0014.01495.0113.07006.0 c O c N c CO c CO c 3O p 2N p 2CO p 2CO p p 2222=?=?+?+?+?=?'+?'+?'+?'=???????? 流程简介如下:

采用全湿法未燃法净化回收系统,在抽风机上装备液力耦合器,以降低非吹炼期的电耗,并使抽风机在底转速下得以进行冲水。调速比为2900/750=3.87。

流程:氧气转炉→活动烟罩→固定烟罩→汽化冷却烟道→连接管→溢流定径文氏管→重力脱水器→矩形滑板调径文氏管→180°弯头脱水器→复挡脱水器→流量孔板→风机前切断阀→抽风机(配备液力耦合器)→三通切换阀→①水封逆止阀→煤气主管道→煤气贮气柜 ②放散烟囱→点火器

按照流程顺序,对一级文氏管,重力脱水器,二级文氏管,弯头脱水器,复挡脱水器五个设备的设计计算分列于后,并作贮气柜和抽风机的选择。

主要设备的设计和选择如下。 1、溢流定径文氏管(一级文氏管) 一级文氏管主要设计参数定为:

喉口气速v T =65m/s ,水气比L T =0.55L/m 3(按进口气温900℃时的烟气量),收缩角α1=24°,扩散角α2=7°,喉口长度L T =D T ,溢流水量q T =5000kg/(喉口延米长·h ),排水温度t wp =排气温度t gp -5℃

进口气温下烟气量()

h /m 38673089783273

900

273q 3V =?+=

供水量()kg/h 21270242701555.0q 1m =?=,一级文氏管用水不经冷却,进水水温t w1=40℃,取一级文氏管前管道阻力损失为196Pa ,一级文氏管出口负压Δp=-2940Pa 。

① 热平衡计算。进口一级文氏管的总热量为:

()

kJ/h 1025.169 40186.4212702900516.189732 t c q t c q Q Q 6w1

s m gi p V wj gj 110?=??+??=+=+ a.试用出口温度t gp =70℃,做热平衡计算:

t gp =70℃时,水汽分压p H =31.13Pa ,t wp =70-5=65℃,

含湿量限度(

)

3

H H O

H 0l kg/m 373.0 13.3194.22.10113

.31804.0p p p d 2=--?

=-?

=总ρ

蒸发水量()kg/h 33570373.089783d q q 1V m 0e =?== 排水量()kg/h 17913233570212702q q q e 12m m m =-=-= 水汽热焓()()()

kJ/kg 46.2625 186

.45957046.0186.4595t 46.0I gp W =?+?=?+=

则出一级文氏管总热量为:

()

()()

kJ/h 10464.124 65186.417913246.2625373.070363.189783 t c q I d t c q Q Q Q 6wp

s m W l gp p V wp gp gp 220?=??+?+??=++=+'+即小于进口热量。

b.试用75℃为排气温度,做计算:

()kPa 52.38p 70575t H w p ==-=℃,

()

31kg/m 518.052

.3894.22.10152

.38804.0d =--?

=

()kg/h 46620518.089783q e m =?= ()kg/h 166082

46620212702q 2m =-= ()()kJ/kg 087.2635186.45957546.0I W =?+?=

出一级文氏管的总热量为:

()()kJ/h 10713.180 70186.4166082087.2635518.075363.189783Q Q Q 6wp gp gp ?=??+?+??=+'+根据以上两次计算,用插入法求t gp :

464

.125713.1807075464.12525.16870x --=--

求得:

t gp =71.8℃,取72℃。相应p H =33.99(kPa)。

()

31kg/m 425.099

.3394.22.10199

.33804.0d =--?

=

()()kJ/kg 31.2629186.45957246.0I W =?+?=

()kg/h 38250

425.089783q e m =?= ()()t/h 193

kg/h 65.19262038250212702q 2m ≈=-= ℃67572t w p =-=

出一级文氏管的饱和烟气量q V 为:

()

/h

m 239690 2940103331033327372273804.0425.0189732 29401033310333273t 273804.0d 1q q 31V V 0=??? ??

-???? ??+???? ??+?=?

?

? ??-??? ??+??? ??

+=

饱和烟气密度()

3V V

1

0g kg/m 671.099382

239690425

.0361.1q q d 0

=+=

+=

ρρ

② 结构尺寸。

a.收缩管入口管径:一级文氏管入口前负压为0.196kPa

入口处工况烟气量()

/s

m 495.109 1961033310333273900273360089783 p 1033310333273t 273q q 3gj V V =??

? ??-???? ??+?=????

?

??-???? ??+=工

入口气速取25m/s ,则入口直径

()m 142.125

495

.094q 4D 1

V 1=??=

=

ππυ工

b.喉口直径D T 及喉口长度L T 。一级文氏管出口负压Δp=-2.94kPa 在喉口的气量取饱和至72℃是的气量即 设υT =65(m/s);()

/s m 58.663600/239690q 3V c ==工 喉口直径()m 142.165

58

.6644q D T

V T =??=

?=

πυπ工

,取D T =1.200m

喉口实际气速()m/s 68.704

210.158.66T =?

=

υ

喉口长度L T =1.200m

c.收缩段长度L 1:取收缩角α1=24°

()()

()m 553.2/224tan 21162

23622/2tan D D L 1T 11=?-=-=

α

d.扩散管出口直径:出口气速取20m/s

()mm 2060

20

58

.6644q D 2

V 2=??=

=

ππυ工

取外径为φ2300mm×10mm ,即内径为φ2100mm 。 e.扩散管长度L 3:取扩散角α2=7°

()()

()m 341

.72/72tan 162

.1060.22/2tan D D L 2T 23=?-=-=

α ③ 喷水装置。

a.溢流水量q T =5000kg/(喉口延米长·时),总溢流水量为5000×π×1.200=18840(kg/h),取20t/h 。

b.喷嘴喷水量为212702-18840=193862kg/h=193.862t/h ,水压p W =0.3MPa ,选用碗形喷嘴,喷口口径φ26mm ,流量系数b=16.5,外径D B =48mm ,每个喷水量q m w 为:

()t/h 6.2835.16p b q W m W =?==

共用喷嘴数为193.862/28.6(个),取7个。 一级文氏管结构见下图:

④ 阻力计算。按L 3=7.341m ,D T =1.42m ,求出I 3=L 3/D T =7.341/1.142=6.428,连同α2=7°,在下图中找出ξ0=0.086

β=D T /D 2=1.132/2.100=0.554

则干阻力系数ξc

()()1522.0084.0278sin

576.0103.028sin 1402

4c =+?

?

?

???+?=+?

??

? ??+=ξαβλξ 溢流阻力系数

ξ0

α2/(°)

按α2及I 3求ξ0值

()

2361

.1600210.1190001086.11512.0100 600q 1086.11004

9

.2T 42.9c k =??

?

??-???+?=-?+=--πξξ 已知L=0.55L/m 3,υT =64.87m/s ,自下图中找出湿阻系数ξW =0.662,

文氏管阻力

()kPa 71.381.926615.048.780.6615155.0662.02361.1 2L p 2

g 2T g w

w k =???

??

? ??

??+=???

? ?

?+=?ρυρρ

ξξ

⑤ 除尘效率和尘浓计算。一级文氏管的除尘效率为95%,出一级文氏管烟气的游离尘浓度为:

c 1=c 0(1-η)=96.5×(1-95%)=4.825(g/m 3)

出一级文氏管的水中尘浓度为

()g/kg 12.47425

.08973221270295%

5.9689732d q q %95c q c 1

V m 0V w 1=?-??=

?-?=

2、重力脱水器 ① 结构尺寸。

a.取入口气速为一级文氏管扩散管出口气速为20m/s 。

b.筒体内气速取5m/s ,筒体直径D 为:

()m 358.45

36008

.268327436004q D V =???=

=

ππυ筒

工,取φ4.4m 。

c.出口管径取φ2300mm×10mm ,其气速等于入口气速。

ξw

υT /(m/s)

按υT 及L 求ξW 值

1-L=0.3L/m 3;2-L=0.5L/m 3;3-L=0.75L/m 3;4-L=1.0L/m 3;5-L=1.25L/m 3

d.为降低除尘设备的高度,将一级文氏管扩散管直接插入重力脱水器内部 ② 脱水效率与尘浓度。 a.筒体上升气速为:

()

()

()m/s 96.630.235.44

36008

.268327d D 4

3600q 2

22

2V g =-??

=-??

=

υ出

b.被沉降的最小水滴直径d 0:

()()()()m 981

m 10981.06615.0100081.996.66615.03.0g 3.0d 32

w 2

g

g 0μρρυρ=?=-???=-=- 在文氏管喉口雾化的水滴直径为96μm ,出喉口后将逐渐凝聚增粒,因缺乏实测数据,不能与上式的d 0做比较。现按一般实测数据的脱水情况,取脱水效率为85%。

c.按脱水效率为85%,计算重力脱水器后的尘浓度:

水中尘浓度为()()()g/kg 06.4633570

212702825.45.9689783q q c c q c e

10m m 10V W =--?=

--=

进入烟气中的污水量(重力脱水器出口)为:

()()kg/h 1.8.2686985%1179132q 3m =-?=

烟气中的尘浓c F 为:

()

3F g/m 576.1899382

30

.471.28893825.4c =?+

=

c F 即为进入二级文氏管的烟气中包括污水的尘浓。 一级文氏管与重力脱水器的总除尘效率为:

%30.7996500

18576

96500=-=

η

③ 阻力计算。取ξ=2.85,则阻力:

()kPa 384.081

.926615

.02085.22g p 2I

2j =???==?ρυξ

3、矩形滑板调径文氏管(二级文氏管) 二级文氏管主要设计参数定为如下。

喉口气速:最小截面出取υT =100m/s ,水气比L=1.0L/m 3(出口饱和状态),收缩角α1=30°,扩散角α2=10°,烟气在二级文氏管内降温7℃,即t gp =72-7=65℃,排水温度t wp =65-3=62℃,循环水经过冷却,设喷水量为q m 1,t wj =30℃。

转炉炉衬设计

炉炉型和炉衬设计 转炉炉型和炉衬设计(design of conveter furnace outline and lining) 确定适合于转炉炉容量和操作条件的转炉炉型和各部位炉衬材质的设计。是转炉炼钢车间设计的主要组成部分。 转炉炉型设计转炉炉型是指新砌成的转炉炉衬的内腔形状和尺寸。氧气转炉的炉型通常是先用统计公式计算出转炉各部位的主要尺寸,然后再与炉容量相近、条件相似的实际生产转炉进行比较和调整后确定的。氧气转炉炉型绝大多数是轴对称回转体结构,由截锥型炉帽(仅有少数转炉呈偏口形)、圆柱形炉身和不同形状的炉底三部分组成。按转炉熔池形状不同,常见的炉型有筒球型、锥球型和截锥型三种(见图)。筒球型炉型形状简单,砌筑方便,炉壳制造容易,大容量转炉采用较多。锥球型炉型与相同容量的筒球型炉相比,在熔池深度相同的情况下,更有利于冶金反应;截锥型炉型的优点是炉底砌筑方便,这两种炉型在中小容量转炉炉型设计中采用较多。

对氧气转炉炉型的主要技术参数要求为:(1)炉容比(工作容积与公称容量之比)与铁水条件、冶炼操作转zhuan方法和转炉炉容量有关,通常每公称吨炉容比为0.80~1.00m3/t;(2)高宽比(炉子全高与炉壳直径之比)对转炉操作和建设费用有直接影响,一般取为1.25~1.65;(3)炉帽的倾角为60o±3。;(4)炉口直径一般为熔池直径的0.43~0.53倍;(5)熔池直径系指转炉熔池在平静状态时金属液面的直径,它与转炉装入量和供氧强度有关,可按D=K(G/T)1/2进行计算,式中D为熔池直径,m;K为比例常数,一般为1.85~2.3;G为转炉装入量,t;T为转炉供氧时间,min。 炉衬耐火材料选择转炉炉衬分为工作层、填充层和永久层。工作层衬砖与熔池钢水和熔渣接触工作条件十分恶劣,要求有良好的物理性能和化学稳定性,同时也要有较低的价格。转炉工作层衬砖常采用焦油白云石砖、焦油镁砂砖、镁碳砖和二步煅烧砖,镁碳砖应用较广泛。为了提高炉衬使用寿命,降低生产成本,设计和生产中广泛采用不同部位使用不同材质炉衬的“综合砌炉法”。工作层砖型的设计既要考虑砌筑方便,又要不致于因砖型过于复杂而增加成本。转炉炉衬各部位的厚度参考值见表。

转炉炼钢设计-开题报告(终极版)

湖南工业大学 本科毕业设计(论文)开题报告 (2012届) 2011年12月19日

顶底复吹技术,工艺成熟,脱磷效果好,在后续的生产中采用多种精炼方法,其中LF、RH 、CAS—OB、VOD、VAD的应用可以很好的控制钢水的成分和温度,生产纯净钢,不锈钢等,连铸工艺能够实现连续浇铸,提高产量,降低成本,同时随着连铸技术的发展,近终型连铸,高效连铸等多种连铸技术得到应用,大大的提高了铸钢的质量,一定范围内降低了企业的成本。经现代技术和工艺生产出来的如板材,管线钢,不锈钢等的质量得到了很大的保障,市场的信誉度高,市场需求量大。 故设计建造年产310万t合格铸坯炼钢厂是可行的,也是必要的。 2.2 主要研究内容 研究内容包括设计说明书和图纸两个部分。 2.2.1 设计说明书 (1)中英文摘要、关键词 (2)绪论 (3)厂址的选择 (4)产品方案设计 (5)工艺流程设计 (6)转炉容量和座数的确定 (7)氧气转炉物料平衡和热平衡计算 (8)转炉炼钢厂主体设备设计计算(包括转炉炉型、供气及氧枪设计、精炼方法及设备、连铸设备) (9)转炉炼钢厂辅助设备设计计算(包括铁水供应系统、废钢供应系统、出钢出渣设备、烟气净化回收系统) (10)生产规模的确定及转炉车间主厂房的工艺布置和尺寸选择(包括车间主厂房的加料跨、炉子跨、精炼跨、浇注跨的布置形式及主要尺寸的设计确定)(11)劳动定员和成本核算 (12)应用专题研究 (13)结论、参考文献 2.2.2 设计图纸 (1)转炉炉型图 (2)转炉炼钢厂平面布置图 (3)转炉车间主厂房纵向剖面图 2.3 研究思路及方案 (1)根据设计内容,书写中英文摘要、关键词。 (2)查阅专业文献,结合毕业实习,收集当前转炉炼钢工艺技术、车间设

设计一座公称容量为3215;200t吨的氧气转炉炼钢车间毕业设计

设计一座公称容量为3×200t吨的氧气转炉炼钢车间毕业设计 目录 摘要.............................................. 错误!未定义书签。ABSTRACT ............................................ 错误!未定义书签。引言. (1) 1 设计方案的选择即确定 (2) 1.1车间生产规模、转炉容量及座数的确定 (2) 1.2车间各主要系统所用方案的比较及确定 (2) 1.2.1 转炉冶炼工艺及控制 (2) 1.2.2 铁水供应系统 (2) 1.2.3 铁水预处理系统 (3) 1.2.4 废钢供应系统 (4) 1.2.5 散装料供应系统 (4) 1.2.6 转炉烟气净化及回收工艺流程 (6) 1.2.7 铁合金供应系统 (7) 1.2.8 炉外精炼系统 (7) 1.2.9 钢水浇注系统 (8) 1.2.10 炉渣处理系统 (10) 1.3炼钢车间工艺布置 (11) 1.3.1 车间跨数的确定 (11) 1.3.2 各跨的工艺布置 (12) 1.4车间工艺流程简介 (12) 1.5原材料供应 (15) 1.5.1 铁水供应 (15) 1.5.2 废钢供应 (15) 1.5.3 散装料和铁合金供应 (15) 2设备计算 (16) 2.1转炉计算 (16)

2.1.2 转炉空炉重心及倾动力矩 (22) 2.2氧抢设计 (24) 2.2.1 技术说明 (24) 2.2.2 喷头设计 (25) 2.2.3 枪身设计 (27) 2.3净化及回收系统设计与计算 (33) 2.3.1吹炼条件 (33) 2.3.2参数计算 (34) 2.3.3流程简介 (36) 2.3.4 主要设备的设计和选择 (36) 2.3.5 计算资料综合 (39) 2.4炉外精练设备的选取及主要参数 (39) 2.4.1主要设计及其特点 (39) 2.4.2 主要工艺设备技术性能 (40) 3车间计算 (50) 3.1原材料供应系统 (50) 3.1.1 铁水供应系统 (50) 3.1.2 废钢场和废钢斗计算 (51) 3.1.3 散状料供应系统 (52) 3.1.4 合金料供应系统 (54) 3.2浇铸系统设备计算 (55) 3.2.1钢包及钢包车 (55) 3.2.2连铸机 (56) 3.3渣包的确定 (64) 3.4车间尺寸计算 (67) 3.4.1 炉子跨 (67) 3.4.2 其余各跨跨度 (62) 3.5天车 (63) 4 新技术和先进工艺、设备的应用 (64) 4.1铁水预处理脱硫 (64)

《机械设计》习题库(计算题点讲)

西南科技大学 《机械设计》习题库 四、计算题 1、图示,螺栓刚度为c 1,被联接件刚度为c 2,已知c 2=8c 1,预紧力F '=1000N ,轴向工作载荷F =1100N 。 试求; ⑴螺栓所受的总拉力F 0; ⑵被联接件中的剩余预紧力F ” 。 F F F ' F ' 2、图示,为一对正安装的圆锥滚子轴承。已知:作用在轴上的外载荷为M =450kN ·mm ,F R =3000N , F A =1000N ,方向如图所示。 试求:⑴在插图二上,标出两轴承所受的派生轴向力S 1 和S 2的方向; ⑵求出派生轴向力S 1 和S 2的大小; ⑶计算轴承所受的实际轴向力A 1和A 2。 (提示:派生轴向力S 与轴承所受的径向支反力R 的关系为:S =0.25R )

3、夹紧联接如插图一所示,已知夹紧联接柄承受载荷Q =600N ,螺栓个数Z =2,联接柄长度L =300mm , 轴直径d =60mm ,夹紧结合面摩擦系数f =0.15,螺栓的许用拉应力[σ]=58.97MPa 。 试求; ⑴计算所需要的预紧力F ’ ⑵确定螺栓的直径 (提示:“粗牙普通螺纹基本尺寸”见表) 表 粗牙普通螺纹基本尺寸 (GB196-81) mm 4、如图所示,某轴用一对反装的7211AC 轴承所支承,已知作用在轴上的径向外载荷F R =3000N, 作用在轴上的轴向外载荷F A =500N,方向如图所示。载荷系数f p =1.2。 试求: ⑴安装轴承处的轴颈直径是多少? ⑵标出两轴承各自的派生轴向力S 1、S 2的方向。 ⑶计算出两轴承各自的派生轴向力S 1、S 2的大小。 ⑷计算出两轴承所受的实际轴向力A 1、A 2的大小。 ⑸两轴承各自所受的当量动负荷P 1、P 2的大小。 提示:派生轴向力S 与轴承所受的径向支反力R 的关系为:S=0.7R ; e=0.7;当A/R ≤e 时,X=1,Y=0;当A/R >e 时,X=0.41,Y=0.87。 当量动负荷计算公式为:P=f p(XR+YA) F R L L 3 ① ② F A

设计180吨转炉计算

180t转炉炼钢车间i 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12月25日

目录 1 设备计算 1.1转炉设计 .1.1.1炉型设计------------------------------------------------------------1 2.1 氧枪设计 2.1.1氧枪喷头设计------------------------------------------------6 2.1.2氧枪枪身设计------------------------------------------------8 3.1 烟气净化系统设备设计与计算 --------------------------------------------------------------12 注:装配图 1.图1. 180t转炉炉型图--------------------------------------------------6 2.图2. 枪管横截面--------------------------------------------------------8 3. 图3.180t氧枪喷头与枪身装配图12---------------------------------12

1 设备计算 1.1转炉设计 1.1.1炉型设计 1、原始条件 炉子平均出钢量为180吨钢水,钢水收得率取90%,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 (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 t K D G = 确定初期金属装入量G :取B=18%则 ()t 18290.01 18218021B 2T 2G =?+?=?+= %金η () 3m 4.268 .6182 G V == = 金 金ρ 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50~57m 3/t (钢),高磷铁水约为62~69m 3/t (钢),本设计采用低磷铁水,故取吨钢耗氧量为57m 3/t (钢),并取吹氧时间为18min 。则 ()[] min t /m 1.318 56 3?=== 吹氧时间吨钢耗氧量供氧强度 取K=1.70则 ()m 46.518 182 70 .1D == B.熔池深度的计算 筒球型熔池深度的计算公式为: ()m 458.1406 .579.0406.5046.04.26D 70.0D 0363.0V h 2 3 2 3 =??+=+= 金

液压传动系统的设计和计算word文档

10 液压传动系统的设计和计算 本章提要:本章介绍设计液压传动系统的基本步骤和方法,对于一般的液压系统,在设计过程中应遵循以下几个步骤:①明确设计要求,进行工况分析;②拟定液压系统原理图;③计算和选择液压元件;④发热及系统压力损失的验算;⑤绘制工作图,编写技术文件。上述工作大部分情况下要穿插、交叉进行,对于比较复杂的系统,需经过多次反复才能最后确定;在设计简单系统时,有些步骤可以合并或省略。通过本章学习,要求对液压系统设计的内容、步骤、方法有一个基本的了解。 教学内容: 本章介绍了液压传动系统设计的内容、基本步骤和方法。 教学重点: 1.液压元件的计算和选择; 2.液压系统技术性能的验算。 教学难点: 1.泵和阀以及辅件的计算和选择; 2.液压系统技术性能的验算。 教学方法: 课堂教学为主,充分利用网络课程中的多媒体素材来表示设计的步骤及方法。 教学要求: 初步掌握液压传动系统设计的内容、基本步骤和方法。

10.1 液压传动系统的设计步骤 液压传动系统的设计是整机设计的一部分,它除了应符合主机动作循环和静、动态性能等方面的要求外,还应当满足结构简单,工作安全可靠,效率高,经济性好,使用维护方便等条件。液压系统的设计,根据系统的繁简、借鉴的资料多少和设计人员经验的不同,在做法上有所差异。各部分的设计有时还要交替进行,甚至要经过多次反复才能完成。下面对液压系统的设计步骤予以介绍。 10.1.1 明确设计要求、工作环境,进行工况分析 10.1.1.1 明确设计要求及工作环境 液压系统的动作和性能要求主要有:运动方式、行程、速度范围、负载条件、运动平稳性、精度、工作循环和动作周期、同步或联锁等。就工作环境而言,有环境温度、湿度、尘埃、防火要求及安装空间的大小等。要使所设计的系统不仅能满足一般的性能要求,还应具有较高的可靠性、良好的空间布局及造型。 10.1.1.2 执行元件的工况分析 对执行元件的工况进行分析,就是查明每个执行元件在各自工作过程中的速度和负载的变化规律,通常是求出一个工作循环内各阶段的速度和负载值。必要时还应作出速度、负载随时间或位移变化的曲线图。下面以液压缸为例,液压马达可作类似处理。 就液压缸而言,承受的负载主要由六部分组成,即工作负载,导向摩擦负载,惯性负载,重力负载,密封负载和背压负载,现简述如下。 (1)工作负载w F 不同的机器有不同的工作负载,对于起重设备来说,为起吊重物的重量;对液压机来说,压制工件的轴向变形力为工作负载。工作负载与液压缸运动方向相反时为正值,方向相同时为负值。工作负载既可以为定值,也可以为变量,其大小及性质要根据具体情况加以分析。

120吨转炉计算

H EBEI P OLYTECHNIC U NIVERSITY 课程设计说明书 G RADUATE D ESIGN (T HESIS) 课程设计题目:120吨转炉设计 学生姓名:孙韩洋 专业班级: 06冶金2 学院:轻工学院材料化工部 指导教师:贾亚楠 2010年03月13日

H EBEI P OLYTECHNIC U NIVERSITY 课程设计说明书 G RADUATE D ESIGN (T HESIS) 课程设计题目:120吨转炉设计 学生姓名:张建勋 专业班级: 06冶金2 学院:轻工学院材料化工部 指导教师:贾亚楠 2010年03月13日

1.1转炉计算 2.1.1炉型设计 1. 原始条件 炉子平均出钢量为120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1.0Mpa 2. 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=1.05 4. 熔池尺寸的计算 1) 熔池直径的计算公式 t G K D = (1) 确定初期金属装入量G :取B=15%则 G= )(金 t B T 33.12192 .01% 15212021 22=? +?=?+η )(金 金3 84.178 .633.121m G V == = ρ (1) 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50~57)(/3钢t m ,高磷铁水约为62~69)(/3钢t m ,本设计采用低磷铁水,取吨钢耗氧量为57)(/3钢t m 。并取吹氧时间为14min ,则 供氧强度= min)] /([07.414 573 ?==t m 吹氧时间 吨钢耗氧量 取K =1.79则 )(60.418 33.12179 .1m D == 2) 熔池深度计算 筒球型熔池深度的计算公式为 )(44.160 .47.060 .40363.084.1770.00363.02 3 2 3 m D D V h =??+= += 金 确定D =4.60m, h =1.44m 3) 熔池其他尺寸确定 (1) 球冠的弓形高度: )(438.060.4095.008.01m D h =?==

100t顶底复吹转炉炉型设计说明书

目录 前言 (1) 一、转炉炉型及其选择 (1) 二、炉容比的确定 (3) 三、熔池尺寸的确定 (3) 四、炉帽尺寸的确定 (5) 五、炉身尺寸的确定 (6) 六、出钢口尺寸的确定 (6) 七、炉底喷嘴数量及布置 (7) 八、高径比 (9) 九、炉衬材质选择 (9) 十、炉衬组成及厚度确定 (9) 十一、砖型选择 (12) 十二、炉壳钢板材质与厚度的确定 (14) 十三、校核 (15) 参考文献 (16)

专业班级学号姓名成绩 前言: 转炉是转炉炼钢车间的核心设备。转炉炉型及其主要参数对转炉炼钢的生产率、金属收的率、炉龄等经济指标都有直接的影响,其设计是否合理也关系到冶炼工艺能否顺利进行,车间主厂房高度和与转炉配套的其他相关设备的选型。所以,设计一座炉型结构合理,满足工艺要求的转炉是保证车间正常生产的前提,而炉型设计又是整个转炉车间设计的关键。 设计内容:100吨顶底复吹转炉炉型的选择与计算;耐火材料的选择;相关参数的选择与计算。 一、转炉炉型及其选择 转炉有炉帽、炉身、炉底三部分组成。转炉炉型是指由上述三部分组成的炉衬内部空间的几何形状。由于炉帽和炉身的形状没有变化,所以通常按熔池形状将转炉炉型分为筒球形、锥球型和截锥形等三种。炉型的选择往往与转炉的容量有关。

(1)筒球形。熔池由球缺体和圆柱体两部分组成。炉型形状简单,砌砖方便,炉壳容易制造,被国内外大、中型转炉普遍采用。 (2)锥球型。熔池由球缺体和倒截锥体两部分组成。与相同容量的筒球型比较,锥球型熔池较深,有利于保护炉底。在同样熔池深度的情况下,熔池直径可以比筒球型大,增加了熔池反应面积,有利于去磷、硫。我国中小型转炉普遍采用这种炉型,也用于大型炉。 (3)截锥形。熔池为一个倒截锥体。炉型构造较为简单,平的熔池底较球型底容易砌筑。在装入量和熔池直径相同的情况下,其熔池最深,因此一般不适用于大容量炉,我国30t以下的转炉采用较多。不过由于炉底是平的,便于安装底吹系统,往往被顶底复吹转炉所采用。 顶底复吹转炉炉型图 顶底复吹转炉炉型的基本特征如下: (1)吹炼的平稳和喷溅程度优于顶吹转炉,而不及底吹转炉,故炉子的高宽比略小于顶吹转炉,却大于底吹转炉,即略呈矮胖型。 (2)炉底一般为平底,以便设置喷口,所以熔池常为截锥型。 (3)熔池深度主要取决于底部喷口直径和供气压力,同时兼顾顶吹氧流的穿透

设计一座公称容量为80吨的转炉和氧枪

辽宁科技学院 课程实践报告 课程实践名称:设计一座公称容量为X吨的转炉和氧枪指导教师: 班级:姓名: 2011年7 月12 日

课程设计(论文)任务书题目:设计一座公称容量为80吨的转炉和氧枪系别:冶金工程系 专业:冶金技术班级: 学生姓名:学号: 指导教师(签字):2011年 6 月 27日 一、课程设计的主要任务与内容 一、氧气转炉设计 1.1氧气顶吹转炉炉型设计 1.2氧气转炉炉衬设计 1.3转炉炉体金属构件设计 二转炉氧枪设计 2.1 氧枪喷头尺寸计算 2. 2氧枪枪身和氧枪水冷系统设计 2.3升降机构与更换装置设计 2.4氧气转炉炼钢车间供氧 二、设计(论文)的基本要求 1、说明书符合规范,要求打印成册。 2、独立按时完成设计任务,遵守纪律。 3、选取参数合理,要有计算过程。 4、制图符合制图规范。

三、推荐参考文献(一般4~6篇,其中外文文献至少1篇) 期刊:[序号] 作者.题名[J].期刊名称.出版年月,卷号(期号):起止页码。 书籍:[序号] 著者.书写[M].编者.版次(第一版应省略).出版地:出版者,出版年月:起止页码 论文集:[序号] 著者.题名[C].编者. 论文集名,出版地:出版者,出版年月:起止页码 学位论文:[序号] 作者.题名[D].保存地:保存单位,年份 专利文献:[序号] 专利所有者.专利题名[P].专利国别:专利号,发布日期 国际、国家标准:[序号] 标准代号,标准名称[S].出版地:出版者,出版年月 电子文献:[序号] 作者.电子文献题名[文献类型/载体类型].电子文献的出版或可获得地址,发表或更新日期/引用日期 报纸:[序号]作者.文名[N].报纸名称,出版日期(版次) 四、进度要求 序号时间要求应完成的内容(任务)提要 1 2011年6月27日-2011年6月29日调研、搜集资料 2 2011年6月30日-2011年7月2日论证、开题 3 2011年7月3日-2011年7月5日中期检查 4 2011年7月6日-2011年7月7日提交初稿 5 2011年7月8日-2011年7月10日修改 6 2011年7月11日-2011年7月12日定稿、打印 7 2011年7月13日-2011年7月15日答辩

转炉炉型计算

7转炉炉型设计 7.1 转炉的座数、公称容量及生产能力的确定 为了有效地提高转炉利用率及提高平均日作业率,借鉴同类型厂家经验,本设计采用“三吹二”制度。 7.1.1根据生产规模和产品方案计算出年需钢水量 据国内同类转炉经验所得η坯=95%~99%。取η坯=99% 年浇铸钢液量=η坯年合格坯产量= 万吨)(04.404% 99400= 7.1.2选取转炉作业率和冶炼一炉钢平均时间 对“三吹二”制度而言,转炉有效时间为310天/年 则转炉作业率=%93.84%100365 310%100=?=?年日历时间转炉有效时间 根据同类型厂家,取冶炼时间为41 min 。 7.1.3计算出年出钢炉数(N ) (炉)冶炼平均时间转炉冶炼作业率年日历时间1088341 93.8460243652=???=?=N (炉)21766108832=?=N 7.1.4平均炉产钢水量 平均炉产钢水量=年浇铸钢液量年出钢炉数=(吨)6.18521766 1004.4044 =? 本设计中取转炉公称容量为185吨,参考《钢铁厂设计原理》下册,140页,表7-4可知185吨的转炉公称容量,平均冶炼时间与所取冶炼时间基本符合。 7.1.5车间生产能力的确定 车间年生产钢水量=转炉公称容量?年出钢炉数 =185?21766 =402.671(万吨)

检验是否满足要求: %1%339.0%1004040400 40404004026710<-=?-=计算误差合乎要求。 7.2转炉炉型的主要参数 7.2.1原始条件 炉子平均出钢量为185t ,收得率取99%,最大废钢比取12.49%。采用矿石法冷却;铁水采用P12低P 生铁[ω(Si)≤0.85% ω(P)≤0.2% ω(S)≤0.06%];氧枪采用四孔拉瓦尔喷头,设计氧压1.0MPa 。 7.2.2炉型选择 根据原始条件及采用顶底复吹工艺的要求,本设计将采用截锥型炉型作为设计炉型。 7.2.3炉容比 取V/T=0.92 7.2.4熔池尺寸的计算 熔池直径的计算公式 t G k D = a.确定初期金属装入量G .取B=20% 则 )(18392 .012.021852122t B T G =?+?=?+=金η )(91.268.61833m G V ===金 金ρ 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50~70m 3/t(钢),高磷铁水约为62~69m 3/t (钢),本设计采用低磷铁水,取取吨钢耗氧量为63m 3/t ,并取吹氧时间为t =18min.则 ()[] min /5.318633?===t m 吹氧时间吨钢耗氧量供养强度 取K=1.72 则)(484.518 18372.1m t G K D =?=?=

液压油缸设计计算公式

液压油缸的主要设计技术参数 一、液压油缸的主要技术参数: 1.油缸直径;油缸缸径,内径尺寸。 2. 进出口直径及螺纹参数 3.活塞杆直径; 4.油缸压力;油缸工作压力,计算的时候经常是用试验压力,低于16MPa乘以1.5,高于16乘以1.25 5.油缸行程; 6.是否有缓冲;根据工况情况定,活塞杆伸出收缩如果冲击大一般都要缓冲的。 7.油缸的安装方式; 达到要求性能的油缸即为好,频繁出现故障的油缸即为坏。应该说是合格与不合格吧?好和合格还是有区别的。 二、液压油缸结构性能参数包括:1.液压缸的直径;2.活塞杆的直径;3.速度及速比;4.工作压力等。 液压缸产品种类很多,衡量一个油缸的性能好坏主要出厂前做的各项试验指标,油缸的工作性能主要表现在以下几个方面: 1.最低启动压力:是指液压缸在无负载状态下的

最低工作压力,它是反映液压缸零件制造和装配 精度以及密封摩擦力大小的综合指标; 2.最低稳定速度:是指液压缸在满负荷运动时没 有爬行现象的最低运动速度,它没有统一指标, 承担不同工作的液压缸,对最低稳定速度要求也 不相同。 3.内部泄漏:液压缸内部泄漏会降低容积效率, 加剧油液的温升,影响液压缸的定位精度,使液 压缸不能准确地、稳定地停在缸的某一位置,也 因此它是液压缸的主要指标之。 液压油缸常用计算公式 液压油缸常用计算公式 项目公式符号意义 液压油缸面积(cm 2 ) A =πD 2 /4 D :液压缸有效活塞直径(cm) 液压油缸速度(m/min) V = Q / A Q :流量(l / min) 液压油缸需要的流量(l/min) Q=V×A/10=A×S/10t V :速度(m/min) S :液压缸行程(m) t :时间(min) 液压油缸出力(kgf) F = p × A F = (p × A) -(p×A) ( 有背压存在时) p :压力(kgf /cm 2 ) 泵或马达流量(l/min) Q = q × n / 1000 q :泵或马达的几何排量(cc/rev) n :转速(rpm ) 泵或马达转速(rpm) n = Q / q ×1000 Q :流量(l / min) 泵或马达扭矩(N.m) T = q × p / 20π 液压所需功率(kw) P = Q × p / 612 管内流速(m/s) v = Q ×21.22 / d 2 d :管内径(mm) 管内压力降(kgf/cm 2 ) △ P=0.000698×USLQ/d 4 U :油的黏度(cst) S :油的比重

280t转炉设计概要1汇总

课程设计课程设计题目:280吨转炉设计 学生姓名: 专业班级: 学院: 指导教师:

1转炉计算 1.1炉型设计 1. 原始条件 炉子平均出钢量为280吨,钢水收得率取92%,最大废钢比取10%,采用废钢矿石法冷却。铁水采用低磷生铁 氧枪采用三孔拉瓦尔型喷头,设计氧压为1.0Mpa 2. 炉型选择 根据原始条件采锥球型作为本设计炉型。 3. 炉容比 取V/T=0.9 4. 熔池尺寸的计算 1) 熔池直径的计算公式 t G K D = (1) 确定初期金属装入量G :取 G=280t ) (金 金361.4342 .6280 m G V == = ρ (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50~57)(/3钢t m ,高磷铁水约为62~69)(/3钢t m ,本设计采用低磷铁水,取吨钢耗氧量为50)(/3钢t m 。并取吹氧时间为14min ,K 取1.6.则 供氧强度= min)]/([85.220 57 3?==t m 吹氧时间吨钢耗氧量 D=5.987m 2) 熔池深度计算 筒球型熔池深度的计算公式为 )(889.1987.579.0987.5046.061.4379.0046.02 3 23m D D V h =??+=+=金 确定D =5.987m, h =1.889m 3) 熔池其他尺寸确定 (1) 球冠的弓形高度: )(539.0987.509.009.02m D h =?== (2) 炉底球冠曲率半径: )(586.6987.51.11.1m D R =?== (3) 锥台高度 h 2=h-h 1=1.889-0.539=1.35m

转炉设计

氧气顶吹转炉设计 姓名XXX 学号XXX 冶金工程XXXX 材料科学与工程学院

目录 1.原始条件 2.炉型选择 3.炉容比的确定 4.熔池直径的计算 5.炉帽尺寸的确定 6.炉身尺寸的确定 7.出钢口尺寸的确定 8.炉衬厚度确定 9.炉壳厚度的确定 10.验算高宽比

序言 现在钢铁联合企业包括炼铁,炼钢,轧钢三大主要生产厂。炼钢厂则起着承上启下的作用,它既是高炉所生产铁水的用户,又是供给轧钢厂坯料的基地,炼钢车间的成产正常与否,对整个钢铁联合企业有着重大影响。 目前,氧气转炉炼钢设备的大型化,生产的连续化和高速化,达到了很高的生产率,这就需要足够的设备来共同完成,而这些设备的布置和车间内各种物料的运输流程必须合理,才能够使生产顺利进行。 转炉是炼钢车间的核心设备,设计一座炉型合理满足工艺需求的转炉是保证车间正常生产的前提,而炉型设计又是整个转炉设计的关键。 炉衬简介 1 炉衬组成 转炉炉衬由永久层,填充层和工作层组成。永久层紧贴着炉壳钢板,通常是用一层镁砖或铝砖侧砌而成,其作用是保护炉壳。修炉时一般不拆除炉壳永久层填充层介于永久层和工作层之间,一般用焦油镁砂或焦油白云石料捣打而成。工作层直接与钢水,炉渣和炉气接触,不断受到物理的,机械的和化学的冲刷,撞击和侵蚀作用,另外还要受到工艺操作因素的影响,所以其质量直接诶关系到炉龄的高低。 国内外中小型转炉普遍采用焦油白云石或焦油镁砂质大砖砌筑 炉衬。为提高炉衬寿命,目前已广泛使用镁质白云石为原料的烧成油浸砖。我国大中型转炉多采用镁碳砖。

2 炉衬砌筑 (1) 砌筑顺序: 转炉炉衬砌筑顺序是先测定炉底中心线,然后进行炉底砌筑,在进行炉身,炉帽和炉口的砌筑,最后进行出钢口炉内和炉外部分的砌筑。 (2) 砌筑要求 ①背紧,靠实,填满找平,尽量减少砖缝; ②工作层实行干砌,砖缝之间用不定型耐火材料填充,捣打结实; ③要注意留有一定的膨胀缝. 3 提高炉衬寿命的措施 (1) 提高耐火材料的质量; (2) 采用均衡炉衬提高砌炉质量; (3) 改进操作工艺; (4) 转炉热态喷补; (5) 激光监测; (6) 采用溅渣护炉技术;

液压传动——液压传动系统设计与计算

第九章液压传动系统设计与计算 液压系统设计的步骤大致如下: 1.明确设计要求,进行工况分析。 2.初定液压系统的主要参数。 3.拟定液压系统原理图。 4.计算和选择液压元件。 5.估算液压系统性能。 6.绘制工作图和编写技术文件。 根据液压系统的具体内容,上述设计步骤可能会有所不同,下面对各步骤的具体内容进行介绍。 第一节明确设计要求进行工况分析 在设计液压系统时,首先应明确以下问题,并将其作为设计依据。 1.主机的用途、工艺过程、总体布局以及对液压传动装置的位置和空间尺寸的要求。 2.主机对液压系统的性能要求,如自动化程度、调速范围、运动平稳性、换向定位精度以及对系统的效率、温升等的要求。 3.液压系统的工作环境,如温度、湿度、振动冲击以及是否有腐蚀性和易燃物质存在等情况。 图9-1位移循环图 在上述工作的基础上,应对主机进行工况分析,工况分析包括运动分析和动力分析,对复杂的系统还需编制负载和动作循环图,由此了解液压缸或液压马达的负载和速度随时间变化的规律,以下对工况分析的内容作具体介绍。 一、运动分析 主机的执行元件按工艺要求的运动情况,可以用位移循环图(L—t),速度循环图(v—t),或速度与位移循环图表示,由此对运动规律进行分析。 1.位移循环图L—t 图9-1为液压机的液压缸位移循环图,纵坐标L表示活塞位移,横坐标t表示从活塞启动到返回原位的时间,曲线斜率表示活塞移动速度。该图清楚地表明液压机的工作循环分别由快速下行、减速下行、压制、保压、泄压慢回和快速回程六个阶段组成。 2.速度循环图v—t(或v—L) 工程中液压缸的运动特点可归纳为三种类型。图9-2为三种类型液压缸的v—t图,第一种如图9-2中实线所示,液压缸开始作匀加速运动,然后匀速运动,

60吨转炉设计

一 转炉计算 炉型设计 1. 原始条件 炉子平均出钢量为60吨,钢水收得率取90%,铁水比取90.5%,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1.0Mpa 2. 炉型选择 根据原始条件采用锥球型作为本设计炉型。 3. 炉容比 取V/T=1)(/3钢t m 4. 熔池尺寸的计算 1) 熔池直径的计算公式 t G K D = (1) 确定初期金属装入量G :取B=15%则 G= ) (金t B T 6290.01 %182602122=?+?=?+η ) (金 金312.98 .662 m G V == = ρ (1) 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50~57)(/3钢t m ,高磷铁水约为62~69)(/3钢t m ,本设计采用低磷铁水,取吨钢耗氧量为57)(/3钢t m 。并取吹氧时间为15min ,则 供氧强度= min)]/([8.315 57 3?==t m 吹氧时间吨钢耗氧量 取K =1.80则 )(660.315 62 80 .1m D == 2) 熔池深度计算 锥球型熔池深度的计算公式为

)(162.166 .37.066.30363.01.970.00363.02 32 3 m D D V h =??+=+= 金 确定D =3.66m, h =1.162m 3) 熔池其他尺寸确定 (1) 球冠的弓形高度: )(3294.066.309.009.01m D h =?== (2) 炉底球冠曲率半径: )(026.466.31.11.1m D R =?== (3) m D h 3294.09.01== 5. 炉帽尺寸的确定 1) 炉口直径 0d : ()m D d 90.166.352.052.00=?== 2) 炉帽倾角θ: 取067=θ 3) 炉帽高度帽H )(07.267tan )9.166.3(2 1 tan 2100m d D H =-=-=θ) (锥 取mm H 380=口,则整个炉帽高度为: )(口锥帽m H H H 45.238.007.2=+=+= 在炉口处设置水箱式水冷炉口 炉帽部分容积为: 口 锥帽)(H d d Dd D H V 2020024 12 π π + ++= )06.1438.09.14 )9.19.166.366.3(07.212 3222m =??+ +?+??= π π 6. 炉身尺寸确定 1) 炉膛直径D D =膛=3.66m (无加厚段) 2) 根据选定的炉容比为1,可求出炉子总容积为 ) (容360601m V =?= ) (帽池总身382.3606.1412.960m V V V V =--=--=

出钢量为60t转炉设计

转炉设计 冶金工程课程设计任务书 1 设计题目: 转炉设计 2已知条件: 炉子平均出钢量为60t,钢水收得率取94%,最大废钢比取18%,采用废钢矿石法冷却:铁水采用P08低磷生铁[ω(Si)≦0.85%]ω(P)≦0.2%ω(S)≦0.05%],氧枪采用四孔拉瓦尔喷头,设计氧压为1.0MPa。 3设计内容及要求: (1)确定炉型和炉容比 (2)计算熔池尺寸、炉帽尺寸、炉身尺寸、出钢口尺寸、炉衬厚度及炉壳厚度 (3)绘制转炉炉型图 (4)其它要求: ①在课程设计期间要努力工作,勤于思考,仔细检索文献和分析设计过程的问题。 ②设计说明书必须认真编写,字迹清楚、图表规范、符合制图要求。 3 设计工作量: 设计说明书1份;转炉炉型图1份;参考文献列表1份

1.1转炉炉型设计 1.1.1转炉炉型设计概述 (1)公称容量及其表示方法 公称容量(T),对转炉容量大小的称谓。即平时所说的转炉的吨位。 (2)炉型的定义 转炉炉型是指转炉炉膛的几何形状,亦即指由耐火材料切成的炉衬内形。炉型设计内容包括: 炉型种类的选择;炉型主要参数的确定;炉型尺寸设计计算;炉衬和炉壳厚度的确定;顶底复吹转炉设计。 1.1.2炉型种类及其选择 (1)炉型种类 根据熔池(容纳金属液的那部分容积)的形状不同来区分,炉帽、炉身部位都相同,大体上归纳为以下三种炉型:筒球形、锥球形和截锥形。 ①筒球形炉型:该炉型的熔池由一个圆筒体和一个球冠体两部分组成,炉帽为截锥体,炉身为圆筒形。其特点是形状简单,砌砖简便,炉壳容易制造。在相同的熔池直径D和熔池深度h的情况下,与其他两种炉型相比,这种炉型熔池的容积大,金属装入量大,其形状接近于金属液的循环运动轨迹,适用于大型转炉。 ②锥球形炉型(国外又叫橄榄形):该炉型的熔池由一个倒置截锥体和一个球冠体两部分组成,炉帽和炉身与圆筒形形炉相同。其特点是,与同容量的其他炉膛相比,在相同熔池深度h下,其反应面积大,有利于钢、渣之间的反应,适用于吹炼高磷铁水。 ③截锥体炉型:该炉型的熔池有一个倒置的截锥体组成。其特点是,形状简单,炉底砌筑简便,其形状基本上能满足于炼钢反应的要求。与相同容量的其他炉型相比,在熔池直径相同的情况下,熔池最深,适用于小型转炉。 结合中国已建成的转炉的设计经验,在选择炉型时,可以考虑: 100~200t以上的大型转炉,采用筒球形炉型; 50~80t的中型转炉,采用锥球形转炉; 30t以下的小型转炉,采用截锥体转炉。 1.1.3转炉炉型主要参数的确定 迄今为止,国内外还没有一套完整的转炉炉型的理论计算公式,不能完全从理论上确定一个理想的转炉炉型和炉型各部分尺寸参数。现有的公式都属于经验公式。目前国内各厂进行转炉炉型设计时,一般都是采用“依炉建炉”的设计方法。即通过考察和总结同类转炉的长期生产情况和较先进的技术经济指标,结合采用经验公式和进行可行的模拟试验,再结合当地的条件做适当的修改,来确定转炉的炉型尺寸。

转炉炉型设计计算

2.转炉炉型设计及计算 2.1转炉容量的计算 2.1.1根据生产规模和产品方案计算出年需要钢水量: 年需钢水量= 良坯收得率 年需良坯量 年需不同钢种的连铸方坯250×104t ,连铸板坯200×104t 。连铸收得率99%,则: 年需钢水量= 99% 450 =450×104t 2.1.2计算年出钢炉数:(按2吹2计算) 年出钢炉数=2冶炼周期 转炉作业率 日历时间冶炼周期年炼钢时间??=? 2 转炉作业率= 79.5%100%365 290 100%=?=?日历天数转炉有效作业天数 转炉有效作业天数:日历天数扣除大于20min 以上的一切检修和故障时间总和,转炉工艺设计技术规范规定,当转炉与单台连铸机配合全连铸时为275~300天。本设计取290天。 冶炼周期按容量大小确定,大于100t 为38~45min ,本设计取40min , 则: 年出钢炉数=2×365×79.5%×24×60/40=20880炉 每天出钢炉数= 炉年作业天数年出钢炉数7229020880 == 平均产钢水量= 215.5t 20880 4500000 ==年出钢炉数年产钢水量 2.1.3按标准系列确定炉子容量: 选定250t 转炉2座,按照2吹2方式生产。 核算车间年产量:250×20880×99%=495.9×104 t 良坯。 2.2转炉炉型设计 2.2.1原始条件

炉子平均出钢量为250t ,铁水密度6.8g/cm 3,铁水收得率为92%。 2.2.2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。 2.2.3炉容比 炉容比指转炉有效容积V t 与公称容量T 之比值V t /T(m 3/t)。V t 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。转炉新砌炉衬的炉容比推荐值为0.85-0.95m 3/t,大转炉取下限,本设计取V/T=0.95。 2.2.4熔池尺寸的计算 2.2.4.1熔池直径的计算 t G K D = 式中 D —熔池直径,m ; G —新炉金属装入量,t ; t —垂杨时间,min ; K —比例系数; (1)确定初期装入量G :取B=15% ) (金t 252%921 %1522502122=?+?=?+= ηB T G ) (金 金3m 2.378 .6252 G == = ρV 式中 B —老炉比新炉多产钢系数; 金η—钢水收得率; V 金—新炉装入量占的体积; (2)确定吹氧时间: 吨耗氧量:57m 3/t ,吹氧时间14min

120吨转炉炼钢车间设计

炼钢车间设计 氧气顶吹转炉炉型设计及各部分尺寸 1.1 转炉炉型及其选择 转炉由炉帽、炉身、炉底三部分组成、由于炉帽(截锥形)和炉身(圆柱形)的形状没有变化。把炉型分为筒球型、锥球型和截锥型等三种。 (a)(b)(c) (1)筒球型。熔池由球体和圆柱体两部分组成。炉型形状简单,砌砖方便,炉壳容易制造,被国内外大、中型转炉普遍使用。 (2)锥球型。熔池由球缺体和倒截锥体两部分组成。与相同容量的筒球型比较,锥球型熔池较深,有利于保护炉底。在同样的熔池深度的情况下,熔池直径可以比筒球型大,增加了熔池反应面积,有利于去磷、硫。我国中小型转炉普遍采用这种炉型。 (3)截锥型。熔池为一个倒截锥体。炉型构造较为简单,平的熔池较球型底容易砌筑。在装入量和熔池直径相同的情况下,其熔池最深,因此不适用于大型容量炉。我国30t 以下的转炉采用较多。 经过比较,由于筒球型转炉砌筑方便且炉壳容易制造以及考虑到本设计所需熔池容量为120t ,所以选择了筒球型。 1.2 转炉炉型各部分尺寸确定 1.2.1 熔池尺寸 (1)、熔池直径D 。熔池直径指转炉熔池在平静状态时金属液面的直径。它主要与金属装入量和吹氧时间有关。我国设计部门推荐的计算熔池直径的经验公式为: t G K D

式中 D ——熔池直径,m ; G ——新炉金属装入量,t ,可取公称容量; K ——系数,参见下表1-1; t ——平均每炉钢纯吹氧时间,min ,参见下表1-2。 熔池直径为: m t G K D 66.474.27.116120 7.1=?=?== (2)熔池深度h 。熔池深度指转炉熔池在平静状态时,从金属液面到炉底 的深度。对于一定容量的转炉,炉型和熔池直接确定后,可以用几何公式计算熔 池深度h 。 因为所取为筒球型转炉,所以通常球缺体的半径R 为熔池直径D 的1.1~1.25 倍。本设计去1.1,当R=1.1D 时,熔池体积V 池和熔池直接D 及熔池深度h 有 如下关系: V 池=0.79hD 2-0.046D 3 根据炉子容量与钢水密度可以确定V 池,钢水密度可以根据经验公式计算如 下:取钢水温度为1600。 )273(8358.08523+-=T ρ =8523-0.8358×(1600+273) =8523-1565 =6959㎏/m 3 V 池=1.2×105÷6959=17.24 m 3 因此232366.479.066.4046.024.1779.0046.0??+=+=D D V h 池 =21.89÷17.16=1.28m 1.2.2 炉身尺寸 转炉炉帽以下,熔池面以上的圆柱体部分成为炉身。其直径与熔池直接是 一致的,故须确定的尺寸是炉身高度H 身。 2224.6614.3)24.1706.22108(4)(44?--?=--== D V V Vt D V H ππ池帽身身 19.688 .274= =4.03m

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