氧气顶吹转炉炉体设计
30T氧气顶吹转炉主体设备及倾动机构的设计
转炉倾动机构的种类及选用方式
种类 结构 末级大齿轮安 装在托圈的耳 轴上，其余都 安装在地基上 末级大小齿轮 通过减速器箱 体悬挂在耳轴 上，其余都安 装在地基上 整套传动装置 全部悬挂在耳 轴外伸端上 优点 缺点
落地式
结构简单
占地面积很大 而且易损坏
半悬挂式
占地面积比较 小
结构较复杂
全悬挂式
结构紧凑、占 地面积少、运 转安全可靠
加工安装较复 杂
倾动机构参数
低速 0.1转/分 倾动转速 高速 1转/分 速度控制方式 可控硅直流调压控制
数量 电动机 功率 转速
倾动力矩 倾动角度 速比
4台直流电动机 75千瓦（额定功率） 750r/min（额定转速）
最大120吨力*米 ±360° 1071.4
谢谢
电动机的选择
•
η——倾动机械的总效率
其中包括：齿轮传动效率，取值为0.93；耳轴轴承传动效率，取值
0.98 ； 联轴器的效率，取值0.99；其它传动原件的机械效率，取值0.97
最终总效率为0.711
• • 经计算电动机的总功率为49.98KW 由于本设计中电动机起、制动频繁，预取电动机功率为总功率的
30T氧气顶吹转炉主体设 备及倾动机构的设计
炉型参数
• • • • • • • • 熔池直径 2.91m 球缺半径 3.5m 炉口直径 1.3m 出钢口直径 102mm 炉壳外径 4.34m 炉高 6.07m H/D 1.4 V/T 1.0
电动机的选择
• 首先确定转炉的转速：高速，1转/分（正常回转时）；低速，0.1 转/分（出钢时）
•
•
转炉电动机功率：
N KM max n / 975
氧气顶吹转炉设计
氧气顶吹转炉设计姓名XXX学号XXXX冶金工程XXXX材料科学与工程学院目录1.原始条件------------------------------32.炉型选择------------------------------33.炉容比的确定------------------------34.熔池直径的计算---------------------45.炉帽尺寸的确定---------------------66.炉身尺寸的确定---------------------67.出钢口尺寸的确定------------------78.炉衬厚度确定------------------------89.炉壳厚度的确定---------------------910.验算高宽比---------------------------9氧气顶吹转炉设计1. 原始条件炉子平均出钢量为50t ，钢水收得率为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；氧枪采用五孔拉瓦尔型喷头，设计氧压为1.0MPa 。
2. 炉型选择根据初始条件采用筒球型作为设计炉型。
转炉由炉帽、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。
有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型、锥球型和截锥型三种。
炉型的选择往往与转炉的容量有关。
和相同体积的筒球型相比，锥球型熔池比较深，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P ，S 。
我国的中小型转炉普遍采用这种炉型。
3. 炉容比的确定炉容比是指转炉有效容积V t 与公称容量G 的比值V t /G(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来表示。
确定炉容比应综合考虑。
通常，铁水比增大，铁水中Si 、S 、P 含量高，用矿石作冷却剂以及供氧强度提高时，为了减少喷溅或溢渣损失，提高金属收得率和操作稳定性，炉容比要适当增大。
250T氧气顶吹转炉主体设备设计及支撑机构设计详解
本科毕业设计（论文）250T氧气顶吹转炉主体设备设计及支撑机构设计xx燕山大学里仁学院2015年6月燕山大学里仁学院本科毕业设计（论文）课题名称：250T氧气顶吹转炉主体设备设计及支撑机构设计系别：机械工程系年级专业：冶炼11-3班学生姓名： xx指导教师：许xx完成日期： 2015年6月燕山大学里仁学院毕业设计（论文）任务书摘要氧气顶吹转炉主体设备是实现炼钢工艺操作的主体设备，它由炉体、炉体支撑系统、炉体倾动机构以及炉体与托圈联接装置等组成。
本次设计针对250T氧气顶吹转炉主体设备和支撑机构进行。
炉体采用A型炉（即锥球型），活炉帽死炉底结构；托圈采用整体式托圈结构，其断面形状选择矩形断面；炉体倾动力矩的计算利用Solidworks 软件绘制实体从而得到炉体、炉液的重心和重量，结合计算公式进行计算；为保证转炉在倾动过程中的安全性，最佳耳轴位置的确定利用全正力矩原则进行；炉体支撑系统选用耳轴与耳轴轴承座的支承方式；倾动机构选用带有扭力杆式缓冲装置的四点才啮合全悬挂式倾动机构；炉体与托圈联接装置采用活节螺栓与止动托座配合的连接结构。
同时对250T氧气顶吹转炉的主体设备和支撑装置中的各个部分进行工作原理的分析和结构设计。
并且针对其工作状况和受力情况等进行理论分析和校核。
关键字氧气顶吹转炉主体设备；倾动机构；支撑装置AbstractThe main equipment in oxygen top-blown converter Is the realization of the main equipment in bof steelmaking process the body of the equipment operation, and it is supported by furnace, furnace system, furnace tilting mechanism, as well as linkage and coil, furnace lining, etc. The design for the main equipment in 250 t oxygen top-blown converter and tilting mechanism.Furnace adopt type A furnace (namely cone ball type), live hat die hearth furnace structure; Supporting ring with the ring structure, the cross section shape select rectangle cross section; Furnace tilting torque calculation using Solidworks software rendering entities to get the center of gravity and weight of the furnace, furnace, combined with the formula to calculate; In order to ensure the safety in the process of converter in tilting, best trunnion position using the principle of positive moment; Furnace body support system selects the trunnion and trunnion bearing supporting way; Tilting mechanism with torsion bar used buffer device only four meshing full suspension type tilting mechanism; Furnace body and supporting ring connection device adopts eyelet bolt and retaining bracket with the connection of the structure.At the same time for 250 t oxygen top-blown converter of the individual parts of the body of the equipment and the connecting device for the analysis of the working principle and structure design. And for its working condition and stress distribution of the theory analysis and checking.Keyword The main equipment in oxygen top-blown converter ；Tilting mechanism ；support device目录摘要 .................................................................................................. 错误!未定义书签。
120t氧气顶吹转炉炉体及氧枪设计
000本科毕业设计（论文）摘要摘要本设计是根据含钒钛半钢转炉的冶炼特点，主要进行120t氧气顶吹转炉炉型和氧枪的设计。
设计中相关参数的选择参照了攀钢及国内外的120t转炉一些成功设计经验。
通过炼钢工艺的计算，包括炼钢配料计算、物料平衡计算、热平衡计算，在此基础上进一步进行了转炉炉型与尺寸和氧枪结构设计。
设计中采用了四孔喷头。
得到转炉体全高为9.771m，转炉外径为6.982m，高宽比为1.40，符合转炉设计要求。
得到了氧枪的高度为16.157m，氧枪的行程为12.887m。
利用CAD绘图软件得到了转炉炉型图和氧枪结构图，设计结果对提高转炉冶炼技术经济指标具有一定指导意义。
结果表明，设计较为合理。
关键词配料计算，转炉，氧枪ABSTRACTThe inner mould of 120t oxygen top-blown converter and oxygen launce are designed based on the smelting characteristics of self-steel bearing vanadium and titanium in converter. The corretative parameters used in the design are referred to the 120t converter experience in Pangang and overseas.After the process calculations including burden, material balance and heat balance are finished, the inner mould of 120t oxygen top-blown converter and oxygen launce framework are designed. Four-hole nozzle used in the oxygen launce. The results of BOF dimension designed are obtained as follows: height 9.771m, outer diameter 6.982m, ratio of height and width 1.40 which can meet requirements. The height of the oxygen lance designed is 16.157m and lance stroke 12.887m.The drawing of 120t oxygen top-blown converter and oxygen launce obtained by CAD design are done. The results show that the design is comparatively reasonable.Keywords burden calculation, converter, oxygen lance目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论............................................................................................ 错误！未定义书签。
最新版本氧气顶底复吹转炉设计
300吨氧气顶底复吹转炉设计1 转炉炉型及各部分尺寸1.1 转炉炉型及其选择转炉由炉帽、炉身、炉底三部分组成。
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分为筒球型、锥球型和截锥型等三种。
炉型的选择往往与转炉的容量有关。
由于筒球型炉型形状简单，砌砖方便，炉壳容易制造，故选择筒球型。
1.2 转炉炉型各部分尺寸的确定转炉炉型各部分尺寸，主要是通过总结现有转炉的实际情况，结合一些经验公式并通过模型试验来确定。
1.熔池尺寸（1） 熔池直径D 。
熔池直径是指转炉熔池在平静状态时金属液面的直径。
t G K D /=式中 D —熔池直径，m ； K —系数，参见表4.1；G —新炉金属装入量t ，可取公称容量；t —平均每炉钢铁纯吹氧时间，min ，参见表4.2。
表4.1 系数K 的推荐值转炉容量＜30 30～100 ＞100 备注K1.8～2.11.75～1.851.5～1.75大容量取下限，小容量取上限表4.2 平均每炉钢冶炼时间推荐表转炉容量 ＜30 30～100 ＞100 备注冶金时间 28～32 32～38 38～45结合具体条件确定吹氧时间12～1614～1816～20结合炉子公称容量的大小,取t=18，K=1.5故t G K D /==1.5×18/300=6.124m 。
(2) 熔池深度h 。
熔池深度是指转炉熔池在平静状态时金属液面到炉底的深度。
对筒球型熔池直径D 及池深h 有如下关系32046.090.70D hD V -=池m D D V h .8241.124690.70.124646.0043.4890.7046.002323=⨯⨯+=+=池这里 43.489.6300====铁铁池ρGV V m ³。
2.炉帽尺寸的确定（1） 转炉一般都用正口炉帽，其主要尺寸有炉帽倾角，炉口直径和炉帽高度。
取炉帽倾角θ＝60°。
氧气转炉设计
氧气（顶吹）转炉设计1 转炉炉型设计1.1 炉型定义转炉炉型指转炉炉膛的几何形状，即由耐火材料砌成的炉衬内形。
1.2 炉型设计的意义（简提冯P34）1.3 炉型设计的内容⑴炉型种类的选择⑵炉型主要参数的确定⑶炉型尺寸设计计算⑷炉衬和炉壳厚度的确定[ ⑸顶底复吹转炉设计]1.4炉型种类的选择⑴选择原则①炉型应能适应炉内钢液、炉渣和炉气的循环运动规律，使熔池得到激烈而又均匀的搅拌，从而加快炼钢过程的物理化学反应；②有利于提高供氧强度，缩短冶炼时间，减少喷溅，降低金属损耗；③新砌好的炉型要尽量接近于停炉以后残余炉衬的轮廓，减少吹炼过程中钢液、炉渣和炉气对炉衬的冲刷侵蚀及局部侵蚀，提高炉龄，降低耐火材料的消耗；④炉壳应容易制造，炉衬砖的砌筑和维护要方便，从而改善工人的劳动条件，缩短修炉时间，提高转炉作业率。
总之应能使转炉炼钢获得较好的经济效益，优质、高产、低耗。
⑵炉型种类转炉由炉帽、炉身和炉底三部分组成，按熔池形状分三种炉型：转炉常用炉型示意图①筒球型特点：形状简单，砌砖简便，炉壳容易制造；形状接近于金属液的循环运动轨迹；金属装入量大(与其他两种炉型在相同熔池直径和熔池深度的情况下相比)，适用于大型转炉。
②锥球型（国外又叫橄榄形）特点：（在装入量和熔池深度均相同的情况下，与其他炉型相比）反应面积大，有利于钢、渣之间的反应，适用于吹炼高磷铁水；熔池形状更符合钢、渣环流的要求，炉衬侵蚀均匀，其形状变化小，对操作较为有利；炉型上下对称（橄榄形），空炉重心接近于炉体的几何重心位置，使得转炉的倾动国矩小。
（有些国家将这种炉型用于大容量炉子，我国中型转炉采用此型较多）③截锥型特点：形状简单，炉底砌筑简便；在装入量和熔池直径相同的情况下，其熔池最深，适用于小型转炉。
④大炉膛形炉型（矿石含P较高的一些国家采用）特点：炉身上大下小且炉帽倾角很小，具有较大的反应空间，对冶炼过程中增大渣量、造泡沫渣脱P 有利；但炉型砌筑复杂，炉衬寿命短，一般不用。
850万吨氧气顶吹转炉设计
江西理工大学应用科学学院本科毕业设计(论文)题目：设计一座年产800万吨良坯的转炉炼钢车间学院：应用科学学院专业：冶金工程班级：2008级2班学生：汪洋学号：31号指导教师：肖志华职称：助教毕业设计（论文）任务书机电工程系冶金工程专业08级（2012届）2班汪洋学生毕业设计（论文）题目：设计一座年产800万吨良坯的转炉炼钢车间毕业设计（论文）内容：1、厂址的选择方案2、车间生产规模，生产品种的基本方案3、物料平衡与热平衡计算：平衡计算以100Kg铁水为基础进行计算。
4、氧气转炉设计5、氧枪设计6、氧气转炉炼钢车间设计7、车间生产概述8、转炉车间人员编制9、技术经济分析图纸：转炉主体设备图一张；转炉车间平面、剖面示意图各一张。
毕业设计（论文）专题部分：物料平衡与热平衡计算，氧气转炉的设计，氧枪的设计，氧气转炉炼钢车间设计█指导教师：（签名）年月日█教研室主任：（签名）年月日█系教学主任：（签名）年月日：江西理工大学应用科学学院08级（2012届）学生毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目设计一座年产800万吨良坯的转炉炼钢车间专业冶金工程学生姓名汪洋指导教师肖志华本课题研究的现状现代转炉炼钢工艺的现状主要体现在：（1）转炉炼钢大型化，是转炉从诞生到成熟的标志。
（2）转炉顶底复吹炼工艺。
（3）转炉长寿技术，溅渣护炉和炉体冷却技术的成熟都将提高转炉的炉龄。
研究开发长寿命水冷烟罩、烟道等附属设备，实现转炉整体设备长寿命化。
（4）全自动转炉吹炼技术。
（5）全国钢铁企业集中度低。
（6）缺乏铁矿石谈判与海运市场主动权。
（7）钢铁库存量大，利润大幅下滑。
学术价值和现实意义目前我国正处在发展的关键阶段，国民经济实力需要大力提升，各方面的硬件设施都需要大力完善，而钢铁行业在其中起着举足轻重的作用，例如在国民生产中就会大量的需要建筑材料，特种钢材等等。
国民经济水平也需要钢铁行业来做有力的支撑。
我国现在虽然年产量为5多亿吨，世界排名第一。
150吨顶底复吹转炉设计
150氧气顶底复吹转炉炉型的设计1.1原始数据（1）转炉的公称容量为150t （2）采用顶底复吹冶炼工艺 1.2 转炉的炉型选择图为常见转炉炉型(a)筒球型； (b)锥球型； (c)截锥型复吹转炉炉型的其中一个特征为炉底一般做成平底，以便设置喷口，以及根据原始条件及采用顶底复吹工艺的要求，为便于安装底部供气元件，所以本设计将采用截锥型炉型作为设计炉型。
1.3炉容比炉容比系指转炉有效容积与公称容量之比值。
转炉炉容比主要与供氧强度有关，与炉容量关系不大。
从目前实际情况来看，顶底复吹转炉炉容比一般取0.90~0.95m 3/t 。
本设计为150t ，取V/T=0.90 1.4熔池尺寸的计算 熔池直径的计算公式 tGkD 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，参见表1-1；t ——平均每炉钢纯吹氧时间，min表1-1 系数K 的推荐值b.确定吹氧时间表1.2 推荐的转炉纯吹氧时间本设计的转炉公称容量为150t ，又根据国家关于新建转炉的要求，吹氧时间在16min ， 所以选择的吹氧时间为16min 。
取K=1.60 则)(900.41615060.1m t G K D =⋅=⋅= ② 截锥型熔池深度的计算公式为: )(400.1900.4574.0231.19574.0574.0222m D V D V h =⨯=⨯==）（金池 V 池=G/Y=19.231m 3 其中Y=7.8t/ m 3 ③熔池其他尺寸确定. )(43.3900.47.07.01m D D =⨯== 1.5炉帽尺寸的确定①炉口直径d 0.取 )(450.2900.45.00m d =⨯= ②炉帽倾角: 取63°③炉帽高度H 帽: 取H 口=300mm ， )(12.263tan )450.2900.4(21tan )(2100m d D H =⨯-=⋅-=θ锥则整个炉帽高度为： )(42.23.012.2m H H H =+=+=锥口帽 炉帽体积：320022073.2432.2341.1)(124m d Dd D H H d V V V =+=++⋅+⋅⋅=+=锥口锥口帽ππ1.6炉身尺寸确定①炉膛直径D 膛=D(无加厚型)=4.900 m②根据炉熔比为0.90，可求出炉子总容积为 )(135300900.03m V =⨯=总)(04.9173.2423.191353m V V V V =--=--=帽池总身 ③炉身高度 )(83.4)900.4(404.91422m D V H =⋅=⋅=ππ身身则炉型内高 )(25.783.442.2m H H H =+=+=身帽内 1.7出钢口尺寸的确定1出钢口直径 )(18.015075.16375.163m T d T =⨯+=+= 2出钢口衬砖外径 )(08.118.066m d d T ST =⨯== 3出钢口长度 )(26.118.077m d L T T =⨯== 4 出钢口倾角β :︒=0β 1.8炉衬厚度确定炉身工作层选800mm ，永久层选150mm.填充层90mm ，总厚度为： 850＋150＋90=1040mm炉壳内径为： )(98.604.12900.41.12m D D =⨯+=⨯+=壳内炉帽工作层600mm ，永久层150mm. 炉底工作层600mm ，炉底永久层用标准镁砖砌一层450mm ， 则炉底砖衬总厚度为600＋450=1050mm 故炉壳内型高度为)(70.940.105.142.483.4m H =+++=壳工作层材质全部采用镁碳砖。
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氧气顶吹转炉炉体设计目录一转炉系统设备.............................................................................................................- 1 -1.1 炉型.....................................................................................................................- 1 -1.1.1 转炉炉型概念.............................................................................................- 1 -1.1.2 合理的炉型要求.........................................................................................- 1 -1.1.3 转炉的基本炉型.........................................................................................- 2 -1.1.3.1 筒球型.................................................................................................- 2 -1.1.3.2 锥球型.................................................................................................- 2 -1.1.3.3 截锥型.................................................................................................- 2 -1.2 转炉炉型主要参数确定.....................................................................................- 3 -1.2.1 转炉的公称容量.........................................................................................- 3 -1.2.2 炉容比.........................................................................................................- 3 -1.2.2.1 铁水比、铁水成分.............................................................................- 3 -1.2.2.2 供氧强度.............................................................................................- 3 -1.2.2.3 冷却剂的种类.....................................................................................- 4 -1.2.3 高径比.........................................................................................................- 4 -1.3 炉型主要尺寸的确定.........................................................................................- 4 -1.3.1 筒球型氧气顶吹转炉的主要尺寸.............................................................- 4 -1.3.1.1 熔池直径D..........................................................................................- 5 -1.4 炉壳.....................................................................................................................- 6 -1.4.1 炉壳的作用.................................................................................................- 6 -1.4.2 炉壳的组成.................................................................................................- 6 -1.4.2.1 炉帽.....................................................................................................- 6 -1.4.2.2 炉身.....................................................................................................- 8 -1.4.2.3 炉底.....................................................................................................- 8 -1.4.2.4 制作及要求.........................................................................................- 8 -1.5 炉体支撑系统.....................................................................................................- 9 -1.5.1 托圈与耳轴.................................................................................................- 9 -1.5.1.1 托圈与耳轴的作用、结构.................................................................- 9 -1.5.1.2 托圈与耳轴的连接...........................................................................- 10 -1.5.2 炉体与托圈...............................................................................................- 10 -1.5.3 耳轴轴承座...............................................................................................- 13 -1.6 转炉倾动机构...................................................................................................- 14 -1.6.1 工作特点...................................................................................................- 14 -1.6.1.1 减速比大...........................................................................................- 14 -1.6.1.2 倾动力矩大.......................................................................................- 14 -1.6.1.3 启动制动频繁，承受的动载荷大...................................................- 14 -1.6.1.4 工作条件恶劣...................................................................................- 15 -1.6.2 结构要求...................................................................................................- 15 -1.6.2.1 满足工艺需要...................................................................................- 15 -1.6.2.2 具有两种以上倾动速度...................................................................- 15 -1.6.2.3 安全可靠运转...................................................................................- 15 -1.6.2.4 良好的适应性...................................................................................- 15 -1.6.2.5 结构紧凑效率高...............................................................................- 15 -1.6.3 转炉倾动机构的类型...............................................................................- 16 -1.6.3.1 落地式倾动机构...............................................................................- 16 -1.6.3.2 半悬挂式倾动机构...........................................................................- 17 -1.6.3.3 全悬挂式倾动机构...........................................................................- 17 -1.6.3.4 液压式倾动机构...............................................................................- 18 -图目录图 2 氧气顶吹转炉吹氧总图...........................................................................................- 1 - 图 3 顶吹转炉常用炉型示意图.......................................................................................- 2 - 图 4 球筒型氧气顶吹转炉...............................................................................................- 4 - 图 5 炉壳..........................................................................................................................- 6 - 图 6 水箱式水冷炉口.......................................................................................................- 7 - 图 7 埋管式水冷炉口.......................................................................................................- 8 - 图 8 剖分式托圈示意图...................................................................................................- 9 - 图 9 托圈与耳轴的连接.................................................................................................- 10 - 图 10 悬挂支撑盘连接装置...........................................................................................- 11 - 图 11 双面斜垫托架夹持器结构图...............................................................................- 12 - 图 12 平面卡板夹持器连接结构...................................................................................- 12 - 图 13 薄片敢带连接结构...............................................................................................- 13 - 图 14 自动调心滚动轴承座...........................................................................................- 14 - 图 15 小型转炉落地式倾动机构...................................................................................- 16 - 图 16 大型转炉落地式倾动机构...................................................................................- 16 - 图 17 行星减速器的倾动机构.......................................................................................- 17 - 图 18半悬挂式倾动机构................................................................................................- 17 - 图 19 全悬挂式倾动机构...............................................................................................- 18 - 图 20 转炉液压传动原理示意图...................................................................................- 18 -表目录表格 1 比例系数k.............................................................................................................- 5 - 表格 2 吹炼周期与吹氧时间推荐值...............................................................................- 5 -一 转炉系统设备图 1 氧气顶吹转炉吹氧总图1.1 炉型1.1.1转炉炉型概念指用耐火材料砌成的炉衬内形。