120T转炉炼钢课设
120t转炉课程设计
120t转炉 课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握120t转炉的基本结构及其在钢铁冶炼过程中的作用。
2. 学生能够描述转炉冶炼过程中涉及的主要化学反应及物理变化。
3. 学生能够掌握冶炼参数对钢水质量的影响，如温度、氧气流量等。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并解决转炉冶炼过程中出现的问题。
2. 学生能够通过实验和模拟操作，掌握转炉冶炼的基本操作技能。
3. 学生能够运用数据分析和处理方法，对冶炼过程进行优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对冶金工程领域的兴趣，激发他们探索冶炼技术的热情。
2. 培养学生的团队协作精神，使他们学会在合作中共同解决问题。
3. 增强学生的环保意识，让他们认识到冶炼过程对环境的影响，并提倡绿色冶炼。
课程性质分析：本课程为工程技术类课程，侧重于转炉冶炼技术的实际应用。
课程内容与实际生产紧密结合，注重培养学生的动手操作能力和问题解决能力。
学生特点分析：高二年级学生对基础知识有一定的掌握，具备初步的实验操作能力。
学生对新鲜事物充满好奇，但注意力容易分散，需要通过生动有趣的教学方法来吸引他们。
教学要求：1. 结合课本内容，设计丰富的教学活动，使学生在实践中掌握知识。
2. 注重启发式教学，引导学生主动思考、探索和解决问题。
3. 强化实验和操作技能的培养，提高学生的实际操作能力。
4. 定期进行教学评估，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 转炉冶炼的基本原理与工艺流程：包括转炉的结构、冶炼原理、冶炼过程中的物理和化学反应等，对应课本第三章第一节。
2. 转炉冶炼操作技术：涉及冶炼参数的调整、冶炼过程的控制、操作要领等，对应课本第三章第二节。
3. 冶炼过程中的质量控制：介绍如何通过控制冶炼参数保证钢水质量，包括温度控制、成分调整等，对应课本第三章第三节。
4. 转炉冶炼设备与自动化：介绍转炉的主要设备及其作用，探讨自动化技术在转炉冶炼中的应用，对应课本第三章第四节。
120T炼钢转炉设计 (2)
5.造渣制度
石灰加入量的计算公式 : Q=2.2([Si%]铁水+[P%])×R/（CaO%）有效 ×W铁水×1000 式中：Q—石灰加入量（㎏/炉）；[Si%]铁水—为铁水硅成分；R—炉渣 碱度； W—铁水量（t）；（CaO%）有效—石灰有效CaO含量；（CaO%）有 效=石灰CaO%-R×石灰SiO2%。 终渣碱度要求控制在2.6～3.5，具体数值取决于钢种对终点P、S含量的 要求、入炉铁水处理工艺、装入制度和操作工艺。碱度要求按照《钢种 生产技术操作标准》。 采用分批加入的操作工艺，一般第一批渣料在开吹的同时加入，加入量 为总量的2/3，第二批料在前期渣化好后分批加入，视化渣情况，在4～7 分钟内加完。
钢水
倒炉出钢 前
测温管
插入钢水 400～ 500mm,时 间 5s 均匀
MgO、P2O5、 FeO、TFe等
根据需要
渣
第一次倒 炉出钢前
样勺
CaO、SiO2、 根据需要
钢水
第一次倒 炉出钢前
样勺
稳、准、 快、满、 盖
C、S、P、 Mn
所有非用 副枪取样 的炉次
10.溅渣护炉示意图
溅渣护炉
吹炼前期随第一批料加入轻烧白云石
根据供氧压力、供氧流量、纯吹时间，
8.脱氧合金化
合金加入量（kg）=目
标成分%—钢水残余成 分%/合金成分%×合金 收得率% ×钢水量（㎏/ 炉） 出钢到1/4时开始陆续加 入合金，3/4时应加完 合金应加在钢流上。
脱氧合金示意图
9.测温取样
取样类型 取样时间 取样、测 温方式 取样、测 温要求 分析元素 取样频率
6.温度制度
① ②
120吨转炉课程设计
120吨转炉课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握120吨转炉的基本结构及其工作原理，包括炉体、倾动装置、燃烧器等关键组成部分。
2. 学生能够描述120吨转炉冶炼过程中的物理变化和化学变化，并掌握冶炼过程中的能量转换关系。
3. 学生能够掌握120吨转炉冶炼过程中常见的故障及其原因，并了解相应的处理方法。
技能目标：1. 学生能够运用所学的知识，分析和解决实际生产中120吨转炉的运行问题。
2. 学生能够运用数据计算方法，进行120吨转炉冶炼过程中的热平衡计算。
3. 学生能够通过小组合作，设计并实施120吨转炉的模拟冶炼实验。
情感态度价值观目标：1. 学生能够增强对冶金工程领域的兴趣，培养主动学习和探究的精神。
2. 学生能够认识到120吨转炉在国民经济中的重要作用，增强社会责任感和使命感。
3. 学生能够通过课程学习，培养团队合作意识，提高沟通与协作能力。
课程性质：本课程为实践性较强的专业课，旨在让学生通过理论学习与实际操作相结合，全面掌握120吨转炉的相关知识。
学生特点：学生处于高年级阶段，具有一定的专业知识基础，具有较强的逻辑思维能力和动手操作能力。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，充分运用案例分析、小组讨论、实验操作等多种教学手段，提高学生的综合运用能力。
在教学过程中，关注学生的学习进度，及时调整教学策略，确保课程目标的实现。
通过课程学习成果的分解，为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本课程教学内容依据课程目标，结合课本相关章节，进行以下安排：1. 120吨转炉的基本结构与工作原理- 炉体结构及功能- 倾动装置及其操作原理- 燃烧器类型及作用- 冶炼过程中物料与能量平衡2. 冶炼过程中的物理与化学变化- 冶炼过程中的温度控制- 物理变化与化学变化的相互关系- 冶炼过程中的杂质去除与元素调整3. 120吨转炉冶炼过程常见故障及其处理方法- 故障原因分析- 故障诊断与处理方法- 预防措施及维护保养4. 120吨转炉冶炼实验- 实验目的与要求- 实验步骤与方法- 实验结果分析5. 热平衡计算与应用- 热平衡计算的基本原理- 热平衡计算在实际生产中的应用- 提高热效率的方法与措施教学进度安排如下：第一周：基本结构与工作原理第二周：冶炼过程中的物理与化学变化第三周：常见故障及其处理方法第四周：冶炼实验与热平衡计算教学内容与课本章节紧密关联，注重科学性和系统性，通过理论与实践相结合，使学生在掌握专业知识的同时，提高实际操作能力。
120t锅炉的课程设计
120t锅炉的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解120t锅炉的基本结构和工作原理，掌握锅炉的主要组成部分及功能。
2. 学生能够掌握120t锅炉的运行参数，如蒸发量、压力、温度等，并了解这些参数对锅炉性能的影响。
3. 学生能够了解120t锅炉的燃烧过程，包括燃料的种类、燃烧设备及其工作原理。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识分析120t锅炉的运行数据，判断锅炉的工作状态，并提出优化建议。
2. 学生能够掌握120t锅炉的日常维护保养方法，提高设备的运行效率和使用寿命。
3. 学生能够运用锅炉相关知识，解决实际工程中遇到的问题，具备一定的故障排除能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习120t锅炉的相关知识，培养对能源转换和利用的兴趣，增强环保意识。
2. 学生能够认识到锅炉在国民经济发展中的重要作用，激发为我国能源事业作贡献的使命感。
3. 学生通过团队合作学习，培养沟通协作能力和团队精神，增强解决问题的信心。
课程性质：本课程为专业实践课程，旨在帮助学生将理论知识与实际工程相结合，提高学生的实践操作能力和工程素养。
学生特点：学生具备一定的热力学和流体力学基础，对锅炉有一定的了解，但实践经验不足。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，引导学生主动参与，培养解决实际问题的能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际工程中，提高锅炉运行效率和安全性。
二、教学内容1. 锅炉概述：介绍120t锅炉的定义、分类及在工业中的应用，使学生了解锅炉的基本概念和发展趋势。
参考教材章节：第一章 锅炉概述2. 锅炉结构及工作原理：详细讲解120t锅炉的主要结构、工作原理及运行参数，使学生掌握锅炉的核心知识。
参考教材章节：第二章 锅炉结构与工作原理3. 锅炉燃烧设备：介绍燃烧设备种类、工作原理及燃料种类，分析燃烧过程中影响锅炉性能的因素。
参考教材章节：第三章 锅炉燃烧设备4. 锅炉运行参数与控制：讲解锅炉运行参数的含义、相互关系及控制方法，提高学生对锅炉运行状态的分析能力。
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1.0Mpa2. 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=1.054. 熔池尺寸的计算1) 熔池直径的计算公式 tG KD =(1) 确定初期金属装入量G ：取B=15%则 G=）（金t B T 33.12192.01%1521202122=⨯+⨯=⋅+η）（金金384.178.633.121m 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)]/([07.414573⋅==t m 吹氧时间吨钢耗氧量取K =1.79则 )(60.41833.12179.1m D ==2) 熔池深度计算筒球型熔池深度的计算公式为 )(44.160.47.060.40363.084.1770.00363.02323m DDV h =⨯⨯+=+=金确定D =4.60m, h =1.44m3) 熔池其他尺寸确定 (1) 球冠的弓形高度:)(438.060.4095.008.01m D h =⨯==(2) 炉底球冠曲率半径：)(06.560.41.11.1m D R =⨯==5. 炉帽尺寸的确定 1) 炉口直径 0d :()m D d 208.260.448.048.00=⨯==2) 炉帽倾角θ：取064=θ3) 炉帽高度帽H)(45.264tan )208.260.4(21tan 210m d D H =-=-=θ）（锥取mm H 350=口，则整个炉帽高度为：）（口锥帽m H H H 80.235.045.2=+=+=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 DdDH V 202002412ππ+++=)(95.2435.021.24)21.221.26.46.4(49.2123222m =⨯⨯++⨯+⨯⨯=ππ6. 炉身尺寸确定1) 炉膛直径D D =膛=4.60m （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）（容36.12312003.1m V =⨯=）（帽池总身306.807.2584.176.123m V V V V =--=--= 3) 炉身高度)(82.460.4406.80422m DV H =⨯=⨯=ππ身身4) 炉型内高）（身帽内m H H h H 06.982.48.244.1=++=++=7. 出钢口尺寸的确定1) 出钢口直径)(17.0)(1712075.16375.163m cm T d T =≈⨯+=+=2) 出钢口衬砖外径)(02.117.066m d d T ST =⨯== 3) 出钢口长度)(19.117.077m d L T T =⨯== 4) 出钢口倾角β：取018=β8. 炉衬厚度确定炉身工作层选700mm,永久层115mm,填充层90mm,总厚度为700+115+90=905（mm ）炉壳内径为)(41.62905.060.4m D =⨯+=壳内炉帽和炉底工作层均选600mm,炉帽永久层为120mm,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)085.10025.106.9m H （壳内=+=，工作层材质全部采用镁碳砖。
化工原理课程设计说明书120t氧气顶吹转炉物料平衡与热平衡计算x
20t氧气顶吹转炉物料平衡与热平衡计算1）铁水成分及温度表1－1 铁水成分及温度2）原材料成分表1－2 原材料成分3）冶炼钢种及成分表1－3 冶炼钢种（Q235）成分4）平均比热容表1－4 原料平均比热容5）冷却剂用废钢做冷却剂，其它成分与冶炼钢种成分的中限皆同。
6）反应热效应（25℃）表1－5 铁水中元素氧化放热注：数据来源：《氧气转炉炼钢原理》（美），密执安大学，冶金工业出版社，1974年，75页。
7）根据国内同类转炉的实测数据选取(1)渣中铁珠量为渣量的8％；(2)金属中碳的氧化，其中90％的碳氧化成CO，10％的碳氧化成CO2；(3)喷溅铁损为铁水量的1％；(4)炉气和烟尘量，取炉气平均温度1450℃。
炉气中自由氧含量为％。
烟尘量为铁水量的％，其中FeO=77%, Fe2O3=20%;(5)炉衬侵蚀量为铁水量的％；(6)氧气成分，％O2、％N2。
1.2 物料平衡计算根据铁水成分、原材料质量以及冶炼钢种，采用单渣不留渣操作。
为了简化计算，以100kg钢铁料为基础进行计算，取废钢比9.45%。
1）炉渣量及成分计算炉渣来自金属中元素的氧化产物、造渣剂及炉衬侵蚀等。
(1)铁水中各元素氧化量表1－6 铁水中各元素氧化量注：终点钢水据国内同类转炉冶炼Q235钢种的实际数据选取，其中：[Si]：在碱性氧气转炉炼钢法中，铁水中的硅几乎全部被氧化，随同加入的其它材料而带入的SiO2起进入炉渣中，所以终点钢水硅的含量为痕迹。
[P]：采用低磷铁水操作，炉料中磷约85～95%进入炉渣，本计算采用低磷铁水操作，取铁水中磷的90%进入炉渣，10%留在钢中，则终点钢水含P×kg。
[Mn]：终点钢水余锰含量，一般为铁水中锰的含量30～40％，取30％,则终点钢水含Mn×kg。
[S]：去硫率，一般为30～50％的范围，取40％，则终点钢水含S×kg。
[C]：终点钢水含碳量，根据冶炼钢种的含碳量和预估计脱氧剂等增碳量之差，则为终点含碳量。
120吨转炉倾动结构设计计算,毕业论文
摘要摘要在转炉设备中的倾动机械是实现转炉炼钢生产的关键设备之一，炉体的工作对象是高温的液体金属，在兑铁水、出钢等项操作时，要求炉体能平稳地倾动和准确的停位。
为获得如此低的转速，需要很大的减速比。
转炉炉体自重很大，再加装料重量等，整个被倾转部分的重员要达上百吨或上千吨。
目前己投产的最大炉容量为350吨转炉，其总重达到1450多吨。
要使这样大重员的转炉倾转就必须在转炉耳轴上施加几百，以至几千吨力·米的倾动力矩。
转炉炼一炉钢的时间，通常只有四十分钟左右。
转炉领动机械的工作属于“启动工作制”。
机构巾除承受基本静载荷作用外，还要承受由于启动、制动等引起的动载荷。
这种动载荷在炉口刮渣操作时，其数值甚至达到静载荷的两倍以上。
启、制动额繁，承受较大的动裁荷。
转炉倾动机械随着氧气转炉炼钢生产的普及和发展也在不断的发展和完善，出现了各种型式的倾功机械。
转炉倾动装置是转炉炼钢最主要的机械设备。
一种新型多点啮合全悬挂柔性传动装置，其一次减速机采用行星差动均载机构，使设备运转更加平稳；一、二次减速机之间采取花键套装悬挂式简支结构，并将其应用于转炉倾动装置，可解决传统型全悬挂转炉倾动装置因一、二次减速机之间的静不定联接结构所带来的机构不稳定性问题，从而提高了转炉设备的运行可靠性和检修维护性。
关键字转炉，炼钢机构，倾动机械，倾动装置、ABSTRACTABSTRACTIn the converter device tilting converter steelmaking machinery is the key to achieving one of the devices, the work of the furnace temperature of the liquid metal object is in against the hot metal, a steel other items of operation, the required tilting furnace can be smooth and accurate stop bit. To obtain such a low speed,; requires a lot of reduction ratio. Weight converter furnace, with the massive weight loading, by tilting the entire staff to be part of the weight or thousands of tons of hundreds of tons.Currently has the largest production capacity of 350 tons of converter furnace, the total weight reached more than 1450 tons. Members of such a large weight to make the converter tilting axis to be applied in Converter hundreds of ears, as well as thousands of tons of force Moment m dump. Converter steel smelting pot of the time, usually only four minutes later.Converter dynamic mechanical work leading a "start-up system."In addition to the basic static towel body under load, but also take the start, braking and other dynamic load caused.This dynamic load in the mouth blowing slag operation, its value even up to more than twice the static load.Kai, the amount of fan brake, move the CD under large load.With the converter tilting of oxygen converter steel production machinery popularity and development are constantly develop and improve, there has been dumping of various types of power machinery.Converter tilting device is the main steelmaking machinery and equipment.A new multi-point full suspension of flexible engagement gear, the first planetary gear differential with uniform load, making the equipment run more smoothly; the first and second spline gear set to fly between the simply supported structure, and Tilting converter is applied, can solve traditional full suspension converter tilting device for the first and second gear connection between the structure statically indeterminate problem of instability caused by institutions to improve the operation of converter equipment reliability and repair maintenance.Keywords converter, steel body, tilting machine, tilting devices目录摘要 (I)ABSTRACT ...................................................................................................................... I I1 绪论 (1)2转炉计算 (2)2.1炉型计算 (2)2.1.1炉型的类别 (2)2.1.2炉型尺寸的计算 (2)2.1.3空炉重心计算 (5)2.2转炉的耳轴最佳位置确定 (7)2.2.1计算摩擦力矩 (7)2.2.2预设耳轴的位置 (8)2.2.3计算耳轴的最佳位置 (8)2.3利用黄金分割法对倾动力矩最优化设计 (10)2.3.1黄金分割法的含义 (10)2.3.2黄金分割法的应用 (11)2.3.3计算转炉最优化液体重心 (11)2.3.4计算空炉力矩 (16)2.3.4计算倾动力矩 (18)3设计转炉倾动机构 (20)3.1转炉倾动机构工作方案 (20)3.1.2 倾动机构设计计算 (21)3.1.2配齿计算 (22)3.1.3 初步计算齿轮的主要参数 (24)3.2 啮合参数计算 (26)3.2.1中心距计算 (26)3.2.2计算齿轮的宽度 (27)3.2.3计算变位系数 (27)3.3几何尺寸的计算 (27)3.3.1齿轮参数 (27)3.3.2对行星架的尺寸设计计算 (30)3.4装配条件的验算 (32)3.4.1邻接条件 (32)3.4.2 同心条件 (32)3.4.3 安装条件 (32)3.4.4箱体及前后机盖的设计 (33)4强度计算 (34)4.1强度校核 (34)4.1.1齿轮的参数选用 (34)4.1.2高速级外啮合齿轮副中弯曲强度的校核 (36)4.1.2中速级外啮合齿轮副中接触强度的校核 (38)4.1.3底速级外啮合齿轮副中弯曲强度的校核 (42)4.2基本构件转矩的计算 (44)4.3 密封和润滑 (45)6总结 (46)参考文献 (47)致谢 (48)1 绪论转炉炼钢工艺要求往一个冶炼周期内耍完成小钢、倒边、兑铁水、加废钢和取样、测温以及吹炼等操作，需要要倾动转炉多次，因此电动机启、制动频繁。
120吨转炉计算
学号：200506010123H 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：戴庆为专业班级：05钢1学院：冶金与能源学院指导教师：冯聚合教授2009年03月13日2.1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91%，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%]； 氧枪采用四孔拉瓦尔型喷头，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=1.034. 熔池尺寸的计算1) 熔池直径的计算公式 tGK D =(1) 确定初期金属装入量G ：取B=15%则G=）（金t B T 88.11991.01%1821202122=⨯+⨯=⋅+η ）（金金363.178.688.119m 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55)(/3钢t m 。
并取吹氧时间为18min ，则 供氧强度=min)]/([06.318553⋅==t m 吹氧时间吨钢耗氧量取K =1.75则 )(52.41888.11975.1m D == 2) 熔池深度计算筒球型熔池深度的计算公式为 )(47.152.47.052.40363.063.1779.0046.02323m D D V h =⨯⨯+=+=金确定D =4.52m, h =1.47m3) 熔池其他尺寸确定 (1) 球冠的弓形高度:)(362.052.408.008.01m D h =⨯==(2) 炉底球冠曲率半径：)(972.452.41.11.1m D R =⨯==5. 炉帽尺寸的确定 1) 炉口直径 0d :()m D d 17.252.448.048.00=⨯==2) 炉帽倾角θ：取064=θ3) 炉帽高度帽H)(41.264tan )17.252.4(21tan 2100m d D H =-=-=θ）（锥取mm H 350=口，则整个炉帽高度为：）（口锥帽m H H H 76.235.041.2=+=+=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 202002412ππ+++=)(3.2335.017.24)17.217.252.452.4(41.2123222m =⨯⨯++⨯+⨯⨯=ππ6. 炉身尺寸确定1) 炉膛直径D D =膛=4.52m （无加厚段）2) 根据选定的炉容比为1.03，可求出炉子总容积为）（容36.12312003.1m V =⨯=）（帽池总身367.823.2363.176.123m V V V V =--=--=3) 炉身高度)(15.552.4467.82422m D V H =⨯=⨯=ππ身身4) 炉型内高）（身帽内m H H h H 38.915.576.247.1=++=++=7. 出钢口尺寸的确定1) 出钢口直径)(17.0)(1712075.16375.163m cm T d T =≈⨯+=+= 2) 出钢口衬砖外径)(02.117.066m d d T ST =⨯== 3) 出钢口长度)(19.117.077m d L T T =⨯== 4) 出钢口倾角β：取018=β8. 炉衬厚度确定炉身工作层选700mm,永久层115mm,填充层90mm,总厚度为700+115+90=905（mm ）炉壳内径为33.62905.052.4=⨯+=壳内D炉帽和炉底工作层均选600mm,炉帽永久层为120mm,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)405.10025.138.9m H （壳内=+=，工作层材质全部采用镁碳砖。
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学号：*********河北联合大学成人教育毕业设计说明书论文题目：120转炉炼钢设计学院：河北联合大学继续教育学院专业：大专班级：12冶金*名：**指导教师：***2014 年11 月20 日目录目录 (1)序言 (2)120T 转炉炉型设计 (2)1.设计步骤 (2)2.炉型设计与计算 (2)3.炉衬简介 (5)120T 转炉氧枪喷头设计 (7)1.原始数据 (7)2.计算氧流量 (7)3.选用喷孔参数 (7)4.设计工况氧压 (7)5.设计炉喉直径 (8)6.计算 (8)7.计算扩张段长度 (8)8.收缩段长度 (8)9.装配图 (8)120T 转炉氧枪枪身设计 (9)1.原始数据 (9)2.中心氧管管径的确定 (9)3.中层套管管径的确定 (10)4.外层套管管径的确定 (10)5.中层套管下沿至喷头面间隙的计算 (10)6.氧枪总长度和行程确定 (11)7.氧枪热平衡计算 (11)8.氧枪冷却水阻力计算 (11)结束语 (13)参考文献 (14)致谢 (15)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，炼钢车间的生产正常与否，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。
120T 转炉炉型设计1. 设计步骤1.1 列出原始条件：公称容量，铁水条件。
废钢比，氧枪类型以及吹氧时间等。
1.2 根据条件选炉型1.3 确定炉容比1.4 计算熔池直径，熔池深度等尺寸1.5 计算炉帽尺寸1.6 计算炉身尺寸1.7 计算出钢口尺寸1.8 确定炉衬厚度1.9 确定炉壳厚度1.10 校核 H/D1.11 绘制炉型图2. 炉型设计与计算2.1 本次设计任务：设计 120T 转炉炉型(1) 原始条件炉子平均出钢量为 120t ，钢水收得率为 90% ，最大废钢比取10% ，采用废钢矿石法冷却。
铁水采用P80低磷生铁[W(si)≤0.85%,W(F)≤0.2%W (5)≤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形炉型作为此次设计的转炉炉型 (3) 炉容比，取 V/T=0.989 2.2 炉型尺寸的计算 (1) 熔池尺寸的计算A ： 熔池直径计算：计算公式 : tG KD = 熔池直径式中 : K — 常数，取 1.57 ； G — 金属装入量， t ； T — 吹氧时间， min 。
确定初期金属装入量为 G=2T/2+B*1/2式中： T —— 平均出钢量为， 120t ； B —— 常数，取 15% ； η金—— 金属收得率为 90% ；G=）（金t T 17.1209.01%15212021*%1522=⨯+⨯=+ηV 金=G/ρ金=120.17/6.8=17.67(m 3) 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 50~57 则供氧强度=吨钢耗氧量/吹氧时间=57/14=4.07[m 3/(t*min)] D=1.571417.120=4.6（m ） 炉深度计算锥球型熔池深度的计算公式为：)(46.16.47.06.404.067.177.004.02323m D D V h =⨯⨯+=+=金 熔池其他尺寸的确定球冠的弓形高度： h 1=0.15D=0.15×4.6=0.69（m ） 炉底球冠曲率半径：R=0.91D=0.91×4.6=4.19（m ） 2.3炉帽尺寸的确定(1) 炉口直径 d0： d 0=0.48D=0.48×4.6=2.21（m ）（2）炉帽倾角 θ 取 64° ； (3) 炉帽高度 (H 帽 ) 45.464tan )4.274.6(210=⨯-=帽H （m ） 式中： H o —— 炉口高度，取 0.4m 整个炉帽高度为： H 帽=H 膛+H 口=4.45+0.4=4.85（m ） 在炉口设置水箱式水冷炉口)(1.264.04.244.24.26.46.445.212412322202002m H d d D D H V =⨯⨯++⨯+⨯⨯=⋅⋅+⋅+⋅⋅=ππππ）（）（帽帽2.4 炉身尺寸确定 (1) 炉膛直径 ( 无加厚段 )(2) 根据选定的炉容比为 0.989 ，可求出炉子总容积为 V 总=0.989×120=118.68（m 3）V 身=V 总—V 金—V 帽=118.68—17.67—26.1=74.91（m 3） （3）炉身高度：H 身=）（身m D V 51.46.4491.74422=⨯=⨯ππ则炉型内高 : H 内=h+H 帽+H 身=1.46+4.85+4.51=10.82（m ） 2.5 出钢口尺寸计算(1) 出钢口直径 : d T =)(17.0)(52.167.163m cm T ==+ (2) 出钢口衬砖外径 d st =6d T =6×0.17=0.72（m ） (3) 出钢口长度 L T =7d T =7×0.17=1.19（m) (4) 出钢口倾角β取 18° 2.6 炉衬厚度确定炉身工作层选 700(mm) ，永久层 115(mm) ，填充层取 100(mm )总厚度为 700+115+100= 915(mm) 。
炉壳内径为 : D 壳内 =4.6+0.915×2=6.43(m)炉帽和炉底工作层均选 600mm ，炉帽永久层 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= 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=10.82+1.025=11.845（m ）工作层材质全部用镁碳砖。
2.7炉壳厚度确定炉身部分选 75mm 厚的钢板，炉帽和炉底部分均选用 65mm 厚的钢板， 则H 总=11.845+0.065=11.91（m ） D 壳=6.43+2×0.075=6.58（m ） 炉壳转角半径SR 1=SR 2=900(mm) SR 3=0.5底δ=0.5×1025=510(mm) 2.8验算高宽比==58.691.11壳总D H 1.81 符合高宽比的推荐值，因此认为所涉及的炉子尺寸是基本合适的。
3. 炉衬简介 3.1 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。
3.2 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 。
3.3 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。
120T 转炉炉型示意图120T 转炉氧枪喷头设计氧枪是氧气转炉炼钢的关键设备，氧枪管直径取决于转炉大小，有较规范的设定尺寸。
而氧枪喷头的形状和孔数各异，就成为设计的重要内容。
经多年的炼钢实践，收缩—扩张的拉瓦尔型三孔喷头已为许多炼钢车间所普遍采用，而大型转炉对4孔、5孔等多孔喷头改善吹炼操作有更大的兴趣。
喷头每个孔的氧流量从最小20Nm3/t·min到最大283Nm3/t·min，氧射流速度在457~518m/s之间变化，取决于使用时的工况氧压和喷出口面积对喉口面积之比。
进行氧枪喷头设计之前，必须十分慎重地确定氧枪喷头设计所需要的初始数据，包括氧流量、氧气压力、纯吹氧时间、输氧管道的压力范围、熔池深度、铁水成分等。
由于一些炼钢车间缺乏准确的计量仪表，往往给出的数据不准确。
就应当到冶炼现场去观察具体条件，结合实践经验确定出几个最关键的初始数据。
氧枪是氧气顶吹转炉炼钢的关键设备.氧气是通过形状复杂的氧枪喷头供给转炉熔池进行冶炼操作的。
合理的氧枪喷头参数可以获得最佳的冶炼操作.容易化渣.吹炼过程平稳.减少喷溅.金属收得率高.并提高了氧气利用率。
1.原始数据转炉公称容量120t，低磷铁水，冶炼低碳钢；转炉参数：炉熔比V/T=0.989，熔池直径D=4600mm，有效高度H内=9960mm，熔池深度h=1460mm。
2.计算氧流量吨钢耗氧量57m3，吹氧时间14min，则氧流量qv=57×120/14=488.57（m3/min）3.选用喷孔参数出口马赫数为M=2.0，采用三孔拉瓦尔型喷头，喷孔夹角为10°。
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）膛设Pa p p p p (1017.101278.0103.1/550⨯⨯==5. 设计炉喉直径每孔氧流量q=qv/3=488.57/3=162.86（m 3/min ）利用公式0784.1T p A C q T D设=,令C D =0.9，T 0=290K ，p 设=10.17×105Pa ，则 162.86=1.784×0.9×29031017.1052⨯⨯⨯⨯T d π求得d T =0.04m=40mm 取喉口长度L T =20mm 。
6. 计算依据M =2.0，查等熵流表A 出/A 喉=1.688 d 出=d T ×喉A A /=40×1.3=52（mm ） 7. 计算扩张段长度取半锥角为5°，则扩张段长度L 2==-=-）（）（）（）扩出5tan 240522tan 2(a d d T 68.97（mm ） 8. 收缩段长度取收缩a 收=50°，则收缩半角为25°，收缩段的长度由作图法确定，L 1=68.97mm 。