氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐設(shè)計

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1、3.1轉(zhuǎn)爐爐型設(shè)計3.1.1轉(zhuǎn)爐爐型設(shè)計概述（1）公稱容量及其表示方法公稱容量（T），對轉(zhuǎn)爐容量大小的稱謂，即平時所說的轉(zhuǎn)爐的噸位。它是轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)能力的主要標(biāo)志和爐型設(shè)計的重要依據(jù)。目前國內(nèi)外對公稱容量的含義的解釋還很不統(tǒng)一，歸納起來，大體上有以下三種表示方法：1)以平均金屬裝入量（t）表示；2)以平均出鋼量（t）表示；3)以平均爐產(chǎn)良坯量（t）表示。在一個爐役期內(nèi)，爐役前期和后期的裝入量或出鋼量不同，隨著吹煉的進行，爐襯不斷地受到侵蝕，熔池不斷擴大，裝入量增大，所以三種表示方法都是以其平均容量來表示。這三種表示方法各有其優(yōu)缺

2、點，以平均金屬裝入量表示公稱容量，便于進行物料平衡和熱平衡計算，換算成新爐裝入量時也比較方便。以平均爐產(chǎn)良坯量表示公稱容量，便于車間生產(chǎn)規(guī)模和技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)的比較，但是在進行爐型設(shè)計時需做較復(fù)雜的換算。以平均出鋼量表示公稱容量則介于兩者之間，其產(chǎn)量不受操作方法和澆鑄方法的影響，便于煉鋼后步工序的設(shè)計，也比教容易換算成平均金屬裝入量和平均爐產(chǎn)良坯量。設(shè)計的公稱容量與實際生產(chǎn)的爐產(chǎn)量基本一致。所以在進行爐型設(shè)計時采用以平均出鋼量表示公稱容量比較合理。（2）爐型的定義：轉(zhuǎn)爐爐型是指轉(zhuǎn)爐爐膛的幾何形狀，亦即指由耐火材料砌成的爐襯內(nèi)形。

3、（3）爐型設(shè)計的意義轉(zhuǎn)爐是轉(zhuǎn)爐煉鋼車間的核心設(shè)備，爐型及其主要參數(shù)對轉(zhuǎn)爐煉鋼的生產(chǎn)率、金屬收得率、爐齡等技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)都有著直接的影響，爐型設(shè)計的是否合理關(guān)系到冶煉工藝能否順利進行的問題，如噴濺問題，除與操作因素有關(guān)外，爐型設(shè)計是否合理也是個重要因素，并且車間的主廠房高度以及主要設(shè)備，像除塵設(shè)備，傾動機構(gòu)設(shè)備等都與爐型尺寸密切相關(guān)。而且轉(zhuǎn)爐一旦投產(chǎn)使用，爐型尺寸就很難再作改動，因為不論變動直徑還是高度都牽涉到耳軸位置，它是與轉(zhuǎn)爐基礎(chǔ)聯(lián)系在一起的，一般不能隨意變動。所以說，設(shè)計一座爐型結(jié)構(gòu)合理，滿足工藝要求的轉(zhuǎn)爐是保證車間正常生

4、產(chǎn)的前提。而爐型設(shè)計又是整個轉(zhuǎn)爐設(shè)計的關(guān)鍵。設(shè)計內(nèi)容：爐型種類的選擇；爐型主要參數(shù)的確定；爐型尺寸設(shè)計計算；爐襯和爐殼厚度的確定；頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐設(shè)計。3.1.2爐型種類及其選擇吹煉過程中爐膛內(nèi)進行著極其復(fù)雜而又激烈地物理化學(xué)反應(yīng)和機械運動，因此，轉(zhuǎn)爐的爐型必須適應(yīng)這些反應(yīng)特點和運動規(guī)律，否則就不能保證冶煉過程的正常進行。那么，什么樣的爐型才是比較理想的爐型呢？也就是說，爐型具備什么特點才能適應(yīng)轉(zhuǎn)爐煉鋼反應(yīng)激烈，吹煉速度快的特點呢？（1）爐型種類的選擇原則選擇爐型時應(yīng)考慮以下幾條基本原則：①爐型應(yīng)能適應(yīng)爐內(nèi)鋼液、爐渣和爐氣的循環(huán)

5、運動規(guī)律，使熔池得到激烈而又均勻的攪拌，從而加快煉鋼過程的物理化學(xué)反應(yīng)；②有利于提高供氧強度（B），縮短冶煉時間，減少噴濺，降低金屬損耗；③新砌好的爐子的爐型要盡量接近于停爐以后殘余爐襯的輪廓，減少吹煉過程中鋼液、爐渣和爐氣對爐襯的沖刷侵蝕及局部侵蝕，提高爐齡，降低耐火材料的消耗；④爐殼應(yīng)容易制造，爐襯磚的砌筑和維護要方便，從而改善工人的勞動條件，縮短修爐時間，提高轉(zhuǎn)爐作業(yè)率?？傊畱?yīng)能使轉(zhuǎn)爐煉鋼獲得較好的經(jīng)濟效益，優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗。（2）爐型種類及其選擇目前國內(nèi)外氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐所采用的爐型，依據(jù)熔池（容納金屬液的那部分容積）的

6、形狀不同來區(qū)分，爐帽、爐身部位都相同，大體上歸納為以下三種爐型：筒球型、錐球型和截錐型。abc圖3－1轉(zhuǎn)爐常用爐型示意圖a－筒球型；b－錐球型；c－截錐型①筒球型爐型：該爐型的熔池由一個圓筒體和一個球冠體兩部分組成，爐帽為截錐型，爐身為圓筒型。其特點是形狀簡單，砌磚簡便，爐殼容易制造。在相同的熔池直徑（D）和熔池深度（h）的情況下，與其它兩種爐型相比這種爐型熔池的容積大，金屬裝入量大，其形狀接近于金屬液的循環(huán)運動軌跡，適用于大型轉(zhuǎn)爐。國外，美國、日本采用的較多，我國120噸和50噸轉(zhuǎn)爐也有采用這種爐型的。如太鋼50噸、包鋼5

7、0噸、攀枝花120噸、本溪120噸、鞍鋼150噸都采用了筒球型爐型。②錐球型爐型（國外又叫橄欖型）：該爐型的熔池由一個倒置截錐體和一個球冠體兩部分組成，爐帽和爐身與筒球型爐型相同。其特點是，與同容量的其它爐型相比，在相同熔池深度（h）下，其反應(yīng)面積大，有利于鋼、渣之間的反應(yīng)，適用于吹煉高磷鐵水。熔池形狀比較符合鋼、渣環(huán)流的要求，熔池侵蝕均勻，熔池深度h變化小，新爐爐型接近于停爐后殘余爐襯的輪廓，爐型上下對稱（橄欖形），空爐重心接近于爐體的幾何重心位置，使得轉(zhuǎn)爐的傾動力矩小。我國中型轉(zhuǎn)爐采用錐球型爐型的比較多，并取得了一些經(jīng)驗

8、，特別是20～80噸轉(zhuǎn)爐，尚未發(fā)現(xiàn)明顯的缺點。我國的寶鋼300噸、馬鞍山50噸采用的是錐球型爐型。國外說法不一樣，有的認(rèn)為適合大爐子，像奧地利；有的認(rèn)為適合于小爐子，像前蘇聯(lián)，產(chǎn)生不同看法的原因，可能是各國的鐵水條件（[P]）不一樣。這種爐型在國外，德國和日本采用的較多?？偟膩碚f，生鐵含P