连铸设计任务书(编辑修改稿)

连铸设计任务书(编辑修改稿)内容摘要：

⑤ 出钢口位置： 出钢口位置通常设在炉身与炉帽耐火材料的交界处，这样出钢时，钢 能集中到帽锥处，保证了出钢时出钢口上方的钢水始终处于最深状态，钢水能在一定压力下以较快的流速流出、流净；若出钢口设在炉帽或炉身部位中段，出钢时在出钢口 见渣时，炉内还有部分钢水没有流净，钢水夹渣。 ⑥ 出钢口倾角 β：选择 0176。 倾角。 β 太大，增加了出钢口的长度，也增加了钢流在空气中的暴露时间，增加了钢液的吸气和热损失。 本设计采用了 0176。 角。 这样的优点是： a．可以缩短出钢口长度，便于维护； b. 可以缩短钢流长度，减少钢流的吸气和散热损失； c. 出钢时炉内钢水不发生漩涡运动，避免钢流夹渣； ，出钢口倾角大，则行车距离长。 底部供气构件设计 本设计为增加废钢型顶底复合吹炼法。 不仅在转炉底部布置喷吹惰性气体或中性气体 N2 来加强 搅拌，还考虑在转炉底部喷吹小部分燃料与氧气。 为炉膛提辽宁科技学院课程毕业设计 (论文 ) 6 供更多热量，补偿废钢加入所吸收的热量，使转炉冶能够炼顺利进行。 ① 底吹气体 N2 、 Ar BN2=() BAr= m3/() PAr≥ PN2≥ Mpa 本设计的底部喷吹 N2 、 Ar，选择细金属管砖式供气气体。 氧气转炉炉衬设计 炉衬材质的选择 ① 工作层：采用煤炭砖。 煤炭砖采用天然菱镁矿和天然鳞片石墨为原料，用改质沥青和酚醛树脂做复合粘结。 ② 永久层：一般用烧成镁砖或高铝砖。 炉衬的组成和厚度的确定 炉衬由永久层、填充层、和工作层组成。 永久层紧贴炉壳，修炉时一般不予拆除。 该层用镁砖砌筑，填充层介于永久层与工作层之间，用焦油镁砖捣打而成，厚度约为 100mm。 工作层由镁砖和焦油白云石砖综合砌筑；炉帽用二步煅烧镁砖。 根据 380t 转炉炉衬衬材，本设计采用表 12 所示的值 炉衬厚度 永久层厚度 /mm 填充层厚度 /mm 工作层厚度 /mm 炉帽 230 100 650 炉身 115 100 850 炉底 230 195 600 转炉炉体金属构件设计 炉壳通常由炉帽、炉身和炉 底三部分组成。 炉壳作用 转炉炉壳类似于一个承受高温、高压的容器，它在使用过程中要承受下 辽宁科技学院课程毕业设计 (论文 ) 7 作用力。 ① 静载荷产生的应力 ② 动载荷产生的应力 ③ 炉衬的膨胀应力 ④ 热应力 ⑤ 其他应力 炉壳材质 根据炉壳的使用特点，要求炉壳使用的材质应具有在高温时耐时效性、抗蠕变及良好的成型性和焊接性能，大型转炉用低合金钢，如 Q23 16Mn、 15MnTi、 14MnNb 等。 炉壳厚度 炉壳内径为 D 壳内 =+(++) 2=(m) 炉壳内型高度为 H 壳内 =(++)+=(m) 综上所述，转炉总高 总H ： 总H =12874+75=12949mm； 转炉外壳直径： 壳D =9022+85 2=9192mm。 验算高径比：919212949壳总DH=，符合要求的范围 (～ )。 转角半径 SR1=SR2≤ δ 身 =950mm SR3= 底 =1025= SR1炉壳帽锥与直筒段相接处转角半径； SR2炉壳池锥与直筒段相接处转角半径； SR3炉壳池锥与炉底球冠连接处转角半径； δ 身 、 δ 底 分别为炉身、炉底的衬砖总厚度。 支承装置 (1)托圈 辽宁科技学院课程毕业设计 (论文 ) 8 托圈的断面形状为矩形 ① 托圈与炉壳之间的间隙 △ ， mm △ ==,DL炉壳外径 所以 △ =9192= ② 托圈的内径 Dn Dn=DL+2△ =9192+2 = ③ 托圈的外径 Dw Dw=Dn+2B=+2850= ④ 托圈 断面 高度 H H==12949= ⑤ 托圈 断面 宽度 B 根据推荐值选取 850mm ⑥ 托圈盖板厚度 δ1=== ⑦ 托圈 腹 板厚度 δ2=== 验算高宽比  符合推荐值 (2)耳轴与托圈的连接方式 法兰螺栓连接 (3)炉壳与托圈的连接选用吊挂式连接装置。 该结构是用螺栓将炉壳吊挂在托圈上，三个螺栓在圆周上呈 120 布置，且与焊在托圈盖板上的支座绞接。 (4)耳轴 耳轴直径的确定 不同容量的转炉耳轴直径如表 131 所示 转炉容量 /t 30 50 130 200 300 耳轴直径/mm 630~650 800~820 850~900 1000~1050 1100~1200 根据需要本设计选择的耳轴直径为 1280mm 辽宁科技学院课程毕业设计 (论文 ) 9 二 转炉氧枪设计 氧枪喷头尺寸计算 喷头主要参数计算公式 (1) 氧流量计算 氧流量是指单位时间通过氧枪的氧量（ m3/min）。 氧流量的精确计算 ， 根据物料平衡求得。 简单计算氧流量则可用下式： 吹氧时间 出钢量每吨钢耗氧量氧流量  m3/min 对于普通铁水，每吨钢耗氧量为 55～ 65m3/t，对于高磷铁水，每吨钢耗氧量为 60～ 69m3/t。 本设计取 57m3/t. (2) 喷头孔数 现代转炉氧枪都用多孔喷头，本设计采用 七 孔喷头。 (3) 理论计算氧压及喷头出口马赫数 M 理论计算氧压（又称设计工况氧压）是指喷头进口处的氧气压强，近似等于滞止氧压 0P ，它是喷头设计的重要参数。 喷头出口马赫数 M 是喷头设计的另一个 重要参数，目前国内外氧枪喷头出口马赫数 M 多选用 左右。 M 值与滞止氧压 0P 和喷头出口压力 P 的比值（ P/ 0P ）有确定的对应关系。 如图 141。 图 141 M 与 Po、 V 之间的关系 辽宁科技学院课程毕业设计 (论文 ) 10 表 141 M、 V、 P0之间的关系 转炉氧枪喷头尺寸计算 公称容量 380t 转炉设计氧枪喷头尺寸。 采用普通铁水。 冶炼钢种以碳素结构钢和低合金钢为主。 (1) 计算氧流量 取每吨钢耗氧量为 57 3m ,纯吹氧时间为 18min，出钢量按公称容量 380t计算，则通过氧枪的氧流量： 1 2 0 318 3 8 057  吹氧时间 出钢量每吨钢耗氧量vq( 3m /min) (2) 选用喷孔出口马赫数与喷孔数 马赫数确定原则已如前述。 综合考虑，选取马赫数 M=。 参照同类转炉氧枪使用情况，对于 380t转炉喷孔数取 7孔，能保证氧气流股有一定的冲击面积与冲击深度，熔池内尽快形成乳化区，减少喷溅，提高成渣速度和改善热效率。 (3) 设计工况氧压 根 据 等 熵 流 表 ， 当 M= 时 , oPP ； 取 喷 头 出 口 压 力M PaPP  膛 （ 膛P 为炉膛压力，此处按近似等于大气压力计算），则喷口滞止氧压： PaPPPPo 5010. 1 710/  膛 取设计工况氧压近似等于滞止氧压。 (4) 计算喉口直径 M 氧射流出口温度/K 氧射流出口音速/m/s V/m/s P0/MPa 备 注 200 161 129 104 270 242 217 195 405 485 542 582 假定氧气滞止温度为 290K,炉内环境压力为 辽宁科技学院课程毕业设计 (论文 ) 11 喷头每个喷孔氧气流量： 7 171 2 0 37  vqq(m3/min)。