华北理工大学轻工学院
第6章 转炉座数及其年产量核算
6.1转炉容量和座数的确定
6.1.1 转炉容量
转炉在一个炉役期内，由于炉衬受侵蚀而逐渐减薄，炉容量随之增大，因此，需要一个统一的衡量标准，叫做公称容量。
我国转炉公称容量一般用一个炉役期内的平均炉产钢水量来表示。新建转炉公称容量按表5-1的系列选定。当前，设备容量大型化已成为氧气转炉发展。
表6-1 氧气转炉公称容量系列
转炉公称容量/t 最大出钢量/t 钢包容量/t
浇注吊车起重量/t
60 70 70 100/32
100
120
150
200 220 220
360/100/20
120 150 180 120 150 180
180/63/20 225/63/20 280/80/20
6.1.2 转炉座数
转炉座数的确定与采用的吹炼制度有关。即采用“二吹二”制。所谓“二吹二”，就是保持二个转炉同时生产。由于炉衬材质的改进和溅渣护炉技术的采用，炉龄大幅度提高，生产实践中，往往采用“二吹二”模式，同时公称容量日趋大型化。
本设计采用“二吹二”模式，即有2座转炉。
6.2车间生产能力的确定
转炉车间生产能力的确定，实质上就是公称容量及炉座数的选定。在选定转炉容量和座数时，要根据产品、产量的需求和原料资源储量及来源，以及运输、水、电、气的供应条件等进行论证。确定炼钢生产规模之后，即可计算所需用的炉容量与座数。
6.2.1 计算年出钢炉数
每一座吹炼转炉的年出钢炉数N为：
N?
1440T21440?365??T1T1 (6-1)
式中 T1——每炉钢的平均冶炼时间，min，该数值可参考表6-2；本设计
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第7章 转炉炉型选型设计及相关参数计算
取34min。
T2——一年有效作业天数，d； 1440——一天的日历时间，min； 365——一年的日历天数，d；
η——转炉的作业率，%，若转炉与模铸或与部分连铸配合时，一般取η=82～85%，若全连铸则取η=75～80%。
表6-2氧气转炉平均冶炼时间
公称容量/t 平均供氧时间/min
平均冶炼时间/min
＜30 12~16 28~32
30~100 14~18 32~38
＞100 16~20 38~45
备注
6.2.2 计算年产钢量
在选定转炉公称容量和转炉工作制后，即可计算出车间的年产钢水量： W?nNq (6-2) 式中 W——车间年产钢水量，t； n——车间经常吹炼炉座数； N——每一座吹炼炉的年出钢炉数； q——转炉公称容量，t。
再根据浇注方法，就可计算出炼钢车间设计的年产钢量。
6.3确定转炉座数并核算年产量
假设选定公称容量60t转炉；
其中T1取30分钟；η取77%；又知年产合格钢量150万t
则所需的吹炼转炉数为：
n?W1500000??2.08Nq1440?365?77%?7033
因为n=2.08，所以采用60t转炉，采用二吹二制时可以充分利用转炉生产。 要使该车间年产合格钢坯约为150万t(7%钢水损耗)，则出钢量应在159万t左右才能符合设计要求。
因为公称容量60t的最大出钢量为70t，所以在转炉冶炼的同时超装10%即出钢量在68t时能达到设计要求。
而正常使用2座转炉冶炼时的年总产量为：
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1440?365?77%?68?158,5864(t)36
综上核算合格，采用60t转炉和二吹二制生产。 W1?nNq?2?
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第7章 转炉炉型选型设计及相关参数计算
第7章 转炉炉型选型设计及相关参数计算
7.1转炉炉型设计
氧气顶底复吹转炉是20世纪70年代中、后期，开始研究的一项新炼钢工艺。其优越性在于炉子的高宽比略小于顶吹转炉却又大于底吹转炉，略呈矮胖型；炉底一般为平底，以便设置底部喷口。
综合以上特点选用转炉炉型为锥球型(适用于中小型转炉见图7-1)。
图7-1 常见转炉炉型
(a)筒球型； (b)锥球型； (c)截锥型
7.1.2 主要参数的确定
(1) 炉容比
本设计选用氧气顶吹转炉(公称容量60t)。
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，转炉炉容比一般取0.9~1.05m3/t。本设计取炉容比为1.05m3/t。
(2) 高径比
转炉高径比，通常取1.35～1.65。小炉子取上限，大炉子取下限。本设计取高径比：1.40。
(3) 熔池直径D 可按以下经验公式确定：
D?KG (7-1) t式中 D——熔池直径，m；
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G——新炉金属装入量，t，可取公称容量； K——系数，参见表7-1；
t ——平均每炉钢纯吹氧时间，min，参见表7-2。
表7-1 系数K的推荐值
转炉容量/t K
＜30 1.85～2.10
30～100 1.75～1.85
表7-2 平均每炉钢冶炼时间推荐值
转炉容量/t 冶炼时间/mi
n
＜30 28～32(12～16
)
30～100 32～38(14～18
)
＞100 38～45(16～20
)
备注
结合供氧强度、铁水成分、所炼钢种等具体条件确定
＞100 1.50～1.75
备 注 大容量取下限，小容量取上限
注：括号内数系吹氧时间参考值。
设计中转炉的公称容量为60t，取K为1.85，t取18min。可得：
D?1.85 (4) 熔池深度h
60?3.3818m
锥球型熔池倒锥度一般为12°~30°，当球缺体半径R=1.1D时，球缺体高
h=0.09D的设计较多。熔池体积和熔池直径D及熔池深度h有如下的关系：
1h?V池?0.033D30.665D2 (7-2)
由G??1V池可得：
V池?G?1?50?7.097.05(m3)
将V池代入式(7-2)得：
V池?0.033D37.09?0.033?3.383h???0.98220.665D0.665?3.38(m)
(5) 炉身高度
H身
转炉炉帽以下，熔池面以上的圆柱体部分称为炉身。其直径与熔池直径是一致的，故须确定的尺寸是炉身高度
H身?4V身H身。
?D2?4(Vt?V帽?V池)?D2 (7-3)
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设计一座年产150万吨良坯氧气转炉炼钢车间毕业设计说明书
