转炉炉体主体设备

思考题(2019年6月4日)高炉炼铁：(1)高炉的主体设备有哪些？答：1.高炉本体：由耐火材料砌筑成竖式圆筒形，外有钢板炉壳加固密封，内嵌冷却设备保护。

高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸五部分。

2.供料设备：高炉上料是炼铁高炉系统中最重要的一环，及时、准确的配料、上料是保证高炉产量和产品质量的前提。

(2)高炉炼铁有哪些主要的辅助设备？主要功能是什么？答：1.送风设备：高炉送风系统包括：鼓风机、冷风管路、热风炉、热风管路以及管路上的各种阀门等。

其中鼓风机和热风炉是送风系统的主要设备。

a.高炉鼓风机：高炉鼓风机是高炉最重要的动力设备。

它不但直接提供高炉冶炼所需的氧气，而且提供克服高炉料柱阻力所需的气体动力。

b.高炉热风机：热风炉是为高炉加热鼓风的设备，是现代高炉不可缺少的重要组成部分。

现代热风炉是一种器热式换热器。

目前风温水平为1000C~1200 C，高的为1250 C-1350 C，最高可达1450 C~1550 C。

2.喷吹设备：高炉喷吹主要有固体燃料、液体燃料、气体燃料，可单独喷吹也可混合喷吹。

我国高炉以喷煤为主，其工艺流程一般包括煤粉的制备、煤粉的喷吹。

3.煤气处理设备：高炉煤气的回收除尘系统包括:炉顶煤气上升管、下降管、煤气遮断阀或水封、除尘器、脱水器。

高压操作高炉还有高压阀组等。

除尘工艺：除尘工艺主要有湿法除尘和干法除尘两种。

a. 湿法除尘工艺流程：荒煤气→重力除尘器→冼涤塔(半精除尘) →文氏管(精除尘)→脱水器→高压阀组→净煤气。

b. 干法除尘系统工艺流程：荒煤气→重力除尘器→旋风除尘-布袋除尘→压力控制→净煤气。

4.渣铁处理设备：高炉渣铁处理系统主要包括:炉前工作平台、出铁场、渣及铁沟、开口机、泥炮、堵渣机、铸铁（撤渣器或渣铁分离器）的一段为主沟。

(3)高炉炼铁的主要原材料有哪些？答：铁矿石（烧结矿，球团矿，块矿），燃料（焦炭，煤粉）、熔剂（石灰石，白云石，硅石，萤石等）原料作用：铁矿石：提供铁元素；焦炭：提供热量，提供还原剂，作料桩的骨架；熔剂：使炉渣化为液体，去除有害元素硫（S），除去杂质(4)高炉炼铁的产品是什么？去向是什么？答：生铁；形成的铁水间断地放出装入铁水罐，送往炼钢厂进行转炉炼钢。

转炉本体设备安装工艺一、100t转炉的构造特点该转炉由武汉钢铁设计研究总院设计，首钢机械厂制造。

其主要结构特点为：（1）托圈与炉体采用3套球铰装置联接，能够吸收较大的热变形。

（2）全悬挂式倾动装置（3）由于运输条件的限制，托圈及炉体均分为三段运至现场组装、焊接（由首钢负责组装、焊接）二、转炉及倾动装置安装工艺如下：轴承座解体轴承底座及轴承座安装托圈耳轴轴承装配轴承底座、轴承盖及轴承安装恢复转炉承运台架制作、安装托圈、炉体及球铰支承装置组装转炉安装就位扭力杆装置就位事故止动挡座就位二次减速机安装切向键装配一次减速机安装电动机及制动器安装扭力杆装置安装事故止动挡座安装三、托圈耳轴轴承的装配轴承装配前必须认真审阅图纸，注意两轴承内侧哪些零件必须在轴承入轴径前套在轴承内侧的轴径上，认真测量外径、内径，计算过盈量。

轴承装配采用加热膨胀轴承方法进行：即将轴承加热达到一定的温度和膨胀值后，使轴承与轴径之间形成一定的间隙，从而使轴承装入轴径。

轴承膨胀采用油箱加热的方法，油箱制作如图所述。

加热膨胀后的内径尺寸，量杆制作时应用外径千分尺确定其精确度，并由质检员确认后投入使用。

另外准备一个电子温度计。

轴承与轴径的配合为φ900r7，理论最大过盈量为0.42mm,满足装配的线膨胀量应≥0.5mm,此时轴承加热温度在180℃—200℃左右，轴承加热温度不应超过300℃。

用温度计观测油度，当轴承加热到150℃左右时，应用标准量杆检测轴承膨胀情况；并作好记录，以后温度每上升10℃检测一次，直到膨胀量能满足装配要求为止，然后进行装配。

装配前应清洗检查轴径表面，不得有破损、凸痕、拉伤、压痕等缺陷，轴径尺寸不应超过设备技术文件规定的允许差范围。

装配时耳轴摆放应基本呈水平，装配时应将轴承吊平正，尽量做到孔心对准轴心，轴承套入轴径时，除有人负责找平找正轴承外，左右两侧各配备一名装配工，每人准备一根100×200长1400mm的方木板，装配时将方木竖直压住轴承向里堆，并准备两把8磅大锤，必要时锤击方木，使轴承压向轴径根部。

.高炉车间主要设备有供料设备、上料设备、装料设备、辅助设备。

2.称量漏斗可分为杠杆式称量漏斗和电子式称量漏斗。

3.电子式称量漏斗由传感器、固定支座、漏斗本体、启闭阀门组成。

4.给料机一般有电磁式振动给料机和电动机式振动给料机。

5.料车上料机有斜桥、料车、料车卷扬机组成。

6.转炉主体设备包括转炉炉体、转炉支撑装置、转炉倾动设备。

7.倾动机构的配置形式有落地式、半悬挂式、全悬挂式、液压传动倾动机构。

8.连铸机主要参数有：铸坯断面、拉坯速度、弧形半径和连铸机流数。

9.供料设备有贮矿槽、焦仓、称量漏斗、振动筛、给料机。

10.氧枪设备有氧枪本体、氧枪升降装置、换枪装置。

11.转炉支撑系统包括托圈与耳轴、炉体和托圈的连接装置、耳轴轴承和轴承座。

12.液压联轴器作用过载保护、减少冲击振动、提高启动能力、均衡负载13.浇铸设备包括钢包、钢包运载装置、中间罐、中间小车。

14.中间包作用减压、稳流、除渣、分流、贮钢。

15高炉生产原料：铁矿石、焦炭、石灰石，产品有煤气和炉渣。

16炉前设备有：开铁口机、堵铁口机、堵渣口机、桥式吊车。

1.高炉有效容积利用系数：每立方米高炉有效容积一昼夜生产生铁的吨数。

P/Vn 【t/(m^3.d)】2.冶炼强度：指每昼夜每立方米高炉有效容积消耗的焦炭量。

I=Qk/Vn3.焦比：每吨生铁所消耗的焦炭量。

K=Qk/P (kg/t)4.重力除尘：在炉气自下折回向上的过程中尘气倒转180，大颗粒在重力作用下沉降。

5.文氏管：高炉含尘煤气进文氏管口形成高速气流将水雾化，雾气与煤气结合在一起减速后下沉。

6.电除尘：粉尘被气态的离子或电子加以电荷后，带电的粉尘在电场的作用下使其移向集尘电极并失去电荷，利用震动或冲刷收集粉尘。

7.顶吹：通过采用双层水水冷氧枪从转炉炉顶向炉内金属熔池喷入氧气进行冶炼。

8.复合吹：采用顶吹的同时，从炉底向炉内金属熔池内吹入一定数量的气体。

9.电弧炉：以废钢作为原料，利用炉料进与电极间产生的电弧热量来熔化炉料并进行冶炼的。

转炉系统机械设备概述一、转炉炉体转炉炉体是转炉系统的核心部件，也是转炉冶炼过程中承载高温和高压力的关键设备。

转炉炉体由壳体、炉座和炉衬三部分组成。

壳体通常由钢板焊接而成，用以承载和隔离高温和高压气体和钢水。

炉座是支撑炉体和连接炉体与烟道系统的部分，通常由钢水包、冷却壁和翻转支撑装置组成。

炉衬是炉体内衬部分，通常由碳砖或镁砖制成，用以保护炉体免受高温和冲击的损伤。

二、转炉倾吊装置转炉倾吊装置是转炉系统中的重要设备，主要用于转炉倾炉和吊装转炉炉盖。

倾炉装置由吊架、转台和千斤顶组成，通过转动转台和升降千斤顶，将炉体倾斜至一定角度，使炉内钢水和渣浆能够顺利排出。

吊装装置由吊电机、吊钳和绳索组成，用以吊装炉盖和其他炉体部件。

倾吊装置需要具备高强度、高精度和稳定性的特点，以确保转炉冶炼过程的安全和可靠性。

三、转炉倾吊机转炉倾吊机是转炉系统中的关键设备，用于操作转炉倾吊装置进行倾炉和吊装工作。

倾吊机通常由主吊机和辅助吊机组成，主吊机能够精确控制吊装装置的运动，辅助吊机负责支撑和平衡炉体。

倾吊机需要具备高起重能力、高精度和快速响应的特点，以适应转炉系统冶炼过程中的不断变化的工况和要求。

四、转炉电气设备转炉电气设备是转炉系统中的重要组成部分，主要包括电动机、变压器、控制系统和电缆等设备。

电动机用于驱动转炉系统中的各种机械设备，如倾吊机、风机和冷却设备，具备高起动力和可靠性的特点。

变压器用于将外部电源的电压和电流调整为适合转炉系统的工作要求，保证转炉系统正常运行。

控制系统用于监控和控制转炉系统的运行状态，包括转炉倾炉角度、温度、压力和气体流量等参数。

电缆用于传输电能和信号，连接转炉系统中的各种设备和控制系统。

总结起来，转炉系统机械设备包括转炉炉体、转炉倾吊装置、倾吊机和转炉电气设备等，它们都是转炉冶炼过程中不可或缺的关键设备。

这些设备需要具备高强度、高精度、稳定性和可靠性的特点，以确保转炉系统的安全和高效运行。

一、120吨转炉装置的组成------太重提供1、转炉炉体1套2、转炉托圈装置1套3、转炉倾动装置1套二、120吨转炉装置基本技术参数托圈耳轴轴向总长：13905 mm托圈断面宽度：850 mm托圈断面高度：2100 mm托圈内径：φ7250±8 mm转炉倾动角度：±360°水冷却系统：通过水气套八路进水，通过驱动侧旋转接头回水底吹配管：通过水气套八路进气三、120吨转炉成套设备技术说明1、转炉炉壳转炉炉壳为全焊接式固定炉底结构，采用16MnR、厚度75mm钢板焊接而成，炉体直径为Ø6800mm，炉壳高度为9196mm。

主要由炉口法兰、上下部圆锥段、圆柱炉身段以及锥柱间、锥球间均匀过渡用的圆环段和球形炉底等部分组成，炉口段和炉底段材料下料不准超过三块。

炉壳上部、中部、下部焊接后应进行消除应力退火；退火后，应保证尺寸和公差，圆柱度≤10mm，然后对这几个部件进行组装检查，最大错边量≤3mm。

炉口法兰用钢板拼焊而成。

上部圆锥段顶部焊接有加筋法兰，供固定炉口用。

上部圆锥段外表面有半割钢管及角钢焊接而成的冷却水循环通道。

在出钢口上部、下部焊有两圈法兰，上部法兰厚度为90mm，下部法兰厚度为140mm，材质为：16MnR，中间联以立筋，形成开放式箱形结构，用于安装炉体支承结构。

筋板及人孔材质为Q235。

炉壳分为四段八块运输，到安装现场后进行现场组焊，并进行超声波探伤检查，合格后采用加热方式进行退火处理以消除内应力。

水冷炉口分六块，材质为耐热球墨铸铁，采购厂家为宝钢铸造有限公司。

2、托圈、耳轴装配2.1托圈托圈的作用是托住炉体并在倾动装置的驱动下带动炉体旋转，是转炉设备的关键件。

托圈的主要尺寸为Ø8950 / Ø 7250×2100，托圈采用16MnR钢板焊接而成。

内弧板、外弧板厚度为60mm，上盖板、下盖板厚度为120mm。

转炉托圈为焊接箱形结构，其内通循环水冷却，两侧耳轴为空心结构，以容纳托圈冷却水、水冷炉口冷却水和炉壳上部圆锥段冷却水及转炉底吹供气管的通道。

立志当早，存高远
转炉的构造及主要尺寸
转炉由炉体、燃油装置、炉口、转动装置、炉尾烟道、余热利用设备等主要部分组成。

一、炉体。

炉体为圆筒形，卧式，用锅炉钢板焊成，两端钢板与圆筒用螺钉联结固定，一端设重油燃烧孔，一端炉尾烟道与水平固定烟道相接。

二、重油燃烧系统。

采用100 号重油作燃料。

燃烧系统包括下述主要设备：齿轮油泵、流量计、压力式温度计、电加热器、减压阀、低压油嘴等。

三、炉口。

炉口在转炉中部，如图1 所示。

炉口有两个作用：炉料从炉口装入炉内：熔体（粗铋、冰铜、炉渣）从炉口放出。

四、转动装置。

用4.5 千瓦电动机经减速箱后，以6 分／转的转速转动炉体至任意位置。

五、炉尾烟道。

转炉炉头安装重油喷嘴，炉尾设烟道排送烟气，炉尾烟遭与水平固定烟道之间，用法兰盘螺钉密封联接，其联接部位示意图如图1 所示：
图1 铋转炉烟道接口示意图
1－固定部分；2－转动部分；3－接口部分
六、余热利用设备。

转炉炉尾烟气温度在1150℃左右，在水平固定烟遭中安装套管式换热器，如图2 所示。

转炉炼钢工》国家职业技能标准1.职业概况1.1职业名称转炉炼钢工1.2职业定义利用转炉加入主副原料、吹氧升温使铁水发生化学变化，添加合金料以获得一定化学成份和一定温度的钢水的人员。

1.33职业等级本职业共设五个等级，分别为：初级（国家职业资格五级）、中级（国家职业资格四级）、高级（国家职业资格三级）、技师（国家职业资格二级）、高级技师（国家职业资格一级）。

1.44职业环境室内，高温、噪声、粉尘。

15职业能力特征具有较强的适应能力、身体健康、动作协调，具备较强的操作能力和事故预知、判断、处理能力。

1.6文化程度高中毕业（或同等学历）。

1.7.1培训期限全日制职业学校教育，根据其培养目标和教学计划确定。

晋级培训期限：初级不少于500标准学时；中级不少于400标准学时；高级不少于300标准学时；技师不少于300标准学时；高级技师不少于200标准学时。

1.7.2培训教师培训初、中、高级人员的教师应具有本职业技师及以上职业资格证书或本专业（或相关专业）中级及以上专业技术职务任职资格；培训技师的教师应具有本职业高级技师职业资格证书或本专业（或相关专业）高级专业技术职务任职资格；培训高级技师的教师应具有本职业高级技师职业资格证书2年以上或本专业（或相关专业）高级专业技术职务任职资格。

1.7.3培训场地设备满足理论培训的标准教室，和满足实际操作培训用的具有转炉及相关设备的生产现场或模拟现场。

1.8鉴定要求1.8.1适用对象从事或准备从事本职业的人员。

1.8.2申报条件——初级（具备以下条件之一者）（1）经本职业初级正规培训达规定标准学时数，并取得结业证书。

（2）在本职业连续见习工作2年以上。

（3）本职业学徒期满。

——中级（具备以下条件之一者）（1）取得本职业初级职业资格证书后，连续从事本职业工作3年以上,经本职业中级正规培训达规定标准学时数，并取得结业证书。

（2）取得本职业初级职业资格证书后，连续从事本职业工作5年以上。

转炉系统机械设备转炉设备主要包括转炉本体设备、汽化冷却系统、“OG”系统、转炉二次除尘系统、煤气回收系统及其它设备。

该部分主要介绍转炉本体设备及其相关的周围辅助设备。

第一节转炉本体设备转炉本体设备主要由四部分组成:炉壳、托圈、支撑装置和倾动系统。

下面分别给予介绍。

设备性能及参数炉壳内径46810mm炉壳高度9125mm炉口法兰板厚100mm炉壳上部圆锥段板厚60mm炉身圆柱段板厚70 mm炉底部分板厚60 mm托圈内径47410mm托圈（在耳轴方向）总宽度13500 mm托圈断面高度2100 mm托圈断面宽度800 mm托圈与炉壳之间的间隙245 mm倾动装置型式全悬挂四点啮合柔性传动倾动装置总速比73.48X7.118=523,031倾动电机总功率（4台交流变频电机）132X4=528 kW设备重量约500t 一、炉壳炉壳主要由炉口、上下部圆锥段、圆柱炉身段及锥柱间、锥球间均匀过渡用的园环段和球形炉底等部分组成。

炉口由4块（2#、3#转炉炉口为6块）内埋蛇形管冷却的耐热球墨铸铁扇形段拼装而成，易于更换。

上部圆锥段的顶部焊有加筋法兰，供固定炉口扇形段用。

上部圆锥段外表面半割管（2#、3#转炉为角钢）焊接成冷却水循环通道。

在出钢口上下焊有两圈法兰，中间联有立筋，用于安装炉体支撑装置。

二、托圈托圈为焊接箱形结构，其内部通循环水冷却。

耳轴为空心，以容纳供托圈冷却水、炉口冷却水、炉帽冷却水及转炉底吹供气管道。

设备重量约为222.7吨。

托圈的前后共有12个通气孔，托圈同炉壳的间隙为225mm。

托圈耳轴同大齿轮的联接靠切向键，配合为间隙配合，①950e7。

托圈焊接部分材质为16乂的耳轴材质为20MnMoNb。

两侧的轴承座分别称作驱动端轴承座和非驱动端轴承座，驱动端轴承座为固定式，非驱动端为铰支结构，以缓解托圈热胀冷缩及在重力作用下的变形。

轴承的型号为240/1060 CAF/W33 （SKF）。

轴承的润滑为稀油润滑（2#、3#转炉为干油润滑）。

课程名称：转炉设备编制：校对：审定：目录：前言2页第一章：培训目的第一节基本知识目标2页第二节能力目标2页第二章：转炉设备第一节转炉炼钢设备组成方框图- 4页第二节顶底复吹转炉炼钢设备特点 5页第三节转炉生产工艺流程图 6页第四节转炉设备的组成 5页第四章转炉设备安装、试车第一节制作单位预装 15-16页第二节现场设备安装 16-17页第三节空载荷试运转 17-18页第四节转炉试运转应满足的条件和技术要求 18页第五章转炉开新炉和冶炼第一节转炉开新炉需要具备的条件 18页第二节冶炼过程中的操作要求 18-19页第三节设备动行中故障的排除方法 19页第四节操作过程中紧急状态下的处理方法 20页第五节设备交接班规定 21页第六章转炉设备常见问题和解决办法 21--23页前言根据分厂培训计划编写了这本教材,以便我们一起共同掌握转炉炼钢主要工艺设备和机械设备的相关知识和主要工艺操作技能、解决常见的故障处理方法,通过培训能够更进一步的提高使用和维护转炉炼钢设备的能力，并使我们的操作工人和点检员分析和排除故障的能力有所提高。

同时，通过学习，进一步让点检人员了解如何更好的与一线员工的沟通。

第一章培训目标第一节基本知识目标1.1.1了解氧气顶吹转炉设备组成和配套设备的构造。

1.1.2熟悉和掌握转炉设备结构、工艺参数、设备操作和维护。

第二节能力目标1.2.1了解转炉设备选型依据、设备结构特点等方面的能力。

1.2.2对转炉设备发生故障的问题点有准确判断能力。

1.2.3提高杜绝转炉设备故障、减少故障、处理故障的能力。

第二章转炉设备第一节转炉炼钢设备组成方框图第二节顶底复吹转炉炼钢设备特点1、冶炼时间短，生产效率高，一般20—40分钟吹氧即可完成一炉钢水的冶炼。

而平炉则需要5—6小时才能完成一炉钢的冶炼。

2、投资少、成本低、施工速度快。

一座顶底复吹转炉的投资只有平炉的70%左右。

冶炼的品种也比平炉广。

3、顶底复吹可以有效的改变熔池的搅拌力，可以减少喷溅，提高收得率。

燕山大学毕业设计（论文）120T氧气顶吹转炉主体设备及倾动结构设计学院里仁学院年级专业08冶炼1班学生姓名田廷稳指导教师许志强目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第一章绪论 (1)1.1氧气顶吹转炉主体概述 (1)1.2 120T氧气顶吹转炉主体设备设计总体说明 (1)第二章转炉炉型的设计 (3)2.1根据原始数据对转炉炉腔类型进行选择及计算 (3)2.2对转炉炉体进行计算（炉衬、炉壳厚度、炉帽、炉身、炉底尺寸） (4)2.3 120T转炉炉型设计过程 (4)2.4设计原始条件及计算所得的数据 (7)第三章倾动力矩的计算 (8)3.1 倾动力矩简述 (8)3.2 空炉重量及重心位置计算 (8)3.2.1计算思想 (9)3.2.2新炉空炉重量及重心位置 (9)3.2.3老炉空炉重量及重心位置 (10)3.2.4新老炉钢液的重心位置的确定 (11)3.3倾动力矩的计算 (13)3.3.1 计算方法简述 (13)3.3.2．转炉倾动力矩的计算步骤 (13)3.3.3．转炉倾动力矩的计算数据 (14)第四章托圈的设计 (20)4.1 托圈部件整体说明 (20)4.2 托圈断面形状的选择 (21)第五章耳轴支撑结构设计 (22)5.1耳轴轴承的工作特点及其选择 (22)5.2游动侧轴承支座的选择 (22)第六章倾动机构的设计 (25)6.1倾动方案的确定 (25)6.2电动机的选择 (26)6.3一级减速器的选择 (27)6.4二次减速器的设计 (28)6.5二次减速器机构及总装配图 (33)6.6本章小结 (34)总结 (35)致谢 (39)参考文献 (40)附录一开题报告 (41)附录二文献综述 (52)附录三外文翻译 (59)第一章绪论钢铁工业是整个工业发展的基础，对一个国家而言，钢铁生产对十国民经济各部门都有重大意义。

随着工业的迅速发展和现代科学技术的进步，对高质量钢的需求量口益增长，炼钢新技术和新工艺的不断涌现，与此相适应的炼钢设备也得到了很大的发展。

1、工程概况此次我单位承担的是****公司200万吨热轧薄板工程铁钢项目工程设备安装任务，本方案为铁钢项目炼钢转炉工程120吨转炉设备安装方案。

该转炉设备主要包括：转炉炉体、托圈、传动侧与非传动侧轴承座、转炉倾动机构等。

该120t 转炉的主要特点是：转炉与托圈间联接方式采用球铰支承联接；倾动装置采用四点啮合全悬挂式减速机；转炉采用炉后出钢，炉前装料；冶炼工艺为顶底复合吹炼工艺。

2.1 转炉主体转炉炉体由水冷炉口，炉身，转炉挡渣裙板，炉体支撑座等部分组成。

炉体全高9.20m，炉壳外径φ6430 mm,转炉设备总重209t 。

2.2 托圈转炉托圈为焊接箱型结构，宽800mm ，高2000mm ，托圈内径φ6800mm ，外径φ8400mm ，托圈设备重：185t 。

2.3 耳轴轴承与轴承座传动侧与非传动侧耳轴轴承为两套双列向心球面滚子轴承，轴承内圈直径φ1180mm ，外圈直径φ1540mm ，安装在轴承座内。

耳轴轴承传动侧为固定端；非传动侧为自由端，可随温度变化给予轴向膨胀补偿。

耳轴轴承座固定在轴承座支座上，轴承支座与基础采用锚固式地脚螺栓固定。

传动侧耳轴轴承总重：43.36t ，其中固定轴承座重:19.28t ，轴承支座重：15.52t 。

被动侧耳轴轴承总重：47.44t ，其中轴承座重：12.5t ，轴承支座重：12.1t ，铰座2件：2.4t/件。

2.4 转炉倾动机构该120 t 转炉倾动机构采用四点啮合全悬挂式柔性传动装置，力矩平衡机构为扭力杆装置。

该倾动机构主要有四台110KW电机、四台制动器、四台一次减速机、一套二次减速机，扭力杆力矩平衡装置，事故止动装置等部分组成。

倾动装置总重：139.8t，其中一次减速机每台重12.5t，二次减速机重64.55t，扭力杆装置重13.62t，电机每台重1.15t。

3、施工平面布置图见附图∮43 对台 4套 4框式水平仪5、转炉设备安装方法及技术要求转炉设备出厂前，设备制造厂家应对设备进行预组装，以保证设备在现场的顺利安装。