100t顶底复吹转炉炉型设计说明书
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顶底复吹转炉设备操作规程范文一、总则顶底复吹转炉是炼钢过程中的重要设备,为确保炉况稳定、生产安全,提高炼钢效率,制定本操作规程。
本规程适用于顶底复吹转炉操作人员,忠实执行,严禁违章操作。
二、操作前准备1.操作人员应检查设备是否正常,如有问题应及时向设备维修人员报告并修复;2.操作人员应穿戴完整的防护装备,包括头盔、防尘口罩、耐高温手套、防护镜等;3.检查供氧设备是否正常并准备充足:包括氧气压力、纯度、氧气吹风设备、氧气管道等;4.检查燃烧设备是否正常并准备充足:包括燃烧器、燃料、喷嘴、燃烧管道等;5.检查顶吹设备是否正常并准备充足:包括转炉顶部吹氧设备、吹氧管道、吹氧控制系统等。
三、操作步骤1.顶底复吹转炉操作人员应根据炉况实施操作,在操作前确认转炉内还有足够的钢水,以防止底吹过早导致浇筑不足;2.关闭顶吹氧设备,将底吹氧切换到开启状态,并确保喷嘴的角度和位置正确;3.根据炉况调整底吹氧的流量和温度,同时关注氧气压力,确保吹氧量和压力在适当的范围内;4.根据需要,适时加入石灰、镁球、脱硫剂等辅助剂,提高转炉内的冶炼效果;5.关注转炉内的温度、压力等参数,及时调整底吹氧的流量和温度;6.当观察到转炉内的钢水渣浮起,炉况改善时,可以将底吹氧关闭,开始进行顶吹操作;7.打开顶吹氧设备,适时调整顶吹氧的压力、流量和位置,确保氧气均匀吹入钢水中;8.观察转炉内的情况,根据需要适时调整吹氧参数和底吹参数,以达到最佳的冶炼效果;9.操作人员应定期清理和检查转炉设备,包括转炉喷嘴、吹氧管道、燃烧器等,保证设备的正常运行;10.操作人员应及时向值班主任汇报炉况,如遇异常情况应及时采取相应措施并报告。
四、操作注意事项1.操作人员要随时关注炉况,观察钢水的状态、转炉内的温度、压力等参数,及时调整吹氧参数和底吹参数;2.操作人员要保持设备的清洁和整洁,避免杂物进入转炉内,以免影响转炉的正常运行;3.操作人员要严格按照操作规程执行,禁止违章操作,如发现有违章操作的行为应及时报告给上级;4.操作人员要保持沟通和协调,加强团队合作,确保转炉冶炼效果的最大化;5.操作人员要及时汇报炉况,如发现异常情况应及时采取措施并向值班主任报告;6.操作人员要定期参加相关培训和学习,提高自身的知识和技能水平;7.操作人员要保持冷静和机智的应对突发情况,切勿慌乱行动,以防发生意外事故。
目录前言 (1)一、转炉炉型及其选择 (1)二、炉容比的确定 (3)三、熔池尺寸的确定 (3)四、炉帽尺寸的确定 (5)五、炉身尺寸的确定 (6)六、出钢口尺寸的确定 (6)七、炉底喷嘴数量及布置 (7)八、高径比 (9)九、炉衬材质选择 (9)十、炉衬组成及厚度确定 (9)十一、砖型选择 (12)十二、炉壳钢板材质与厚度的确定 (14)十三、校核 (15)参考文献 (16)专业班级学号姓名成绩前言:转炉是转炉炼钢车间的核心设备。
转炉炉型及其主要参数对转炉炼钢的生产率、金属收的率、炉龄等经济指标都有直接的影响,其设计是否合理也关系到冶炼工艺能否顺利进行,车间主厂房高度和与转炉配套的其他相关设备的选型。
所以,设计一座炉型结构合理,满足工艺要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车间设计的关键。
设计内容:100吨顶底复吹转炉炉型的选择与计算;耐火材料的选择;相关参数的选择与计算。
一、转炉炉型及其选择转炉有炉帽、炉身、炉底三部分组成。
转炉炉型是指由上述三部分组成的炉衬内部空间的几何形状。
由于炉帽和炉身的形状没有变化,所以通常按熔池形状将转炉炉型分为筒球形、锥球型和截锥形等三种。
炉型的选择往往与转炉的容量有关。
(1)筒球形。
熔池由球缺体和圆柱体两部分组成。
炉型形状简单,砌砖方便,炉壳容易制造,被国内外大、中型转炉普遍采用。
(2)锥球型。
熔池由球缺体和倒截锥体两部分组成。
与相同容量的筒球型比较,锥球型熔池较深,有利于保护炉底。
在同样熔池深度的情况下,熔池直径可以比筒球型大,增加了熔池反应面积,有利于去磷、硫。
我国中小型转炉普遍采用这种炉型,也用于大型炉。
(3)截锥形。
熔池为一个倒截锥体。
炉型构造较为简单,平的熔池底较球型底容易砌筑。
在装入量和熔池直径相同的情况下,其熔池最深,因此一般不适用于大容量炉,我国30t以下的转炉采用较多。
不过由于炉底是平的,便于安装底吹系统,往往被顶底复吹转炉所采用。
顶底复吹转炉设备操作规程顶底复吹转炉设备操作规程一、前置条件1、操作人员已经接受过专业技术培训并持有相应的操作证书。
2、转炉设备必须符合国家标准及企业工艺要求,且具备完备的安全防护措施。
3、操作人员必须严格遵守安全操作规程,穿戴好相关的劳保用品,做好个人防护工作。
4、操作人员必须熟悉转炉操作流程及相关设备的结构、性能、操作原理以及故障处理措施。
二、设备检查1、拆卸转炉与砖模接触的沙土或焦渣。
2、检查实心砖内侧有无脱落或偏移、炉布有无破掉或脱落。
3、检查转炉内、外装有无裂缝、破损,保护罩、液压缸、液压阀、电气元件有无损坏、老化现象。
4、检查机械传动部件,油泵、油管、输油管路。
5、检查各种仪表、仪器控制设备电源及电缆线路有无异常。
三、设备安装1、在设备安装前,需要司炉员或者工艺员进行严格的审核,确保设备完全符合要求。
2、将炉底涂上高温耐火材料,铺设隔热层,放置换热器和管线支架。
3、在转炉底部安装三个大型支架,并于支架下设置火泥砖。
4、安装水冷棒,并在其。
5、按照设计要求连接液压站、液压油管、气动、水冷器等附属设备。
6、对炉壁进行涂刷篮钩胶水做防锈处理,放置底架,拼装转炉、内衬砖等。
四、设备操作1、开机前检查:检查机械传动部件、油泵、油管、输油管路、电源电缆线路、气动连动部件等设备是否正常,翻板启闭动静是否吻合要求,氧气气压是否稳定,回转电机是否正常等。
2、投料:先在炉内加入1/3的生铁块,然后加入质量比例的钢材及废钢,并加入外加渣、少量废铁和生铁,最后加入剩余的废铁和生铁。
3、炉体进入:司炉员按照转炉设计的仪表数值指示,开启鼓风机,并在进入定值后改变鼓风机转速,调节鼓风量。
4、吹氧状况:当鼓风机工作出现异常状况或氧气气压不稳定时,需要及时停机检修维护,保障系统运行安全。
5、出钢:检查钢液温度、目视检查液面高度,并按相应的制程调整钢水、铁量等比例。
6、进炉、倒炉:当废钢生铁比例发生变化时,需要进炉或者倒炉,根据不同的情况,设定炉内氧气吹风率和吹氧时间。
顶底复吹转炉课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解顶底复吹转炉的基本原理及其在钢铁冶炼中的应用;2. 学生能够掌握顶底复吹转炉的关键操作步骤和工艺参数;3. 学生能够了解顶底复吹转炉对提高钢铁质量的作用。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析顶底复吹转炉操作中的问题,并提出解决方案;2. 学生能够通过实际操作,掌握顶底复吹转炉的基本操作技能;3. 学生能够运用数据分析和处理方法,评估顶底复吹转炉的冶炼效果。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对钢铁行业的热爱和责任感,增强环保意识;2. 培养学生团队合作精神,提高沟通协调能力;3. 培养学生勇于探索、敢于创新的精神,提高面对工程问题的解决能力。
课程性质:本课程为钢铁冶炼专业课程,旨在让学生深入了解顶底复吹转炉的原理和操作,为将来从事相关工作打下基础。
学生特点:学生已具备一定的钢铁冶炼基础知识,具有较强的学习能力和实践操作兴趣。
教学要求:结合课程性质和学生特点,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和工程素养。
通过课程目标分解,确保学生能够达到预期的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 顶底复吹转炉原理及其在冶炼中的应用- 理解顶底复吹转炉的工作原理- 掌握顶底复吹转炉的冶炼特点- 分析顶底复吹转炉在钢铁行业中的重要性2. 顶底复吹转炉的操作步骤与工艺参数- 学习顶底复吹转炉的操作流程- 掌握关键工艺参数的控制方法- 了解操作过程中可能出现的问题及解决办法3. 顶底复吹转炉对钢铁质量的影响- 研究顶底复吹转炉对钢铁质量的作用- 分析不同工艺参数对钢铁质量的影响- 探讨提高钢铁质量的措施4. 实际操作技能培养- 模拟操作练习- 实际操作指导与演练- 操作技能的评估与反馈5. 教学大纲与进度安排- 教材章节:第三章“顶底复吹转炉冶炼技术”- 内容安排:共6课时,其中理论教学4课时,实践操作2课时- 进度安排:每周2课时,连续3周完成教学内容依据课程目标进行选择和组织,确保科学性和系统性。
顶底复吹转炉设备操作规程模版一、目的和适用范围本操作规程适用于顶底复吹转炉设备的操作管理,旨在确保设备的安全稳定运行,保证生产的顺利进行。
二、术语定义1.顶吹:指通过顶部喷枪向转炉炉料喷吹高压空气及燃料的操作。
2.底吹:指通过底部喷吹装置向转炉底部喷吹高压空气及燃料的操作。
3.复吹:指通过顶部喷枪和底部喷吹装置同时向转炉喷吹高压空气及燃料的操作。
三、操作要求:1.操作人员必须接受专业的培训,并获得相应的操作资格证书。
2.在进行顶底复吹转炉设备操作前,需要对设备进行检查并确保设备处于正常状态。
3.操作人员需要佩戴个人防护装备,包括安全帽、耳塞、防护眼镜、防护手套等。
4.操作人员需要遵守《职业健康和安全法》相关规定,严禁酒后操作、疲劳操作及擅自离岗等行为。
5.操作人员需要熟悉设备的操作流程、设备的结构和性能,并能熟练掌握相关控制仪器的使用。
6.在进行顶底复吹转炉设备操作时,应按照设备操作手册上的要求进行操作,确保操作规范和操作流程的正确性。
7.在操作过程中,要时刻留心设备运行状态的变化,及时调整和控制操作参数,以保证设备的安全运行。
8.出现设备故障或异常情况时,操作人员应及时报告上级,并进行相应的应急处理措施。
9.操作人员在操作结束后,要及时对设备进行清理和维护,并填写相应的操作记录。
四、操作步骤:1.准备工作:1.1检查设备的工作条件并进行必要的调整和修整;1.2检查燃料和空气供给系统,并确保其正常运行;1.3检查顶、底吹设备及控制系统的完好性。
2.顶底复吹操作:2.1根据转炉操作手册的要求,设定顶底喷枪的喷吹参数;2.2打开顶、底吹喷枪进气阀门,开始喷吹操作;2.3根据转炉内状况,及时调整和控制各喷枪的喷吹参数;2.4在喷射操作过程中,要注意观察转炉内的温度、压力等指标的变化,及时调整操作参数;2.5出现转炉异常情况时,应立即停止喷吹操作,并进行相应的应急处理措施;2.6操作结束后,停止顶底喷枪的喷吹,关闭进气阀门,并将设备归位。
目录前言 (1)一、转炉炉型及其选择 (1)二、炉容比的确定 (3)三、熔池尺寸的确定 (3)四、炉帽尺寸的确定 (5)五、炉身尺寸的确定 (6)六、出钢口尺寸的确定 (6)七、炉底喷嘴数量及布置 (7)八、高径比 (9)九、炉衬材质选择 (9)十、炉衬组成及厚度确定 (9)十一、砖型选择 (12)十二、炉壳钢板材质与厚度的确定 (14)十三、校核 (15)参考文献 (16)专业班级学号姓名成绩前言:转炉是转炉炼钢车间的核心设备。
转炉炉型及其主要参数对转炉炼钢的生产率、金属收的率、炉龄等经济指标都有直接的影响,其设计是否合理也关系到冶炼工艺能否顺利进行,车间主厂房高度和与转炉配套的其他相关设备的选型。
所以,设计一座炉型结构合理,满足工艺要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车间设计的关键。
设计内容:100吨顶底复吹转炉炉型的选择与计算;耐火材料的选择;相关参数的选择与计算。
一、转炉炉型及其选择转炉有炉帽、炉身、炉底三部分组成。
转炉炉型是指由上述三部分组成的炉衬内部空间的几何形状。
由于炉帽和炉身的形状没有变化,所以通常按熔池形状将转炉炉型分为筒球形、锥球型和截锥形等三种。
炉型的选择往往与转炉的容量有关。
(1)筒球形。
熔池由球缺体和圆柱体两部分组成。
炉型形状简单,砌砖方便,炉壳容易制造,被国内外大、中型转炉普遍采用。
(2)锥球型。
熔池由球缺体和倒截锥体两部分组成。
与相同容量的筒球型比较,锥球型熔池较深,有利于保护炉底。
在同样熔池深度的情况下,熔池直径可以比筒球型大,增加了熔池反应面积,有利于去磷、硫。
我国中小型转炉普遍采用这种炉型,也用于大型炉。
(3)截锥形。
熔池为一个倒截锥体。
炉型构造较为简单,平的熔池底较球型底容易砌筑。
在装入量和熔池直径相同的情况下,其熔池最深,因此一般不适用于大容量炉,我国30t以下的转炉采用较多。
不过由于炉底是平的,便于安装底吹系统,往往被顶底复吹转炉所采用。
顶底复吹转炉炉型图顶底复吹转炉炉型的基本特征如下:(1)吹炼的平稳和喷溅程度优于顶吹转炉,而不及底吹转炉,故炉子的高宽比略小于顶吹转炉,却大于底吹转炉,即略呈矮胖型。
(2)炉底一般为平底,以便设置喷口,所以熔池常为截锥型。
(3)熔池深度主要取决于底部喷口直径和供气压力,同时兼顾顶吹氧流的穿透深度,力求保持吹炼平稳。
综上所述,100t 顶底复吹转炉采用截锥型炉型较为合适。
二、炉容比的确定炉容比系指转炉有效容积t V 与公称容量G 之比值)t /m (/3G V t 。
转炉炉容比主要与供氧强度有关,与炉容量关系不大。
当供氧强度提高时,随着炉内反应加剧,如果炉膛自由空间不足,必然会发生大量的渣钢喷溅或泡沫渣翻滚溢出,造成较多的金属损失。
为了在较高金属收的率基础上增大供氧强度,缩短吹炼时间,必须有适当的炉容比。
由于顶底复吹转炉吹炼过程比单纯顶吹平稳,且钢渣喷溅高度也比较低,所以顶底复吹转炉的炉容比可略小于顶吹转炉。
一般取t /m 00.1~80.03。
对于容量较小的炉子,铁水比大且Si 、P 、S 含量高,以及供氧强度增加和底部喷口直径大者,取上限。
综上所述,炉容比G V t /取值为0.95。
3m 9595.0==G V t三、熔池尺寸的确定(1)熔池直径D 。
熔池直径指转炉熔池在平静状态时金属液面的直径。
转炉吹氧时间t 与金属装入量G 成正比,而与单位时间供氧量Q 成反比,即:QGt ∝(2-1)在供氧量增大的情况下,若要避免喷溅趋于严重,就必须扩大熔池面积。
也就是说,单位时间供氧量Q 与熔池直径D 的平方成正比,即:D Q 2∝ (2-2) 将式(2-1)与式(2-2)合并,得: tG∝D (2-3) 上式可写为:tGK D = (2-4) 式中 D ——熔池直径,m; K ——系数,参见表2-1;G ——新炉金属装入量,t ,可取公称容量;t ——平均每炉钢纯吹氧时间,min ,参见表2-2。
表2-1 系数k 的推荐值表2-2 平均每炉钢吹氧时间推荐值综上所述,系数k 取值为1.75,吹氧时间t 取值为16min 熔池直径:m 375.41610075.1=⨯==t G KD 取D=4380mm 已知:3m /t 9.6=铁ρ 则:3m 4928.149.6100==池V (2)熔池深度h 。
熔池深度指转炉熔池在平静状态时,从金属液面到炉底的深度。
对于一定容量的转炉,炉型和熔池直径确定后,可利用几何公式计算熔池深度h 。
截锥型熔池:通常倒截锥体顶面直径D b 7.0≈。
熔池体积池V 和熔池直径D 及熔池深度h 有如下关系:2574.0hD V =池因而2574.0D V h 池=则:m 3161.1380.4574.04928.14574.022=⨯==D V h 池 取h=1320mm四、炉帽尺寸的确定顶吹转炉一般都是正口炉帽,其主要尺寸有炉帽倾角、炉口直径和炉帽高度。
(1)炉帽倾角θ。
倾角过小,炉帽内衬不稳定,容易倒塌;过大则出钢时容易钢渣混出和从炉口大量流渣。
倾角一般为 68~60,小炉子取上限,大炉子取下限,这是因为大炉子的炉口直径相对要小些。
综上所述,取 64=θ(2)炉口直径d 。
在满足顺利兑铁水和加废钢的前提下,应适当减小炉口直径,以减少热损失。
一般炉口直径为熔池直径的43%~53%较为适宜。
小炉子取上限,大炉子取下限。
综上所述,取mm 2190m 19.2380.4%50%50==⨯==D d(2)炉帽高度帽H 。
为了维护炉口的正常形状,防止因砖衬蚀损而使其迅速扩大,在炉口上部设有高度为m m 400~300=口H 的直线段。
因此炉帽高度帽H 为:口帽H d D H +-=θtan )(2/1炉帽总容积帽V 为:口口帽帽H d d Dd D H H V 2224))((12ππ+++-=综上所述,取m m 350=口Hm 595.2350.064tan 19.2380.42164tan 21=+-⨯=+-= )()(口帽H d D H取mm 2600=帽H()3222m 0943.21412=+++-=口口帽帽)(H d d Dd D H H V ππ五、炉身尺寸的确定转炉炉帽以下,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,故需确定的尺寸是炉身高度身H 。
22)(44D V V V D V H t ππ池帽身身--==式中:帽V 、身V 、池V ——分别为炉帽、炉身和熔池的容积;t V ——转炉有效容积,为帽V 、身V 、池V 三者之和,取决于炉容量和炉容比。
综上所述:m 9431.3380.4)4928.149043.2195(4)(44222=⨯--⨯=--⨯==πππD V V V D V H t 池帽身身 取 mm 3950=身H六、出钢口尺寸的确定出钢口内口一般都设在炉帽与炉身交界处,以使转炉出钢时其位置最低,便于钢水全部出净。
出钢口的主要尺寸是中心线的水平倾角和直径。
(1)出钢口中心线水平倾角1θ。
为了缩短出钢口长度,以利于维修和减少钢液二次氧化及热损失,大型转炉的1θ趋于减小。
国外不少转炉采用 0,一般为20~15。
综上所述,取 151=θ(2)出钢口直径出d 。
出钢口直径决定着出钢时间,因此随炉子容量而异。
出钢时间通常为2~8min 。
出钢时间过短(即出钢口过大),难以控制下渣,且钢包内静压力增长过快,脱氧产物不易上浮。
时间过长(即出钢口过小),钢液容易二次氧化和吸气,散热也大。
通常出d (cm )按下面的经验公式确定:G d 75.163+=出式中 G ——转炉的公称容量,t 。
综上所述:cm 43.1510075.16375.163=⨯+=+=G d 出取mm 154=出d七、炉底喷嘴数量及布置目前对最佳喷嘴数量和布置方式尚无一致看法。
一般说来,喷嘴多而直径小些好。
生产中喷嘴数量常为2~4个,具体视炉子容量和布置形式而定。
本炉喷嘴取3个。
合理的布置应使底吹和顶吹产生的熔池环流运动方向相同,以获得最佳的搅拌效果,即最快的熔池混匀时间。
为此,应满足以下关系:c c R X R 3.1max ≤≤ (7-1) 而)21tan(211θθ+=H R c (7-2)式中 m ax X ——炉底喷嘴至炉底中心的最大距离,mm ; c R ——顶吹氧流对熔池的冲击半径,mm ; 1H ——顶吹氧枪枪位,mm ; 1θ——顶吹氧枪喷孔夹角; 2θ——顶枪喷出射流的扩张角。
顺便指出,如果炉底喷嘴较多,一般只要半数以上能满足式(7-1)的要求也就可以了。
另外,从实际情况来看,喷嘴呈非对称布置似乎更好些。
要想算出m ax X ,必先算出喉d ,进而求出1H 。
(标态)吹氧时间出钢量每吨钢耗氧量氧流量m in /m 3⨯=对于普通铁水,每吨钢耗氧量为55~65t /m 3(标态),对高磷铁水,每吨钢耗氧量为60~69t /m 3(标态)。
计算氧枪喷头喉口直径:计算氧流量。
取每吨钢耗氧量为603m (标态),纯吹氧时间为16min ,出钢量按公称容量100t 计算,则通过氧枪的氧气流量:(标态)min /m 37516100603=⨯=Q 当Ma=2.0时,1278.0/= p p ;取喷头出口压力MPa 101.0==膛p p ,则喷口滞止氧压为:MPa 790.01278.0101.0==p每个喷孔氧气流量为:min /m 75.93437543===Q q (标态) 由于 0783.1T p A C q D⨯=喉 取95.0=D C ,K T 3000=,又MPa p 790.00=,代入上式,则30010790.0495.0783.175.9362⨯⨯⨯⨯=喉d π由上式可求出 mm 3.39=喉d 顶吹氧枪枪位1H 一般为35~50倍的喉d因此取 m m 5.1768451=⨯=喉d H 取 101=θ 102=θmm 9.473)510(tan 1783)21tan(211=+⨯=+= θθH R c则07.6169.473max ≤≤X取 mm 550max =X八、高径比高径比系指转炉炉壳总高度总H 与炉壳外径壳D 之比值。
实际上它只是作为炉型设计的校核数据。
因此当炉膛内高内H 和内径D 确定后,再根据所设计的炉衬和炉壳厚度,高径比也就被确定下来了。
增大高径比对减少喷溅和溢渣,提高金属收的率有利。
但是高径比过大,在炉膛体积一定时,反应面积反而小,氧气流股易冲刷炉壁,对炉衬寿命不利,而且导致厂房高,基建费用大,转炉倾动力矩大,耗电大。
随着转炉大型化和顶底复吹技术的采用,转炉由细高型趋于矮胖型,即高径比趋于减小。
顶底复吹转炉高径比推荐值为 1.25~1.45。
大炉子取下限,小炉子取上限。
对于容量较小的炉子,铁水比大且Si 、P 、S 含量高,以及供氧强度增加和底部喷口直径大者,取上限。