140T_转炉炉型设计

《河北纵横集团丰南钢铁有限公司联合重组暨城市钢厂搬迁改造项目》环境影响报告书简本1、项目由来河北纵横集团丰南钢铁有限公司联合重组暨城市钢厂搬迁改造项目拟建于河北省唐山市丰南区。

近年来，为实现地方钢铁企业聚集发展、优化产业布局、调整产品结构、推进节能减排和完善城市主体功能，在丰南区政府的谋划下，由唐山国丰钢铁有限公司牵头，整合唐山丰南地区的小型钢铁企业，组建了唐山渤海钢铁有限公司，开始筹划实施唐山渤海钢铁有限公司联合重组暨城市钢厂搬迁改造项目。

本项目被列入国务院批准的《河北省钢铁产业结构调整方案》，是河北省钢铁产业结构调整重点项目。

2014年12月5日，本项目获得河北省发改委批准的备案手续。

此后，由于港中旅退出国丰公司（唐山渤海钢铁有限公司的牵头公司），项目一直未开工建设。

2016年10月10日，丰南区人民政府通过公开招商形式引进战略投资者建设唐山渤海钢铁项目。

经过与多家意向合作企业深入洽谈，最终丰南区政府与河北新华联合冶金控股集团达成合作协议，并于2016年11月2日正式签约。

河北新华联合冶金控股集团注册成立了河北纵横集团丰南钢铁有限公司，独资建设该项目，项目名称变更为河北纵横集团丰南钢铁有限公司联合重组暨城市钢厂搬迁改造项目（以下简称“本项目”）。

2014年12月5日，河北省发改委批准了本项目的备案。

原项目为建设800万吨钢规模的现代化钢铁联合企业,考虑到目前钢铁行业普通钢材产能过剩，企业经济效益下滑，在调研目标区域市场的基础上，丰南钢铁公司结合新工艺新技术的发展进步情况，决定在保持最终设计规模基本不变的情况下，对项目的生产工艺装备进行调整。

调整后本项目年产生铁790万吨、钢770万吨、钢材747万吨。

调整后本项目的焦化部分和钢铁部分分别获得了河北省发改委的备案。

1.1.3项目建设必要性和有利条件①本项目的建设有利于贯彻河北省钢铁产业结构调整的总体部署近年来，河北省政府以化解过剩产能为重点，大力推进供给侧结构改革，积极落实钢铁产业结构调整工作，先后出台了《河北省钢铁产业结构调整方案》、《化解产能严重过剩矛盾实施方案》和《河北省大气污染防治目标责任书》等文件。

《t转炉炉型设计》doc版《t转炉炉型设计》doc版课题名称140T 转炉炉型设计专业班级冶金0504 班姓名秦胜利系部冶金学院指导教师王鸿雁时间2007 年12 月9 日~ 12 月15 日序言现在钢铁联合企业包括炼铁，炼钢，轧钢三大主要生产厂。

炼钢厂则起着承上启下的作用，它既是高炉所生产铁水的用户，又是供给轧钢厂坯料的基地，炼钢车间的成产正常与否，对整个钢铁联合企业有着重大影响。

目前，氧气转炉炼钢设备的大型化，生产的连续化和高速化，达到了很高的生产率，这就需要足够的设备来共同完成，而这些设备的布置和车间内各种物料的运输流程必须合理，才能够使生产顺利进行。

转炉是炼钢车间的核心设备，设计一座炉型合理满足工艺需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设计的关键。

140T 转炉炉型设计 1 炉型设计步骤(1) 列出原始条件：公称容量，铁水条件。

废钢比，氧枪类型以及吹氧时间等。

(2) 根据条件选炉型(3) 确定炉容比(4) 计算熔池直径，熔池深度等尺寸(5) 计算炉帽尺寸(6) 计算炉身尺寸(7) 计算出钢口尺寸(8) 确定炉衬厚度(9) 确定炉壳厚度(10) 校核H/D (11) 绘制炉型图2 炉型设计与计算2.1 本次设计任务：设计140T 转炉炉型(1) 原始条件炉子平均出钢量为140t , 钢水收得率为92% ，最大废钢比取20% ，采用废钢矿石法冷却。

铁水采用低磷生铁[W(si)≤0.85%,W(F)≤0.2% W(5)≤0.05%] ; 氧枪采用三孔拉瓦尔型喷头，设计氧压为1.0mpa (2) 炉型选择根据原始条件采用筒球形炉型作为此次设计的转炉炉型(3) 炉容比，取V/T=0.989 2.2 炉型尺寸的计算(1) 熔池尺寸的计算①熔池直径计算：计算公式: D=k (G/t) 1/2 熔池直径式中: K—常数，取1.57 ；G—金属装入量，t ；T—吹氧时间，min 。

a: 确定初期金属装入量为G G=2T/2+B*1/2 式中：T——平均出钢量为，140t ；B——常数，取15% ；η金——金属收得率为92% ；G=2×140/2+15%*1/92%=141.557(t) V金=G/ρ金=141.557/6.8=20.817(m3) B: 确定吹氧时间：根据生产实践，吨钢耗氧量一般低磷铁水约为50~57 则供氧强度=吨钢耗氧量/吹氧时间=57/14=14[m3/(t*min)] D=1.57(141.557/14)1/2=4.99m 熔炉深度计算筒球型熔池深度的计算公式为：h熔=V金+0.046D3/0.79D2=20.817+0.046*4.993/0.79*4.992=1.35m 熔池其他尺寸的确定球冠的弓形高度: h1=0.15D=0.15×4.99=4.54m 球冠的曲率半径：R=0.91×D=0.15×4.99=4.54m 2.3 炉帽尺寸的确定(1) 炉口直径d0：d0=0.48D=0.48×4.99=2.4m (2) 炉帽倾角θ 取64°；(3) 炉帽高度(H 帽) 式中：Ho——炉口高度，取0.4m 在炉口设置水箱式水冷炉口2.4 炉身尺寸确定(1) 炉膛直径( 无加厚段) (2) 根据选定的炉容比为0.989 ，可求出炉子总容积为炉身高度: 则炉型内高: 2.5 出钢口尺寸计算(1) 出钢口直径: (2) 出钢口衬砖外径dr=63+1.7571/2=(6+1.75*140)1/2=17.5CM=0.175m (3) 出钢口长度dT =6dT=6*17.5=105cm=1.05m (4) 出钢口倾角β取18°LT=TdT=7×17.5=122.5cm=1.225m 符合高宽比的推荐值，因此认为所涉及的炉子尺寸是基本合适的。

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。

1 40T 转炉炉型设计序言现在钢铁联合企业包括炼铁，炼钢，轧钢三大主要生产厂。

炼钢厂那么起着承上启下的作用，它既是高炉所生产铁水的用户，又是供应轧钢厂坯料的基地，炼钢车间的成产正常与否，对整个钢铁联合企业有着重大影响。

目前，氧气转炉炼钢设备的大型化，生产的连续化和高速化，到达了很高的生产率，这就需要足够的设备来共同完成，而这些设备的布置和车间各种物料的运输流程必须合理，才能够使生产顺利进展。

转炉是炼钢车间的核心设备，设计一座炉型合理满足工艺需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设计的关键。

140T 转炉炉型设计1 炉型设计步骤(1) 列出原始条件：公称容量，铁水条件。

废钢比，氧枪类型以及吹氧时间等。

(2) 根据条件选炉型(3) 确定炉容比(4) 计算熔池直径，熔池深度等尺寸(5) 计算炉帽尺寸(6) 计算炉身尺寸(7) 计算出钢口尺寸(8) 确定炉衬厚度(9) 确定炉壳厚度(10) 校核H/D(11) 绘制炉型图2 炉型设计与计算2.1 本次设计任务：设计140T 转炉炉型(1) 原始条件炉子平均出钢量为140t , 钢水收得率为92% ，最大废钢比取20% ，采用废钢矿石法冷却。

铁水采用低磷生铁[W(si)≤0.85%,W(F)≤0.2% W(5)≤0.05%] ; 氧枪采用三孔拉瓦尔型喷头，设计氧压为1.0mpa(2) 炉型选择根据原始条件采用筒球形炉型作为此次设计的转炉炉型(3) 炉容比，取V/T=0.9892.2 炉型尺寸的计算(1) 熔池尺寸的计算①熔池直径计算：计算公式: D=k (G/t) 1/2熔池直径式中:K—常数，取1.57 ；G—金属装入量，t ；T—吹氧时间，min 。

a: 确定初期金属装入量为GG=2T/2+B*1/2式中：T——平均出钢量为，140t ；B——常数，取15% ；η金——金属收得率为92% ；G=2×140/2+15%*1/92%=141.557(t)V金=G/ρ金=141.557/6.8=20.817(m3)B: 确定吹氧时间：根据生产实践，吨钢耗氧量一般低磷铁水约为50~57 那么供氧强度=吨钢耗氧量/吹氧时间=57/14=14[m3/(t*min)] D=1.57(141.557/14)1/2=4.99m熔炉深度计算筒球型熔池深度的计算公式为：h熔=V金+0.046D3/0.79D2=20.817+0.046*4.993/0.79*4.992=1.35m 熔池其他尺寸确实定球冠的弓形高度:h1=0.15D=0.15×4.99=4.54m球冠的曲率半径：R=0.91×D=0.15×4.99=4.54m2.3 炉帽尺寸确实定(1) 炉口直径d0：d0=0.48D=0.48×4.99=2.4m(2) 炉帽倾角θ 取64° ；(3) 炉帽高度(H 帽)式中：H o——炉口高度，取0.4m在炉口设置水箱式水冷炉口2.4 炉身尺寸确定(1) 炉膛直径( 无加厚段)(2) 根据选定的炉容比为0.989 ，可求出炉子总容积为炉身高度:那么炉型高:2.5 出钢口尺寸计算(1) 出钢口直径:(2) 出钢口衬砖外径d r=63+1.7571/2=(6+1.75*140)1/2=17.5CM=0.175m(3) 出钢口长度d T' =6d T=6*17.5=105cm=1.05m(4) 出钢口倾角β取18°L T=T dT=7×17.5=122.5cm=1.225m符合高宽比的推荐值，因此认为所涉及的炉子尺寸是根本适宜的。

转炉炉型设计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、金属收得率、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，车间主厂房高度和转炉配套的其他相关设备的选型。

2.1 炉型的选择本设计为150t的中型转炉，选用筒球型转炉。

2.2 炉容比与高宽比2.2.1 炉容比（V/T , m3/t）炉容比是转炉有效容积与公容量的比值，主要与供氧强度有关，本设计选取炉容比为0.932.2.2 高宽比高宽比是指转炉炉壳总高度与炉壳外径的比值，是作为炉型设计的校核数据。

在1.25-1.45之间。

2.3 转炉主要尺寸的确定2.3.1 熔池尺寸（1）熔池直径D熔池直径是指转炉熔池在平静状态时金属液面的直径。

可根据公式D?KG ——新炉金属装入量，t；（取公称容量） t ——吹氧时间，min，取16min K——比例系数，取1.70则熔池直径D?K1.7×√（150÷16）＝5.21m熔池深度是指转炉熔池在平静状态时，从金属液面到炉底的深度。

对于筒球型熔池，取球缺体半径R = 1.1D = 5726mm，此时熔池体积VC与熔池直径存在如下关系：VC?0.790hD?0.046D，即h0?23VC?0.046D0.79D23。

熔池体积VC = 装入量/比重 =150/5.0 = 30m3 则熔池深度h0?VC?0.046D0.79D23＝（30+0.046×5.21）/（0.790×5.21）＝1.70m322.3.2 炉帽尺寸（1）炉帽倾角?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。

在本设计中取? = 60°.（2）炉口直径d0本设计中取炉口直径为熔池直径的48%，即d0 = 5.21×48% = 2.5m =2500mm (3) 炉帽高度H帽口 = 350 mm，则炉帽高度为：取炉口上部直线段高度HH帽 = ?(D?d)tan??H= 1/2（5.21 — 2.5）tan60°+ 0.35 = 2.70m 0022.3.3 炉身尺寸（1）炉身直径转炉炉帽以下，熔池面以上的圆柱体部分称为炉身。

学号：河北联合大学成人教育课程设计说明书180t顶吹氧气转炉炉型设计课程设计题目：学院：专业：班级：姓名：指导教师：2013年10月20日一、设计任务：1、原始条件炉子的平均出钢量为180t，钢水的收得率为92%，最大废钢比去20%，采用废钢矿石冷却，铁水采用P08低磷生铁[W(Si)≤ 0.85%, W（P）≤0.2%, W(S) ≤2、炉型选择：转炉炉型是指转炉炉膛的几何尺寸。

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设计的关键。

目前，转炉大体上归为以下三种炉型：筒球形、截锥形、锥球形。

为了满足顶吹的要求，炉型趋于矮胖型，且炉底为弧底，所以选筒球形。

3、炉容比：由于顶吹转炉吹炼过程中比较中稳，产生泡沫渣的量较多，因此炉容比的量较多，因此炉容比比顶吹炼的稍大，一般可选用0.90--- m333/t4、熔池尺寸计算中国设计部门推荐采用公式：D=D－熔池直径，m；G－新炉金属装入量，T； t－吹氧时间，min K－比例系数，（如表3－5所示）表3－5 不同吨位下的推荐K值吨位/t <20 30～50 50～120 200 250大容量取下限，小炉子取上限K此处根据180t 吨位取K 值为1.6。

老炉比新炉多产刚系数，一般B=10%～40%，大型转炉取下限，小型转炉取上限，此处取15%； a 、确定初期金属装入量G ： 212T G B η=•=+金2×1802+0.15 ×10.92 =182(t) 根据熔池的定义，熔池体积V 池应等于金属液体积V 金。

即V 池=V 金； 式中 V 金－新炉金属装入量占有的体积，V 金＝G 初/ρ金，【 ρ金：钢液密度33。

】熔池体积V 池 ： V 池=V 金= G 初/ρ金=1826.83；b 、确定吹氧时间（t ）=吨钢耗氧量（m 3/t ）供氧强度[m 3/(t·min)]；根据生产实践经验，供氧强度，一般低磷铁水为50～57 ，高磷铁水为62～69 m 3/ t 钢，本设计采用的是低磷铁水，取吨钢耗氧量为51m 3/ t 钢，而吹氧时间的选择如表表3-6 吹氧时间推荐值转炉吨位/t <50 50～80 >120 时间t/min12～1614～1816～20此处根据转炉吨位180t ，选择吹氧时间的推荐值为16min 。