转炉系统设备

转炉系统设备转炉系统设备 1 1 转炉的公称吨位怎样表示，我国顶吹转炉的最大公称吨位是多少转炉的公称吨位怎样表示，我国顶吹转炉的最大公称吨位是多少 转炉的公称吨位又称公称容量，是用炉役炉平均出钢量来量度。例如 120t 转 炉，即炉役炉平均出钢量为 120t；300t 转炉，炉役炉平均出钢量是 300t。用炉 役炉平均出钢量表示公称吨位，既不受装入炉料中铁水比例的限制，也不受浇铸 方法的影响。根据转炉的炉出钢量，可以计算出相应的装入量。 出钢量=装入量/金属消耗系数(11-1) 装入量=出钢量×金属消耗系数(11-2) 金属消耗系数为吹炼 1t 钢所消耗钢铁料的数量， 由于原材料及操作条件的不 同，金属消耗系数也不一样。 顶吹转炉公称吨位在 lOOt 以下的为小型转炉，公称吨位在 200t 以上的为大 型转炉，100～200t 的为中型转炉。目前我国转炉最大公称吨位是 300t。不同吨 位转炉的冶炼周期和吹氧时间推荐值见表 11-1。 表 11-1冶炼周期和吹氧时间推荐值 30-100转炉公称吨位/t＜30＞100 22-3838-45冶炼周期/min28-32 14-1715-18吹氧时间/min12-16 注：应结合供氧强度、铁水成分及所炼钢种等具体情况确定。 2 2 什么是转炉炉型，选择转炉炉型的依据有哪些什么是转炉炉型，选择转炉炉型的依据有哪些 转炉炉型指砌砖后转炉的内型的几何形状。选择转炉炉型应考虑以下因素： (1)有利于炼钢过程物理化学反应的进行；有利于炉液、炉气运动；有利于熔 池的均匀搅拌。 (2)喷溅要小，金属消耗要少。 (3)炉壳容易加工制造；炉衬砖易于砌筑；维护方便，炉衬使用寿命长。 (4)有利于改善劳动条件和提高转炉的作业率。 3 3 转炉炉型有哪几种，各有什么特点转炉炉型有哪几种，各有什么特点 已投产的顶吹转炉炉型有筒球型和锥球型两种。推荐采用锥球型。转炉炉型 如图 11-1 所示。 图 11-1顶吹转炉炉型示意图 a 一筒球型；b—锥球型 (1)筒球型。熔池由圆筒体与球缺体组合而成，如图 11-1a 所示。它的特点是 炉型简单，炉壳加工容易，内衬砌筑方便，有利炉内反应的进行。如攀钢 120t 转炉，太钢 50t 转炉等，都是筒球型的炉型。 (2)锥球型。熔池由倒圆锥台体与球缺体组合而成，如图 11-1b 所示。锥球型 熔池更适合于炉液的运动， 利于物理化学反应的进行， 在熔池深度相同的情况下， 若底部尺寸适当，熔池直径比筒球型相应大些，因而增加了反应面积，有利于脱 除 P、S。如宝钢 300t 转炉，首钢 210t 转炉就是这种炉型。 4 4 转炉的主要参数有哪些转炉的主要参数有哪些 转炉的主要参数有： (1)转炉的公称吨位。这在前面 11-1 题中已有阐述。 (2)炉容比。又称容积系数，即转炉砌砖后的工作容积 (又称有效容积)与公称 吨位之比，可用符号 V/T 表示，单位是 m3/t。炉容比是表明每公称吨位钢所需要 的冶炼空间。原料中铁水比例多，或铁水中Si、P 含量高，或者冷却剂以铁矿石 (或氧化铁皮)为主，炉容比应选择大些。炉容比一般在～的范围，为减少喷溅， 炉容比最好在以上。 (3)高宽比。转炉总高与炉壳外径之比，用H 总/D壳表示。高宽比过大，转炉炉 体细长， 导致厂房高度及相关设备高度增高，因而基建投资费用和设备费用也相 应增多；高宽比过小，转炉是矮胖型，喷溅物易于从炉口喷出，热量、金属损失 较大，同时也恶化了操作人员的劳动环境。所以，高宽比也是衡量转炉设计是否 合理，各参数选择是否恰当的一个标志。一般高宽比在～的范围内选择。 5 5 转炉为什么采用水冷炉口，怎样维护炉帽转炉为什么采用水冷炉口，怎样维护炉帽 吹炼过程中， 高温炉气以一定速度冲出炉口， 同时还带出喷溅物粘附于炉口， 很难清理；在加废钢、兑铁水时，炉口还要受到冲撞和高温冲刷；因此炉口部位 的耐火衬砖极易损坏， 发生炉口变形， 与炉衬砖寿命不能同步， 又不便维护修理。 所以在炉口装有水冷构件，以减缓炉 El 损坏变形，使其能与炉衬砖寿命同步。 炉帽上设有出钢口，它经常受高温炉气和喷溅物的直接热作用。为了保护炉 帽减小变形， 在炉帽外壳钢板上焊有环形伞状挡渣板，可以避免喷溅物直接粘附 在炉帽外壳钢板上，同时对炉体和托圈也起到了保护作用。还可用环形冷却水管 冷却炉帽。 6 6 转炉炉体由哪几部分组成，炉底的结构有哪两种形式各有什么特点，炉壳采转炉炉体由哪几部分组成，炉底的结构有哪两种形式各有什么特点，炉壳采 用什么材料制作用什么材料制作 转炉炉体是由炉帽、炉身、炉底 3 部分组成。其中炉底结构有两种类型，即 固定式死炉底和可拆卸式活炉底。固定式炉底的转炉，其炉壳是一个整体，修砌 炉衬时，从炉口进入炉内工作，称为上修法。可拆卸炉底的转炉，炉帽与炉身的 外壳是一个整体，炉底与炉身用螺栓固定；修炉时首先拆下炉底，炉身内衬与炉 底分别进行拆、砌，然后将修砌好的炉底运来安装；修炉时是从炉身下部进入炉 内，因此也称下修法。 吹炼过程中，转炉炉壳始终处在高温下工作，制作炉壳的钢板不仅要承受耐 火材料、金属液、熔渣液的全部重量；倾动时要承受扭转力矩的作用，还要适应 高温频繁作业的特点。为此要求炉壳在高温下不变形，在热应力作用下不破裂， 具有足够的强度和刚度。采用优质低合金钢容器钢板制作。炉壳钢板厚度可根据 转炉的公称吨位，并参考已投产相应转炉的数据及国家钢板标准选用。 7 7 转炉的托圈与耳轴的作用是什么，其结构是怎样的，各用什么材料制作转炉的托圈与耳轴的作用是什么，其结构是怎样的，各用什么材料制作 托圈与耳轴是支撑转炉炉体和传递倾动力矩的构件。托圈断面为矩形箱体结 构，在中间焊有垂直筋板以增加其刚度，托圈内通水冷却，可降低热应力。其材 质可用优质 Q345 钢板焊接成型，或用铸钢成型。为了制造加工、运输的方便， 大型转炉的托圈可分段制造后再组装成一体。图 11-4 是剖分成 4 段加工的托圈 示意图。 另外还有一种托圈是半圆形开口式结构，称为马蹄形托圈，如图 11-5 所示。 这种托圈，转炉炉体可以整体移出，易地拆炉修砌，能实现一吹一的吹炼模式。 图 11-5马蹄形托圈 1—倾动用机械；2 一轴承；3 一支撑伸出轴； 4 一托圈；5 一转炉炉体 耳轴必须具有足够的强度和刚度，可用 40Cr 合金钢锻造加工制造。耳轴受热 会产生轴向伸长和翘起变形，因此为适应耳轴伸长的位移，有一侧耳轴的轴承选 用轴向游动的， 其轴承支座为铰链连接结构； 通常将驱动侧耳轴的轴承选用轴向 固定的，而另一侧耳轴的轴承选用轴向游动的。耳轴也可通水冷却。 8 8 转炉托圈与炉身的连接固定装置有哪些种，其结构是怎样的转炉托圈与炉身的连接固定装置有哪些种，其结构是怎样的 托圈与炉身连接固定装置的形式有三点球面支撑装置、悬挂式装置、夹持器 连接装置、薄片钢带连接装置等。新建大型转炉多采用三点球面支撑装置。 (1)三点球面支撑装置。三个支撑点的位置是：一个在出钢口对侧托圈的中心 线上，其余两个与其呈 120°角位置；每一个支撑点都由焊接在托圈上的水平销 轴座、水平销、活节螺栓、两组凹凸球面垫圈以及固紧螺母组成，如图 11-6 所 示。 图 11