发布时间 : 星期日 文章设计一座公称容量为80吨的转炉和氧枪更新完毕开始阅读39e8168383d049649a665805
辽宁科技学院课程毕业设计(论文)
/mm 断面宽度400 730 900 760 /mm 盖板厚度255 80 100 83 /mm 腹板厚度130 55 80 75 /mm 质量/t 64 182
（2）耳轴与托圈的连接方式 法兰螺栓连接
（3）炉壳与托圈的连接选用吊挂式连接装置。 且与焊在托圈盖板上的支座绞接。 （4）耳轴
耳轴直径的确定
不同容量的转炉耳轴直径如表1-3-1所示 转炉容量/t 30 50 130 200 1000~1050 300 1100~1200 835 150 70 该结构是用螺栓将炉壳吊挂在托圈上，三个螺栓在圆周上呈120?布置，
耳轴直径630~650 800~820 850~900 /mm 根据需要本设计选择的耳轴直径为840mm
二 转炉氧枪设计
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2.1 氧枪喷头尺寸计算
喷头主要参数计算公式
(1) 氧流量计算
氧流量是指单位时间通过氧枪的氧量（Nm3/min）。氧流量的精确计算应根据物料平衡求得。简单计算氧流量则可用下式：
氧流量?每吨钢耗氧量?出钢量 Nm3/min
吹氧时间对于普通铁水，每吨钢耗氧量为55～65Nm3/t，对于高磷铁水，每吨钢耗氧量为60～69Nm3/t。本设计取60 Nm3/t.
(2) 喷头孔数
现代转炉氧枪都用多孔喷头，本设计采用四孔喷头。 (3) 理论计算氧压及喷头出口马赫数M
理论计算氧压（又称设计工况氧压）是指喷头进口处的氧气压强，近似等于滞止氧压P0，它是喷头设计的重要参数。喷头出口马赫数M是喷头设计的另一个重要参数，目前国内外氧枪喷头出口马赫数M多选用2.0左右。M值与滞止氧压P0和喷头出口压力P的比值（P/P0）有确定的对应关系。如图1-4-1。
图1-4-1 M与Po、V之间的关系
表1-4-1 M、V、P0之间的关系 氧射流出口温度氧射流出口音速M V/m/s P0/MPa 备 注 /K /m/s 1.5 200 270 405 0.371 假定氧气滞止温度2.0 161 242 485 0.790 为290K,炉内环境2.5 129 217 542 1.726 压力为1.01MPa 3.0 104 195 582 3.711 2.1.1转炉氧枪喷头尺寸计算 公称容量80t转炉设计氧枪喷头尺寸。采用普通铁水。冶炼钢种以碳素结构 钢和低合金钢为主。 (1) 计算氧流量
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取每吨钢耗氧量为60Nm3,纯吹氧时间为16min，出钢量按公称容量80t 计算，则通过氧枪的氧流量： Q?每吨钢耗氧量?出钢量60?80??300Nm3/min
吹氧时间16(2) 选用喷孔出口马赫数与喷孔数
马赫数确定原则已如前述。综合考虑，选取马赫数M=2.0。
参照同类转炉氧枪使用情况，对于80t转炉喷孔数取4孔，能保证氧气 流股有一定的冲击面积与冲击深度，熔池内尽快形成乳化区，减少喷溅，提 高成渣速度和改善热效率。 (3) 设计工况氧压
根据等熵流表，当M=2.0时,P/Po?0.1278；取喷头出口压力
5（P膛为炉膛压力，此处按近似等于大气压力计算）， P?P膛?1.3?10MPa则喷口滞止氧压：
Po?P膛P/P0?10.17?105Pa
取设计工况氧压近似等于滞止氧压。
(4) 计算喉口直径
喷头每个喷孔氧气流量：
Q300 q?? ?75m3/min44A?P由喷管实际氧气流量计算式： q?1.784CD喉0，
T05取CD?0.90，T0?290K，又P?10.17?10Pa，代入上式，则 o2?d喉10.17?10575?1.784?0.90?4?290。
由上式可求出 d喉?0.03 m=30mm (5) 求喷孔出口直径
根据等熵流表，在M=2.0 时，A出/A喉?1.6875， 即
?42d出?1.6875??42d喉，故喷孔出口直径：
d出?1.6875d喉?1.6875?30?39mm
(6) 计算喷孔扩张段长度
取扩张段的半锥角?为50,则扩张段长度 L扩?d出?d喉2tan??39-30?51.4mm
2tan5? 11
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(7)收缩段长度
取收缩α收=50°，则收缩半角为25°收缩段的长度由作图法确定，
L1=91mm
2. 2转炉氧枪枪身尺寸计算
氧枪枪身由三层无缝钢管套装而成，内层管是氧气通道，内层管与中层 管之间是冷却水进水通道，中层管与外层管之间是冷却水出水通道。参见图 1-4-1。 计算相关公式：
按气体状态方程，标准状态下的流量Q向工况流量Q0的换算： Q0?P标T0?Q （1-1） P0T标 式中 P标——标准大气压，Pa； P0——管内氧气工况压力，Pa；
T标——标准温度，273K；
T0——管内氧气实际温度（即氧气滞止温度）。
图1-4-1 氧枪示意图
中心氧管内截面积：
Q F1?0 （1-2）
Vo
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