100万吨年产规模小方坯氧气转炉车间工艺设计(3)

车间设计是对工厂内机械、建筑的位置、高度进行一系列的设计计算,并且绘制图形进行说明。设计是否合理,会影响到工厂生产。所以设计方案要经过比


车间设计是对工厂内机械、建筑的位置、高度进行一系列的设计计算,并且绘制图形进行说明。设计是否合理,会影响到工厂生产。所以设计方案要经过比较,选择较好的。不但使工厂的生产顺利进行,还有较好的收益。总而言之,炼钢车间工艺设计影响一个工厂能否正常运营,能否安全生产及长远发展的可能性。

1.3 氧气转炉概述

对于炼钢厂,氧气转炉会影响到车间的生产和经济收入,对工艺的顺利进行也会起到重要的影响。所以,选择合适的氧气转炉是至关重要的,它可以使得工厂顺利进行生产。而在氧气转炉设计中,它的炉型设计是重中之重。

1.4 顶吹转炉炉型及各部分尺寸2

1.4.1 转炉炉型及其选择

转炉的组成:炉帽、炉身、炉底。因为炉型中,大部分炉帽为截锥形,炉身是圆柱形。到目前为止炉型总共有三种样式。当我们计算出转炉容量后,就可以选择出适合此次设计的转炉炉型。

1.5 转炉炉衬

1.5.1 炉衬材质选择

转炉炉衬的使用寿命对工厂的生产有着一定的影响,而影响转炉炉衬的因素也有很多。选择合适的炉衬材质对提高炉衬使用寿命有很大的作用。

选择炉衬的材质要考虑以下几个方面:

(1)较高的耐火度;

(2)在高温条件下工作,要有较高的机械强度;

(3)稳定的化学性能;

(4)良好的耐急冷急热性能;

(5)资源丰富,价格低廉。

1.5.2 炉衬结构和其尺寸

炉衬在多数情况下包含有三个部分,但并不是所有的转炉炉衬都是如此,也会根据情况的不同,适当的增加或者减少所需要的结构。而常用的结构分别是永久层、填充层和工作层。在实际情况中,填充层大多数是放在中间位置,使用的材质为焦油镁砂,所需要的尺寸大约在80~l00mm之间。但不是所有的转炉都需要设置填充层。与金属、熔渣和炉气接触的内层炉衬称为工作层。它的工作环境较复杂,所以它的要求较高。

当容量在100t以下,炉帽的永久层厚度在60~115mm之间,工作层厚度是400~600mm;加料侧的炉身永久层厚度在115~150mm之间,工作层厚度是550~700mm;而出钢侧的炉身永久层厚度在115~150mm之间,工作层厚度是500~650mm;最后炉底永久层的厚度在300~450mm之间,工作层厚度是600~650mm。

1.5.3 转炉炉衬修砌

目前使用较为广泛的方法分为两种,分别为上修和下修。在中小转炉更多的使用下修法,将转炉做成活炉底,炉底可以拆卸,卸下的炉底由炉底车(见图1-2)开出至其他位置修砌,炉身和炉底分别修砌完毕后再组合成一个整体。设计时留出备放炉底车和修炉车的位置。而在大中型转炉中,上修法更广泛地使用。

 图1-1 炉底车

1.6 转炉金属构件

构件主要由三部分组成,它们分别是炉壳、支承装置和倾动机构。对于转炉起到辅助的作用。

1.6.1 炉壳

炉壳的结构构成一共有三种,它们分别是炉帽、炉身及炉底。

在此次设计中,炉口的形式使用水冷炉口,它有两种形式:一种水箱式;另一种埋管式 (见图1-2)。第一种虽然容易制作,但有烧穿的危险;第二种制作困难,但安全系数高。炉帽的形状经常用截圆锥形。

炉身由于受力最大,最好设计为圆柱形。

炉底则使用球冠型。虽然它的制作过程和内衬砌筑比较困难,但强度较高,经常用于大型转炉。

图1-2 水冷炉口

 (a)水箱式;(b)埋管式

1.6.2 支承装置

支撑装置有:托圈、连接装置、耳轴和轴承。

托圈起到承载转炉和传动的作用,在大多数情况下,使用钢板焊接成箱形进行四种环绕,两端焊接有耳轴座,装耳轴时使用。