转炉系统设备Word格式文档下载.docx

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吹氧时间/min

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14-17

15-18

　　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0.85～1.0的范围，为减少喷溅，炉容比最好在0.90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1.35～1.65的范围内选择。

5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?

　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11-6　托圈与炉身三点球面支撑装置

l一活节螺栓；

2一上球面垫圈组；

3一炉体

连接支撑法兰；

4一下球面垫圈组；

5一水平

销轴；

6一托圈；

7一炉壳　　　

（2）悬挂支撑盘的连接装置结构如图11-7所示。

它是三点支撑连接，位于两个耳轴部位支撑点是基本承重支点；

在出钢口对侧托圈底面与炉壳相连接的支点8，是一个倾动支撑点，传递倾动载荷称为倾动支座。

与倾动支座对称的位置上有导向定位装置7。

图11-7　托圈与炉身悬挂式连接装置示意图

l一炉壳；

2一星形筋条；

3一托圈；

4一耳轴；

5一支撑盘；

6一托环：

7一导向装置；

8—倾动支撑装置

　在耳轴部位的炉壳上焊有星形筋条2，其中心有托环6，支撑盘5装在托环内，它们不同心，有约l0mm的间隙，不管转炉倾动在任一位置，支撑盘与托环顶面线接触支撑，始终沿托环内滚动。

其特点是倾动平稳，无冲击，炉壳膨胀不受约束。

　（3）夹持器连接装置结构如图11-8所示。

在托圈的上、下装有卡板，每个卡板就是一个支撑点。

其数目有4、6、8、10不等，在托圈上的分布也不同。

　（4）薄片钢带连接装置　结构如图11-9所示。

在两侧耳轴的下面各装有5组薄钢带，每组钢带均由多层薄钢片组成，钢带的下端固定在炉壳上，其上端固定在托圈的底面。

在耳轴处托圈上部装有一个绞结连杆结构，它是辅助支撑装置。

当炉体直立时，10组多层薄钢带像个“托笼”一样，支撑炉体全部重量；

炉体倾动时，由离耳轴轴线最远的钢带传递扭矩；

炉体倒置时，炉体的重量由钢带压缩变形与托圈的辅助支撑装置来平衡。

9对转炉的倾动速度和倾动角度有哪些要求?

　转炉的倾动机械是处于高温、多尘的环境下工作，其特点是倾动力矩大、速比高、启动和制动频繁、承受较大的动载荷，因此对转炉的倾动机械提出以下要求：

（1）炉体能正、反倾动360°

，平稳而又准确地停在任一倾角位置上，以满足兑铁水、加废钢、取样、测温、出钢、倒渣、喷补炉等工艺操作的要求；

并与氧枪、副枪、炉下钢包车、烟罩等设备有连锁装置。

（2）根据转炉工艺操作的要求，转炉的倾动速度为无级调速，以满足各项操作的需要。

在出钢、倒渣、人工取样时，转炉要平稳缓慢的倾动，以免钢渣猛烈晃动，甚至喷出炉口；

当空炉，或从水平位置竖起时，转炉均可采用较高的倾动速度，以减少辅助时间；

当接近预定位置时采用低速运行，以便转炉定位准确，操作灵活。

　（3）安全可靠。

当发生故障时，应备有继续工作的能力，坚持到本炉钢冶炼结束。

　（4）由于托圈翘曲变形而引起耳轴轴线发生一定程度的偏斜，此时各齿轮副仍能保持正常啮合。

　（5）倾动机械结构应紧凑、占地面积少、投资省、效率高、维修方便等。

　转炉倾动速度在0.15～1.5r/min。

10转炉倾动机械由哪几部分组成，目前转炉使用的倾动机械有哪几类?

　转炉的倾动机械主要由驱动电动机、制动器、一级减速器和末级减速器组成，末级减速器的大齿轮装套在转炉驱动侧耳轴上。

减速器可选用蜗轮副减速器、或正齿轮减速器、或行星减速器等。

就其传动机械安装的位置，可分为落地式倾动机械、全悬挂式倾动机械。

就其驱动动力除用电力驱动外还可用液压驱动。

目前以采用电力驱动为主。

11什么是落地式倾动机械、全悬挂式倾动机械，全悬挂式倾动机械结构是怎样的，有哪些特点?

（1）落地式倾动机械。

除了装套在耳轴上的末级减速器的大齿轮外，电动机、制动器和所有的传动部件全部安装在高台或地面的地基上。

（2）全悬挂倾动机械。

二次减速器的大齿轮装套在转炉的耳轴上，电动机5、制动器4、一级减速器3都装在悬挂在耳轴的大齿轮箱体2上。

全悬挂倾动机械装有抗扭力装置，可防止箱体转动，并起缓震作用。

全悬挂倾动机械的结构如图11-10所示。

图11-10　全悬挂倾动机械

1一转炉；

2一大齿轮箱；

3一减速器；

4一联轴器；

5一电动机；

6一连杆；

7一缓震抗扭轴

　全悬挂倾动机械是多点啮合，从而消除了由于齿轮位移而引起的啮合不良现象。

并具有结构紧凑、质量轻、占地面积小、运转安全可靠、工作性能好等特点。

12转炉用铁水的供应方式有哪几种，各有什么特点?

　向转炉供应铁水的方式有混铁炉供应、鱼雷罐车（混铁车）供应及铁水罐直接热装等。

目前采用较多的方式是混铁炉、鱼雷罐车供应。

　混铁炉供应工艺流程是：

高炉→铁水罐车→混铁炉→铁水包→称量→兑入转炉。

　混铁炉可协调高炉与转炉的生产周期不一的问题；

能起到均匀铁水成分与温度，稳定转炉冶炼的作用。

为此设有混铁炉专用设备，并占用一定的作业面积，所以投资费用较高。

　鱼雷罐车又称混铁车，其供应铁水的工艺流程是：

高炉→鱼雷罐车→铁水包→称量→兑入转炉。

　鱼雷罐车在铁水运输过程中热量损失少，能够满足转炉生产周期短、铁水需用量大、兑铁频繁及时等特点，并省去了混铁炉设备等费用。

　鱼雷罐车供应铁水方式适用于大型、高速、高效、