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氧气顶吹转炉

发布日期:2014-11-04    来源:中国窑炉网   浏览次数:172

    氧气顶吹转炉(oxygen top blown converter)由顶部吹氧进行炼钢的转炉。炉子由转炉炉体及倾动系统、氧枪及供氧系统各部分构成。氧枪要保证按照冶炼要求供给超音速氧流。一个转炉有两个氧枪系统:工作氧枪和备用氧枪,这样可以在工作氧枪损毁时立即换上备用氧枪,不致造成冶炼中断。
 
    转炉炉体包括炉壳、耳轴和托圈、轴承座等金属结构及倾动机构。炉壳由钢板焊成,内衬砌有碱性耐火材料。各国由于资源不同,所用耐火材料也不同。主要有含Mg()较高的白云石砖和高纯度、高密度、高强度的镁碳砖。托圈起着支撑炉体、传递倾动力矩的作用。托圈断面呈矩形,中间焊有直立的带孔筋板,以增加托圈的刚度。转炉托圈两侧设有耳轴,耳轴支撑在轴承上,由齿轮带动,经托圈使炉体倾动。倾动机构是使炉体能倾动的机械设备,以便进行兑铁水、加废钢、取样、出钢和倒渣等工艺操作。倾动机构应能使炉体正反旋转3600。
 
    转炉炉型指工业窑炉壳砌衬后所形成的转炉内膛轮廓。最上端称为炉口,然后由上到下分为炉帽、炉身和炉底三段。炉帽有正口式和偏口式两种,正口式炉帽为轴心对称的截锥形,这样可使兑铁水和出钢分在两侧进行,有利于炉衬均匀受侵蚀,故大多数转炉都采用正口式炉帽。炉身为直圆筒形,炉底为球缺形。是不同吨位的转炉炉型比较示意图。决定转炉炉型的基本参数是炉容比和高宽比。炉容比是指炉型空间所有容积和金属料装入量之比,一般接近1m3/t钢水的密度是7t/m3。这样,炉子内只有1/7为钢水所占据,其余6/7都是空的,保留这样大的空间是为了容纳泡沫渣(见转炉泡沫渣),避免喷溅。但过大的炉容比增加设备投资。
 
    高宽比是指炉型总高度和炉身直径的比。早期增加转炉容量时降低高宽比,即炉子向矮胖方向发展。但这使得两个耳轴距离加大,并导致耳轴中心线弯曲度增大,所以特别大的炉子高宽比又趋向增加。根据高宽比和炉容量即可确定熔池深度和熔池面积。耳轴和托圈 它们不仅承受炉体(包括炉衬)和金属料的重量,在倾动时还承受很大的扭力,炉体受热膨胀还对托圈形成热应力。炉子越大,所受力越大,产生的应力也愈复杂。大炉子两耳轴间跨度增加,耳轴和托圈弯曲变形使减速器内齿轮咬合不好,增加磨损。因此大炉子多采用悬挂式减速系统,也就是把减速器甚至包括电动机全都挂在耳轴上。这样,无论耳轴中心线如何变形,减速器和耳轴都保持相互垂直关系。倾动电动机和减速器是根据倾动力矩的大小来设计的。转炉的倾动力矩包括三部分:
 
    (1)炉壳和炉衬自重引起的力矩,简称空炉力矩;(2)炉内液体金属引起的力矩,简称铁水力矩;(3)转炉倾动系统和耳轴的摩擦力矩。力矩由重心和耳轴位置所决定。空炉的重心是固定的,而铁水重心在炉子转动过程中不断变化,当炉子转到出钢位置,空炉重心和铁水重心位于耳轴的两侧,空炉力矩和铁水力矩方向相反。如果所选耳轴位置和空炉重心很近,有可能造成铁水力矩大于空炉力矩的情况,如果倾动机械的制动不灵,在铁水力矩的作用,炉子会自动下倾而使钢水泼洒在地面上,造成严重事故。
 
    为了避免这个问题,选择耳轴位置时应使空炉力矩总是大于铁水力矩。当倾动机械临时发生故障,可使转炉借助自重自动转回垂直位置。后一种设计称为全正力矩,而前一种称为正负力矩。全正力矩的缺点是提高了力矩的最大值,增大了倾动机械的负荷和设备投资。附属设备 为了保证转炉的正常运转,还要有加料系统、转炉烟气净化回收系统、冷却系统等附属设备。加料系统由许多料仓和带式运输机组成,将各种散装料(石灰、铁矿石、萤石等)由地下料仓运输到炉顶上方。吹炼时根据工艺要求,将不同散装料用电子秤称量后,经由烟道的加料口加入转炉。烟气净化回收系统包括炉气的冷却、除尘和抽引机械,用以回收炉气的物理热和化学热和去除炉气中的细微烟尘颗粒物。

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