第四讲(2)转炉主体设备

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1、1安徽工业大学安徽工业大学转炉主体设备转炉主体设备2考核方式：考试（闭卷考试）/70%平时成绩/30%授课教师：李冬林联系方式：机械楼341Email：密码：201509213炉体炉体支撑装置炉体倾动机构转炉主体设备4转炉主体结构1-炉壳；2-挡渣板；3-托圈；4-轴承及轴承座；5-支撑系统；6-耳轴；7-制动装置；8-减速机；9-电机及制动器5炉壳转炉炉体炉衬炉壳组成炉壳组成 锥形炉帽、 圆筒形炉身和球形炉底。炉壳定义炉壳定义 各部分用钢板成型后再焊接成整体。 炉壳炉壳作用：作用：保证转炉具有固定的形状和足够的强度，能承受相当大的倾动力矩、耐火材料及炉料的重量以及炉壳钢板各向温度梯度所产生的

2、热应力、炉衬的膨胀应力等。 用低合金钢板制作成型，考虑到炉壳各部位受力的不均衡，炉帽、炉身和炉底应选用不同厚度钢板。 炉壳材质炉壳材质炉壳炉壳7炉帽氧气转炉炼钢氧气转炉炼钢环境形状炉口/出钢口冷却方式炉壳炉壳v 炉帽环境：高温炉帽环境：高温300400、喷溅物烧损、烟罩辐射热、喷溅物烧损、烟罩辐射热、 炉料撞击；炉料撞击；炉帽形状：截头圆锥体型或球缺截圆锥形两种。炉帽形状：截头圆锥体型或球缺截圆锥形两种。截头圆锥型：制造简单，但刚度稍差，一般用于30吨以下的转炉；球缺截圆锥型：刚度好，但制造时需先制作好胎模，加工困难。目 的：减少吹炼时的喷溅和热损失，并有利于炉气的收集。加料排炉气插入吹氧管倒

3、渣 炉口炉口/出钢口出钢口炉口作用：炉口采用水冷却优点：使炉口不粘渣或很少粘渣，人工易清除。由于水从耳轴经过，可对耳轴进行冷却。提高炉帽寿命，防止炉口钢板在高温下产生变形。作用：u防止炉口钢板在高温下变形,提高炉帽的寿命；u另外还可以减少炉口结清，而且即使结清也较易清理 氧气氧气转炉转炉炼钢炼钢结构形式：l水箱式和铸造埋管式水箱式水箱式辐射状隔板水箱式水冷炉口同心圆隔板水箱式水冷炉口定义：用钢板焊接有若干个隔水板的水箱。优点：冷却强度大，效果好；制造容易。缺点：但焊口易开裂，安全性较差。水箱式水箱式同心圆铸造埋管同心圆铸造埋管式水冷炉口式水冷炉口分瓣式铸铁埋管分瓣式铸铁埋管式水冷炉口式水冷炉口

4、埋管式埋管式定义：把通冷却水用的蛇形钢管埋铸于铸铁中。优点：安全性和寿命均比水箱式高。缺点：冷却强度不如水箱式。埋管式埋管式水冷炉口与炉壳的连接方式水冷炉口与炉壳的连接方式螺栓连接卡板焊接式销轴加斜楔式-埋管式炉帽上设有出钢口。结构：为了便于修理更换，最好设计成可拆卸式的； 作用：为了便于渣钢分离，使炉内钢水以正常的速度 和角度流入钢包中； 出钢口的位置：应设在炉帽与炉身的连接处。 炉口炉口/ /出钢口出钢口17炉身炉身v 炉身环境：炉身环境：整个转炉炉壳受力最大的部分。转炉的整个转炉炉壳受力最大的部分。转炉的全部重量全部重量通通 过炉身和托圈的连接装置传递到支承系统上且还要过炉身和托圈的连接

5、装置传递到支承系统上且还要 承受承受倾动力矩倾动力矩， v 炉身形状：炉身形状：圆筒形。圆筒形。v 炉身作用：炉身作用：承载、炼钢。承载、炼钢。v 炉身冷却方式：炉身冷却方式：炉帽与炉身也可以通水冷却。炉帽与炉身也可以通水冷却。18炉底v形状： 炉底部分有截锥型和球缺型两种。v炉底与炉身的联接： 分为固定式与可拆式两种。 相应地，炉底结构也有死炉底和活炉底两类整个炉壳的连接有三种方式：活炉帽死炉底；死炉帽活炉底；整体炉壳。活炉帽死炉底：结构简单，重量轻，制造简便，安全可靠等。 修炉时采用上修方式，即把炉衬由炉口送进 炉内进行砌筑。死炉帽活炉底：维护方便，劳动条件好，但需用专用装卸车辆。整体炉壳

6、：结构简单，承载能力大，安全可靠，修炉比较麻烦。21炉帽炉帽炉底炉底2223炉衬炉壳定义：金属炉壳内砌筑的耐火材料。组成：由工作层、填充层和永久层组成。24转炉炉衬转炉炉衬 工作层：工作层：材质采用材质采用镁碳砖镁碳砖，其具有良好的耐火度、高温强，其具有良好的耐火度、高温强度、耐蚀性和抗热震性。工作层厚度为度、耐蚀性和抗热震性。工作层厚度为350800 mm。 填充层：填充层：工作层和永久层之间，由工作层和永久层之间，由镁砂和焦油捣镁砂和焦油捣打成，厚打成，厚度在度在80150 mm。 永久层：永久层：保护炉壳，在靠近炉壳内壁砌上一层或多层标准保护炉壳，在靠近炉壳内壁砌上一层或多层标准砖，修炉

7、时一般不拆除。一般用砖，修炉时一般不拆除。一般用标准镁砖修砌标准镁砖修砌，其厚度，其厚度65345mm，炉底永久层要厚些。，炉底永久层要厚些。25转炉剖面图1）提高耐火材料质量适当提高MgO含量，控制好衬砖的结构，广泛应用镁碳砖。2）采用均衡炉衬提高砌砖炉质量对侵蚀最严重的部位如装料侧，渣线区、炉底等，使用优质耐火砖或加厚砌砖厚度；在侵蚀较轻的部位则采用普通镁质白云石砖或减薄砌砖厚度。3）改进工艺操作改善入炉原料质量，控制好炉渣碱度和氧化性，完善供氧制度，防止喷溅，缩短冶炼周期，准确地控制吹炼终点等。提高炉衬寿命的措施272 2、炉体支撑装置、炉体支撑装置耳轴轴承 底座 托圈的发展 托圈托圈的

8、作用 托圈的结构 托圈的分类托圈的要求托圈的性能 托圈的发展 托圈 早期建造的炉子不带托圈 形式：焊接在炉体上的耳轴板或加强圈来支承。 特点：简单，但炉壳承载不均，其寿命较短，现已不再采用。近代转炉皆采用托圈结构来支承炉体，托圈是转炉 重要承载部件。 托圈的作用 托圈 支撑炉体 传递倾动力矩 承受炉体和钢液的静负荷和传递倾动力矩外，还承受着频繁起动、制动以及碰撞产生的动负荷。 托圈的结构 托圈 大、中型转炉托圈，一般用钢板焊接成箱式结构， 可通水冷却。托圈与耳轴连成整体，转炉则坐落在托圈上。托圈的结构 水冷托圈系统简图水冷托圈系统简图托圈的分类托圈 从加工成型工艺：铸造托圈与焊接托圈 从基本结

9、构划分：剖分式托圈、整体式托圈和开口式托圈对于较小容量转炉的托圈，例如30吨以下的转炉，由于托圈尺寸小，不便自动电渣焊，可采用铸造托圈。铸造托圈目前对于中等容量以上的转炉托圈都采用重量较轻的焊接托圈。焊接托圈做成箱型断面。焊接托圈托圈的分类托圈的分类剖分式托圈为了适应运输条件，托圈可做成剖分式，一般分为二瓣或四瓣。 四瓣剖分式托圈二瓣剖分式托圈定位块剖分面位置的选择应避开托圈最大应力值所在的断面，特别是最大切力所在的断面 托圈的分类整体式托圈托圈是钢板焊接的箱形结构， 两侧分别同驱动侧耳轴座和 从动侧耳轴座焊接成一个整 体托圈。 钢板材料是日本钢号 SM41C。 耳轴座与耳轴是一个整体铸件，其

10、材料是SCW49。 托圈的分类开口式托圈结构：托圈做成半圆形开口式，炉体通过 三点支承在托圈上，当三个轴承上 盖拆开后，整个炉体可从炉座中退 出。特点：可以快速更换整个炉体，提高炉座利用率。 托圈的要求h炉体和钢液的静负荷及倾动力矩；g频繁起动、制动以及碰撞产生的动负荷；f承受来自炉体、盛钢桶、渣罐以及喷溅物的热辐射。足够强度和刚度托圈的性能（1）托圈与耳轴座之间采用的是一个整体铸件，材料是 SCW49；并在两者之间采用逐渐平缓过渡方法，防 止应力集中。（2）为了增强耳轴座焊接处的强度和刚度，在耳轴座焊接 处附近焊有横隔板；以及在两耳轴同一侧两块横隔板 之间，焊有7块均匀分布的立筋板。（3）在