46转炉设计报告(毕业设计)

武汉科技大学本科毕业设计I摘要钢铁工业是我国国民经济的支柱产业。我国钢铁产量连续十几年雄踞世界首位，已经成为了世界上最大的钢铁生产国和消费国，为国民经济的持续、稳定、健康发展做出来突出贡献。炼钢是钢铁生产过程中的重要环节，而氧气转炉炼钢法则是目前国内外主要的炼钢方法。钢铁市场的繁荣对钢铁产品的质量提出了更高的要求，为此我们必须采用新的设计理念和设计方法来满足新时代炼钢工艺水平。在本次设计中，我们小组以奥钢联氧气转炉为模型，参考国内外已成功使用的各种转炉的结构和设计方法，来进行设计。首先根据所要求的吨位确定炉型的尺寸，选出合适的炉衬尺寸，由此确定出炉壳的基本尺寸。尺寸确定后进行炉壳的强度计算、热应力计算、焊缝的强度校核。设计出的转炉在所要求的吨位下具有良好的承载能力和安全系数。关键词：转炉炉壳壳体理论热应力焊缝武汉科技大学本科毕业设计IIAbstractIronandsteelindustryisthebackboneindustryofournationaleconomy.China'ssteelproductiondecaderankedfirstintheworld,hasbecometheworld'slargeststeelproducerandconsumercountries,forthenationaleconomyandsustainable,stableandhealthydevelopmenttomakeitoutstandingcontributions.Steelissteelproductionofimportantlinks,andoxygensteelmakinglawisatpresentamajorsteelmakingmethodsathomeandabroad.Ironandsteelmarketprosperityonsteelproductsqualityhighdemands,wemustadoptnewdesignconceptanddesigntoaneweraofsteelmakingprocesslevel.Inthisdesign,ourteamtoVaioxygenconverterasamodel,areferencetodomesticandinternationalhasbeensuccessfullyusingvariousconverterofstructureanddesignmethods,fordesign.Firstofall,accordingtotherequiredtypeoftonnagedeterminesize,choosetherightsizeoffurnacelining,determinedthebasicdimensionscomeoutoftheshell.Aftersizedetermination,thenextistheshell'sstrength,heatstress,weldstrengthcheck.Thedesignedconverterundertherequestoftonnagepossessesgoodcarryingcapacityandsafetyfactors.Keywords:converterShellShelltheoryThermalstressWeld武汉科技大学本科毕业设计III目录绪论............................................................................................................................................11炉体的结构简介..................................................................................................................32转炉炉腔类型的选择和计算..............................................................................................42.1炉形的类别................................................................................................................42.2炉型主要尺寸的确定原则........................................................................................42.2.1熔池直径的确定..............................................................................................42.2.2熔池深度与氧流穿透熔池深度的确定..........................................................52.2.3炉帽、炉身、炉底尺寸的确定......................................................................83炉体设计计算....................................................................................................................123.1炉体理论基本方程..................................................................................................123.2炉身圆筒壳的设计计算..........................................................................................153.3炉底球壳的设计计算..............................................................................................163.4下锥段的设计计算..................................................................................................183.5上锥段的设计计算..................................................................................................194炉壳热应力的计算............................................................................................................214.1炉身圆筒壳热应力的简化计算..............................................................................214.2炉底热应力计算......................................................................................................224.3炉底锥段热应力的计算..........................................................................................245炉壳各部分连接焊缝的强度计算....................................................................................245.1炉帽与炉身连接焊缝的计算..................................................................................255.2炉身与炉底连接处的焊缝......................................................................................255.3炉底下锥段与炉底球壳连接处的焊缝..................................................................26结束语......................................................................................................................................27参考文献..................................................................................................................................28致谢..........................................................................................................................................29附录一图纸目录及总量......................................................................................................30武汉科技大学本科毕业设计1绪论氧气顶吹转炉炼钢又称LD炼钢法，1949年6月由奥地利的Voest-Alpine联合公司实验成功，并在1952年和1953年先后在其所属的林茨(Linz)和多纳维兹([)onawitz)两钢厂投入工业生产（顾称LD法）。这种炼钢法目前已在国内外的炼钢生产中充分显示了重要作用。随着近年来碳钢转炉不断朝着大容量、长寿化方向发展，转炉设备技术已面临适应新技术的严格挑战。国内大型碳钢转炉成套设备技术的开发尽管起步较早，但工程应用的整体水平不高，导致国内目前大型碳钢转炉设备技术不得不从国外引进。炉壳作为炉体最基本的结构，它的作用是固定冷却设备，保证高炉砌体牢固，密封炉体，有的还承受炉顶载荷。炉壳除承受巨大的重力外，还要承受热应力和内部的煤气压力，有时要抵抗崩料、坐料甚至可能发生的煤气爆炸的突然冲击，因此要有足够的强度。现在炉壳均采用钢板焊接结构。除自身的特点外，炉壳还与其他结构如托圈、垂直及水平连接机构、炉口、炉衬等有着非常密切的配合关系。尤其是炉衬的炉型几乎直接决定了炉壳的各项参数。各式各样的新技术新材料被应用于炼钢设备以增长炼钢设备寿命及减少炼钢成本。据报道新近研制的高性能Cr2O3增强镁铬砖已经在转护中的使用。目前国内各钢铁企业正在加快进行技术改造，转炉的扩容改造量较大。在转炉的工艺和设备改造过程中，转炉本体的选型及采用何种相关的技术将体现涉及转炉整体工艺设备的技术水平。从这一意义出发，炉壳的设计也必将体现出其他炼钢设备的革新理念和设计技术。氧气顶吹转炉炼钢之所以能够这样迅速的发展，