Расчет размеров внутренней полости конвертера

Исходные данные для расчета служат: емкость конвертера G (T), удельная интенсивность продувки ванны кислородом i (м³/(Т.мин), содержание кремния Si (%) и марганца Mn (%) в чугуне. При Mn < 0,5% в расчетных формулах используется коэффициент С_Mn = 0,06, при Mn 0,5 – С_Mn = 0,1.

i = 4 м³/(Тּмин), Si = 0,4%, Mn = 0,2 %.

Расчет начинается с определения числа n сопел в фурме. С увеличением емкости конвертера и удельной интенсивности продувки число сопел в фурме должно расти. Это необходимо для того, чтобы рассредоточить реакционную зону по объему конвертерной ванны. При расчете n удобно исходить из базового, оптимального варианта продувки. В качестве базового принимается конвертер емкостью G _o = 250 т, работающий при удельной интенсивности продувки i _o = 2 м³/(тּмин) с числом сопел в фурме n _o = 3.

n = 3(4/2)^1,2 ∙ (200/250)^{0,15+4ּ10 200} = 9.03

Найденное значение n округляем до целого числа, n = 9.

Далее рассчитаем основные размеры конвертера:

0,36 ∙ (200 ∙ 4/9)^0,3 = 1,38 м

= 0,501 ∙ (200/1,38)^0,5 = 6,03 м

= 6,03/ = 4,26 м

Диаметр горловины конвертера d₁, выбирается как большая величина из результатов расчета по формулам, учитывающим условия загрузки лома и выхода из горловины конвертерных газов:

= 0,22 ∙ 200^0,5 = 3,65 м

= 0,12 ∙ (4 ∙ 200)^0,5 = 3,39 м

Принимаем d₁ = 3,39 м.

Угол α находим с учетом конструктивных соображений:

= 60 - 0,03 ∙ 200 = 54 град

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП.150101.9ЧМ51.ПЗ  

Находим высоту h₁

= (6.03 - 3, 39) / 2 tg (54/2) = 2,41 м.

Высота внутренней полости конвертера над уровнем спокойного металла (h₁ + h₂) должна быть такой, чтобы не допустить выбросов. Подъем вспененного металла при продувке зависит от емкости конвертера, параметров дутья, состава чугуна и других менее значимых факторов.

м

Определив сумму высот h ₁ и h ₂ и, используя уже найденное значение h₁, находим высоту цилиндрической части конвертера h ₂.

h ₂ = 6.81-2.41 = 4.4 м

Статистическая отработка размеров работающих конвертеров дает примерно следующую зависимость общей толщины футеровки цилиндрической части от емкости конвертера

= 0,142 ∙ 200^0,33 = 0,816 м

Соотношения отдельных размеров конвертера должны удовлетворять требованиям технологии, экономики и конструктивных решений. Отношение общей высоты h _S внутренней полости конвертера к диаметру d ₂ цилиндрической части рекомендуется выдерживать в пределах 1,2-1,5

h / d ₂ = (2.41 + 4.4 + 1,38) / 6,03 = 1,3

а удельный объем V _S / G – 0,8-1,0 м³/т (ГОСТ 20067-74)

V / G = 197.6/200 = 0,98

Суммарную площадь теплоотдающей поверхности кладки конвертера S_Σ можно определять по контурам профиля, проведенного по середине футеровки конвертера. Соответствующим высотам и диаметрам фигур профиля присвоим индекс “ср” (средний).

b = 2 arctg (0,146 d ₂ / h ₃) = 1,1 рад

d _1ср = d ₁ + b cos (a/2) = 4,37м

d _2ср = d ₂ + b = 7,13 м

d _3ср = d ₃ + b tg [(p-b)/4] = 4.27 м

h _1ср = h ₁ - d [tg (a / 4) - sin (b/2)] / 2 = 2,32м

h _2ср = h ₂ + d [tg (a / 4) + tg (b/4)] / 2 = 4.42 м

h _3ср = h ₃ + d /2 - d tg (b/4) / 2 = 1,47 м

где S ₁, S ₂, S ₃ – боковые поверхности фигур, составляющих средний профиль конвертера, а S _дн – расчетная теплоотдающая поверхность днища.

S = 26.4 + 83.31 + 18.12 + 14.25 = 142.08 м²

Дата добавления: 2015-08-20