冶金技术氧枪设计.doc

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1、1.1喷头设计1丄1原始数据转炉公称容量为200t,低磷铁水。1.1.2氧流量qv取吨钢耗氧量55n?,吹氧吋间14mino则氧流量:qv=55x200/14=786(m3/min)1.1.3选用喷孔出口马赫数为M=2.0,采用五孔拉瓦尔型喷嘴，喷孔夹角为14。1.1.4设计工况氧压P设查等爛流表,当M=2.0时,P/Po=O.1278,定Pjg=1.3xl05Pa,则：P_1.3xl05P/PQ0.1278=10.17xl05(Pa)1・1・5计算喉口直径山每孔氧流量:q=qv/5=786/5=157(m3/min)利用公式q=l・784CD牛企,令Cd=0.92,To=273+18=2

2、91K,P设=10.17xl05Pa则:157=1.784x0.92xxd,x10」7x10>4x7291求得dT=0.045m=45mm□1・1・6计算喷孔出口直径d出依据M=2.0,查等爛流表A出/A<=1.688。贝Li：d出=dTx

3、如^=45xV1.688=58(mm)2tan(°扩)_58-452tan(5°)=74(mm)1・1・7计算扩张段长度取半锥角为5。，则扩张段长度:1.1.8收缩段长度L收=1.2xdT=l.2x45mm=54mm1・1・9喷嘴喉口长度的确定取L喉=10mm氧枪喷头图见图纸。1・2氧枪枪身设计121原始数据冷却水流量qmw=200t/h，冷却水进水速

4、度Uj=6m/s，冷却水回水温.度Up=7m/s,冷却水喷头处流速uh=9m/s,•!'心氧管内氧气流速uo=5Om/s,吹炼过程屮水温升△t=20°C,其中回水温度t2=45°C,进水温度ti=25°Co1.2.2中心氧管管径的确定屮心氧管管径的公式为：2缸%1x29010.17x273管内氧气的工况体积流量：=83.10(m3/min)=1,385(m3/min)屮心氧管的内截面积：A°=丄型=0.0277(n?)屮心氧管的内径：=0.188(m)根据热轧无缝钢管产品H录，选择标准系列产品规格为①203mmx8mm的钢管。验算氧气在钢管内的实际流速：uo=佥一=一一=50.4(m/s)

5、血-x0.18724符合要求。123中层套管管径的确定环缝间隙的流通面积：Ar=--2°°--0.0093(m2)Uj6x3600中层管的内径:((0.203)2+4x0.009371=0.230(m)=203(mm)根据热轧无缝钢管产品口录，选择标准系列产品规格为O245mmx7mm的钢管。验算实际水速：Uj==5.82(m/s)200rr3600x-x[(0.231)2-(0.203)2]符合要求。1.2.4外层套管管径的确定出水通道的面积为：.p-%”-200-0.00794(m2)Up7x3600外管内径为:d3={(d)+士仝-^(0.245)2+4x0,00794=0.265

6、(m)=265(mm)根据热轧无缝钢管产品口录，选择标准系列产品规格为①299mmxl6nim的钢管。验算实际水速:up==6.28(m/s)3600x彳x[(0.26刀$一(0.245)2]符合要求。1.2.5中层套管下沿至喷头面间隙的计算该处的间隙面积为：Ah=75%x鱼竺=75%x-200-=0.0052(m2)uh8x3600又知:7r(d2+d2)/?2故:h=/龙(〃2+〃2)2x0.0052(0.231+0.245)=0.0070(m)=7.0(mm)1.2.6氧枪热平衡计算冷却水消耗量计算：q0.982xlO6xx0.287x18.40,_.、___.3“、qv=——=；=

7、195(m/h)<200(nr/h)c(r2-r,)4」86x103x(45-25)qv

8、，m/s；p-水的密度，1000kg/m3；g—重力加速度，m/s2o因为Zi〜Z"Uj〜Up,Pn=O,所以Pi=h失i_2，即氧枪冷却水的进水压力近似等于氧枪冷却水的阻力损失。其阻力损失为：失1一2=加IjE：LX2佥cc*19.50xl000x5.822八八“1&40x1000x6.282—1000x82=0.036x+0.038x+1.5x2x(0.231-0.203)2x(0.267一0.245)2=42461