安徽工业大学炼钢厂设计 指导教师：周俐 常立忠
因此原定M=2和P=1.034[kg/cm2]等条件可用。 6、计算扩张段长度L
取半锥角为5°时，则L = (d出-d喉)/2tan5° (图3一:3) =(69一53)/（2×tan5°）=91[mm]
7、收缩段尺寸可由图上作业确定，只要求靠近喉口时断面变化尽可能缓慢。[5]556 8、喷头其余尺寸可参图及[1]172. [3]146~147
（三）枪身设计
一、设计数据
1、已知参数
氧流量 Q=814.76[Nm3/min]，冷却水流量qmw=200T/h 滞止温度 T0=290[K]；滞止氧压P0=8.1X104[kg/m3]；
氧的气体常数 R=26.5[kg.f—m/kg.K]；水的比热容C=4184[kJ/m3. ℃] 2、给定条件
①175吨转炉氧枪的受热面长度，H行≈11[m]（[3]72及91） ②枪身热负荷：q=0.983X106[kJ/h.m3]([3]146) ③氧在中心管内的工况流速：Vo=50[m/S]([3]146) ④氧在中心管内的马赫数：M≤0.2（[1]54.[5]558）
⑤冷却水温度：t进=25℃.t出=45℃,允许升温[△t]≯20℃（[3]146） ⑥冷却水流量：Q水=200[m3/h]或[m3/3600S]([3]152) ⑦冷却水流速：Vj=6[m/S]，Vp=7[m/S] Vh=8[m/S] ( [3]146) 3、供作参考数据
管径及壁厚（[3]90），冷托无缝钢轨外径与壁厚（[2]80~87） 当管径确定后则碰头外形尺寸可最后确定（参兰图）。
二、中心氧管计算
整体氧枪参[4]261图24—1
1、选工况流速，核算来流马赫数：M=错误！未找到引用源。≤0.2
由于管路阻力损失正比于流速的平方根，因此合理的来流马赫数M=0.1~0.2 2、中心氧管管径的公式为 Ao=
qVIVo
管内氧气的工况体积流量qVI= qV.P标To/(PoT标)
=814.76×1×290/(10.17×273)=87.84 m3/min=1.46 m3/s
中心氧管的内截面积 Ao=1.46/50=0.0293 m2
中心氧管的内径 d1=4?A0=
??根据热轧无缝钢管产品目录，选择标准系列产品规格为?203×8mm的钢管
验算氧气在钢管内的实际流速 Vo=53.16m/s 符合要求。
4?0.0293=0.193 m=193 mm
三、中层隔水管计算
环缝间隙的流通面积Aj=0.0093 中层管的内径为d2=230mm
根据热轧无缝钢管产品目录，选择标准系列产品规格为?245×7mm的钢管
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验算实际水速Vj=5.82m/s 符合要求。
φ中层 d中层 φO2 d外层 φ外层
图 3—4 氧枪三层套管示意图
四、外层管计算
出水通道的面积为Ap=79.4cm2
外管内径为d3=265mm
根据热轧无缝钢管产品目录，选择标准系列产品规格为?299×16mm的钢管 验算实际水速Vp=6.28m/s 符合要求。
五、喷头与氧枪尺寸的结合：可最后确定喷头图尺寸。
（四）列出喷头，氧枪的设计参数表
序号 名称 数值 单位
其中有：喉口直径53mm、出口直径69mm、扩张段长度91mm、最佳枪位，最高枪位，三层套管的外径与厚度、氧气流量、出口马赫数、供用氧压，扩张段半锥角、冷却水升温等。
转炉炼钢课程设计 一、 设计内容
第一部分——物料平衡及热平衡计算； 第二部分——炉型设计计算； 第三部分——喷头及氧枪设计计算； 图 纸——炉型图及喷头图各一张。
二、设计目的
1、由原始数据（七个方面）设计新炼钢炉；
2、由生产炉数据核算工艺参数的合理性，并提出工艺改进意见。
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三、设计意义
1、在给定原始数据及炉容量的条件下学会设计步骤和方法； 2、了解参数选用对生产的影响； 3、掌握制图方法与要求。
四、主要参考资料
[1]顶吹转炉氧枪设计 冶金工业出版社 [2]炼钢设计参考资料（通用资料部分） 冶金工业出版社 [3]炼钢设计参考资料（工艺设计部分） 冶金工业出版社 [4]炼钢工艺及设备 [5]氧气顶吹转炉炼钢（上海） [6]冶金热工基础 [7]顶吹转炉三孔喷枪 [8]炼钢设计参考资料
五、计算要求
1、数据表格化：应有名称并编上号；
2、计算公式化：应附公式和符号说明，并注意前后单位应统一； 3、应有参数选用范围：选用时应说明依据，并分析对生产的影响。
33 东北工学院编 R.D佩尔克等著 重庆大学刘入达 冶金工业出版社 西安冶金建筑学院