设计参数选择
1 氧气转炉物料平衡与热平衡计算
氧气
半钢、废钢
矿石或铁皮
（1）收入项石灰
萤石、白云石
炉衬侵蚀
其它
炉气
喷溅
炉渣
（2）支出项铁珠
钢水
其它
1.1 计算原始条件假设：
（5）冷却剂
用废钢作冷却剂，其他成分与冶炼钢种成分的中限皆同。

（7）根据国内同类转炉的实验数据选取 ① 渣中铁珠量为渣量的8%；
② 金属中碳的氧化，其中90%的碳氧化成CO ，10%碳氧化成CO 2； ③ 喷溅铁损为铁水量的1%；
④ 炉气和烟尘量，取炉气平均温度1450℃。

炉气中自由氧含量为0.5%。

烟尘量为铁水量的1.6%，其中%77)Fe (=O ω，)O Fe (32ω=20%；
⑤ 炉衬侵蚀量为铁水量的0.5%；
⑥ 氧气成分，)O (2ϕ=99.5%、)N (2ϕ=0.5%。

2 转炉炉型主要参数
参数确定方法有两种方法：① 直接推荐法；② 推荐经验公式。

由北京钢铁设计研究总院推荐的一套经验公式。

主要包括：
（1）炉容比（V/T ）；（2）高宽比（H/D ）；（3）熔池深度直径比（h/D ）；（4）炉口直径比（d 0/D ）；（5）帽锥角（θ）；（6）出钢口参数；（7）转炉的公称吨位。

3 炉型设计计算
新转炉的炉型和各部位尺寸可根据经验公式计算，结合现有转炉生产实际并通过模型试验来确定。

炉型尺寸的选择依据：生产规模、原材料条件、工艺操作方法。

① 确定所设计炉子的公称容量 ② 选择炉型
设计程序
③ 确定炉型主要设计参数 ④ 计算熔池尺寸
⑤ 确定整个炉型尺寸
（1）原始条件
① 炉子平均出钢量为120t ，钢水收得率为92.62%，则金属装入量为：
t 130562.129%62.92120G ≈== ② 原料：半钢，采用单渣不留渣操作。

③ 氧枪喷嘴采用四孔拉瓦尔喷孔， （2）熔池尺寸的计算
1)熔池直径
t
G K D = 2）熔池深度（h ）本文采用筒球形熔池深度计算公式
金属熔池的体积为：
32046.079.0D hD V -=熔池 因而
2
3
79.0046.0D
D V h +=
熔池
（3）炉帽尺寸
1）炉口直径d
D d )53.0~43.0(=，本文d 取2200mm 。

2）炉帽倾角θ θ的取值范围在60°~68°。

本文取63°。

3）炉帽高度帽H
））（口直斜帽400~300(tan 2
1
+-=+=θd D H H H
炉帽容积：
直台直台帽）（H d d Dd D H V V V 2224
12
π
π
+
++=
+=
（4）炉身尺寸的计算
1）炉膛直径膛D ：
对于炉衬无加厚段的转炉其炉膛直径与熔池直径相同，即 D D =膛。

2）炉身高度身H ：
炉身体积 身身H D V 24
π
=
2
4D
V H π身
身=
帽池身V V V V --=
式中V —炉膛体积，由炉容比T V /和公称容量T 确定，T T V V )/(=。

（5）出钢口尺寸
出钢口主要参数包括出钢口位置、出钢口角度及出钢口直径。

1）出钢口位置设在炉帽和炉身交界处。

2）出钢口角度α取12°。

3）出钢口直径
G d 75.163+=出
4 氧枪的主要参数
本文选择四孔喷头。

4.3 喷嘴参数的选择
（1）氧气流量计算
吹氧时间
出钢量
每吨钢氧耗量氧气流量⨯=
（2）理论氧压的的确定
（3）喷嘴出口马赫数 本文取Ma =2.0 （4）喷孔夹角取12°
（5）扩张角取10°（半锥角取5°）。

扩张段长度L 可由经验公式求得：扩张段长度/出口直径=1.2~1.5。

（6）喷嘴后口的氧流量公式
11
)12(T P A K R K W K K ⨯⨯+=
-+喉 体积流量Q 为：
min /m 782.1)14.12(83.2594.143.16030
000
6T P A T P A Q ⨯=⨯⨯+=
喉喉（标态）
D 782.1T P A C Q ⨯⨯
⨯=喉实
（7）喉口段长度取7mm 。

（8）收缩段尺寸的确定 收缩段的半锥角δ取20°。

收缩段的长度取喉d L )5.1~8.0(=。

收缩段入口处的直径可由公式确定：
L
2-tan 喉口直径
径单个喷孔收缩段入口直=
δ，收缩段入口处直径，一般为喉口直
径的2倍左右。