转炉基础设计(design of steelmaking converter foundation)

支承并固定转炉炉体及其相关设备并将各种荷载及动力作用传给地基的基础结构的设计。设计主要内容包括原始资料收集、基础形式、基础计算、基础构造、隔热措施和防水排水措施。

原始资料收集 见冶金厂矿设备基础设计。

基础形式 转炉一般采用高架式基础，可以分为框架式(图1)和带悬臂的柱墩式(图2)两种。在中国，当转炉容量大于50t时，宜采用框架式基础；当转炉容量小于或等于50t时，可采用带悬臂的柱墩式基础或框架式基础。对于地坑式转炉基础，可见电炉基础设计。

转炉基础设计范围，除基础本体外，还包括钢水包车、渣罐车通过的轨道基础及钢水包车、渣罐车滑线的电缆沟和集渣坑等。

计算要点 作用在基础上的恒荷载有转炉炉体、铁水、渣及附属设备的重量、填土重量和结构自重。此外有和设备基础连在一起的平台活荷载、转炉托圈热胀冷缩产生的水平推力。作用在基础上的动荷载有电动机启动、制动时产生的动荷载，冻炉和塌炉时产生的事故动荷载，清除炉口结渣时产生的顶渣动荷载和吹氧时的钢水扰动力。正常或事故荷载要考虑转炉绕耳轴正向或反向转动的情况。炉体设备重及动荷载需按规定乘以动力系数，选取最不利的内力组合计算基础各构件的承载力，并按建筑地基基础设计规范验算地基土承载力。当地基较软弱或工艺对转炉基础沉降量有限制时，须验算地基变形，必要时须对地基作出处理。

基础构造 框架式基础可设计成单跨或多跨框架，框架中心线要和耳轴支座的荷载作用中心线相重合，在电动机、减速机等主要设备的地脚螺栓下要布置梁。基础底板宜设计成整体的刚性厚板或倒置的梁板式结构。当地基为低压缩性土或采用桩基时，可不做成整体厚板，而做成分离的单独基础，此时沉降差要满足设备运行的要求。钢水包车及渣罐车轨道基础可设计成带形钢筋混凝土基础，直接支承在转炉基础的底板上，或设置在未经扰动的土层上。当转炉容量较小时，也可以设置在经过人工处理符合设计要求的回填土层上。基础采用强度等级为C20的混凝土，电缆沟宜采用不低于c20的防水混凝土，抗渗标号一般不低于s6。

隔热措施 转炉耳轴支座下的框架或柱墩，其靠近转炉的侧面和两端表面须采取隔热保护措施，一般可采用半砖厚的骨架墙或一砖厚的自承重墙保护，在基础中设埋设件和砖墙拉结。当两个耳轴支座间的距离小，钢水的渣量大或采用砖墙隔热层所占净空过大时，可采用铸铁板隔热，一般做法是在基础内预埋螺栓以固定铸铁板。

防水排水措施 转炉基础的集渣坑和电缆沟宜采用防水混凝土，内设排水沟，使流入坑内、沟内的生产水能排入集水井被抽走或排入附近的下水道内。集水井要设在不可能漏钢的部位。根据工艺要求，在电缆沟壁上须做挡渣板，以防钢渣溅入沟内。