摘要
重庆科技学院专科生毕业设计
- I -
摘要
2004年重庆政府在重庆西永划定并力争打造重庆西部教育基地，至今已修建了高新技术产业园西永微电园、10余所高校、房地产富力城及熙街生活娱乐圈。大体上满足人们的日常生活需求。但这只是重庆西部大开发的一部分，更多的建设项目也已经或者即将上马。这些项目更重要的一方面是拉动当地一代的经济发展，并与主城区的发展相补充。最终达到重庆人均GDP 的提升，让重庆人民生活更加富裕。
2009年，国家财政为了应对金融危机扩大内需，更是投入4万亿专项资金在全国进行基础设施建设。而重庆市是西部大开发的中心城市，因而对建筑用材特别是钢铁的需求量大幅增加。
氧气顶底复吹转炉是20世纪70年代中、后期，开始研究的一项新炼钢工艺。其优越性在于炉子的高宽比略小于顶吹转炉却又大于底吹转炉，略呈矮胖型；炉底一般为平底，以便设置底部喷口。
本设计在考虑到这方面的问题，拟定选址在重庆忠县修建年产钢120万吨新型钢铁厂。本钢厂主产碳素工具钢、碳素结构钢、轴承钢及弹簧钢。能够及时供应重庆西部开发的建材钢铁需求，此外还能满足重庆长安汽车板簧供应。 关键词：西部大开发 转炉炼钢 氧气顶底复吹转炉 新型钢铁厂
重庆科技学院专科生毕业设计- II -
目录
重庆科技学院专科生毕业设计 - III -
目录
摘要..................................................................... I 1 炼钢厂设计概论 (1)
1.1 钢铁工业在国民经济中的地位和作用 ................................. 2 1.2 炼钢工艺的发展及现状 ............................................. 2 1.3 钢铁厂设计的目的及意义 ........................................... 3 2 厂址选择论证.. (4)
2.1 建厂条件 ........................................................ 4 2.2 产品市场 ........................................................ 5 3 产品方案及金属料平衡估算.. (7)
3.1 产品大纲 ........................................................ 7 3.2 全厂金属料平衡估算 .............................................. 7 3.3 技术可行性 ...................................................... 8 4 转炉车间生产工艺流程.. (10)
4.1 设计原始条件 ................................................... 10 4.2 生产工艺流程图 ................................................. 10 5 转炉炼钢的物料平衡和热平衡计算. (13)
5.1 物料平衡计算 ................................................... 13 5.2 热平衡计算 ...................................................... 20 6 原料供应及铁水预处理方案. (24)
6.1 原料供应 ........................................................ 24 6.2 铁水预处理方案 .................................................. 27 7 转炉座数及其年产量核算 (29)
7.1 转炉容量和座数的确定 ........................................... 29 7.2 车间生产能力的确定 ............................................. 29 7.3 确定转炉座数并核算年产量 ....................................... 30 8 转炉炉型选型设计及相关参数计算. (31)
8.1 转炉炉型设计 ................................................... 31 8.2 转炉炉衬设计 ................................................... 34 8.3 转炉炉体金属构件设计 ........................................... 35 9 转炉氧枪设计及相关参数计算.. (36)
9.1 氧枪喷头尺寸计算 ............................................... 36 9.2 50t 转炉氧枪枪身尺寸计算........................................ 38 10 炉外精炼设备选型.. (41)
10.1 炉外精炼的功能 ................................................ 41 10.2 LF 精炼炉...................................................... 41 10.3 RH 精炼炉...................................................... 42 11 钢包、起重机相关数据计算及车间经济指标. (44)
11.1 钢包尺寸及数量 ................................................ 44 11.2 起重机吨位及数量 ............................................... 47 11.3 车间主要技术经济指标及成本核算 ................................ 48 12 连铸机设备选型及相关参数确定.. (51)
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12.1 连铸机机型选择 (51)
12.2 连铸机主要参数的确定 (51)
12.3 连铸机生产能力的计算 (54)
12.4 连铸操作规程 (57)
13 烟气净化系统的选型及相关计算 (64)
13.1 转炉烟气净化与回收的意义 (64)
13.2 转炉烟气净化及回收系统 (64)
13.3 回收系统主要设备的设计和选择 (66)
13.4 计算资料综合 (67)
14 车间工艺布置方案 (68)
14.1 车间工艺布置方案 (68)
14.2 转炉跨布置 (68)
14.3 连铸各跨布置 (74)
15 主炼钢种的操作规程 (79)
15.1 基本检测 (79)
15.2 精料 (79)
15.3 基本操作参数 (80)
15.4 装入制度 (81)
15.5 供氧制度 (82)
15.6 造渣制度 (82)
15.7 终点控制与出钢 (83)
15.8 脱氧与合金化 (84)
16 拟订生产组织及安全生产制度 (85)
16.1 生产组织安排 (85)
16.2 安全制度的制定 (86)
参考文献 (87)
致谢 (88)
附录
附图1 转炉炉衬图
附图2 氧枪喷头图
附图3 车间厂房平面布置图
附图4 车间厂房剖面布置图
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1 炼钢厂设计概论
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1 炼钢厂设计概论
2004年重庆政府在重庆西永划定并力争打造重庆西部教育基地，至今已修建了高新技术产业园西永微电园、10余所高校、房地产富力城及熙街生活娱乐圈。大体上满足人们的日常生活需求。但这只是重庆西部大开发的一部分，更多的建设项目也已经或者即将上马。这些项目更重要的一方面是拉动当地一代的经济发展，并与主城区的发展相补充。最终达到重庆人均GDP 的提升，让重庆人民生活更加富裕。
2009年，国家财政为了应对金融危机扩大内需，更是投入4万亿专项资金在全国进行基础设施建设。而重庆市是西部大开发的中心城市，因而对建筑用材特别是钢铁的需求量大幅增加。
为了实现这个目的，政府放宽了对当地发展的约束。至使很多企业和房产商纷纷圈地企图发展，整个重庆西部大开发进在如火如荼地建设中。一个城市的构建不仅需要政府的支持，资金的扶持，更离不开钢铁行业。而重庆现目前只有重庆钢铁股分有限公司一个中型钢铁公司，根本不能满足当地开发的钢铁供应。单估算当地开发的建房、修路所用钢材，每年大概需求量在200万吨左右。在重庆选地修建新的钢铁厂已是迫在眉睫的大事，新钢厂的建立就能够满足当地发展建设的钢材需求。本设计在考虑到这方面的问题，拟定选址在重庆忠县修建年产钢120万吨新型钢铁厂。
重庆是中国的老工业基地和汽车、摩托车生产基地，目前正在创建“中国汽车名城”和“摩托车之都”。这些产业都需要很多优质的钢材，而我国其它地区所生产的关键汽车钢材品种都还不能满足汽车用户的需求，其中相当大部分汽车工业所需要的板簧等需要大量进口。这表明了钢铁工业在重庆的发展还不够。因此，在重庆非常有必要发展新型钢铁厂，能够生产并满足重庆汽车产业的需求。这就需要注重人力资源的应用，开发新产品，以满足重庆作为“中国汽车名城”和“摩托车之都”所需要的钢材。
本钢厂主产碳素工具钢、碳素结构钢、轴承钢及弹簧钢。能够及时供应重庆西部开发的建材钢铁需求，此外还能满足重庆长安汽车板簧供应。
除此之外，重庆也是西部开发的重点，城乡统筹改革试验区，由其重庆西部地区的工业设施还很落后。目前正在筹划铁路、公路、桥梁、高楼等的修建，大量钢材将被需求。因此，本设计中考虑生产高质量碳素结构钢用于建筑、桥梁、铁路用钢。
为了生产高质量的钢材，必须对工艺技术优化，每个生产环节严格要求，要把钢铁生产当做一项精品工程。采用优质铁水，铁水预处理，转炉少渣冶炼，无渣出钢，钢水多功能炉外精炼，钢水全过程保护浇铸等工艺是完全能够生产大纲中的产品的。
1.1 钢铁工业在国民经济中的地位和作用
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1.1 钢铁工业在国民经济中的地位和作用
钢铁工业是国国民经济的支柱产业，是国民经济的中的主导产业。而钢铁材料是用途最广泛的金属材料，人类使用的金属中，钢铁占90%以上。人们生活离不开钢铁，人们从事生产或其他活动所用的工具和设施也都要使用钢铁材料。钢铁产量往往是衡量一个国家工业化水平和生产能力的重要标志，钢铁的质量和品种对国民经济的其他工业部门产品的质量，都有着极大的影响。
世界经济发展到今天，钢铁作为最重要的基础材料之一的地位依然未受到根本性影响，而且，在可预见的范围内，这个地位也不会因世界新技术和新材料的进步而削弱。纵观世界主要发达国家的经济发展史，不难看出钢铁材料工业的发展在美国、前苏联、日本、英国、德国、法国等国家的经济发展中都起到了决定性作用。这些国家和地区钢铁工业的迅速发展和壮大对于推动其汽车、造船、机械、电器等工业 的发展和经济的腾飞都发挥了至关重要的作用。美国钢铁工业曾在20世纪70—80年代遭到来自日本为主的国外进口材料的冲击而受到重创，钢铁产品生产能力急剧下降，但经过十几年的改造和重建，终于在20世纪90年代中期恢复到其原有的钢铁生产规模，为其维持世界强国地位继续发挥着重要作用。
由此可见钢铁工业在公民经济的重要作用，并且钢铁工业在整个国家的发展中都起着举足轻重的作用。
1.2 炼钢工艺的发展及现状
展望21世纪，转炉炼钢技术的发展将会出现以下发展趋势。
1.2.1 合理优化工艺流程，形成紧凑式连续化的专业生产线
发展目标：以产品为核心，将铁水预处理—转炉炼钢—炉外精炼—高效连铸—热送和热扎有机的结合起来，形成紧凑式的专业生产线。从铁水到成品钢材的生产周期缩短到2.5～3h,全员劳动生产率（不包括炼铁）将超过3000t/(人.a)。
最近日本住友和歌山钢厂按上述原则建立起面向21世纪新型钢厂：实现了100%铁水“三脱”预处理；100%钢水真空精炼；100%连铸坯热送和冶炼周期20min 等先进工艺措施。
1.2.2 转炉高速吹连炼工艺
发展目标：建立一座转炉吹炼制，使一座转炉的产量达到传统两座转炉的生产能力。转炉冶炼周期缩短到20～25min,年产炉数≥15000炉，转炉炉龄≥15000炉。
1.2.3 节能和环境保护
发展目标：转炉炼钢工序实现“负能”炼钢，工序能耗达到-10kg （标准煤）/t （按输出煤气折算）。减少炼钢全过程的炉渣量50%～60%，全部烟尘回收利用。
1 炼钢厂设计概论
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现代转炉炼钢工艺的现状主要体现在：
（1）转炉炼钢大型化，是转炉从诞生到成熟的标志； （2）转炉顶底复合吹炼工艺；
（3）转炉长寿技术，溅渣护炉和炉体冷却技术的成熟都将提高转炉的炉龄。研究开发长寿命水冷烟罩、烟道等附属设备，实现转炉整体设备长寿化；
（4）全自动转炉吹炼技术。
1.2.4 精炼和连铸方面主要体现
（1）精炼技术的发展在很大程度上大大增加了转炉冶炼钢种的数量，现有技术主要有LF 、RH 、CAS —OB 、VOD 、AOD 等精炼技术；
（2）连续铸钢方面主要有高速连续浇注技术和漏钢预报装置，高拉速与连铸之间的矛盾是现在连铸工艺需要解决的方法。
1.3 钢铁厂设计的目的及意义
目前我国正处在发展中的关键阶段，国民经济实力需要大力提升，各个方面的硬件设施都需要大力完善，而钢铁行业在其中起着举足轻重的作用，例如在国民生产中就会大量的需要建筑材料，特种钢材等等。国民经济水平也需要钢铁行业来做有力的支撑。我国现在虽然的年产量为5亿多吨，世界排名第一位。
现在，我国的钢铁产量虽然居世界首位，但是我们还要每年从国外进口很多的钢材，这是由于我国的技术力量还达不到，生产不出某些高尖端的钢种，所以我们只能依靠到国外去进口，从这一角度来说我国虽然是一个钢铁大国，但是并不是一个钢铁强国，因此我们在修建钢铁厂的时候要注意加大高新技术的投入量，改进现有的设备和技术。做到科学合理布局，转炉炼钢，精练，连铸一体化，提高原材料使用率，降低能耗，减少污染，高效生产高质量钢材。
2.1 建厂条件重庆科技学院专科生毕业设计
- 4 - 2 厂址选择论证
经过仔细考察，在重庆忠县建钢厂是非常合适的
重庆市忠县位于重庆市中部、三峡库区腹心地带，是重庆陆路的交通枢纽和长江上游的重要港口。是国家东西大通道沪蓉高速公路G50与长江黄金航道在上游地区的唯一交点，是东中部进入西部和四川盆地最便捷路径上的节点，区位十分重要。高速公路贯穿全境，在长江北岸已有设新立、永丰、城区三个互通出口，南岸设两个互通出口。忠梁高速公路（西班牙投资BOT）、忠万高速公路也将于近期开工建设，区域主干快速交通网进一步完善优化。长江黄金水道绕城而过，横贯县境88公里，多个数百万吨级码头正在投建。此外全县还有3条省级公路交汇，全县通车里程1300公里（2006年）。忠县资源丰富。现已探明的18种矿产资源储量丰富。其中其中天然气储量500亿立方米，现年产气7亿立方米；石灰石储量44亿立方米，氧化钙平均含量在52%以上。忠县主要生活生产用水主要依托世界最大的水库--三峡库区，总库容393亿立方米。忠县2009年实现地区国内生产总值93.69亿元，其中工业对全县经济增长贡献率为38.6%。
随着忠县金龙造船、金龙电子、云河集团、川江汽车等机电产业企业的产业升级，忠县大力发展机械制造、机电一体和装备制造业，并大力延伸产业链条、扩展配套产业、充实相关产业，实现集群化发展。忠县的优势在于：位处三峡库区，临江靠铁，水源供应充沛，交通便利，3000吨货轮可直达，175米水位后5000吨货轮可直达，用电环境好，电力有保证，该区发展重化工产业，可与重钢配套发展。
2.1 建厂条件
忠县位于重庆市中部、三峡库区腹心地带。东北与万州相邻，西接垫江县，东南与石柱县毗邻，西南与丰都县接壤，北与梁平县为界。东西长66.45公里，南北宽60.15公里，幅员面积2183平方公里。
2.1.1 地形地貌
忠县境内低山起伏，溪河纵横交错，其地貌由金华山、方斗山、猫耳山三个背斜和其间的拔山、忠州两个向斜构成，最高海拔1680米，最低海拔117米，属典型的丘陵地貌。浩荡长江，穿流而过，流径88公里，汇合溪河28条。
2.1.2 气象条件
忠县地处暖湿亚热带东南季风区，属亚热带东南季风区山地气候。温热寒凉，四季分明，雨量充沛，日照充足。≥10℃年积温5787℃，年均温18.2℃，无霜期341天，日照时数1327.5小时，日照率29％，太阳总辐射能83.7千卡／平方厘米，年降雨量1200毫米，相对湿度80％。
2 厂址选择论证
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2.1.3 交通运输
忠县是国家东西大通道沪蓉高速公路G50与长江黄金航道在上游地区的唯一交点，是东中部进入西部和四川盆地最便捷路径上的节点，区位十分重要。高速公路贯穿全境，在长江北岸已有设新立、永丰、城区三个互通出口，于2007年12月28日通车；南岸设两个互通出口，已于2009年贯通。
忠梁高速公路（西班牙投资BOT ）、忠万高速公路也将于近期开工建设，区域主干快速交通网进一步完善优化。长江横贯县境88公里，多个数百万吨级码头正在投建。此外全县还有3条省级公路交汇。
2.1.4 原料资源
忠县资源丰富。现已探明的18种矿产资源储量丰富。其中其中天然气储量500亿立方米，现年产气7亿立方米；石灰石储量44亿立方米，氧化钙平均含量在52%以上。
忠县位于长江边上，全厂的生产、生活水源均取自长江江水。其原材料来源和产品的运输又依赖于长江的航运。长江的状况如何与重钢的生产建设息息相关。由于三峡工程的建成，该区所在位置的水位可达到175米，5000吨级货轮可直达。水流较缓。
长江流域水资源量约占全国的35%，流域排污总量约占全国的34%，呈现水量大、排污量也大、但总体水质尚好。其特点主要表现为干流及较大支流总体水质尚好，支流劣于干流，岸边劣于中泓，城市江段劣于非城市江段，干流近岸水域存在明显岸边污染带，流域内湖泊富营养化趋势明显。 尽管如此，从工业用水主要指标来看，仍然是令人满意的。
一个钢铁企业需要大量的冷却水，冷却水的水温直接关系着设备的效率和寿命。重庆长江段6～9月份，水温在27度左右，11～2月份，水温在10多度左右。年平均水温为18℃。
忠县依托长江沿岸水电产业，具有优越的供电环境和强大的电力供应能力，能解决炼钢厂的用电问题。
2.1.5 人力资源
重庆人力资源丰富，拥有很多优秀的冶金工程专家，更有重庆大学和重庆科技学院的冶金工程专业，能形成良好的人才培养体系。同时，重庆钢铁集团设计院是国家建设部批准的冶金行业甲级单位。这些都为重钢的人力资源发展奠定了良好的基础。另外，新厂在重庆忠县，该地方经济发展刚刚起步，原有90%的人务农或者外出务工。新厂建成后可解决近万余人的就业问题，务农的人将减少到55%。增强了当地的经济基础。目前，不少高中结业生在参加重钢的就业培训，为新厂的发展奠定了坚实基础。
2.2 产品市场
2.2 产品市场
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以重庆西部开发为重点，重庆市做为全国城乡统筹综合配套改革试验区，这为重庆市的发展提供了新的历史机遇。同时，也为该新厂的发展提供了历史机遇。大量优质的钢材将被需要，用于重庆西部开发的桥梁、建筑建设及当地汽车、摩托车、轮船等行业。
综上所述，新厂落建是非常必要的，也是非常可行的。
3 产品方案及金属料平衡估算 重庆科技学院专科生毕业设计
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3 产品方案及金属料平衡估算
3.1 产品大纲
本设计产品大纲的基本原则是：生产有竞争力的优势产品，坚决淘汰落后的产品。主要有碳素工具钢、碳素结构钢、轴承钢三大钢系。见表3-1。
重庆是中国的老工业基地和汽车、摩托车生产基地，目前正在创建“中国汽车名城”和“摩托车之都”。这些产业都需要很多优质的钢材，而我国其它地区所生产的关键汽车钢材品种都还不能满足汽车用户的需求，其中相当大部分汽车工业所需要的板簧等需要大量进口。这表明了钢铁工业在重庆的发展还不够。因此，在重庆非常有必要发展新型钢铁厂，能够生产并满足重庆汽车产业的需求。这就需要注重人力资源的应用，开发新产品，以满足重庆作为“中国汽车名城”和“摩托车之都”所需要的钢材。
除此之外，重庆也是西部开发的重点，城乡统筹改革试验区，由其重庆西部地区的工业设施还很落后。目前正在筹划铁路、公路、桥梁、高楼等的修建，大量钢材将被需求。因此，本设计中考虑生产高质量碳素结构钢用于建筑、桥梁、铁路用钢。
为了生产高质量的钢材，必须对工艺技术优化，每个生产环节严格要求，要把钢铁生产当做一项精品工程。采用优质铁水，铁水预处理，转炉少渣冶炼，无渣出钢，钢水多功能炉外精炼，钢水全过程保护浇铸等工艺是完全能够生产大纲中的产品的。
3.2 全厂金属料平衡估算
估算示意图：
3.3 技术可行性
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图3-1 全厂金属平衡示意图(单位：万t)
该图为本设计年产钢120万t 转炉炼钢厂的模型，由于在冶炼过程中的生产工艺的不同，在各生产阶段的金属收得率不相同，同时还有一定量的金属流失而不可回收。生产过程中作为直接回收炉料的那一部分返回废钢为全部炉料的 6.0%,它与成品量之比达7.9% ,占钢水量的6.4%。所以，返回废钢的合理利用是钢厂配料的重要环节之一。总废钢比按钢水总量的18%计算为21.6万t 。
3.3 技术可行性
本设计最终是为了生产高附加值的钢材，那么就要对工艺技术采取优化，在每个生产环节严格管理，把好最重要的一关。
为了更好地生产大纲中所例产品，本设计考虑采用优质铁水、铁水预处理、转炉
3 产品方案及金属料平衡估算 重庆科技学院专科生毕业设计
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少渣冶炼、挡渣出钢、钢水多功能炉外精炼及钢水全过程保护浇铸先进工艺。经有关人士考查研究，以上技术在国内外炼钢厂广泛投于使用，已属于成熟技术。考虑本设计的情况均可借鉴，并在原来的基础上使其更优化，设计出适合本设计要求的技术方案。
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4 转炉车间生产工艺流程
4.1 设计原始条件
表4-1 原始铁水成分
铁水温度：1285℃
4.2
生产工艺流程图
本设计采用的基本工艺流程为：
4.2.1 混铁车
高炉铁水直接热装入转炉时有混铁炉和混铁车两种方式。考虑到投资占地方面，本设计中采用混铁车。因为其受铁口有盖，在运输过程中热损失较小。
混铁车的结构如图4-1，其形状可保证有较小的热损失。混铁车装有倾动机构，可使炉身转动向外倒铁，因此，不需建设专门的厂房，只需在主厂房内留出必要的倒铁水位置。其容量根据转炉容量而言，一般为转炉容量的整数倍，并与高炉出铁量相适应。
图4-1 混铁车
4.2.2 铁水预处理初脱Si 、P 、S
4 转炉车间生产工艺流程
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分析本设计中铁水成分发现，铁水成分中Si 、P 含量较高，S 含量较低。 通常铁水中的硅含量为0.30%～0.60%，Si 的氧势高于P 的氧势，脱P 前必须先脱Si 。但铁水中的硅是炼钢中的一种很重要的热源，对增加废钢比很有利，充分利用其热能可以提高吨铁的钢产量。对硅含量要求不高的钢钟可以不考虑预处理脱硅，反之可以利用其有利优势增加废钢量。
铁水磷含量偏高，可以在混铁车内喷吹生石灰类熔剂，进行脱磷反应。脱磷还可以在转炉吹炼时进一步脱除，即在铁水预处理时只需向混铁车内喷吹一定量的生石灰熔剂即可。
本设计中铁水含S 量在正常范围内，对于普通钢种对S 要求不高可以免除铁水预处理脱S 。对特殊钢而言则在预处理采用向混铁车内高速喷射CaO-Mg 脱S 粉剂，让其脱除，从而达到要求。
4.2.3 顶底复吹转炉
顶底复吹转炉有良好的冶金效果，碳氧反应接近平衡，冶炼低碳钢时避免了钢水的过氧化，有良好的脱磷、脱硫能力，提高了终点残锰量。石灰单耗低，渣量少，铁水收得率高，吹炼平稳，喷溅少。
为了大幅度提高转炉炉龄,采用复吹转炉溅渣护炉工艺技术： (1) 采用高(FeO)炉渣溅渣工艺,注重对终渣(MgO)含量的调整；
(2) 前期用轻烧白云石造渣, 控制过程渣(MgO)在6%～8%范围内(质量分数)； (3) 后期加入终渣改质剂采用高(MgO)炉渣操作工艺,炉渣改质后进行溅渣操作； (4) 溅渣注重对炉形和炉底的控制,保持良好的炉膛内型形状。 (5) 控制好炉底,加强对炉底供气元件蘑菇头的维护和控制。
采用上述溅渣工艺技术后,不仅炉龄大幅度提高,而且底吹元件得到良好的维护。
4.2.4 炉外精炼
随着现代科学技术的发展和工农业对钢材质量要求的提高，钢厂需要炉外精炼工艺，炉外精炼技术是一项提高产品质量，降低成本的先进技术，是现代化钢铁企业不可缺少的重要环节。它可以提高炼钢设备的生产能力，改善钢材质量，降低能耗，减少耐材、能源和铁合金消耗，从而提高企业的竞争力。
LF 炉精炼工艺要求尽快形成泡沫渣，实现埋弧精炼。出钢过程加精炼渣渣洗有利于快速成渣，缩短LF 精炼造渣时间。LF 泡沫渣的形成需要气泡源,精炼渣中的Na 2CO 3 分解产生CO 2，CO 2气体弥散分布在渣中，同时，CO 2气体与渣中的碳反应产生CO ，使气体体积成倍增长。这样,泡沫渣的形成就有了充足的气泡源,有利于实行埋弧精炼，减少了电弧的裸露；有利于提高加热效率，缩短供电时间，节约能源，而且使精炼时间缩短，提高了劳动生产率，同时对延长炉盖和包衬的寿命具有重要意义。
钢水精炼是提高钢的质量、扩大钢的品种、优化炼钢工艺流程、提高生产效率的
4.2 生产工艺流程图
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重要手段，是生产洁净钢不可缺少的关键工艺环节。
4.2.5 连铸连轧
连铸可以简化工序，缩短流程，提高金属收得率，降低能耗，生产过程采用机械化，自动化程度高，提高产量，扩大了品种。
21世纪的钢铁工业在世界经济中仍占支柱地位，同时也将经历激烈的竞争。薄板坯连铸连轧技术已受到了世界各国的普遍重视，它的推广应用改变了钢铁工业的面貌，带来了巨大的经济效益和社会效益。虽然目前还存在着较多问题,但可以相信，在各国科研工作者的共同努力下，薄板坯连铸连轧技术及产品将会进一步发展。
5 转炉炼钢的物料平衡和热平衡计算 重庆科技学院专科生毕业设计
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5 转炉炼钢的物料平衡和热平衡计算
5.1 物料平衡计算
5.1.1 计算原始数据
基本原始数据有：冶炼钢种及成分、铁水和废铁的成分、终点钢水成分；造渣用
溶剂及炉衬等原材料成分；脱氧和合金化用铁合金的成分及回收率；其他工艺参数。
表5-1 钢种、铁水、废钢和终点钢水的成分设定值
表5-2 原材料成分
表5-3 铁合金成分（分子）及其回收率（分母）
表5-4 其他工艺参数设定值
5.1 物料平衡计算 重庆科技学院专科生毕业设计
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5.1.2物料平衡的基本项目
收入项有：铁水、废钢、溶剂（石灰、萤石、轻烧白云石）、氧气、炉衬蚀损、铁合金。
支出项有：钢水、炉渣、烟尘、渣中铁珠、炉气、喷溅。
5.1.3 计算步骤
以100㎏铁水为基础进行计算。
第一步：计算脱氧和合金化前的总渣量及其成分。
总渣量包括铁水中元素氧化，炉衬腐蚀和加入溶剂的成渣量。其各项成渣量分别列于表5-5~表5-7。总渣量及成分如表5-8所示。
①由CaO 还原出的氧量；消耗CaO 量=0.009×56/32=0.016㎏。
5 转炉炼钢的物料平衡和热平衡计算 重庆科技学院专科生毕业设计
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表5-6 炉衬腐蚀的成渣量
表5-7 加入溶剂的成渣量
①.石灰加入量：渣中已含CaO=-0.016+0.004+0.002+0.910=0.900㎏；渣中已含SiO2=1.710+0.009+0.028
+0.020=1.767㎏；因设定终渣碱度R=3.5，故石灰加入量为：5.285/(88.0%-3.5×2.50%)=6.67㎏
②.石灰加入量=(石灰中CaO
含量）-（石灰中S →CaS 自耗的CaO 量）
①.表中除(FeO)和(Fe2O3)以外的总渣量为6.779+1.934+1.052+0.137+0.452+0.440+0.422+0.031= 11.238㎏，而终渣Σω(FeO)=15%(表5-4)，故总渣量为11.238/86.75%=12.955㎏。
②.ω(FeO)=12.910×8.25%=1.069㎏ ω(Fe2O3)=12.910×5%-0.033-0.005-0.008=0.602㎏
第二步：计算氧气消耗量。
氧气的实际消耗量系消耗项目与供入项目之差。见表5-9
表5-9 实际耗氧量
5.1 物料平衡计算
重庆科技学院专科生毕业设计 - 16 -
第三步：计算炉气量及其成分。
炉气中含有CO 、CO2、N2、SO2和H2O.其中CO 、CO2、SO2和H2O 可由表7-5~表7-7查得，O2和N2则由炉气总体积来确定。现计算如下：
炉气总体积V Σ
V ∑=g V +0.5%V ∑+99
1 (%5.0324
.22+s G V ∑－x V ) =5
.9832
/4.22007.010.77.0998.79950.987.099?-?+?=-+Vx Gs Vg
=8.089 m 3
式中Vg ——CO 、CO2、SO2和H2O 各组分总体积，m 3。本计算中其值为：
18
4
.22015.0644.22010.0444.22659.2284.22278.8?+?+?+?=7.998m 3
Gs ——不计自由氧的氧气消耗量，㎏。本计算中其值为：6.698+0.062+0.34=7.10
㎏（见表5-9）
Vx ——石灰中的S 和CaO 反应还原出的氧量（其质量为：0.002㎏，见表5-9），
m 3。0.5%——炉气中自由氧含量。
99——自由氧纯度为99%转换得来。
计算结果列于表5-10
表5-10 炉气量及其成分
①.炉气中O2的体积为8.089*0.5%=0.040m 3；质量为0.040×32/22.4=0.057㎏。
②.炉气中N2的体积系炉气总体积与其他成分体积之差；质量为0.051*28/22.4=0.064㎏
第四步：计算脱氧和合金化前的钢水量。
钢水量Qg ＝铁水量-铁水中元素的氧化量-烟尘、喷溅和渣中的铁损 ＝100-6.596-[1.50×(75%×56/72+20%×112/160)+1+12.955×6%] ＝90.542㎏
由此可以编制出未加废钢、脱氧与合金化前的物料平衡表5-11
180t转炉炼钢车间i 学号： 课程设计说明书设计题目：设计180t的转炉炼钢车间 学生姓名： 专业班级： 学院： 指导教师： 2012年12月25日
目录 1 设备计算 1.1转炉设计 .1.1.1炉型设计------------------------------------------------------------1 2.1 氧枪设计 2.1.1氧枪喷头设计------------------------------------------------6 2.1.2氧枪枪身设计------------------------------------------------8 3.1 烟气净化系统设备设计与计算 --------------------------------------------------------------12 注：装配图 1.图1. 180t转炉炉型图--------------------------------------------------6 2.图2. 枪管横截面--------------------------------------------------------8 3. 图3.180t氧枪喷头与枪身装配图12---------------------------------12
1 设备计算 1.1转炉设计 1.1.1炉型设计 1、原始条件 炉子平均出钢量为180吨钢水，钢水收得率取90%，最大废钢比取10%，采用废钢矿石法冷却。 铁水采用P08低磷生铁 (ω(Si)≤0.85%，ω(P)≤0.2%，ω(S)≤0.05%)。 氧枪采用3孔拉瓦尔型喷头，设计氧压为1.0MPa 2、炉型选择：根据原始条件采用筒球形炉型作为本设计炉型。 3、炉容比 取V/T=0.95 4、熔池尺寸的计算 A.熔池直径的计算 t K D G = 确定初期金属装入量G ：取B=18%则 ()t 18290.01 18218021B 2T 2G =?+?=?+= ％金η () 3m 4.268 .6182 G V == = 金 金ρ 确定吹氧时间：根据生产实践，吨钢耗氧量，一般低磷铁水约为50~57m 3/t (钢)，高磷铁水约为62~69m 3/t (钢)，本设计采用低磷铁水，故取吨钢耗氧量为57m 3/t (钢)，并取吹氧时间为18min 。则 ()[] min t /m 1.318 56 3?=== 吹氧时间吨钢耗氧量供氧强度 取K=1.70则 ()m 46.518 182 70 .1D == B.熔池深度的计算 筒球型熔池深度的计算公式为： ()m 458.1406 .579.0406.5046.04.26D 70.0D 0363.0V h 2 3 2 3 =??+=+= 金
秦皇岛宏兴钢铁有限公司 炼钢车间2×60T转炉三次除尘项目 技 术 方 案 张家口市宣化天洁环保科技有限公司 2016年5月
1.序言 秦皇岛宏兴钢铁有限公司技改炼钢车间三次除尘项目尘源点包括2×60t转炉两座加料跨配顶吸罩，600T混铁炉一座配顶吸罩，散装料上料系统一套配集中除尘。我公司根据秦皇岛宏兴钢铁有限公司提供的资料，编制了本方案，其目的在于为该除尘提供成套的、优化的、建设性的解决方案，确保符合国家环保要求，达标排放的前提下降低投资及运行成本。 2.尘源点概述 2.1需治理的扬尘点 本方案治理的尘源点配套除尘罩范围如下： 1）、2×60T转炉加料跨顶吸罩； 2）、600T混铁炉兑铁口、出铁口工位除尘罩； 3）、散装料地坑料仓卸料口除尘罩； 4）、散装料皮带机机头、机尾除尘罩； 5）、转运站皮带机头除尘罩、振动筛除尘罩； 6）、通廊皮带机头、皮带机尾除尘罩； 7）、高跨散装料仓皮带布料口除尘罩。 3.设计原则及依据 3.1设计原则 ●达标排放，保证除尘效果； ●不影响冶炼操作工艺； ●最大限度地降低运行费用及一次投资； ●利于维护管理，长期、有效、稳定地运行。 3.2 设计依据 ●国家有关环保要求及环境指标：（获县以上环保部门的验收） 排放浓度≤15mg/Nm3 岗位粉尘浓度≤10mg/Nm3（扣除背景值） 三次除尘捕集率≥95%（屋顶不冒黄烟），混铁炉捕捉率≥60% 除尘效率≥99%。 ●国家有关设计规范
4.除尘工艺流程及设计说明 4.1除尘工艺流程 本套系统采用低阻、大流量系统工艺原则，其目的在于以最低的系统阻力，控制系统管道流速（18～20m/s），通过选取管道经济流速，尽量降低系统阻力损失从而能明显降低长期电耗。换言之，追求的是在相同电机的情况下，最大限度地取得处理风量，提高捕集率。在相同风量满足捕集效果的前提下，尽可能少地消耗电能，降低运行费，并合理组织烟气，使系统长期、可靠、稳定地运行在既不烧滤袋又不易于结露的中温状态。烟气捕集是本系统的关键所在，设备其生产工艺不同、设备布置各异，因此，选用何种捕集罩型式成为本次方案的重点。 4.2除尘罩设计说明 1）、2×60T转炉加料跨顶吸罩： 60T转炉的烟尘基本处于持续产生过程，大量高温烟气受热膨胀和特抬升力影响从炉前二次除尘罩逃逸冲上加料跨车间顶部，由于现有车间全部密封，烟气淤积在车间顶部无法流通，必须在尘源上方利用现有厂房结构设置高悬伞形罩，捕集加料和兑铁水以及冶炼过程产生的三次烟气，被捕集的烟气通过系统管网汇合后进入低压脉冲除尘器进行过滤，最后满足排放达标的烟气通过引风机排入大气。 2）、600T混铁炉烟尘顶吸罩： 600T混铁炉产生的烟气基本处于间断产生过程，主要是混铁炉兑铁水、出铁水及铁包倒罐工位产生的大量烟尘。 混铁炉是贮存从高炉运来供炼钢转炉用的铁水，当混铁炉兑铁水和混铁炉向铁水罐倒铁水时在一定温度下部分碳析成石墨粉尘，混杂着氧化铁粉末随热气流扩散到车间内，大量高温烟气受热膨胀和特抬升力影响从炉前二次除尘罩逃逸冲上加料跨车间顶部，由于现有车间全部密封，烟气淤积在车间顶部无法流通，必须在尘源上方利用现有厂房结构设置高悬伞形罩。 由于石墨粉尘非常轻，在随热气流上升的过程中就受到车间横向野风的影响飘散到车间各个角落，因此采取高悬伞形罩的形式捕捉此类粉尘的话想对转炉三次除尘顶吸罩效率较低。 建议应该在最靠近尘源点的位置设计低悬伞形罩或者尘源点侧吸罩进行有效捕捉才能明显提高集尘效果。 3）、散装料上料系统除尘罩
攀枝花学院 学生课程设计（论文） 题目：冶炼硅铁工艺设计 学生姓名：邱江学号：200811103052 所在院(系)：材料工程学院 专业：冶金专业 班级：08冶金有色班 指导教师：苟淑云职称：教授 2011年6月6日 攀枝花学院教务处制
攀枝花学院本科学生课程设计任务书 注：任务书由指导教师填写。
1前言 1.1 硅铁简介 铁合金是指一种或几种以上的金属或非金属元素于铁组合成的合金，硅铁即是硅与铁的合金。硅铁是炼钢和铸造的重要原料，它能改善钢和铸件的物理化学性能和机械性能，提高钢和铸件的质量。【1】 1.2 硅铁的冶炼简介 硅铁是以焦炭、钢屑、石英（或硅石）为原料，用电炉冶炼制成的。传统炼制硅铁时，是将硅从含有2的硅石中还原出来。冶炼硅铁大多使用冶金焦作还原剂，钢屑是硅铁的调节剂。 2 原料 2.1 原料及其要求 2.1.1 含硅原料及其要求 含原料一般采用SiO 2 含量很高的石英和石英岩（通称为硅石）。表1为各种硅石的质量和物理性能。用于冶炼硅铁的硅石必须符合下列各项要求： (1) SiO 2 含量大于97% (2) 有害杂质含量低。硅石中主要杂质Al 2O 3 ，MgO,CaO,P 2 O 5 和Fe 2 O 3 。除 Fe 2O 3 外，其他氧化物均是有害物质，其中P 2 O 5 必须小于1%，CaO和MgO之和 也应小于1. (3)有良好的抗爆性。 (4)有一定的粒度。硅石的粒度根据电炉的容量、工作电压、硅石个所用还原剂的性质以及操作水平确定，一般大型电炉的硅石入炉粒度为40～120mm，小型电炉为25～80mm。
表1 各种硅石质量的物理性能 2.1.2 炭质还原剂及其要求 铁合金生产中，用的最多、最广且价格最最便宜的还原剂是炭质还原剂。硅铁生产所用的炭质还原剂主要为冶金焦，其主要理化性能指标要求如下表1. 此外，对冶金焦的灰分组成也有一定要求，具体为FeO约45%，CaO约 27%，SiO 2约25%，MgO约1.0%，Al 2 O 3 <0.4%,P 2 O 5 <0.04%。 为了增大炉料的比电阻，增加化学活性，也有搭配使用气煤焦[2]。 2.1.3 含铁原料及其要求 电炉冶炼硅铁时，一般采用钢屑作含铁原料，钢屑在SiO 2 还原过程中有 促进作用。冶炼时，希望钢屑能较快融化，以便吸收硅或有效地破坏SiC。 为此，要求钢屑长度不能超过100mm，为保证硅铁的化学成分和内在质量， 不允许使用合金钢钢屑、有色金属屑和生铁屑，而只能使用碳素钢钢屑。钢 屑不应夹带杂质，生铁严重和沾有油污的钢屑不能入炉，铁屑的寒铁量应大 于95%。 表2 冶炼硅铁用冶金焦的理化性能指标 固定碳灰分挥发分水分硫电阻率(11000C) 气孔率粒% % % % % % % % >82 <14 <3 <6 <0.6 1200 30～54 3～20 3 冶炼设备 3.1 变压器与断网 炉用变压器将从电网获取的高压电、小电流转换成符合冶炼的低电压、 大电流, 经短网、铜瓦送到电极后, 转化为炉内所需热能。短网的阻抗对节 电和有效利用电能影响很大。短网的合理布置及结构,对提高功率因数和电效率,降低电能损失有重要意义。短网应尽量降低各导电部位的长度和通电后的
辽宁科技学院 （20 级） 本科课程设计题目： 专业：班级： 姓名：学号： 指导教师： 说明书页，图纸张
课程设计评语
炼钢转炉除尘废水处理工艺设计 摘要 本设计中，主要采用混凝沉淀的方法来处理除尘废水。处理构筑物主要有粗颗粒沉淀池、浓缩池、冷却塔等。该系统可在构筑物中对悬浮物进行高效的去除，使水体温度得到大幅降低。该系统具有高效，节能的特点，且工艺可靠，出水水质好。 本设计经过详细论证工艺，对工艺过程的设备和构筑物进行了参数选择、设计计算和选型。进行了平面布置、高程布置等方面的设计，污水经过处理后可作为循环冷却水继续使用。 关键词：污水处理，浓缩池，混凝沉淀
The Process Design Of Steelmaking Converter Dedusting Wastewater Treatment Abstract In this design, mainly adopts the method of coagulation deposition to handle dedusting wastewater.Mainly processing structures are Coarse particle settling basin，Concentrated tank, cooling tower, etc。The system can be efficient removal of suspended solids in the structure, make the water temperature reduced greatly . The characteristics of the system has high efficiency, energy saving, and reliable technology, good effluent water quality Through detailed demonstration of our design process, process equipment, and design of structure parameter selection, calculation and https://www.doczj.com/doc/9d10615534.html,yout, vertical layout and other aspects of design,After treatment，sewage may continue to use as cooling water Key words: sewage disposal, thickener, coagulation sedimentation
年产330万吨全连铸坯的转炉炼钢车间工艺设计 专业：冶金工程 姓名：朱江江 指导老师：折媛 摘要 本设计的主要任务是设计一座年产330万吨方坯的转炉炼钢车间。本设计从基础的物料平衡和热平衡计算开始，主要包括以下几部分：转炉炉型设计、氧枪设计、转炉车间设计、连铸设备的选型及计算、以及炼钢操作制度和工艺制度，其中，转炉炼钢车间设计是本设计的重点与核心。 本设计设有转炉两座，转炉大小均为150t，平均吹氧时间为38min，纯吹氧时间为 18min，转炉作业率为80%，转炉的原料主要有铁水、废钢以及其它一些辅助原料。连铸坯的 收得率为98%，另外本车间炉外精炼主要采用了喂丝以及真空脱气手段。本车间的浇注方式为全连铸。车间的最终产品为方坯。 此次的设计任务更加巩固了我所学的专业知识，与此同时也更加了解了转炉炼钢车间的各道工艺流程，为以后的工作打下了良好的基础。 关键词：顶底复吹转炉炼钢车间精炼连铸 Abstact The main task of this design is designing a plant wich perduce 3.3 million tons of steel per year. It is become the foundation of the material and thermal calculation, mainly include the following parts: the bof model designing, oxygen lance designing, equipment selection and calculation of continuous caster ,besides,also including operating and process system of steelmaking ,the core of the design is ing This design has two 150t converter for steelmaking, the average time of oxygen applying is 38min ,pure oxygen applying time is 18min, the efficient of the bof is 80% , scrap metal and other auxiliary materials. The rate of casting billet is 98%, in addition , refining mainly adopts wire feeding and vacuum deairing, The final product is billet. The design more strengthened my major knowledge, at the same time also understand more about the converter steelmaking of each process , laiding a good foundation for the work of future. Keywords: converter steelmaking refining casting
学号：201230090 河北联合大学成人教育 毕业设计说明书 论文题目：120转炉炼钢设计 学院：河北联合大学继续教育学院 专业：大专 班级：12冶金 姓名：张强
指导教师：刘增勋 2014 年11 月20 日 目录 目录 (1) 序言 (2) 120T 转炉炉型设计 (2) 1.设计步骤 (2) 2.炉型设计与计算 (2) 3.炉衬简介 (5) 120T 转炉氧枪喷头设计 (7) 1.原始数据 (7) 2.计算氧流量 (7) 3.选用喷孔参数 (7) 4.设计工况氧压 (7) 5.设计炉喉直径 (8) 6.计算 (8) 7.计算扩张段长度 (8) 8.收缩段长度 (8) 9.装配图 (8) 120T 转炉氧枪枪身设计 (9) 1.原始数据 (9) 2.中心氧管管径的确定 (9) 3.中层套管管径的确定 (10) 4.外层套管管径的确定 (10) 5.中层套管下沿至喷头面间隙的计算 (10) 6.氧枪总长度和行程确定 (11) 7.氧枪热平衡计算 (11) 8.氧枪冷却水阻力计算 (11) 结束语 (13) 参考文献 (14)
致谢 (15) 序言 现在钢铁联合企业包括炼铁，炼钢，轧钢三大主要生产厂。炼钢厂则起着承上启下的作用，它既是高炉所生产铁水的用户，又是供给轧钢厂坯料的基地，炼钢车间的生产正常与否，对整个钢铁联合企业有着重大影响。目前，氧气转炉炼钢设备的大型化，生产的连续化和高速化，达到了很高的生产率，这就需要足够的设备来共同完成，而这些设备的布置和车间内各种物料的运输流程必须合理，才能够使生产顺利进行。 转炉是炼钢车间的核心设备，设计一座炉型合理满足工艺需求的转炉是保证车间正常生产的前提，而炉型设计又是整个转炉设计的关键。 120T 转炉炉型设计 1. 设计步骤 1.1 列出原始条件：公称容量，铁水条件。废钢比，氧枪类型以及吹氧时间等。 1.2 根据条件选炉型 1.3 确定炉容比 1.4 计算熔池直径，熔池深度等尺寸 1.5 计算炉帽尺寸 1.6 计算炉身尺寸 1.7 计算出钢口尺寸 1.8 确定炉衬厚度 1.9 确定炉壳厚度 1.10 校核 H/D 1.11 绘制炉型图 2. 炉型设计与计算 2.1 本次设计任务：设计 120T 转炉炉型
攀枝花学院本科课程设计 转炉工作原理及结构设计 学生姓名： 学生学号： 院（系）： 年级专业： 指导教师： 二〇一三年十二月
转炉工作原理及结构设计 1.1 前言 1964年，我国第一座30t氧气顶吹转炉炼钢车间在首钢建成投产。其后，上钢一厂三转炉车间、上钢三厂二转炉车间等相继将原侧吹转炉改为氧气顶吹转炉。20世纪60年代中后期，我国又自行设计、建设了攀枝花120t大型氧气顶吹转炉炼钢厂，并于1971年建成投产。进入20世纪80年代后，在改革开放方针策的指引下，我国氧气转炉炼钢进入大发展时期，由于氧气转炉炼钢和连铸的迅速发展，至1996年我国钢产量首次突破1亿t，成为世界第一产钢大国。 1.2 转炉概述 转炉（converter）炉体可转动，用于吹炼钢或吹炼锍的冶金炉。转炉炉体用钢板制成，呈圆筒形，内衬耐火材料，吹炼时靠化学反应热加热，不需外加热源，是最重要的炼钢设备，也可用于铜、镍冶炼。转炉按炉衬的耐火材料性质分为碱性（用镁砂或白云石为内衬）和酸性（用硅质材料为内衬）转炉；按气体吹入炉内的部位分为底吹、顶吹和侧吹转炉；按吹炼采用的气体，分为空气转炉和氧气转炉。转炉炼钢主要是以液态生铁为原料的炼钢方法。其主要特点是：靠转炉内液态生铁的物理热和生铁内各组分（如碳、锰、硅、磷等）与送入炉内的氧进行化学反应所产生的热量，使金属达到出钢要求的成分和温度。炉料主要为铁水和造渣料（如石灰、石英、萤石等），为调整温度，可加入废钢及少量的冷生铁块和矿石等。 1.2.1 转炉分类 1.2.1.1 炼钢转炉 早期的贝塞麦转炉炼钢法和托马斯转炉炼钢法都用空气通过底部风嘴鼓入钢水进行吹炼。侧吹转炉容量一般较小，从炉墙侧面吹入空气。炼钢转炉按不同需要用酸性或碱性耐火材料作炉衬。直立式圆筒形的炉体，通过托圈、耳轴架置于支座轴承上，操作时用机械倾动装置使炉体围绕横轴转动。 50年代发展起来的氧气转炉仍保持直立式圆筒形，随着技术改进，发展成顶吹喷氧枪供氧，因而得名氧气顶吹转炉，即L-D转炉（见氧气顶吹转炉炼钢）;用带吹冷却剂的炉底喷嘴的，称为氧气底吹转炉（见氧气底吹转炉炼钢）。
太原科技大学 课程设计说明书 设计题目： 50t 氧气顶吹转炉设计 设计人：郭晓琴 指导老师：杨晓蓉 专业：冶金工程 班级：冶金工程081401 学号： 200814070105 材料科学与工程学院 2011年12月30 日
目录 摘要................................................ 错误！未定义书签。第一章绪论................................................ 错误！未定义书签。 1.1 氧气顶吹转炉炼钢的发展概况......................... 错误！未定义书签。 1.2 氧气顶吹转炉炼钢的优点............................. 错误！未定义书签。 1.3 转炉炼钢生产技术发展趋势........................... 错误！未定义书签。第二章炉型尺寸计算........................................ 错误！未定义书签。 2.1转炉炉型及其选择.................................... 错误！未定义书签。 2.2转炉炉型尺寸计算.................................... 错误！未定义书签。 2.2.1 熔池尺寸...................................... 错误！未定义书签。 2.2.2 炉容比（容积比）.............................. 错误！未定义书签。 2.2.3炉帽尺寸...................................... 错误！未定义书签。 2.2.4炉身尺寸...................................... 错误！未定义书签。 2.2.5出钢口尺寸.................................... 错误！未定义书签。第三章氧气顶吹转炉耐火材料................................ 错误！未定义书签。 3.1 炉衬的组成和材质的选择............................. 错误！未定义书签。 3.2炉衬厚度的确定...................................... 错误！未定义书签。第四章氧气顶吹转炉金属构件的确定.......................... 错误！未定义书签。 4.1炉壳组成及结构形成................................. 错误！未定义书签。 4.2炉壳钢板材质与厚度的确定 (7) 4.3支撑装置 (7) 4.3.1 托圈......................................... 错误！未定义书签。 4.3.2炉衬的组成和材质的选择....................... 错误！未定义书签。 4.3.3耳轴及其轴承................................. 错误！未定义书签。 4.4倾动机构........................................... 错误！未定义书签。 4.5高径比的核定....................................... 错误！未定义书签。参考文献.............................................................. - 12 -
一、炉型设计计算 炉型设计的主要任务是确定所选炉型各部分主要参数和尺寸，据此再绘制出工程图。 1、原始条件 3，铁水收得率为92%。炉子平均出钢量为90t，铁水密度7.20g/cm 2、炉型选择 顶底复吹转炉的炉型基本上与顶吹和底吹转炉相似；它介于顶吹转炉和底吹转炉之间。为了满足顶底复吹的要求炉型趋于矮胖型，由于在炉底上设置底吹喷嘴，炉底为平底，所以根据原始数据，为了便于设置底部供气构件，选择截锥形炉型。 3、炉容比 3/t>。VV/T(m系炉帽、炉身和熔池三与公称容量炉容比指转炉有效容积VT之比值ttt个内腔容积之和。公称容量以转炉炉役期的平均出钢量表示，这种表示方法不受操作方法和浇注方法的影响。本设计取炉容比1.05。 4、熔池尺寸的计算 1）熔池直径D：熔池直径通常指熔池处于平静状态时金属液面的直径。 D=K ×=1.5 =3.67m 式中G ——炉子公称容量，t； t ——平均每炉钢纯吹氧时间，取15分钟； K——比例系数，取1.5。 2）熔池深度h：熔池深度系指熔池处于平衡状态时从金属液面到炉底最低处的距离。 1 / 15 h= ==12.5mV==1.62m h=炉帽尺寸的确定。顶吹转炉一般都用正口炉帽，其主要尺寸有炉帽倾角、炉口直径 3.和炉帽高度。设计时应考虑到以下因素：确保其稳定性；便于兑铁水和加废钢；减少热损失；避免出钢时钢渣混出或从炉口流渣；减少喷溅。：倾角过小，炉帽，内衬不稳定性增加，容易倒塌；过大时出钢时容θ 1）炉帽倾角θ°，因为大炉口的炉口直径相对来说要小些。易钢渣混出或从炉口流渣。本炉子取60 °=60：一般来说，在满足兑铁水和加废钢的前提下，应适当减小炉口直d2）炉口直径径，以利于减少热损失，减少空气进入炉内影响炉衬寿命和改善炉前操作条件。实践表48%=2.94m ×较为适宜。本设计取d=6.12明，取炉口直径为熔池直径的43-53% ：）炉帽高度H3帽 tanθ－d） H
设计一座公称容量为3×200t吨的氧气转炉炼钢车间毕业设计 目录 摘要.............................................. 错误!未定义书签。ABSTRACT ............................................ 错误!未定义书签。引言. (1) 1 设计方案的选择即确定 (2) 1.1车间生产规模、转炉容量及座数的确定 (2) 1.2车间各主要系统所用方案的比较及确定 (2) 1.2.1 转炉冶炼工艺及控制 (2) 1.2.2 铁水供应系统 (2) 1.2.3 铁水预处理系统 (3) 1.2.4 废钢供应系统 (4) 1.2.5 散装料供应系统 (4) 1.2.6 转炉烟气净化及回收工艺流程 (6) 1.2.7 铁合金供应系统 (7) 1.2.8 炉外精炼系统 (7) 1.2.9 钢水浇注系统 (8) 1.2.10 炉渣处理系统 (10) 1.3炼钢车间工艺布置 (11) 1.3.1 车间跨数的确定 (11) 1.3.2 各跨的工艺布置 (12) 1.4车间工艺流程简介 (12) 1.5原材料供应 (15) 1.5.1 铁水供应 (15) 1.5.2 废钢供应 (15) 1.5.3 散装料和铁合金供应 (15) 2设备计算 (16) 2.1转炉计算 (16)
2.1.2 转炉空炉重心及倾动力矩 (22) 2.2氧抢设计 (24) 2.2.1 技术说明 (24) 2.2.2 喷头设计 (25) 2.2.3 枪身设计 (27) 2.3净化及回收系统设计与计算 (33) 2.3.1吹炼条件 (33) 2.3.2参数计算 (34) 2.3.3流程简介 (36) 2.3.4 主要设备的设计和选择 (36) 2.3.5 计算资料综合 (39) 2.4炉外精练设备的选取及主要参数 (39) 2.4.1主要设计及其特点 (39) 2.4.2 主要工艺设备技术性能 (40) 3车间计算 (50) 3.1原材料供应系统 (50) 3.1.1 铁水供应系统 (50) 3.1.2 废钢场和废钢斗计算 (51) 3.1.3 散状料供应系统 (52) 3.1.4 合金料供应系统 (54) 3.2浇铸系统设备计算 (55) 3.2.1钢包及钢包车 (55) 3.2.2连铸机 (56) 3.3渣包的确定 (64) 3.4车间尺寸计算 (67) 3.4.1 炉子跨 (67) 3.4.2 其余各跨跨度 (62) 3.5天车 (63) 4 新技术和先进工艺、设备的应用 (64) 4.1铁水预处理脱硫 (64)
——任务要求：含C 3.9%，Si 0.6%，50t复吹转炉 专业班级：冶金工程3班 学生姓名：李源祥 指导教师：杨吉春 完成时间：2011年11月25日
1.炼钢课程设计目的与内容 一、炼钢课程设计的目的 炼钢课程设计属于钢铁冶金专业的实践性教学环节，要求学生查阅相关资料，在指导老师的具体指导下，合理选择工艺参数、配料，使物料平衡、热平衡等工艺过程，及其绘图等，使学生经物料平衡计算，了解加入炉内参与炼钢过程的全部物料与产物之间的平衡关系。经热平衡计算后，了解炼钢过程的全部热量来源与支出之间的平衡关系。经炉型设计和绘图，掌握炉型对尺寸的计算方法。对提高学生工程实践及独立分析解决问题的能力，培养创新意识，同时，加深了学生对炼钢原理，炼钢工艺等专业知识的理解，提高专业水平具有重要意义。 二、炼钢课程设计的内容 1.转炉炼钢的物料平衡与热平衡计算； 2.复吹转炉炉型设计计算及绘图。 3.设计具体要求：铁水含C 3.9%，含Si 0.6%，50t炉型图。
2.转炉炼钢的物料平衡和热平衡计算 2.1 物料平衡计算 2.1.1 计算原始数据 基本原始数据有：冶炼钢种及成分、铁水和废铁的成分、终点钢水成分；造渣用溶剂及炉衬等原材料成分；脱氧和合金化用铁合金的成分及回收率；其他工艺参数。 表2-1 钢种、铁水、废钢和终点钢水的成分设定值 注：本计算设定的冶炼钢种为Q235A。 [C]和[Si]按实际生产情况选取；[Mn]、[P]和[S]分别按铁水中相应成分含量的30%、10%和60% 留在钢水中设定。 注：炉衬配比：（镁碳砖），镁砂：80~85% 碳：15~20% 碳的有效成分：99.56%，余为挥发分：0.44% 。 表2-3 铁合金成分（分子）及其回收率（分母） 注：①10%的C与氧气生成CO2
人力资源年度工作计划表【五篇】 人力资源年度工作计划表【五篇】 【第一篇】 一、指导思想针对员工适应潜力、创新潜力、改善潜力薄弱的现象，结合公司""总体发展战略，大力推进员工素质提升工程，突出高技能、高技术人才培养及专业技术力量储备培训，为公司建立具有永续竞争力的卓越企业带给适宜的人力资源。 二、编制原则（一）战略性培训与适用性培训、提高性培训相结合。 （二）面向全员，突出重点。 （三）集中管理，统筹安排，职责明确。 （四）盘活资源，注重实效。 三、培训的主要任务（一）结合公司新工艺、新设备、新流程，以职业生涯发展为动力，以技能鉴定为手段，以技能培训、技术比武与导师带徒为载体，大力推进高技能人才培养。 1、开办精炼、连铸、轧钢、焊工、仪表工等个专业工种技师（含高级技师、技师、内定技师）培训班，共培训名；开展焊工、仪表工、锅炉、汽机等个工种高级工培训班，共培训名。 2、高标准、严要求，切实抓好公司钳工、天车工等通用工种及部分行业工种青工技能比武培训，培养公司级技术能手名。同
时根据国家、省及行业要求，组织相关工种技能大赛参赛人员的选拔与培训，培养省级以上技术能手2名。 3、大力实施技能人才""培养工程。 各单位从实际出发，为经验丰富、掌握绝活的优秀技能人才（特级技师、职责技师等）配备1名理论丰富、文字表达潜力强的员工做助手，构成1名优秀技能人才加1名高学历助手的高技能人才团队，导师向助手传授实践经验，助手帮忙导师提高理论知识，整理操作经验、诀窍、心得等，培养一批知识型与复合型的高技能人才。 4、选送公司球团竖炉、高炉、转炉、连铸、精炼、轧制等方面的操作骨干50名，到相关同类企业现场跟班培训，学习、了解先进的操作技术与方法。 （二）充分利用内外资源，大力开展专业技术人员的继续教育与技术提升培训。 1、发挥培训中心作用，分层次开办计算机应用提高、计算机三维制图、液压技术、变频技术、、英语等培训班。 2、结合新产品开发，有计划聘请内外专家讲授""知识，开展技术专题讲座次；结合现场工艺与设备，从设备厂家聘请专家来公司开展高层次的液压技术、变频技术、特殊仪表等专业的现场培训，促进新技术、新工艺的传播。 3、加大送外培训力度，有计划地选拔名优秀的专业技术人员到公司等国外先进企业进行对口岗位培训，派遣名优秀的专业技
毕业设计指导书 指导教师孔辉学生姓名 ## 班级冶081 一、设计(论文)的题目： 设计一个年产300万吨合格铸坯的转炉炼钢车间 二、设计(论文)的目的： 进行钢铁厂设计需要花费大量精力和时间，且独立性强，因此对提高学生的综合能力（查阅文献能力、独立设计选型与计算能力、Autocad制图能力等）很有帮助。通过教师制定每一阶段的明确目标，在督促学生完成任务的同时，与学生共同商讨，共同学习有教学相长的作用。 三、设计(论文)的内容及要求： 1、文献调研及生产现场考察。 要求查阅近年相关文献20篇以上，其中外文资料不少于3篇，一篇外文译成中文。2、设计说明书内容： （1）设计原则和依据 （2）产品大纲的制定 （3）工艺流程的选择与论证 （4）物料平衡与热平衡计算 （5）车间主体设备的计算与选择 （6）车间工艺布置 （7）车间厂房的布置 （8）采用新工艺说明 3、工程制图： （1）车间工艺平面布置图一张 （2）车间横剖视图一张 （3）转炉炉体图一张，为CAD制图。 四、时间安排： 第1周：查阅设计资料及生产调研，了解不同钢种的成分、用处、生产要点；了解本单位的设备条件及工艺过程 第2-4周：设计方案的确定与论证 第5-6周：转炉冶炼典型钢种的物料平衡和热平衡计算 第7-9周：车间主体设备的设计
第10-11周：车间主厂房的设计 第12-14周：用计算机绘制车间平面布置图、剖面图及炉体本体图 第15-16周：编写设计说明书 第17周：准备答辩 五、推荐参考文献： [1] 冯聚合.艾立群，刘建华.铁水预处理和炉外精炼.冶金工业出版社，2006； [2] 张树勋.钢铁厂设计原理. 冶金工业出版社，2005年第一版； [3] 胡会军.田正宏. 宝钢分公司炼钢厂：上海，2009；
本科课程设计攀枝花学院 转炉工作原理及结构设计 学生姓名：学生学号： ：院（系）年级专业：指导教师：
二〇一三年十二月 攀枝花学院本科课程设计 转炉工作原理及结构设计 1.1 前言氧气顶吹转炉炼钢车间在首钢 建成投产。其后，30t1964年，我国第一座上钢三厂二转炉车间等相继将原侧吹转炉改为氧气顶吹转上钢一厂三转炉车间、大型氧气顶120t世纪60年代中后期，我国又自行设计、建设了攀枝花炉。20在改革开放方年代后，世纪801971并于年建成投产。进入20吹转炉炼钢厂，由于氧气转炉炼钢和连铸的我国氧气转炉炼钢进入大发展时期，针策的指引下， t，成为世界第一产钢大国。亿迅速发展，至1996年我国钢产量首次突破1 1.2 转炉概述）炉体可转动，用于吹炼钢或吹炼锍的冶金炉。转炉炉体转 炉（converter 用钢板制成，呈圆筒形，内衬耐火材料，吹炼时靠化学反应热加热，不需外加热源，是最重要的炼钢设备，也可用于铜、镍冶炼。转炉按炉衬的耐火材料性质分为碱性（用镁砂或白云石为内衬）和酸性（用硅质材料为内衬）转炉；按气体吹分为空气转炉和按吹炼采用的气体，顶吹和侧吹转炉；入炉内的部位分为底吹、靠转其主要特点是：氧气转炉。转炉炼钢主要是以液态生铁为原料的炼钢方法。炉内液态生铁的物理热和生铁内各组分（如碳、锰、硅、磷等）与送入炉内的氧
炉料主要为铁使金属达到出钢要求的成分和温度。进行化学反应所产生的热量，，为调整温度，可加入废钢及少量的冷生水和造渣料（如石灰、石英、萤石等）铁 块和矿石等。转炉分类1.2.1 1.2.1.1 炼钢转炉早期的贝塞麦转炉炼钢法和托马斯转炉炼钢法都用空气通过底部风嘴鼓入炼钢转炉按不同侧吹转炉容量一般较小，从炉墙侧面吹入空气。钢水进行吹炼。耳轴架置通过托圈、需要用酸性或碱性耐火材料作炉衬。直立式圆筒形的炉体，于支座轴承上，操作时用机械倾动装置使炉体围绕横轴转动。年代发展起来的氧气转炉仍保持直立式圆筒形，随着技术改进，发展成 50;（见氧气顶吹转炉炼钢）即因而得名氧气顶吹转炉，L-D转炉顶吹喷氧枪供氧，用带吹冷却剂的炉底喷嘴的，称为氧气底吹转炉（见氧气底吹转炉炼钢）。 1 攀枝花学院本科课程设计 1.2.1.2 炼铜转炉也用一般为卧式转炉用于处理铜锍，通过鼓入空气把冰铜氧化吹炼成粗铜，于吹炼冰镍。 1.2.2 转炉炼钢的基本原理4氧气顶吹转炉炼钢设备工艺，如图
目录 第一章 热处理工设计目的 (1) 第二章 课程设计任务 (1) 第三章 热处理工艺设计方法 (1) 3.1 设计任务 (1) 3.2 设计方案 (2) 3.2.1 12CrNi3叶片泵轴的设计的分析 (2) 3.2.2 钢种材料 (2) 3.3设计说明 (3) 3.3.1 加工工艺流程 (3) 3.3.2 具体热处理工艺 (4) 3.4分析讨论 (11) 第四章 结束语 (13) 参考文献 (14)
12CrNi3叶片泵轴的热处理工艺设计 一. 热处理工艺课程设计的目的 热处理工艺课程设计是高等工业学校金属材料工程专业一次专业课设计练习，是热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节。其目的是： （1）培养学生综合运用所学的热处理课程的知识去解决工程问题的能力，并使其所学知识得到巩固和发展。 （2）学习热处理工艺设计的一般方法、热处理设备选用和装夹具设计等。 （3）进行热处理设计的基本技能训练，如计算、工艺图绘制和学习使用设计资料、手册、标准和规范。 二. 课程设计的任务 进行零件的加工路线中有关热处理工序和热处理辅助工序的设计。根据零件的技术要求，选定能实现技术要求的热处理方法，制定工艺参数，画出热处理工艺曲线图，选择热处理设备，设计或选定装夹具，作出热处理工艺卡。最后，写出设计说明书，说明书中要求对各热处理工序的工艺参数的选择依据和各热处理后的显微组织作出说明。 三. 热处理工艺设计的方法 1. 设计任务 12CrNi3叶片泵轴零件图如图3.1 图3.1 12CrNi3叶片泵轴
2、设计方案 2.1.工作条件 叶片泵是由转子、定子、叶片和配油盘相互形成封闭容积的体积变化来实现泵的吸油和压油。叶片泵的结构紧凑，零件加工精度要求高。叶片泵转子旋转时，叶片在离心力和压力油的作用下，尖部紧贴在定子内表面上。这样两个叶片与转子和定子内表面所构成的工作容积，先由小到大吸油再由大到小排油，叶片旋转一周时，完成两次吸油与排油。泵轴在工作时承受扭转和弯曲疲劳，在花键和颈轴处收磨损。因此，要求轴有高的强度，良好的韧性及耐磨性。 2.1.1失效形式 叶片泵轴的主要失效形式是疲劳断裂，在花键和轴颈处可能发生工作面的磨损、咬伤，甚至是咬裂。 2.1.2性能要求 根据泵轴的受力情况和失效分析可知 ,叶片泵轴主要是要求轴具有高的强度，良好的韧性及耐磨性，以保证轴在良好的服役条件下长时间的工作。 2.2钢种材料 12CrNi3A钢属于合金渗碳钢，比12CrNi2A钢有更高的淬透性，因此，可以用于制造比12CrNi2A钢截面稍大的零件。该钢淬火低温回火或高温回火后都具有良好的综合力学性能，钢的低温韧性好，缺口敏感性小，切削加工性能良好，当硬度为HB260～320时，相对切削加工性为60%～70%。另外，钢退火后硬度低、塑性好，因此，既可以采用切削加工方法制造模具，也可以采用冷挤压成型方法制造模具。为提高模具型腔的耐磨性，模具成型后需要进行渗碳处理，然后再进行淬火和低温回火，从而保证模具表面具有高硬度、高耐磨性而心部具有很好的韧性，该钢适宜制造大、中型塑料模具。12CrNi3高级渗碳钢的淬透性较高 ,退火困难。由于不渗碳表面未经镀铜防渗 ,因此渗碳后进行低温回火 , 降低硬度 , 便于切去不渗碳表面的渗碳层。材料加工成叶片泵轴需进行复杂的化学热处理，使心部硬度为 HRC31～HRC41，表面硬度不低于HRC60，从而使泵轴表面有较高硬度，心部呈现
转炉炼钢文献综述
内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） 摘要 根据炼钢厂设计要求及设计任务书的要求，本设计阐述了230万吨合格铸坯的转炉车间的设计工艺，并且介绍了近年来国内外转炉炼钢的现状和发展。本设计主要对转炉炼钢生产的生产规模、产品方案、工艺流程、车间组成和车间布置进行设计，并对120吨转炉炉型、原料供应系统进行了详细计算。对厂房各跨宽度，长度进行了估算。此外，对转炉车间的一些主要的附属设备进行了选择并对其技术性能进行讲解。 随着现代炼钢技术的发展，新建转炉炼钢车间要求炼钢过程洁净、高效、负能耗、设备可靠等等。设计中为实现上述目标，借鉴了国内外大中型转炉炼钢厂的一系列先进且成熟的技术，同时参阅了大量的文献资料。设计的炼钢车间理论上能够生产绝大多数钢种，但是结合实际考虑经济效益，主要生产重轨钢和一部分高附加值的碳素结构钢及合金结构钢等，以满足230万吨合格铸坯全连铸炼钢厂的匹配。 关键词：转炉炼钢重轨钢冶炼
文献综述 1.1 引言 21世纪钢铁工业的发展面临着机遇和挑战。根据市场预测:至2010年发达国家钢材消费年均增长量为0.7%；而发展中国家将达到3.8%；太平洋地区的增长为4.57%。世界钢材市场消费量的缓慢增长,为钢铁工业发展,特别是太平洋地区发展中国钢铁工业发展提供了良好的机遇。 21 世纪国际钢铁工业发展面临的严峻挑战, 主要来自三个方面: （1）钢铁生产能力过剩,残酷的市场竞争将使一些落后的钢铁厂倒闭； （2）环境保护对钢铁工业发展产生巨大压力,一些污染严重的落后工艺将被强制淘汰；（3）世界钢材价格呈下降趋势。 进入21 世纪, 面对机遇和挑战,钢铁企业必须努力发展高效生产工艺,降低生产成本,提高产品质量和减轻对环境的污染,才可能立于不败之地[1]。 1.2 我国转炉炼钢的发展及现状 1.2.1我国钢产量 作为转炉炼钢主要炉料的生铁逐年增长, 为转炉炼钢钢产量的大幅度增长提供了良好而充裕的原料条件, 与世界各主要产钢国家相比, 我国铁钢比较高, 近年来我国生铁产量及铁钢比如表1.1所示。
内蒙古科技大学 冶金工程课程 设计说明书 180t氧气转炉设计 学生姓名顼鑫 班级10级冶金6班学号1076806630 指导老师富晓阳 冶金工程 年月日
目录 1转炉物料平衡与热平衡计算---------------------------------------------------------1 1.1原始数据选取---------------------------------------------------------------------1 1.2未加废钢和合金的物料平衡计算---------------------------------------------3 1.3热平衡计算-----------------------------------------------------------------------9 1.4加废钢和合金的物料平计算--------------------------------------------------12 2转炉炉型设计----------------------------------------------------------------------------15 2.1转炉炉型选择--------------------------------------------------------------------15 2.2转炉炉容比与高宽比-----------------------------------------------------------15 2.3转炉主要尺寸确定--------------------------------------------------------------15 2.4转炉炉体结构图-----------------------------------------------------------------18 参考文献-------------------------------------------------------------------------------------21