西安建筑科技大学华清学院本科毕业设计（论文）任务书
题目：年产350万吨连铸坯的转炉炼钢车间工
艺设计
院（系）：
专业：冶金工程
学生姓名：
学号：
指导教师（签名）：
主管院长（主任）
（签名）：
时间：2013 年2月25 日
一、毕业设计（论文）的主要内容（含主要技术参数）
设计题目：年产350万吨连铸坯的转炉炼钢车间工艺设计
钢种：普碳钢、低合金钢、优质碳素结构钢等
规格：方坯板坯
包括转炉容量和座数的选择确定；转炉炉型设计；氧枪设计；炉外处理、连铸机以及除尘系统的设计与选择；炼钢过程物料平衡和热量平衡计算；转炉车间生产工艺设计和布置；车间主要设备选择和车间平面设计以及总图运输方案的确定。
进行毕业实习，收集有关资料；编制设计说明书一份，完成专题部分，翻译冶金专业相关外文文献一篇，绘制转炉炉型图、车间平面图和剖面图各一张，使学生能够理论联系实际，掌握转炉炼钢车间设计的基本原理，为今后从事相关的技术工作奠定基础。
二、毕业设计（论文）题目应完成的工作（含图纸数量）
1. 根据设计题目完成毕业实习并收集有关资料，进行技术准备；
2. 炼钢厂车间总体设计；
3. 转炉炉型设计；
4. 物料平衡与热平衡计算；
5. 生产工艺设计；
6. 车间工艺布置；
7. 车间主要设备选择；
8. 生产组织与人员编制；
9. 主要技术经济指标；
10. 绘制设计图纸三张（其中至少手绘一张）：转炉炉型图、车间平面图、剖面图各一张；
11. 翻译与冶金工程专业有关的外文文献一篇（不少于4000字）；
12. 完成专题：炼钢节能技术思路与对策（不少于5000字）；
13. 完成设计说明书一本。
三、毕业设计（论文）进程的安排
序号设计（论文）各阶段任务日期备注
1 毕业实习、收集资料2013.2.25-3.22
2 设计相关计算 3.23－4.3
3 炉型、工艺、主设备设计和选择 4.4－5.8
4 车间布置 5.9－5.15
5 制图与翻译 5.16－5.29
6 编制设计说明书 5.30－6.7
7 准备答辩 6.8－6.12
四、主要参考资料及文献阅读任务（含外文阅读翻译任务）
[1]《钢铁生产工艺概述》西安建筑科技大学
[2]《钢铁冶金学》（炼钢部分）陈家祥编冶金工业出版社1990
[3]《炼钢工艺学》高泽平编冶金工业出版社2006
[4]《钢铁厂设计原理》（下册）李传薪编冶金工业出版社1995
[5]《普通冶金》西安建筑科技大学2002
[6]《炼钢设计原理》冯聚和编化学工业出版社2005
[7]《毕业设计参考资料》钢铁冶金专业西安建筑科技大学
[8]《金属提取冶金学》王成刚，王齐铭主编西安地图出版社2000
[9]《现代转炉炼钢》戴云阁等编东北大学出版社1998
[10] 与专题有关的最新文献(2003年以后的文献，不少于10篇且至少有2篇外文文献)
五、审核批准意见
教研室主任签（章）
年产350万吨全连铸坯的转炉炼钢车间设计
专业：冶金工程
姓名：
指导老师：
设计总说明
当前的炼钢工艺中，较为普遍的是以高炉铁水为原料的转炉炼钢工艺和以预还原球团矿或高质量的工业废钢为原料的电弧（炉）工艺。本设计为具有代表性的氧气顶底复吹工艺，预计年生产能力为350万吨良坯钢。车间设有公称容量为150吨的转炉两座，LF精炼炉2座、板坯连铸机1台和方坯连铸机1台。转炉的冶炼周期38分钟，吹氧时间16分钟。
根据国内外转炉炼钢技术的发展趋势，结合设计任务书中普碳钢和普碳钢的品种需要，选择了LF炉外精炼设备，进行全连铸生产。最终确定如下的的工艺流程：铁水预处理→转炉炼钢→LF精炼→连铸。
本次设计在对转炉物料平衡和热平衡计算的基础上，对炼钢车间的主要设备参数进行了设计、选型，完成了主体设备选择、炼钢工艺设计、主厂房工艺布置和设备布置。编制说明书一份，绘制转炉炉型图、车间平面图、剖面图各一张，并完成题目为炼钢节能技术思路与对策的专题。
关键词：炼钢，顶底复吹，工艺流程，精炼，连铸，
Design Description
At present, there are two main steel-making processes: converter steelmaking process with blast furnace hot metal and steel scrap as the raw materials and the arc (furnace) process with pre-reduction pellets or high-quality industrial steel scrap as raw materials. In this paper, the representative process combined-blowing oxygen converter process with a scale of 3.7×106continuous casting billet annual is designed.. In the workshop, main equipments including 2×150t converters and its auxiliary equipments with 2 LF refining furnaces, 2 sets of slab continuous casting machines and a set of billet continuous casting machine are designed. The Smelting period is set for 38 minuter in which the actual oxygen blowing time is only 16 minutes.
Depending on the development trend of steel-making process and the quality requirement of carbon steel and pressure vessel steel, LF refining is selected to fulfill continuous casting. Finally,the following process flow is choosed: Pretreatment→Converter→LF→CC.
On the base of the material and heat equilibrim calculation,the size of steel-making plant workshop span and device assign, personnel placement is made .A project instruction is redacted ,furnace size graphic, a ground plane and a sectional view of the workshop are also submitted. And finally, the monograph which is about non-metallic inclusions in steel and its damagement is also finished.
Key words:steel making, combined-blown, process, refining, continuous casting
目录
1 绪论 (1)
1.1 转炉冶炼原理简介 (1)
1.2 氧气转炉炼钢的特点 (2)
1.3设计原则和指导思想 (2)
1.4 产品方案 (3)
2 氧气转炉炼钢车间 (5)
2.1 初始条件 (5)
2.2 公称容量选择 (5)
2.3 转炉座数的确定 (5)
2.4根据生产规模和产品方案计算出年需钢水量。 (6)
2.5 根据生产规模和产品方案计算出年需钢水量 (6)
3 转炉物料平衡和热平衡计算 (8)
3.1 氧气顶底复吹转炉的物料平衡和热平衡 (8)
3.2热平衡计算 (20)
3.2.1热平衡计算所需数据 (20)
3.2.2计算步骤 (21)
4 氧气转炉及相关设备设计 (25)
4.1 炉型设计 (25)
4.1.1炉型选择 (25)
4.1.2 主要参数的确定 (25)
4.2 炉衬设计 (27)
4.3 炉底供气构件的设计 (28)
4.4 转炉炉体金属构件设计 (28)
4.5 倾动机构 (29)
4.6 氧枪喷头设计 (29)
4.6.1喷头设计 (29)
4.6.2 氧枪枪身设计 (31)
4.6.3氧枪升降和更换机构 (34)
4.6.4 副枪设计 (34)
4.6.5 副枪的功能和要求 (35)
4.7 底部供气元件设计 (36)
4.7.1底气种类 (36)
4.7.2供气构件的选择 (36)
4.7.3喷嘴数量及布置 (36)
5 转炉车间烟气净化和回收 (37)
5.1 烟气量的计算 (37)
5.2 烟气净化系统类型的选择 (38)
5.3 烟气净化系统主要设备的选择 (39)
5.4 含尘污水处理 (40)
6 转炉炼钢的生产制度 (41)
6.1主要原材料的技术要求 (41)
6.1.1金属料 (41)
6.1.2造渣材料 (42)
6.1.3氧化剂 (43)
6.2装料制度 (44)
6.3供氧制度 (45)
6.3.1供氧制度主要工艺参数 (45)
6.3.2氧枪操作 (45)
6.4造渣制度 (46)
6.4.1采用单双渣操作 (47)
6.4.2各种渣料用量计算及加 (47)
6.4.3炉渣调整 (48)
6.5 温度制度 (49)
6.6 终点控制与出钢 (50)
6.7 脱氧合金化 (51)
6.7.1脱氧合金化操作 (51)
6.7.2 影响合金元素吸收率的因素 (52)
6.8 精炼与连铸 (52)
7 连铸车间的设计 (54)
7.1 连铸机机型的选择 (54)
7.2 连铸机的主要工艺参数 (54)
7.2.1 钢包允许的最大浇注时间 (54)
7.2.2 铸坯断面 (54)
7.2.3 拉坯速度 (54)
7.2.4 连铸机的流数 (56)
7.2.5 铸坯的液相深度和冶金长度 (56)
7.2.6 弧形半径 (56)
7.3 连铸机生产能力的确定 (57)
7.3.1 理论小时产量 (57)
7.3.2 连铸机的平均年产量 (57)
7.3.3 连铸机台数的确定 (57)
7.4 结晶器的设计 (58)
7.4.1 结晶器的长度 (58)
7.4.2 结晶器断面尺寸 (58)
7.4.3 结晶器铜壁厚度 (58)
7.4.4 结晶器锥度 (58)
7.4.5 结晶器拉坯阻力 (59)
7.5 二次冷却装置 (59)
7.6 拉坯矫直装置及引锭装置 (59)
7.7 钢包 (60)
7.8 中间包 (62)
8 炼钢车间其它设备的选择与计算 (63)
8.1渣罐车 (63)
8.1.1渣罐车型号的选取 (63)
8.1.2渣罐车数量的确定 (63)
8.2 混铁车 (63)
8.3 铁水罐 (64)
8.4 废钢供应系统 (64)
8.4.1转炉车间昼夜所需废钢量 (64)
8.4.2废钢贮仓容积或堆放场地所需面积计算 (64)
8.4.3废钢料斗容量及数量 (65)
8.5 散装材料供应系统 (65)
8.5.1 地面料仓容积和数量的确定 (65)
8.5.2 上料方式的选择 (66)
8.5.3 高位料仓容积和数量的确定 (66)
8.6 钢包的其他工艺参数 (67)
8.7起重机的选用 (68)
9 转炉车间的组成、类型和主厂房尺寸 (69)
9.1 车间组成 (69)
9.2主厂房主要尺寸的确定 (69)
9.2.1加料跨 (69)
9.2.2炉子跨 (71)
9.2.3 浇铸跨 (75)
10 炼钢车间人员编制 (78)
11 炼钢车间经济指标 (82)
参考文献 (83)
致谢 (84)
1 绪论
1.1 转炉冶炼原理简介[1]
转炉炼钢是把氧气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量（含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度），可使炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。氧气转炉生产的主要原材料是铁水，大多数情况下铁水由高炉攻击，而高炉的原材料是铁矿石；转炉生产出来的产品是钢坯（或钢锭），他们还不是最终成品，而必须经由轧钢机轧制成各种类型和规格的钢板、型钢和钢管等最终产品，提供给市场。因此，氧气转炉不可能独立存在，它必须前有炼铁，后有轧钢，共同组成一个钢铁生产的联合体。我们称这样的生产模式为钢铁联合企业。
从化学成分来看，刚和生铁都是铁碳合金，并还有Si、Mn、S、P等元素，由于C和其他元素的含量不同，所形成的组织不同，因而性能也不一样。根据Fe——C相图，C含量在0.0218%-2.11%之间的铁碳合金为钢，它的熔点在1450-1500℃。C含量在2.11%以上的铁碳合金称为生铁，熔点在1100-1200℃。C含量在0.0218%一下的铁碳合金称为工业纯铁。在钢中碳元素和铁元素形成Fe3C固熔体，随着碳含量的增加，其强度、硬度增加，而塑性和冲击韧性降低。钢具有很好的物理、化学性能与力学性能，可进行拉、压、轧、冲、拔等深加工，其用途十分广泛。
若以生铁为原料炼钢，需氧化脱碳:钢种P、S含量过高分别会造成钢的“冷脆”性和“热脆”性，炼钢过程应脱出P、S；钢中氧含量超过限度会加剧钢的“热脆”性，并形成大量氧化物夹杂，因而要脱出氧；钢种含有H、N分别造成钢的氢脆和时效性，应该降低钢中的有害气体含量；夹杂物的存在会破坏钢基体的连续性，从而降低钢的力学性能，也应该去除：炼钢过程应提高温度达到出钢要求，同时还要加入一定种类和数量的合金，使钢的成分达到所炼钢种的规格。
综上所述，炼钢的基本任务包括：脱碳、脱氧、脱硫、脱磷；去除有害气体和夹杂，提高温度；调节成分。炼钢过程通过供氧、造渣、加合金、搅拌、升温等手段完成炼钢基本任务。氧气顶吹转炉炼钢过程，主要是降碳、升温、脱硫、脱磷以及脱氧和合金化等高温物理化学反应的过程，其工艺操作原则则是控制供氧、造渣、温度，以及加入合金材料等，以获得所要求的钢液，并浇成合格钢坯或钢锭。
1.2 氧气转炉炼钢的特点
与平炉、电炉炼钢法相比，氧气转炉炼钢具有生产率高、刚中气体含量低、钢的质量好等特点。氧气转炉炉内反应速度快，冶炼时间短，具有很高的生产效率。随着转炉容量的增大，生产率进一步提高。
氧气转炉钢具有以下特点：
（1）钢中气体含量少
（2）由于炼钢主要原材料为铁水，废钢用量所占比例不大，因此Ni、Cr、Mo、Cu、Sn等残余元素含量低，由于钢中气体和夹杂少，具有良好的抗时效能力、能加工变形性能和焊接性能，钢材内部缺陷少。不足之处是强度偏低，淬火性能稍次与平炉和电炉钢。此外，氧气转炉钢的机械性能及其他方面性能也是良好的。
（3）原材料消耗少，热效率高，成本低。氧气转炉的金属消耗率一般为1100~1140kg/t，比平炉稍高些。耐火材料消耗仅为平炉的15~30%,一般为2~5kg/t。由于氧气转炉是利用炉料本身的化学热和物理热，热效率高，不需外加热源。因此燃料和动力消耗方面比平炉和电炉均低。氧气转炉的高效率和低消耗，使钢的成本较低。
（4）原料适应性强。氧气转炉对原料的适应性强，不仅能吹炼平炉生铁，而且能吹炼P（0.5~1.5%）和高P（>1.5%）生铁，还可以吹炼钒、钛等特殊成分的生铁。
（5）基建投资少，建设速度快。氧气转炉设备简单，重量轻，所占的厂商面积和所需要的重型设备的数量比平炉车间少，因此投资比相同产量的平炉低30~40%。而且生产规模越大，基建投资就越省。氧气转炉车间的建设比平炉车间快得多。氧气转炉炼钢生产比较均衡，有利于与连铸机配合。还有利于开展综合利用，如煤气回收及实现生产过程的自动化。
近年来由于氧气转炉炼钢与炉外精炼技术相结合，所炼钢种进一步扩大，目前能生产的钢种近300个。
1.3设计原则和指导思想
对设计的总要求是技术先进，工艺上可行;经济上合理。所以，设计应遵循的原则和指导思想是：
1）遵守国家的法律、法规，执行行业设计有关标准、规范和规定，严格把关，精心设计;
2）设计中对主要工艺流程进行多方案比较，以确定最佳方案;
3）设计中应充分采用各项国内外成熟的新技术，因某种原因暂时不上的新技术要预留充分的可能性。所采用的新工艺、新设备、新材料必须遵循经过工业性试验或通过技术鉴定的原则;
4）要按照国家有关劳动安全、工业卫生及消防的标准及行业设计规定进行设计; 5）在学习、总结国内外有关厂家的生产经验的基础上，移植适用可行的先进技术;
6）设计中应充分考虑节约能源、节约用地，实行资源的综合利用，改善劳动条件以及保护生态环境。
1.4 产品方案
一、冶炼的钢种、代表钢号及其化学成份
本设计冶炼的钢种、代表钢号及其化学成分见表2-1所示。
表1-1 冶炼的钢种，代表钢号及其化学成分
钢种钢号
化学成分（%）
C Si Mn P S Cu Al
普钢Q235
0.14-0.2
2
0.12-0.3
0.35-0.5
5
≤0.045≤0.05
≤0.
30
—
钢Q275 0.28-0.3
8
0.15-0.3
5
0.5-0.8 ≤0.045≤0.05
≤0.
30
—
低合16Mn
0.12-0.2
3
0.20-0.6
1.2-1.6 ≤0.0050≤0.05
≤0.
30
—
合金钢20Mn
Si
0.17-0.2
3
0.40-0.7
1.3-1.6 ≤0.045 ≤0.045
≤0.
30
—
硅钢热轧
硅钢
≤0.08
3.80-
4.4
0.20 ≤0.20≤0.20—
0.0
5-0
.12 冷轧
硅钢
≤0.07 2.8-3.20
0.05-0.0
8
0.015-0.02
5
0.05-0.02
5
—
0.0
2
二、产品方案
本设计产品方案见表2-2所示
表 1-2 产 品 方 案
钢种
代表型号 年产钢量 所占比
例
铸坯断面
长×宽 定长尺寸 成品形式 普碳钢 Q235A 200万吨 57% 180×700mm 9000mm
钢板 低合金钢 Q345 150万吨 43% 150×150mm
9000mm
钢板
2 氧气转炉炼钢车间
2.1 初始条件
拟建年产量为350万吨连铸坯的氧气转炉炼钢车间，相关技术参数如下：
1）年产量：方坯150万吨，板坯200万吨； 2）产品方案：普碳钢、低碳钢；
2.2 公称容量选择[2]
1)选取时炉子容量应和国家标准浇注起重机的起重能力相适应。即吊车的起重能力必须大于转炉最大出钢量和钢包(有衬)的重量之和，并应有一定的富余能力。参见表2-1所示确定转炉的公称容量为150t 。
表2-1与转炉配套的钢包容量和浇注起重机的配合
2.3 转炉座数的确定
为了减少车间内的设备互相干扰，终有固数目的炉子在吹炼，以发挥生产潜力。炉于座数不宜太多，但必须保持年间内始本设计是使用顶底复吹转炉冶炼，合考虑当前转炉炼钢车间的生产情况，选用"二吹二"的方案，这样同时也可以提高转炉的利用效率，减少资金的投入。
项目 单位 数值
转炉公称容量 t 100 120 150 220 250 180 最大出钢量 t 120 150 180 220 275 320 钢包容量
t
120
150
180
220
275
320
2.4根据生产规模和产品方案计算出年需钢水量。
根据表2－2选取每炉钢的平均冶炼周期取37min ，平均供氧时间为18min 。
表2－2转炉冶炼周期和吹氧时间推荐值
转炉公称吨位/t ＜30 30～100 ＞100 备 注
冶炼周期/min 28～32 32～38 38～45 结合供氧强度、铁水成分和所炼钢种等具体条件确定
吹氧时间/min 12～16
14～18
16～20
年出钢炉数=2×
间
炼一炉钢的平均冶炼时年炼钢时间
=2×
间炼一炉钢的平均冶炼时转炉作业率
年日历时间
38
4.5%
936514402???
==26142（炉)
转炉作业率：取η=94.5%
2.5 根据生产规模和产品方案计算出年需钢水量
每炉钢的平均冶炼周期取38min 。
=
?年需良坯量
年需合格钢水量良坯收得率炉外精炼回收率
炉外精炼收得率：取99%； 连铸收得率：取98%； 代入数据得：万吨年需合格钢水量75.360%
99%98350
=?=
；
=
年需钢水量平均炉产钢水量年出钢炉数
代入数据得：138t 26142
3607500
==
平均炉产钢水量。
按标准系列确定炉子的容量 故取公称容量为：150吨。 核算车间年产量
本设计中选定150吨转炉两座，按照二吹二生产方式。 车间年产量=150×26142×98%×99%=380.44万吨﹥350万吨， 故设计选取合格。
3 转炉物料平衡和热平衡计算
炼钢过程的物料平衡与热平能量衡计算是建立在物质和能量的基础上的。其主要目的是比较这个冶炼过程中物料、能量的收入项和支出项，为改进操作工艺制度、确定合理的设计参数和提高炼钢经济技术指标提供定量依据。由于炼钢是一个复杂的高温物理化学过程加上测试手段有限，现在还难以做到精确测量。
本章主要对转炉的物料平衡和热平衡加以计算以确定其具体参数并加以设计。
3.1 氧气顶底复吹转炉的物料平衡和热平衡
3.1.1 物料平衡计算
3.1.1.1 计算原始数据
基本数据有：冶炼钢种及其成分铁水和废钢成分、终点钢水成分（表3-1）；造渣用熔剂及炉衬等的原材料的成分（表3-2）；脱氧和合金化用铁合金的成分及其回收率（表3-3）；其它工艺参数（表3-4）。
表3-1 钢种、铁水、废钢和终点钢水的成分设定值
成分含量/%
类别C Si Mn
P
S
钢种Q235A设定值
0.20 0.27 0.52
≤0.045≤0.050铁水设定值 4.10 0.80 0.60 0.200 0.035 废钢设定值0.18 0.25 0.55 0.030 0.030 终点钢水设定值0.10 痕迹0.18 0.020 0.021
注：终点钢水成分中，[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。本计算设定的冶炼钢种为Q235A.
表3-2 原材料的成分
含
量
%
类别Ca
O
O2
M
gO
Al
2O
3
Fe2
O3
Ga
F2
P2O
5
S
CO
2
H2
O
灰
分
挥发
分
石灰88.
00
2.5
2.6
1.5
0.50
0.1
0.0
6
4.6
4
0.1
萤石0.3
5.5
0.6
1.6
1.50
88.
00
0.9
0.1
1.5
白云石36.
40
0.8
25.
60
1.0
36.
20
炉衬1.2
3.0
78.
80
1.4
1.60
14.
00
焦炭
0.5
8
81.
50
12.4
5.52 表3-3 铁合金成分及其回收率
含量/%
类别
C Si Mn Al P S Fe
硅铁—73.00,
75
0.50,
80
2.50,
0.05,
100
0.03,100 23.92,100
锰铁6.6
0,
90
①
0.50,
75
67.8,
80
—
0.23,
100
0.13,
100
24.74,100
①10%C与氧生成CO
表3-4 其他工艺参数设定值
名称参数名称参数
终渣碱度
萤石加入量
生白云石加入量炉衬侵蚀量
终渣∑W(FeO)含按W(FeO)=1.35 W(FeO)折算
烟尘度
喷溅铁损W(GaO/W(SiO2)=3.5
为铁水的0.5%
为铁水的2.5%
为铁水的0.3%
15%，而
W(Fe2O3)/∑W(FeO)=
1/3,即
W(Fe2O3)=5%，
W(FeO)=8.25%
为铁水量的1.5%（其
中W(FeO)为75%，
W(Fe2O3)为20%
为铁水量的1%
渣中铁损（铁
珠）
氧气纯度
炉气中自由氧
含量
气化去硫量
金属中[C]的氧
化产物
废钢量
为渣量的6%
99%，余者为N2
0.5%（体积比）
占总去硫量的1/3
90%C氧化成CO，
10%C氧化成CO2
由热平衡计算来确
定，本计算结果为
铁水量的19.43%，
即废钢比为
16.27%
3.1.1.2物料平衡的基本项目
收入项支出项
铁水钢水
废钢炉渣熔剂（石灰、萤石、轻烧白云石）烟尘
氧气渣中铁珠
炉衬蚀损炉气
铁合金喷溅
3.1.1.3计算步骤
以100kg铁水为基础进行计算。
第一步：计算脱氧合金化前的总渣量及其成分。
总渣量包括铁水中元素氧化，炉衬蚀损和加入熔剂的成渣量。其各项成渣量分别列于表3-5，表3-6，表3-7。总渣量及其成分如表3-8所示。
第二步：计算氧气消耗量。
氧气实际消耗量为消耗项与攻入项之差，见表3-9。
表3-5铁水中元素的氧化产物及其成渣量
元
素
反应产物元素氧化量/kg 耗氧量/kg 产物量/kg 备注
C
[C] →{CO} 4.00×90%=3.600 4.800 8.400
[C] →{CO2} 4.00×10%=0.400 1.067 1.470
Si [Si] →(SiO2)0.800 0.910 1.710 入渣
Mn [Mn] →
（MnO2）
0.420 0.120 0.540 入渣
P [P] →(P2O5)0.180 0.230 0.410 入渣
S [S] →{SO2}0.014×1/3=0.005 0.005 0.010
[S]+(CaO)→
(CaS)+（O）
0.014×2/3=0.009 -0.005
①
0.021(CaS) 入渣
Fe
[Fe] →(FeO) 1.076×56/72=0.837 0.239 1.076 入渣[Fe] →(Fe2O3)0.60×112/160=0.424 0.182 0.606 入渣总计 6.675 7.548
成渣量 4.363 入渣组分之和
①由CaO还原出的氧量;消耗的CaO量=0.009×56/32=0.016kg。
表3-6 炉衬蚀损的成渣量
炉成渣组分/kg 气态产物/kg 耗氧量/kg
料蚀损量/kg CaO SiO2 MgO Al2O3 Fe2O3 C→O C→CO2
C→CO ， C→CO2 0.3 （见表4) 0.004 0.009 0.236 0.004 0.005
0.3×14%×90%×28/12= 0.088
0.3×14%×10%×44/12 =0.015
0.3×14%×(90%×16/12+10%×32/12) =0.062 合计 0.258
0.103
0.062
表3-7 加入溶剂成渣量
① ：由表3-6表3-7可知，渣中已含（CaO ）=0.016+0.004+0.002+0.910=0.900kg ；渣中已含（SiO2）=1.710+0.009+0.028+0.020=1.767kg 。因设定的终渣碱度R=3.5；故石灰加入量为[R∑w (SiO2)－∑w （CaO ）]/[w （CaO 石灰）－R×w (SiO2石灰)]=5.285/(88.0%－3.5×2.50%)=6.67kg
类
别
加入量/kg 成渣组分/kg 气态产物kg/s CaO MgO SiO2 Al2O3 Fe 2O 3 P 2O 5 Gas GaF
2 H2O CO 2 O2 萤
石 0.5 0.002 0.003 0.028 0.008 0.008 0.005 0.001 0.040
0.005 生
白灰 2.5 0.910 0.640
0.020 0.025
0.905 石灰 6.67① 5.863② 0.173 0.167 0.100 0.033 0.007 0.009 0.007 0.309 0.002③ 合计 6.675 0.816
0.215
0.133
0.041
0.012
0.010
0.040
0.012 1.214 0.002 成渣量
8.442
转炉炼钢过程工艺控制的发展与展望要求 发表时间：2018-12-31T11:57:53.667Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第28期作者：亓传军[导读] 转炉炼钢工艺的优化大大提高了转炉炼钢的发展，同时增强了炼钢企业的市场竞争力。山东泰山钢铁有限公司不锈钢炼钢厂技术科山东莱芜 271100 摘要：在转炉冶炼控制方面，钢厂关注更多的是终点钢水是否合格，但随着日益增加的市场竞争压力和环境要求，钢厂希望尽可能实现节能降耗，减少气体排放，而过程控制的优化是实现这一目标的有效手段。通过对转炉炼钢过程进行优化控制，使炼钢进程以合理的方式进行，使辅料和能源消耗最小化，才能使企业在市场经济条件下更具竞争力，并且过程控制也是转炉全自动控制发展的重要部分。文章 重点就转炉炼钢过程工艺控制的发展与展望进行研究分析，以供参考。关键字：转炉炼钢；工艺技术；发展对策；未来展望 引言 转炉炼钢工艺的优化大大提高了转炉炼钢的发展，同时增强了炼钢企业的市场竞争力，工艺优化，不但可以降低成本，同时提高炼钢企业的年产量，节省各项资源的消耗，最大限度地提高了企业的经济效益。各项技术指标的提高，进一步优化炼钢工艺，带动炼钢业的经济发展。 1转炉炼钢工艺的目的 转炉冶炼主要是将生铁里的碳及其它杂质（如：硅、锰）等氧化，产出比铁的物理、化学性能与力学性能更好的钢。钢与生铁的区别：首先是碳的含量，理论上一般把碳含量小于2.11％称之钢，它的熔点在1450-1500℃，而生铁的熔点在1100-1200℃。在钢中碳元素和铁元素形成固熔体，随着碳含量的增加，其强度、硬度增加，而塑性和冲击韧性降低。钢具有很好的物理、化学性能与力学性能，可进行拉、压、轧、冲、拔等深加工，其用途十分广泛。按照配料要求，先把废钢等装入炉内，然后倒入铁水，并加入适量的造渣材料（如生石灰等）。加料后把氧气喷枪从炉顶插入炉内，吹入氧气（纯度大于99％的高压氧气流），使它直接跟高温的铁水发生氧化反应，除去杂质。用纯氧代替空气可以克服由于空气里的氮气的影响而使钢质变脆，以及氮气排出时带走热量的缺点。在除去大部分硫、磷后，当钢水的成分和温度都达到要求时，即停止吹炼，提升喷枪，准备出钢。出钢时使炉体倾斜，钢水从出钢口注入钢水包里，同时加入脱氧剂进行脱氧和调节成分。钢水合格后，可以浇成钢的铸件或钢锭，钢锭可以再轧制成各种钢材。氧气顶吹转炉在炼钢过程中会产生大量棕色烟气，它的主要成分是氧化铁尘粒和高浓度的一氧化碳气体等。因此，必须加以净化回收，综合利用，以防止污染环境。从回收设备得到的氧化铁尘粒可以用来炼钢；一氧化碳可以作化工原料或燃料；烟气带出的热量可以副产水蒸气。此外，炼钢时生成的炉渣也可以用来做钢渣水泥，含磷量较高的炉渣，可加工成磷肥等。氧气顶吹转炉炼钢法具有冶炼速度快、炼出的钢种较多、质量较好，以及建厂速度快、投资少等许多优点。但在冶炼过程中都是氧化性气氛，去硫效率差，昂贵的合金元素也易被氧化而损耗，因而所炼钢种和质量就受到一定的限制。 2转炉炼钢过程工艺控制现状 针对当前钢铁行业所面临的处境，提高市场竞争力、降低炼钢生产成本势在必行。而在炼钢生产中，金属炉料成本约占炼钢生产总成本的80％以上，所以抓好金属炉料成本是控制炼钢生产成本的关键。为进一步减少金属炉料消耗，炼钢厂通过探索，优化炉料结构，改进炉前冶炼工艺和优化合金料的使用，采用少渣炼钢工艺、改进吹氧工艺、引用低成本合金等措施，有效地降低金属炉料消耗、氧耗和合金成本，达到降低生产成本的目的，增加了企业经济效益。近年来，炼钢厂通过完善溅渣护炉、低铁水比冶炼、高效转炉、低耐材消耗达到了转炉炼钢厂生产工艺的优化组合。 3转炉炼钢过程工艺控制的发展对策3.1优化入炉料结构，合理使用好铁矿石有数据测得，与原材料成分相近的高炉铁水和铁块的实际金属收得率约为93％和92％，自产废钢和社会废钢的金属收得率约为97％和88％。根据铁钢产能的平衡及铁水废钢价格，通过热平衡和物料平衡计算，优化了入炉料结构。实际炉料结构中采用增大入炉原料中铁水比例，降低废钢配比，增加矿石使用量的工艺措施，可有效地提高炉料金属收得率，降低金属料消耗。为了尽量增加矿石用量，提高矿石还原效果和减少吹炼过程中矿石加入量过多对冶炼的影响，在实际生产中，对矿石加入工艺进行了调整。在转炉溅渣及加废钢后，根据铁水的条件直接将2/3左右的矿石加入炉内后再兑铁，在兑铁过程中与废钢搅拌以促进部分矿石的还原。在保证化渣效果和避免喷溅的原则下，尽量保证剩余矿石早加和均匀加入，以保证矿石化渣还原时间和效果。吹炼中期采用分批少量加入控制，避免吹炼中期加入量集中造成的喷溅，吹炼后期严禁加矿石，避免矿石加入过晚造成熔化还原效果差和炉渣氧化性强对脱氧合金化的影响。 3.2优化冶炼工艺，减少炉渣铁耗和氧耗3.2.1优化吹炼工艺，减少喷溅和氧耗喷溅是造成铁耗损失的主要原因之一，为消除或减轻喷溅采取了以下措施：根据天车限载的要求，进一步降低装入量，使转炉装入量得到合理控制，适当提高了炉容比，有效地保证了炉内有效工作容积，以利于减少喷溅；前期化好渣，在第二批造渣料加入前后，通过提前成渣的方法，将泡沫渣的高峰期前移，以便与脱碳的峰值时刻错开；改进吹炼工艺，吹炼前期采用大氧压适当降低枪位操作，利于熔解废钢，在硅氧化完毕之后、脱碳的高峰期到达之前，暂时降低供氧强度，然后再将其平缓地恢复到正常值，吹炼终期采用大氧压低枪位操作，加强熔池搅拌，保证终点钢水成分和温度的均匀，降低了氧耗，同时降低炉渣氧化性。 3.2.2优化造渣工艺，实施少渣炼钢，减少炉渣铁耗为了减少单炉产渣量，在生产中采取精料方针，在进一步完善转炉留渣溅、渣操作工艺应用基础上努力提高入炉原料质量，使用高品位石灰和矿石，采用轻烧白云石造渣。根据铁水Si、S含量情况合理调整造渣料消耗，在确保满足生产需要的情况下适当减少石灰量消耗。铁水中硅、锰含量低及无需脱硫，这些条件会改变造渣机理及动力特性，因为这时石灰消耗下降，渣量减少，渣碱度及氧化度增高。在这样的条件下，渣的精炼功能只限于铁水脱磷，这样就能在转炉冶炼本身中多次利用渣，使渣具有很高的精炼能力。4转炉冶炼工艺过程控制的未来展望
1电弧炉炼钢车间的设计方案 1.1电炉车间生产能力计算 1.1.1电炉容量和座数的确定 在进行电炉炉型设计之前首先要确定电弧炉的容量和座数，它主要与车间的生产规模，冶炼周期，作业率有关。 在同一车间，所选电炉容量的类型一般认为不超过两种为宜。座数也不宜过多，一般设置一座或两座电炉。为了确定电炉的容量和座数，首先要估算每次出岗量q ： y G q a ητ8760= 式中 G a —车间产品方案中确定的年产量，80万t ； τ—冶炼周期，55min=0.917h ； η—作业率，年日历天数 年作业天数=η×100% 本设计取90%； Y —良坯收得率，连铸一般95%~98%,本设计取98%； 带入数据计算得 q=95.0t 。 根据估算出的每次出钢量选取HX 2-100系列一座，以下是主要技术性能： 1.1.2电炉车间生产技术指标 （1）产量指标 年产量80万t ； 小时出钢量： （2）质量指标 钢坯合格率 98%; (3) 作业率指标
作业率：90% (4)材料消耗指标 a金属材料消耗 一般为废钢、返回废钢、合金料于脱氧合金。 b炼钢扶住材料消耗 石灰、以及其他造渣材料和脱氧粉剂。 c耐火材料消耗 主要用于炉衬的各种耐火砖以及钢包的耐火材料。 d其它原材料消耗 电极和工具材料。 e动力热力消耗指标 主要为电能和各种气体和燃油等。车间设计产品大纲见下表： （5）连铸生产技术指标 连铸比 铸坯成坯率 连铸收得率 （6）生产的钢种：主要生产Q215，年产量80万吨，连铸坯尺寸选取200×200mm方坯； 1.2 电炉车间设计方案 1.2.1电炉炼钢车间设计与建设的基础材料 （1）建厂条件 1）各种原料的供应条件，特别是钢铁材料来源； 2）产品销售对象及其对产品质量的要求； 3）水电资源情况，所在地区的产品加工，配件制作的协作条件； 4）交通运输条件，水路运输及地区公铁路的现状与发展计划； 5）当地气象，地质条件； 6）环境保护的要求； 在上述各项主要建厂条件之中，原材料条件对于工艺设计的关系尤为密切重要。 （2）工艺制度 确定工艺制度是整个工艺设计的基本方案，是设备选择，工艺布置等一系列问题的设计基础。确定工艺制度的主要依据是产品大纲所规定的钢种，生产规模，原材料条件以及后步工序的设计方案。 1）冶炼方法：利用超高功率电弧炉进行单渣冶炼，然后进行炉外精炼； 2）浇注方法：采用全连铸； 3）连铸坯的冷却处理与精整：铸坯在冷床上冷却并精整； 4）在技术或产量方面应留有一定的余地。 1.2.2电炉炼钢车间的组成
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
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
转炉炼钢工艺的优化实践 摘要: 目前，我国炼钢行业正在快速发展，同时炼钢技术的进步主要围绕着高效率、高质量、低成本、低能耗、少环境污染等方面。对于炼钢技术采取优化措施，结合工艺优化和综合降耗，从炉料消耗、氧气消耗、石灰、合金消耗、煤气回收、除尘灰、钢渣综合处理等环节有效控制，明显提高炼钢的经济和质量效益。在整体上提高炼钢行业的竞争性，创新炼钢工艺，不断优化炼钢工艺等方面，取得了明显的效果。 关键词: 转炉炼钢工艺优化 0 前言 转炉炼钢工艺的优化大大提高了转炉炼钢的发展，同时增强了炼钢企业的市场竞争力，工艺优化，不但可以降低成本，同时提高炼钢企业的年产量，节省各项资源的消耗，最大限度地提高了企业的经济效益。各项技术指标的提高，进一步优化炼钢工艺，带动了炼钢业的经济发展。本文主要通过对炼钢行业现状的分析，结合成功经验，对炼钢工艺优化提出一些既有效又经济的方法，降低成本的同时，提高炼钢产量，节约能源。笔者分析探讨了炼钢工艺优化的重要性和可实施性。 1总述炼钢行业的现状 针对当前钢铁行业所面临的处境，提高市场竞争力、降低炼钢生产成本势在必行。而在炼钢生产中，金属炉料成本约占炼钢生产总成本的80%以上，因此抓好金属炉料成本是控制炼钢生产成本的关键。为进一步减少金属炉料消耗，略钢炼钢厂通过探索，优化炉料结构，改进炉前冶炼工艺和优化合金料的使用，采用少渣炼钢工艺、改进吹氧工艺、引用低成本合金等措施，有效地降低金属炉料消耗、氧耗和合金成本，达到降低生产成本的目的，增加了企业经济效益。近年来炼钢厂通过完善溅渣护炉、低铁水比冶炼、高效转炉、低耐材消耗达到了转炉炼钢厂生产工艺的优化组合。 2炉料结构优化思路 目前，常用的转炉金属炉料有高炉铁水、铁块(生铁)、自产废钢、社会废钢( 以中型和小型废钢为主)等。炉料结构优化应以满足转炉炼钢需要为基础，以提高炉料金属收得率为出发点，找出成本最低的炉料配比为目的。炉料金属收得率是指某一金属炉料的单位投入量通过冶炼可以产出合格钢水的百分率。它受两方面因素影响: 一方面是炉料自身含量，另一方面是在冶炼过程中的各种损耗，包括原料中杂质元素化学损失、烟尘损失、喷溅及炉渣带钢造成的铁耗等。 3 提高炉料金属收得率工艺措施 3.1 优化入炉料结构，合理使用好铁矿石
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）。
摘要 摘要 当前电弧炉正朝着大型电弧炉、超高功率供电技术、采用各种炉外精炼、发展直接还原法炼钢、逐步扩大机械化自动化及用电子计算机进行过程控制等的发展，所以我们进行了电炉炼钢的设计，以适应潮流的发展。电炉的主要产品是钢材，而钢的质量取决于电炉冶炼技术和工艺，目前我国钢铁产业大量整合趋向于集中，整合资源优化升级。本设计根据指导老师的课题范围，查阅相关资料，结合重庆地区实际条件，优化设计年产为100万吨的电炉间。 本次设计查阅国内大型电炉车间设计的相关内容和文献资料，明确本次设计的目的、方法，并向老师请教可行性方案。结合《炼钢设备及车间设计.》、《炼钢厂设计原理》、《炉外处理》等资料进行设计提纲的书写。对电炉进行配料计算，计算出电炉炼钢的原料配比。对电炉电气设备、炉外精炼、连铸系统、车间烟气净化系统、炼钢车间布局，结合国内大型电炉进行设定并向田老师探讨可行的方法和数据。绘制电弧炉平面图和电炉炼钢车间平面布置图。 关键字：电弧炉车间设计连铸炉外精炼
ABSTRACT ABSTRACT The current is moving large electric arc furnace electric arc furnace, high-power power supply technology, using a variety of refining, the development of direct reduction steel making, and gradually expand the use of mechanization and automation and process control computer for the development, so we were EAF designed to fit the trend of development. The main products are steel furnace, and the quality of steel depends on the electric furnace smelting technology and techniques, present a large number of integrated steel industry in China tend to focus on integrating resources for optimization and upgrading. The design of the subject areas under the guidance of teachers, access to relevant information, combined with the actual conditions in Chongqing, optimal design capacity of 100 tons of furnace plant. The design of access to large domestic electric furnace workshop content and related design documents, specifically designed for this purpose, methods, feasibility of the program to the teacher for help. With "steel-making equipment and plant design.", "Steel design principles", " outside the furnace processing ", etc. to design the outline of the writing. Calculated on the EAF ingredients to calculate the ratio of electric steelmaking raw materials. Electrical equipment on the furnace, secondary refining, continuous casting system, the plant flue gas purification systems, steel plant layout, combined with the large EAF set to Tian to explore feasible approaches and data. Electric arc furnace steel-making plans and drawing workshop floor plan. Keyword：electric arc furnace, plant design, casting, refinin
转炉少渣工艺技术分析 摘要：阐述了少渣炼钢的工艺路线，分析了转炉少渣吹炼的供气制度、造渣制度、温度制度、合金化制度等，介绍了国内外几家钢厂典型的少渣炼钢工艺及其冶金效果，指出少渣炼钢是未来炼钢的主要发展方向。 关键词：转炉；少渣炼钢；工艺制度 Progress and Prospect of Less Slag Steelmaking Process Abstract：The paper summarizes the process line of less slag steelmaking，and analyzes the system of gas supplying，slagging and alloying，that 0f the temperature and SO on．of less slag blowing in converter．introduces the typical processes of less slag steelmaking and its metallurgical effects of seven steel plants at home and abroad，meanwhile，points out that less slag steelmaking is the main development direction of the steelmaking in the future． Key words：converter；less 8lag steelmaking；process system 铁水“三脱”使传统炼钢工艺发生了显著变化，在铁水预处理阶段进行脱硅、脱磷和脱硫，使炼钢转炉的主要功能转变为调温和脱碳，同时炼钢渣量减少，形成了少渣炼钢工艺。由于少渣炼钢用的铁水硅含量很低，造渣用石灰加入量明显减少，降低了渣料消耗和能耗，喷溅少，铁损低，减少了污染物的排放。同时，因渣量少，氧的利用效率高，吹炼终点钢水中氧含量低，余锰高，合金元素收得率较高，从而降低了生产成本。另外，少渣炼钢工艺终点命中率高，改善了钢水的纯净度，为生产超纯净钢创造了条件。 1 少渣炼钢工艺路线 常见的转炉炼钢工艺路线有四种。第一种是传统的炼钢工艺，欧美各国的炼钢厂多采用这种模式，即铁水先脱硫预处理后，再转炉炼钢。通常转炉炼钢渣量占金属量的10％以上，转炉渣中FeO含量在17％左右。此外，渣中还含有约8％的铁珠，该工艺钢铁料消耗高。第二种炼钢工艺是先在铁水沟、混铁车或铁水罐内进行铁水“三脱”预处理，然后在复吹转炉进行少渣炼钢，这种工艺的不足之处是脱磷前必须先脱硅，废钢比低(≤5％)，脱磷渣碱度过高，难于利用。第三种炼钢工艺是20世纪90年代中后期日本各大钢厂试验研究成功的转炉铁水脱磷工艺，该工艺解决了超低磷钢的生产难题。与第二种工艺路线的明显区别是脱磷预处理移到转炉内进行，转炉内自由空间大，反应动力学条件好，生产成本较低。具体工艺是采用两座转炉双联作业，一座脱磷，另一座接受来自脱磷炉的低磷铁水脱碳[1、2]，即“双联法”。典型的双联法工艺流程为：高炉铁水_+铁水预脱硫-+转炉脱磷_+转炉脱碳_+炉外精炼．+连铸。由于受设备和产品的限制，也有在同一座转炉上进行铁水脱磷和脱碳的操作模式，类似传统的“双渣法”。第四种炼钢工艺是对第三种炼钢工艺进行了改进，与第三种工艺的明显不同是将部分脱碳渣(约8％)返回脱磷转炉，脱磷后的铁水进入脱碳转炉脱碳。该工艺是目前渣量最少、最先进的转炉生产纯净钢的工艺路线。在上述四种转炉炼钢工艺路线中，后三种炼钢工艺铁水经过“三脱”预处理后再脱碳炼钢，能够做到少渣操作。四种
江西理工大学应用科学学院毕业设计设计一座年产150万吨良坯的转炉炼钢车间 设计一座年产150万吨良坯的转炉炼钢车间 摘要 现代转炉炼钢要求采用大型、连续、高效设备先进生产工艺，布局合理、管理先进、节约能耗、减少污染、降低投资成本。 转炉是炼钢的主要设备。炼钢转炉是对于人类来说，最有用的生产工具之一，它提供了一种方法，使我们可以快速而有效的使废钢变废为宝，而生铁则是所有基础钢材生产的基本原料，它在所有国家的经济发展里，都是很重要的。钢产量的增加，甚至是工艺方法的一些改善，都可以带动一笔可观的利润。 本设计主要任务是设计一座年产150万吨良坯的转炉炼钢车间，建有三座60吨顶底复吹转炉，采用“三吹二”操作，为提高钢材质量和高效连铸的要求，车间建有CAS-OB 和RH真空处系统，本设计要求100%的连铸比。整个生产过程由计算机自动进行动态和静态控制。本设计主要内容包括：物料平衡和热平衡计算，转炉炉型及氧枪设计；主要经济技术指标的确定和生产流程的确定；车间设计及车间生产过程概述。 关键词：复吹转炉；氧枪；连铸；动态控制；静态控制
刘伟平：设计一座年产150万吨良坯的转炉炼钢车间 Design a an annual output of 1.5 million tons of good characterize the converter steelmaking workshop ABSTRACT With the rapid development of iron-steel industry now days, modern steel plants require adopting long-scale, continuous and high efficient equipment, advanced management. It should save energy, and make less pollution and reduce the investment cost. T he converter is the steelmaking equipment. Converter steel is one of the most useful for humans, one of the tools of production, it provides a way so that we can quickly and efficiently so that the scrap turning waste into wealth, while pig iron is the basic raw material of all basic steel production in all the country's economic development, it is very important. Increase in steel production, and even some improvement of the process method, can bring a substantial profit. This workshop is designed to produce 1,500 thousand tons qualities ingots. Three 60 tons BOF which are brown oxygen from their top adoption ―three blowing two‖. In the while, the refining equipment RH and CAS-OB are used for raising the steel quality and high efficient continuous casting of 100%. Computer being operated automatically control the technological process of whole plant dynamically and satirically .This design include: the balance of material and quantity of heat; the design of shape and equipment of the workshops. Key words: BOF of blowing air on the top and bottom; Equipment of blowing oxygen; Continuous casting;plant dynamically; plant satirically
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)
转炉炼钢低氮控制实践 2009-11-23 9:50:39 李安东、郑皓宇、徐文杰 （宝山钢铁股份有限公司不锈钢事业部炼钢厂） 摘要：宝钢不锈钢事业部炼钢厂引进宝钢分公司的转炉低氮控制技术，结合不锈钢分公司碳钢炼钢的自身特点，在重点品种IF钢的冶炼过程中，进行转炉低氮控制工艺转化，得出了可操作工艺参数，并推广应用到其它优质低氮钢，形成了规范的转炉低氮控制技术，为不锈钢事业部生产高等级的汽车面板钢作了充分的技术储备。 关键词：转炉冶炼，钢水脱氮 Study on Low-Nitrogen Controlling Technology Li Andong、Zhen Hao yu、Xu Wen Jie (Melting Shop of Baoshan Iron & Steel Co. Ltd. Stainless Steel Business Unit) Abstract: The melting shop of Baosteel Stainless Steel Branch introduced low- nitrogen controlling technology from Baosteel Branch. Combining with the smelting process characteristics of carbon steel, Baosteel Stainless steel Branch applied the technology to the converter in smelting process of IF steel to draw the operational process parameters. And the technology has also been applied to other high-quality low–nitrogen steel and become a standardized low-nitrogen converter controlling technology that is existing as the sufficient technical reserves for the production of high-grade steel panels of motor vehicles. Key words: smelting in converter, denitrigenation from steel 1 前言 钢水中氮的控制贯穿于铁水预处理－BOF－精炼－CC的全过程，基本的控制方法可分为两个方面，即脱氮＋防止增氮[1,2]。从理论上讲，铁水预处理、转炉冶炼、RH真空精炼工序均可
钢铁冶金专业年产70万吨电弧炉炼钢车间设计 目录 绪言 第一章设计方案 (1) 1.1 设计概述 (1) 1.2 产品方案 (2) 1.3 产量计算 (4) 1.4 新技术、新设备的选择说明…………………………………………… 14 1.5 工艺流程及车间的组成 (15) 第二章电弧炉设计 (17) 2.1 电弧炉炉型及其尺寸计算 (17) 2.2 炉子变压器功率和电参数的确定 (22)
第三章连铸设计 (26) 3.1 车间设备及参数的选定 (26) 3.2 连铸机基本参数的确定……………………………………………… 27 3.3 连铸车间的工艺布置 (31) 第四章车间布置及主要设备的选择 (33) 4.1 炉子跨 (35) 4.2 原料跨 (42) 4.3 浇铸跨 (45) 4.4 精炼跨间布置 (48) 第五章电炉炼钢的经济技术指标 (53) 5.1 产量方面 (53) 5.2 质量方面……………………………………………………………… 53 5.3 品种方面……………………………………………………………… 53 5.4 成本方面 (54)
第六章专题研究 (55) 6.1 开发背景………………………………………………………………… 55 6.2成形耐火涂料的特性和性能 (56) 6.3耐火涂料层的涂敷作业 (58) 6.4结束语 (58) 参考文献………………………………………………………………………… 59 绪言 本次设计是根据娄底地区条件设计年产量为70万吨电弧炉炼钢车间,该地区矿藏丰富,水源充沛,交通发达,设计炼钢车间条件比较合理。同时在该地区建厂不仅是本地区工业发展的需要,也为本地区重工业的发展提供拉可靠保证在本次设计中。考虑到我国的钢铁工业的发展现状,及未来钢铁行业发展的方向,更加为能够创造出最大的经济效益,在行业竞争中处于有利地位,同时根据市场需求,重点发展优质钢,合金钢等特钢品种, 本次设计中采用现在比较先进的炼钢技术。尽量做到经济上合理,技术上先进,减轻工人的劳动强度,改善工人的工作环境,建设一流的现代炼钢车间。如:在本次设计中。电炉中采用二次燃烧技术,吹氧自动系统。连铸车间中,采用全程保护浇注,电磁搅拌系统,结晶器液面控制仪,汽水喷雾冷却等先进技术,为企业的高产量,高质量发展创造拉条件,将为企
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；
50万吨电炉炼钢车间设计方案 1.1 钢铁工业现状 钢铁是使用最广泛的金属材料，人用金属，钢铁占90%以上。没有钢铁，人们不能活，生产或其他活动中使用的工具和设施也都是用钢制的。钢铁生产往往是衡量一个国家的工业化水平和生产能力的重要标志，钢铁产品的质量和品种，对国民经济和其他工业部门的产品质量，有很大的影响。 转炉炼钢转炉炼钢的主要原料是高炉冶炼，多数情况下，高炉的主要原料是铁矿石。锭坯或铸坯转炉生产的产品是，他们不是最终产品，必须由各种类型和规格的钢板、钢、管等最终产品的轧制生产，提供市场。因此，氧气转炉不能独立存在，它必须首先炼钢，轧制，和其他辅助原料生产和供应系统，钢铁生产的组合组成，我们称这种生产方式为钢铁企业。电弧炉炼钢是炼钢的主要原料，或直接还原铁及其制品，其产品仍为锭或坯，需要通过滚压机轧制成最终产品，为市场需求。在这种情况下，作为一个成品钢的生产单位，往往由钢和钢的2个部分，我们说这样的生产模式，电炉钢。随着电弧炉的高功率和超高功率，精炼，连铸连轧和一系列的技术开发和社会的废料资源充足的积累，显示了强劲的发展势头，由于资源和环境的影响“废电弧炉连铸-轧钢生产过程，与传统的钢铁企业相比，这种新型电弧炉钢米尔斯也被称为短流程。电炉炼钢产品主要有轴承钢、不锈钢等。 1.2 电弧炼钢厂 近年来，电弧炉炼钢在全球的不断发展，电弧炉钢在世界钢铁生产中所占的比重越来越。电弧炉炼钢厂的废料为原料，或直接还原铁的一部分，构成部分的冶炼通常是一个高功率或超高功率电弧炉和炉精炼设备，如炉和一个连续铸造机，钢坯热交付到下一个滚动汽车直接轧制生产。由此我们可以看出，电炉炼钢厂具有结构紧凑、投资的优势，建设周期短，节约能源消耗，改善环境污染，劳动生产率优势，具有年产钢可以从百万吨到数百万吨，品种种类繁多，从普通碳钢高质量合金钢。与传统的钢铁企业相比，规