太原科技大学毕业设计（论文）任务书
（由指导教师填写发给学生）
学院（直属系）：材料科学与工程学院时刻：2014年 3月 12日
讲明：一式两份，一份装订入学生毕业设计（论文）内，一份交学院（直属系）。
目录
摘要............................................ V Abstract ........................................... VII 第1章绪论...................................... - 0 -
1.1转炉炼钢的历史及进展 ..................... - 0 -
1.1.1转炉炼钢概述 ....................... - 0 -
1.1.2 世界转炉炼钢的进展历程............. - 1 -
1.1.3 我国转炉炼钢的进展................. - 3 -
1.2转炉炼钢的分类 ........................... - 5 -
1.2.1 氧气顶吹转炉炼钢................... - 5 -
1.2.2 氧气底吹转炉炼钢................... - 6 -
1.2.3顶底复吹转炉炼钢 ................... - 7 -第2章炼钢过程的物料平衡和热平衡计算........... - 11 -
2.1物料平衡计算............................ - 12 -
2.1.1 计算原始数据...................... - 12 -
2.1.2 物料平衡差不多项目................ - 14 -
2.1.3 计算步骤......................... - 14 -
2.2热平衡计算.............................. - 27 -
2.2.1 计算所需原始数据.................. - 27 -
2.2.2 计算步骤.......................... - 28 -第3章年产260万吨氧气顶吹转炉设计............. - 34 -
3.1 氧气顶吹转炉炉型及各部分尺寸............ - 34 -
3.1.1 转炉炉型及其选择.................. - 34 -
3.1.2转炉炉型各部分尺寸的确定 .......... - 35 -
3.2转炉炉衬................................ - 42 -
3.2.1炉衬材质选择 ...................... - 42 -
3.2.2炉衬组成及厚度确定 ................ - 42 -
3.3砖型选择................................ - 43 -第4章氧气顶吹转炉氧枪设计.................... - 46 -
4.1.1 喷头参数选择原则................. - 47 -
4.1.2 120t转炉氧枪喷头尺寸计算 ......... - 52 -
4.2氧枪枪身设计............................ - 54 -
4.2.1枪身各层尺寸的确定 ................ - 55 -
4.2.2 氧枪长度的确定.................... - 58 -
4.3 氧枪装置和副枪装置...................... - 59 -
4.3.1 氧枪装置.......................... - 59 -
4.3.2 副枪装置.......................... - 60 -
第5章炉外精炼设备及工艺布置................... - 61 -
5.1炉外精炼方法的选择 ...................... - 62 -
5.1.1炉外精炼的功能 .................... - 62 -
5.1.2各种产品对精炼功能的一般要求 ...... - 62 -
5.1.3 炉外精炼方法的确定............... - 63 -
5.2 LF精炼炉.............................. - 63 -
5.2.1 LF精炼炉的特点 ................... - 63 -
5.2.2 LF炉设备及其配置 ................ - 65 -
5.2.3LF炉在车间内的布置 ................ - 66 -
5.3 RH精炼炉............................... - 67 -
5.3.1 RH设备的特点 ..................... - 67 -
5.3.2 RH真空脱气室设计原理 ............ - 67 -第6章连续铸钢设备............................. - 69 -
6.1连铸机机型分类 .......................... - 69 -
6.2 连铸机的要紧工艺参数.................... - 70 -
6.2.1钢包同意的最大浇铸时刻 ............ - 70 -
6.2.2 铸坯断面.......................... - 71 -
6.2.3 拉坯速度.......................... - 72 -
6.2.4 连铸机的流数..................... - 73 -
6.2.5 铸坯的液相深度和冶金长度......... - 74 -
6.2.6 弧形半径......................... - 76 -
6.3 连铸机生产能力的确定.................... - 76 -
6.3.1连铸机与炼钢炉的合理匹配和台数的确定- 77 -
6.3.2连铸浇注周期计算 .................. - 78 -
6.3.3连铸机的作业率 .................... - 79 -
6.3.4连铸坯收得率 ...................... - 81 -
6.3.5连铸机生产能力的计算 .............. - 82 -
6.4 连铸机要紧设备.......................... - 84 -
6.4.1 钢包与中间包的钢流操纵系统........ - 84 -
6.4.2 钢包回转台........................ - 85 -
6.4.3 中间包及其载运设备................ - 86 -第7章氧气顶吹转炉炼钢车间设计................. - 89 -
7.1 转炉车间组成与生产能力计算.............. - 90 -
7.2 转炉车间主厂房工艺布置.................. - 90 -
7.2.1 装料跨布置........................ - 90 -
7.2.2 转炉跨布置........................ - 94 -
7.2.3 连铸各跨布置..................... - 104 -第8章炼钢车间烟气净化与回收.................. - 110 -
8.1 烟气与烟尘............................. - 111 -
8.1.1烟气特征 ......................... - 111 -
8.1.2 烟尘性质......................... - 112 -
8.2 烟气净化方案选择....................... - 112 -
8.3 烟气净化系统要紧设备................... - 113 -
8.3.1 烟罩............................. - 113 -
8.3.2 烟气冷却系统..................... - 114 -
8.3.3 除尘器........................... - 114 -参考文献....................................... - 116 -致谢.......................................... - 118 -附录........................................... - 121 -
年产260万吨良坯(锭)转炉炼钢车间设计
摘要
本设计简要介绍了转炉炼钢、我国和世界炼钢技术的进展历
程。然后进行了物料平衡和热平衡的计算，再依给定的年产计算出其公称容量为120t,设计出其炉型和氧枪；再依照给的钢种来确定其炉外精炼的方法和布置，还有连铸设备的选择；然后依照选择和计算出的数值来设计出炼钢车间，最后处理好烟气的净化和回收，从而完成本设计。
关键词：氧气顶吹转炉，物料平衡和热平衡,炉型，氧枪,连铸,炼钢车间
Abstract
The design introduced BOF steelmaking and the progress of home and abroad.Calculated material and heat balance,calculated nominal capacity 120 tons by annual production,designed furnace and oxygen lance.According to steel species determined the method and layout of secondary refining,the select of continuous casting equipment,under the calculation and select.In the and,handled flue gas cleaning and recovery.
Key words:oxygen lance,heat and material
balance,furnace,oxygen lance,continuous casting,making workshop
第1章绪论
1.1转炉炼钢的历史及进展
1.1.1转炉炼钢概述
转炉炼钢（converter steelmaking）是以铁水、废钢、铁合金为要紧原料，不借助外加能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程。碱性氧气顶吹和顶底复吹转炉由于其生产速度快、产量大，单炉产量高、成本低、投资少，为目前使用最普遍的炼钢设备。转炉要紧用于生产碳钢、合金钢及铜和镍的冶炼（1）。
转炉炼钢的原材料分为金属料、非金属料和气体。金属料包括铁水、废钢、铁合金，非金属料包括造渣料、熔剂、冷却剂，气体包括氧气、氮气、氩气、二氧化碳等。非金属料是在转炉炼钢过程中为了去除磷、硫等杂质，操纵好过程温度而加入的材料。要紧有造渣料（石灰、白云石），熔剂（萤石、氧化铁皮），冷却剂（铁矿石、石灰石、废钢），增碳剂和燃料（焦炭、石墨籽、煤块、重油）。
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
车间布置设计的要求和原则 1、要求 1）生产设备要按工艺流程的顺序配置，在保证生产要求、安全及环境卫生的前提下，尽量节省厂房面积与空间，减少各种管道的长度。2）保证车间尽可能充分利用自然采光与通风条件，使各个工作地点有良好的劳动条件。 3）保证车间内交通运输及管理方便。万一发生事故，人员能迅速安全地疏散。 4）厂房结构要紧凑简单，并为生产发展及技术革新等创造有利条件。 2、原则 1）各工序的设备布置要与主要流程顺序相一致，是生产线路成链状排列而无交叉迂回现象，并尽可能自流输送，力求管线最短。 2）注意改善操作条件，对劳动条件差的工段要充分考虑朝向、风向、门窗、排气、除尘及通风设施的安装位置。设备的操作面应迎着光线，使操作人员背光操作。 3）辅料制备车间应与适用设备靠近，但如液氯汽化、制漂等有污染和粉尘部分，应有墙与车间隔开，应有通风等必要的设施。 4）冬天无严重冰冻地区的工厂可考虑把不适宜在车间内布置的设施，布置在室外。高压容器等有爆炸危险的设备应布置在室外。并有安全报警和事故排空等安全措施。 5）设备布置在楼面还是布置在底层，要视楼面荷载及是否利用位差输送等因素而定。一般洗浆设备布在楼面，黑液槽及浆池布在底层。
6）相互联系的设备在保证正常运行、操作、维修、交通方便和安全条件下，尽可能靠近。 7）设备与墙柱之间的间距，无人通过最小500mm，有人通过最小800mm 8）泵与泵之间间距一般1000mm，泵组之间间距约1500mm。 9）设备的安装位置不应骑在建筑物的伸缩缝或沉降缝上。 10）发散有害物质、产生巨大噪音和高温的生产部分应同一般的生产部分适当的隔开，以免互相干扰。 11）要统一安排车间所有操作平台、各种管路、地沟、地坑及巨大的或震动大的设备基础，避免同厂房基础发生矛盾。 12）操作平台的宽度应大于500mm，平台向上距梁底或楼板的距离应大于2000mm，平台下若走人或有设备需检修，平台底部净高不应小于2000mm。 13）合理安排厂房的出入口，每个车间出入口不应少于2个，厂房大门的宽度应比所需通过的设备宽度大200mm左右，比满载的运输工具宽度要大600~1000mm，总的宽度不应小于2000~2500mm。14）要考虑必要的锥料面积。 15）遵守国家的有关劳动卫生及防火安全等方面的各项规定，《建筑设计防火规范》。 16）要考虑到厂房扩建的需要。 17）在满足生产工艺需要的同时，设备布置要尽量符合建筑结构标准化要求，18m以下，采用3m的倍数，18m以上采用6m的倍数，多
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
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；
车间设备布置设计 6.1设计原理 6.1.1设计依据 （1）要有厂区总平面布置图，并且在总图上已经明确规定了本车间所处的具体位置和区划。 （2）已掌握本车间与其他各生产车间、辅助生产车间、生活设施以及本车间与车间内外的道路、铁路、码头、输电、消防等的关系。了解有关防火、防雷、防爆、防毒和卫生等常用的设计规范和规定。 （3）熟悉本车间的生产工艺并已设计完成管道及仪表流程图；熟悉有关产品的物性数据、原材料和主、副产品的贮存、运输方式和特殊要求。 （4）熟悉本车间各种设备的特点、要求及日后的安装、检修、操作所需空间、位置。根据设备的操作情况和工艺要求，决定设备装置是否露天布置，是否需要检修场地，是否需要经常更换等。 （5）了解本车间工艺有关的试验、配电、控制仪表等其他专业和办公、生活设施方面的要求。 （6）具有车间设备一览表和车间定员表。 6.1.2 车间设备布置原则 1、.车间布置设计要适应总图布置要求,与其他车间、公用工程系统、运输系统组成有机体。 2、最大限度的满足生产工艺要求包括设备维修要求，了解其他专业对本车间的布置要求 3、经济效果要好。车间平面布置设计应简洁紧凑，已达到最小的占地面积；车间立面设计应尽量将高大的设备布置在室外，如不能布置在室外的尽量单独处理。 4、便与生产管理，安装操作检修方便。 5、要符合有关的布置规范和国家的有关法规，妥善处理防火，防爆防毒防腐等问题，保证生产安全，还要符合建筑规范和要求。 6、要留有发展余地，为将来厂房扩建提供适当的空间。 6.2 车间设备布置的方法与步骤 ①根据工艺的要求与土建专业共同拟订各车间的结构形式、柱距、跨度、层高、间隔等初步方案，并画成1:50或1:100比例的车间建筑平面图。
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）。
浙江大学 制药工程课程设计 题目：固体制剂综合车间GMP设计 姓名李大大学号22072700211届别2006专业制药工程 教师王超 完成时间2009年6月09日
目录 Ⅰ任务书 (02) Ⅱ概述 (03) 一、绪论 (03) 二、固体制剂综合车间GMP设计概述 (10) 三、固体制剂综合车间 (13) 四、固体制剂综合车间生产工序 (14) 五、物料衡算 (15) 六、生产设备选型 (16) 七、主要工艺设备一览表 (23) 八、车间工艺平面布置说明 (24) 九、车间技术要求 (32) Ⅲ心得体会 (20) Ⅳ参考文献 (20)
设计题目五：固体制剂综合车间GMP设计 （片剂5亿片/年，胶囊剂3亿粒/年，颗粒剂1000万袋/年）设计内容和要求： 1、确定工艺流程及净化区域划分； 2、每人详细叙述一个固体制剂工艺设备的工作原理、结构组成及关于此设备国内外的现状、研究前沿。 3、物料衡算、设备选型（按单班考虑、胶囊重按0.3g/粒计，片重按0.4g/片计，颗粒剂按2g/袋计；要求有多种制粒方式、高效沸腾干燥、铝塑包装）； 4、按GMP规范要求设计车间工艺平面图； 5、高效沸腾干燥机的安装图（平、立、剖面图1：50）； 6、编写设计说明书。 设计成果： 1、设计说明书一份，包括工艺概述、工艺流程及净化区域划分说明、物料衡算、工艺设备选型说明、工艺主要设备一览表、车间工艺平面布置说明、车间技术要求；每位学生的设备详细综述。 2、工艺平面布置图一套（1：100）； 3、高效沸腾干燥机的安装图（平、立、剖面图1：50）； 4、工艺管道流程图。 Ⅱ制药工程专业课程设计概述 一、绪论 1.1 干燥设备介绍 干燥设备又称干燥器和干燥机。用于进行干燥操作的设备，通过加热使物料中的湿分(一般指水分或其他可挥发性液体成分)汽化逸出，以获得规定湿含量的固体物
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)
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
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
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。
炼钢车间设计 氧气顶吹转炉炉型设计及各部分尺寸 1.1 转炉炉型及其选择 转炉由炉帽、炉身、炉底三部分组成、由于炉帽（截锥形）和炉身（圆柱形）的形状没有变化。把炉型分为筒球型、锥球型和截锥型等三种。 （a）(b)(c) （1）筒球型。熔池由球体和圆柱体两部分组成。炉型形状简单，砌砖方便，炉壳容易制造，被国内外大、中型转炉普遍使用。 （2）锥球型。熔池由球缺体和倒截锥体两部分组成。与相同容量的筒球型比较，锥球型熔池较深，有利于保护炉底。在同样的熔池深度的情况下，熔池直径可以比筒球型大，增加了熔池反应面积，有利于去磷、硫。我国中小型转炉普遍采用这种炉型。 （3）截锥型。熔池为一个倒截锥体。炉型构造较为简单，平的熔池较球型底容易砌筑。在装入量和熔池直径相同的情况下，其熔池最深，因此不适用于大型容量炉。我国30t 以下的转炉采用较多。 经过比较，由于筒球型转炉砌筑方便且炉壳容易制造以及考虑到本设计所需熔池容量为120t ，所以选择了筒球型。 1.2 转炉炉型各部分尺寸确定 1.2.1 熔池尺寸 （1）、熔池直径D 。熔池直径指转炉熔池在平静状态时金属液面的直径。它主要与金属装入量和吹氧时间有关。我国设计部门推荐的计算熔池直径的经验公式为： t G K D
式中 D ——熔池直径，m ； G ——新炉金属装入量，t ，可取公称容量； K ——系数，参见下表1-1； t ——平均每炉钢纯吹氧时间，min ，参见下表1-2。 熔池直径为： m t G K D 66.474.27.116120 7.1=?=?== （2）熔池深度h 。熔池深度指转炉熔池在平静状态时，从金属液面到炉底 的深度。对于一定容量的转炉，炉型和熔池直接确定后，可以用几何公式计算熔 池深度h 。 因为所取为筒球型转炉，所以通常球缺体的半径R 为熔池直径D 的1.1～1.25 倍。本设计去1.1，当R=1.1D 时，熔池体积V 池和熔池直接D 及熔池深度h 有 如下关系： V 池=0.79hD 2-0.046D 3 根据炉子容量与钢水密度可以确定V 池，钢水密度可以根据经验公式计算如 下：取钢水温度为1600。 )273(8358.08523+-=T ρ =8523-0.8358×（1600+273） =8523-1565 =6959㎏/m 3 V 池=1.2×105÷6959=17.24 m 3 因此232366.479.066.4046.024.1779.0046.0??+=+=D D V h 池 =21.89÷17.16=1.28m 1.2.2 炉身尺寸 转炉炉帽以下，熔池面以上的圆柱体部分成为炉身。其直径与熔池直接是 一致的，故须确定的尺寸是炉身高度H 身。 2224.6614.3)24.1706.22108(4)(44?--?=--== D V V Vt D V H ππ池帽身身 19.688 .274= =4.03m
二、通风发酵罐的类型：机械通风搅拌发酵罐、气升式发酵罐、自吸式发酵罐、伍式发酵罐、文氏管发酵罐 1、机械搅拌通风发酵罐的基本要求：（大题） （1）发酵罐应具有适宜的径高比；发酵罐的高度与直径之比一般为1.7~4倍左右，罐身越长，氧的利用率较高。（2）发酵罐能承受一定压力；（3）发酵罐的搅拌通风装置能使气液充分混合，保证发酵液必须的溶解氧；（4）发酵罐应具有足够的冷却面积；（5）发酵罐内应尽量减少死角，避免藏垢积污，灭菌能彻底，避免染菌；（6）搅拌器的轴封应严密，尽量减少泄漏。 罐体：在发酵罐的灌顶上的接管有:进料管、补料管、排气管、接种管和压力表接管。 在罐身上的接管有冷却水进出管、进空气管、取样管、温度计管和测控仪表接口。 2、机械搅拌通风发酵罐是一种密封式受压设备，其主要部件包括：罐身、轴封、消泡器、搅拌器、联轴器、中间轴承、挡板、空气分布管、换热装置和人孔以及管路等 图也要看看 （1）搅拌器：搅拌器的作用是打碎气泡，使空气与溶液均匀接触，使氧溶解于发酵液中。搅拌器有轴向式（桨叶式、螺旋桨式）和径向式（涡轮式）两种。 （2）挡板：（简答题）挡板的作用是改变液流的方向，由径向流改为轴向流，促使液体剧烈翻动，增加溶解氧。通常，挡板宽度取(0.1~0.2)D，装设6~4块即可满足全挡板条件。 全挡板条件：是指在一定转数下再增加罐内附件而轴功率仍保持不变。要达到全挡板条件必须满足下式要求：
（3）消泡器常用的形式有锯齿形、梳状式及孔板式。消泡器的长度约为灌径的0.65倍。（3）轴封：轴封的作用是使罐顶或罐底与轴之间的缝隙加以密封，防止泄漏和污染杂菌。常用的轴封有填料函和端面轴封两种。 ①填料函式轴封（简答题）是由填料箱体，填料底衬套，填料压盖和压紧螺栓等零件构成，使旋转轴达到密封的效果。填料函式轴封的优点是结构简单。主要缺点是：死角多，很难彻底灭菌，容易渗漏及染菌；轴的磨损情况较严重；填料压紧后摩擦功率消耗大；寿命短，经常维修，耗工时多。 ②端面式轴封又称机械轴封。密封作用是靠弹性元件（弹簧、波纹管等）的压力使垂直于轴线的动环和静环光滑表面紧密地相互贴合，并作相对转动而达到密封。 端面式轴封的优点：清洁；密封可靠；无死角，可以防止杂菌污染；使用寿命长；摩擦功率耗损小；轴或轴套不受磨损；它对轴的精度和光洁度没有填料密封要求那么严格，对轴的震动敏感性小。端面式轴封的缺点：结构比填料密封复杂，装拆不便；对动环及静环的表面光洁度及平直度要求高。 三、固态发酵反应器类型：浅盘式固态发酵反应器；转鼓式固态发酵反应器；旋转圆盘式固态发酵反应器；柱式固态发酵反应器；通风曲池。 四、结构尺寸 1.发酵罐圆柱体的直径V1=1/4πH0D2 问：怎样提高发酵罐溶氧量？（在供需两方向） 答案：溶氧的控制：培养液中氧浓度的任何变化都是供需平衡的结果。调节发酵液中溶氧含量不外从供、需两个方面去考虑。
年产200万吨钢的转炉炼钢车间设计——钢包设计设计0000
攀枝花学院本科毕业设计（论文） 年产200万吨钢的转炉炼钢车间设计 ——钢包设计 学生姓名：蒲维 学生学号： 200911103045 院（系）：资源与环境工程学院 年级专业： 2009级冶金工程1班 指导教师：芶淑云教授 二〇一三年五月
攀枝花学院本科毕业设计（论文）摘要 摘要 根据年产200万吨钢转炉车间设计的要求和国家相关政策的规定，确定转炉的大小为220吨，进一步得到了符合实际生产的与之匹配的钢包容量大小为250吨，通过计算确定钢包上部内径和高度均为4289mm，生产过程中所需要的钢包的数量为11个。对钢包用耐火材料进行了设计，分为2套钢包即浇注钢包和砌筑钢包。分别对其进行分析确定了他们的绝热层和工作层的设计方法，对于浇注钢包采用整体浇注和或剥皮浇注，对砌筑钢包采用综合砌筑的方案；通过对钢包透气砖和滑动水口系统耐火材料的外形设计，确定了透气砖系统耐火材料的尺寸和滑动水口系统耐火材料的尺寸；最后根据钢包用耐火材料的使用要求，针对不同钢种和不同部位的不同要求以及耐火材料的理化性能指标，对钢包所用的耐火材料进行了优化选择。 关键词炼钢，钢包，砌筑，浇注，耐火材料
ABSTRACT According to the annual output of 2 million tons of steel converter workshop design requirements and relevant national policies and regulations, determine the size of the converter is 220 tons, has been further conform to the actual production of matching the ladle size capacity of 250 tons, through the calculate and determine the ladle upper inner diameter and height is 4289 mm, the production process required the number of ladles for 11. Ladle refractory materials used for the design, divided into 2 sets of ladle pouring ladle and laying the ladle. Respectively to analyze it to determine their thermal barrier and layer, the design method of the work for adopts the integral casting and or peeling pouring ladle cover in casting, for the composite masonry methods in laying the ladle; Through the vent brick of ladle refractory and slide gate system design, determine the size of the system of gas supply brick and refractory materials and refractory materials the size of the slide gate system; Finally according to the requirements of the ladle refractory material used, according to different steel grade and the different requirements of different parts and the rational index of the refractory, the ladle refractory material used in the optimized choice. Key words steelmaking, ladle, laying, casting, refractory material
目录 摘要 (1) 引言 (2) 1 设计方案的选择确定 (3) 1.1车间生产规模、转炉容量及座数、产品方案的确定 (3) 1.1.1车间生产规模及座数的确定： (3) 1.1.2产品方案的确定： (3) 1.2车间各主要系统所用方案的比较及确定 (3) 1.2.1 铁水供应系统 (3) 1.2.2 散状料供应系统 (4) 1.2.3 烟气净化系统 (6) 1.2.4 炉外精炼系统 (8) 1.2.5 浇注系统 (8) 1.2.6 出渣系统 (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 (11) 1.4车间工艺流程简介 (12) 1.4.1 工艺流程框图 (12) 1.4.2 工艺流程说明 (12) 1.5转炉冶炼指标及原材料消耗 (13) 1.5.1 转炉冶炼作业指标 (13) 2 设备计算 (14) 2.1转炉设计 (14) 2.1.1炉型设计 (14) 2.1.2 转炉倾动力矩计算及电机功率确定 (17) 2.2氧枪设计 (21) 2.2.1氧枪喷头设计 (21) 2.2.1氧枪枪身设计 (22) 2.3烟气净化系统设备设计与计算 (26)
2.4炉外精炼设备设计与计算 (39) 3 车间设计 (40) 3.1原料供应系统 (40) 3.1.1铁水供应系统 (40) 3.1.2 废钢厂和废钢斗计算 (40) 3.1.3 散状料供应系统 (40) 3.1.4 合金供应系统 (40) 3.2浇注系统设备计算 (41) 3.2.1 盛钢桶及盛钢桶车 (41) 3.2.2 连铸机 (41) 3.3渣罐(盘)的确定 (41) 3.4车间尺寸计算 (42) 3.4.1 炉子跨 (42) 3.4.2 加料跨 (42) 3.4.3 浇铸跨 (42) 3.5天车计算 (42) 致谢 (44)
——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
摘要 由于市场对钢材的大量需求，现代化的炼钢设备都在向着大型化的方向发展，本设计主要是模拟建立一个现代化年产300万吨的中型炼钢企业，以满足市场对钢材的需求，促进经济的稳定发展。 设计为氧气顶吹转炉工艺，转炉的公称容量为150吨，冶炼时间需要40分钟。其中，仅有16.5分钟时间用于实际的吹氧过程。其余时间（23.5分钟）为炉子装料、取样并检测钢液成分、以及测量钢液温度、出钢、倒渣等各过程所需时间之和。转炉的吹炼模式采用2吹2。车间设有1座RH精炼炉和2套板坯连铸机，预计年生产能力为300万吨良坯钢。本设计对物料平衡和热平衡，炉型的计算，炉外精炼，连铸以及烟气净化系统等做了详细的介绍。 关键词：150吨氧气顶吹转炉；炼钢；连铸。
Abstract Because of the high demand for steel market, modern steel-making equipment toward the direction of bigness in development, this design is mainly simulation in liupanshui city to build a modern yearly produces 300 tons of medium-sized steelmaking enterprise, to meet the market demand for steel, and promote steady economic development. The design for a representative of oxygen blowing the top of each furnace for the production of 150 tons of liquid steel, and smelting time is 40 minutes. Of these, only 16.5 minutes for the actual oxygen blowing process. The remaining time (23.5 minutes) for the stoves, filling, sampling and testing of liquid ingredients, and measuring the temperature of liquid steel, steel, inverted, and other residue of the process and time required. Design of the scale of production for the three 3 million tons of oxygen BOF, one RH refining and one set of continuous casting equipments, which are expected annual production capacity of 3 million tons of steel billet. The design of the material balance and thermal balance, the furnace shape, refining, continuous casting and the flue gas purification system, a detailed introduction were finished. Keywords: BOF of 150 tons; steelmaking; continuous casting