转炉设计报告(毕业设计)
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本科毕业设计(论文)题目:设计一座年产550万吨良坯的转炉炼钢车间专题题目:学院:专业:班级:学号:学生:指导教师:职称:教授时间:本科毕业设计(论文)任务书题目:设计一座年产550万吨良坯的转炉炼钢车间专题题目(若无专题则不填):原始依据(包括设计(论文)的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等):本设计是在学生系统学习钢铁冶金专业知识的基础上,以及认真仔细地钢铁厂实地实习考察的基础上进行的。
通过课程学习、实习考察使得学生掌握了大量的设计资料,具有良好的工作基础和设计条件。
近年来,我国钢铁行业得到迅猛发展,急需该方面专业的技术人才。
通过该设计使学生对钢铁厂生产工艺流程、主要技术条件、冶金计算、冶金设备等实际生产情况有比较全面的了解和掌握,使学生成为符合需要的合格专业技术人才。
主要内容和要求:(包括设计(研究)内容、主要指标与技术参数,并根据课题性质对学生提出具体要求):1、厂址与生产能力的选择2、物料平衡与热平衡计算:平衡计算以100Kg铁水为基础进行计算。
3、氧气转炉设计4、氧枪设计5、氧气转炉炼钢车间设计6、车间生产概述7、转炉车间人员编制8、技术经济分析图纸:转炉主体设备图一张;转炉车间平面、剖面示意图各一张。
其中平面、剖面示意图要求用计算机CAD软件绘图。
日程安排:第4周—第5周收集原始资料并进行文献检索,撰写开题报告。
第6周—第13周冶金计算、设备选择计算第14周—第15周图纸绘制及论文编写第16周毕业答辩主要参考文献和书目:[1] 王承宽.我国转炉炼钢现状与发展[J].2004,16(8):22-26[1] 王令福.炼钢厂设计原理[M],北京:冶金工程出版社,2009[3] 冯聚和. 炼钢设计原理[M],化学工业出版社,2005[4] 贺道中.连续铸钢[M].北京:冶金工业出版社,2009[5] 高泽平.炉外精炼教程[M].北京:冶金工业出版社,2011[6] 周宏.转炉炼钢新工艺、新技术介绍:重钢技术,2010[7] 高泽平.炼钢工艺学[M].北京:冶金工业出版社,2010[8] 戴云阁,李文秀,龙腾春.现代转炉炼钢[M],沈阳:东北大学出版社,1998[9] 袁章福,潘贻芳.炼钢氧枪技术[M],北京:冶金工业出版社,2007[10] 侯安贵,蒋晓放.宝钢炼钢的技术进步与展望[J].宝钢技术,2008,28(1):7-10[11] 贺智勇,李林,于力等.复吹转炉用供气元件技术的发展[J],炼钢,2005,21(1):50~52[12] 王忠刚,王洪军,考玉良. 氧气转炉炼钢技术的进展[J].莱钢科技,2006,38(42):12-16[13] 戴云阁,李文秀,龙腾春.现代转炉炼钢[M],沈阳:东北大学出版社,1998[14] 贺智勇,李林,于力等.复吹转炉用供气元件技术的发展[J],炼钢,2005,21(1):50~52[15] 潘秀兰,王艳红,郭艳玲等. 国内外转炉炼钢技术的新进展[J].鞍钢技术,2004, 38(3):66-70指导教师(签字):年月日本科毕业设计(论文)开题报告题目:设计一座年产550万吨良坯的转炉炼钢车间专题题目(若无专题则不填):一、本课题来源及研究现状:(一)、课题来源早在150多年前德国人贝赛麦就发明了底吹酸性转炉炼钢法,这种方法是近代炼钢法的开端,它为人类生产了大量廉价钢,促进了欧洲的工业革命。
产330万吨转炉炼钢车间设计毕业设计论文年产330万吨全连铸坯的转炉炼钢车间工艺设计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第19页AbstactThe 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 plant layoutingThis 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: top and bottom combined blown converter steelmaking refining casting continuous casting目录第19页1 绪论 (7)1.1转炉冶炼原理简介[1] (7)1.2氧气转炉炼钢的特点 (8)1.3设计原则和指导思想 (9)1.4产品方案 (9)2 氧气转炉炼钢车间 (11)2.1初始条件 (11)2.2公称容量选择[2] (11)2.3转炉座数的确定 (11)2.4根据生产规模和产品方案计算出年需钢水量。
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)重庆科技学院专科生毕业设计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- IV -1 炼钢厂设计概论重庆科技学院专科生毕业设计 - 1 -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。
设计年产395万吨合格连铸坯的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。
目录 (I)绪论 (1)1 设计方案的确定与论证 (2)1.1 产品大纲的制定 (2)1.1.1 产品大纲制定的原则及方法 (2)1.1.2 产品大纲 (2)1.1.3 典型钢种(IF钢)的介绍 (3)1.1.4 E36船板钢 (4)1.1.5 Q235结构钢 (5)1.1.6 X80管线钢 (6)1.1.7 耐候钢 (6)1.2 方案的选择与论证 (7)1.2.1 炉容量与座数的确定 (7)1.2.2 冶炼与精炼方法的选择与论证 (8)1.2.3 连铸机的选择 (13)2 物料平衡和热平衡计算 (15)2.1原始数据 (15)2.1.1铁水成分及温度 (15)2.1.2原材料成分 (15)2.1.3冶炼钢种成分 (16)2.1.4平均比热 (16)2.1.5反应热效率(认为25℃与炼铁温度下两者数值近似) (16)2.1.6有关参数的选用 (17)2.2 物料平衡计算 (17)2.2.1炉渣量及炉渣成分的计算 (17)2.2.2 矿石及烟尘中的铁量和氧量的计算 (22)2.2.3 炉气成分及重量的计算见表2-14 (22)2.2.4 未加废钢时氧气的消耗量的计算见表2-15 (23)2.2.5 钢水量计算 (24)2.2.6 未加废钢时的物料平衡表见表2-16 (24)2.3 热平衡计算(取冷料为25℃) (25)2.3.1 热收入项 (25)2.3.2 热支出项 (25)2.3.3 热平衡表见表2-17 (27)2.4 加入废钢后的物料平衡计算 (28)2.4.1 加入废钢的物料平衡计算 (28)3 车间主体设备的设计 (30)3.1 转炉炉型的设计 (30)3.1.1 原始数据 (30)3.1.2 炉容比 (30)3.1.3 熔池尺寸的计算 (30)3.1.4 炉帽尺寸的确定 (32)3.1.5 炉身尺寸的确定 (32)3.1.6 出钢口尺寸确定 (32)3.1.7 炉衬厚度确定 (33)3.1.8 炉壳厚度确定 (33)3.1.9 验算高宽比 (33)3.1.10 转炉主要参数 (33)3.2 喷头及氧枪的设计计算 (34)3.2.1 喷头参数的选择 (34)3.2.2 氧枪枪身设计 (35)3.3 氧枪的升降机构与更换装置 (38)3.3.1 氧枪的升降机构 (39)3.3.2 升降卷扬机变速方式 (39)3.3.3 升降小车和固定导轨 (40)3.3.4 安全装置 (40)3.3.5 氧枪更换装置 (40)3.4 连铸机的主要设计参数 (40)3.4.1 钢包允许浇铸时间 (40)3.4.2 铸坯断面的选择 (41)3.4.3 理论拉速与工作拉速的确定 (41)3.4.4 冶金长度的计算 (42)3.4.5 连铸机圆弧(外弧)半径的计算R (43)3.4.6 连铸机的流数的计算 (44)3.4.7 连铸机生产能力的计算 (45)3.5 盛钢桶的计算 (47)3.5.1盛钢桶容积计算 (47)3.5.2 钢包需要量计算 (49)3.5.3 钢包质量计算 (50)3.6 RH精炼 (51)3.6.1 处理容量 (51)3.6.2 处理时间 (51)3.6.3 循环因数 (52)3.6.4 循环流量 (52)3.6.5 真空度 (53)3.6.6 真空泵的抽气能力 (53)3.7 钢包回转台 (54)3.7.1 直臂式钢包回转台 (54)3.7.1 双臂式钢包回转台 (55)3.8 中间包的主要设计参数 (55)3.8.1 中间包的作用 (55)3.8.2 中间包的形状与构造 (56)3.8.3 中间包小车 (59)3.9 结晶器的主要设计参数 (59)3.9.1 结晶器结构型 (59)3.9.2 结晶器结构参数的确定 (59)3.9.3 结晶器的振动与振动装置 (60)3.10 二次冷却系统的设计 (61)3.10.1 二次冷却装置 (61)3.10.2 喷水冷却系统。
设计一座公称容量为3乘20t的氧气转炉炼钢车间毕业设计1. 引言1.1 概述随着钢铁工业的不断发展,氧气转炉炼钢技术成为一种重要的钢铁生产方法。
本文旨在设计一座公称容量为3乘20t的氧气转炉炼钢车间,以满足目前市场需求和钢铁企业的生产规模。
1.2 文章结构本文分为五个主要部分。
引言部分介绍了文章的背景和目标。
转炉炼钢车间设计要点部分重点讨论了设计所需的标准、要求以及空间布局与设备配置等方面的考虑因素。
转炉选型与参数设计部分涵盖了选择适当类型和容量的转炉,并对工作参数进行详细设计。
配套设施及工艺流程设计部分关注原料进出料系统、燃气供应系统和氧气喷吹系统等方面的设计内容。
最后,在结论与展望部分总结了文章主要观点,并提出了相关建议和未来发展方向。
1.3 目的本文旨在通过对公称容量为3乘20t氧气转炉炼钢车间的详细设计,提供一个完整且可行的解决方案,以满足钢铁企业对炼钢车间的需求。
通过分析设计标准和要求、转炉选型与参数设计、配套设施及工艺流程设计等方面,我们将从多个角度考虑安全、环保和高效性,并为未来的发展提供一些优化建议。
2. 转炉炼钢车间设计要点:2.1 设计标准和要求:转炉炼钢车间的设计需要符合相关的标准和要求,确保工作环境安全、高效,并满足生产需求。
设计时需要参考以下方面的标准和要求:- 钢铁行业相关法律法规:包括对工艺流程、操作规范、设备选型等方面的规定。
- 安全生产标准:确保车间内操作人员的安全,包括防火、防爆、通风等措施。
- 环境保护要求:确保车间排放不会对周边环境造成污染。
2.2 空间布局与设备配置:转炉炼钢车间的空间布局和设备配置是关键因素之一,它直接影响到整个生产过程中各个环节的协调性和工作效率。
在进行空间布局时,需注意以下要点:- 合理划分区域:将原料储存区、转炉操作区、成品储存区等功能区划分明确,并保证各个区域之间有足够的通道连接,方便人员和物料流动。
- 优化设备位置:将设备按工艺流程合理布置,确保操作人员能够方便地观察和控制各个设备,并保证生产效率。
昆明冶金高等专科学校毕业设计说明书年产15万吨冰铜的转炉车间设计昆明冶金高等专科学校毕业设计任务书冶金材料学院冶金技术专业冶金0924 班学生姓名钟兴云学号0900000350毕业设计题目:年产15万吨冰铜的转炉车间设计一、毕业设计内容本设计是根据年产15万吨冰铜转炉吹炼车间设计要求出发,主要论述了铜冶金的基本情况,然后从厂址选择,转炉吹炼工艺,物料平衡计算,转炉设备操作与绘制,设备的连接与绘制的内容出发,进一步叙述了铜锍吹炼这个环节的整体过程。
二、毕业设计的进程安排序号设计各阶段名称所需时间(周)11周文献资料的查询,收集,整理1周2设计说明书编写31周设计计算41周设备结构图绘制三、主要参考文献《重有色金属冶炼设计手册》铜卷冶金工业出版社《现代铜冶金学》冶金工业出版社《铜铅锌冶炼设计参考资料》冶金工业出版社《有色冶金工厂设计基础》中南大学出版社《有点冶金炉设计手册》冶金工业出版社《有色冶金炉设计与计算》冶金工业出版社《重有色冶金炉设计参考资料》冶金工业出版社完成时间:2011年11月28日至2012年01月06日指导教师:(签字):目录前言1 绪论 (1)1.1 铜的性质、用途 (1)1.2 铜资源的概况 (2)1.3 铜冶金现状及发展 (3)1.4 铜在国民经济中的地位 (4)2 铜锍转炉吹原料及辅助原材料 (5)2.1 冰铜 (5)2.2 冷料 (5)2.3 石英溶剂 (6)3 铜锍转炉吹炼 (7)3.1 概述 (7)3.2 吹炼的基本原理 (12)3.3 转炉吹炼产物 (13)3.4 其他铜锍吹炼方法 (14)4 铜锍转炉吹炼厂址选择与车间设计论证 (15)4.1 铜锍转炉吹炼厂址选择 (15)4.2 吹炼车间设计 (16)5 铜锍吹炼设备的选择与论证 (17)5.1 P-S转炉选择及介绍 (17)5.2 P-S转炉设备的操作 (19)5.3 其他吹炼炉 (21)6 冰铜转炉吹炼主要技术条件 (24)6.1 温度 (24)6.2 风压 (27)6.3 冰铜转炉吹炼主要技术经济指标 (28)7 铜锍转炉吹炼冶金计算 (29)7.1 铜锍转炉吹炼物料平衡计算 (29)7.2 铜锍转炉吹炼热平衡计算 (31)7.3 铜锍转炉设备计算 (36)8 铜锍转炉吹炼车间环境保护 (37)8.1 铜锍转炉吹炼炉渣及处理 (37)8.2 铜锍吹炼烟尘和烟气机处理 (37)结论总结与体会谢辞参考文献摘要铜锍是铜冶金生产的中间产物,是生产粗铜的原料,又名冰铜。
毕业设计(论文)任务书毕业设计(论文)题目:年产260万吨良坯不锈钢转炉车间的设计毕业设计(论文)内容:根据给定的铁水成分:C=4.13%、Si=0.58%、Mn=0.42%、P=0.22%、S=0.026%,铁水温度1300℃,设计一座年产260万t的不锈钢车间。
设计内容主要包括:1.选择冶炼的主钢种,决定冶炼工艺流程,编制产品大纲;2、物料及热平衡计算;3、炉型和氧枪喷头的设计及计算,并绘制炉型图(A2)和氧枪喷头图(A2);4、车间主要设备的选择及计算;5、主厂房设计及计算,并绘制车间平面布置图(A0);6、主钢种的主要技术经济指标;7、编写设计说明书一份。
(参考文献不少于15篇,其中外文文献不少于2篇)专题(子课题)题目:专题(子课题)内容:毕业设计(论文)指导教师(签字):主管教学院(部) 长(签字):2011 年3 月10日年产260万吨良坯不锈钢转炉车间的设计设计说明书昆明理工大学学院:冶金与能源工程学院专业:冶金工程班级:编制人:指导老师:时间:2011.03.01~06.01Design of 2.6 Million Tons Annual Fine Ingot Yield' Stainless Steel Convertor Steelmaking WorkshopDesign Instruction BookletKunming University of Science and TechnologyInstitute:Energy and Metallurgy Engineering CollegeSpeciality:Metallurgy EngineeringClass:2007(2)Author:Liu LingangSupervisor:Yin ShubiaoPeriod:2011.03.01~06.01毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
摘要钢铁工业是我国国民经济的支柱产业。
我国钢铁产量连续十几年雄踞世界首位,已经成为了世界上最大的钢铁生产国和消费国,为国民经济的持续、稳定、健康发展做出来突出贡献。
炼钢是钢铁生产过程中的重要环节,而氧气转炉炼钢法则是目前国内外主要的炼钢方法。
钢铁市场的繁荣对钢铁产品的质量提出了更高的要求,为此我们必须采用新的设计理念和设计方法来满足新时代炼钢工艺水平。
在本次设计中,我们小组以奥钢联氧气转炉为模型,参考国内外已成功使用的各种转炉的结构和设计方法,来进行设计。
首先根据所要求的吨位确定炉型的尺寸,选出合适的炉衬尺寸,由此确定出炉壳的基本尺寸。
尺寸确定后进行炉壳的强度计算、热应力计算、焊缝的强度校核。
设计出的转炉在所要求的吨位下具有良好的承载能力和安全系数。
关键词:转炉炉壳壳体理论热应力焊缝AbstractIron and steel industry is the backbone industry of our national economy . China's steel production decade ranked first in the world, has become the world's largest steel producer and consumer countries, for the national economy and sustainable, stable and healthy development to make it outstanding contributions. Steel is steel production of important links, and oxygen steelmaking law is at present a major steelmaking methods at home and abroad. Iron and steel market prosperity on steel products quality high demands, we must adopt new design concept and design to a new era of steelmaking process level. In this design, our team to Vai oxygen converter as a model, a reference to domestic and international has been successfully using various converter of structure and design methods, for design. First of all, according to the required type of tonnage determine size, choose the right size of furnace lining, determined the basic dimensions come out of the shell. After size determination ,the next is the shell's strength, heat stress, weld strength check. The designed converter under the request of tonnage possesses good carrying capacity and safety factors.Key words : converter Shell Shell theory Thermal stress Weld目录绪论 (1)1 炉体的结构简介 (3)2 转炉炉腔类型的选择和计算 (4)2.1 炉形的类别 (4)2.2 炉型主要尺寸的确定原则 (4)2.2.1 熔池直径的确定 (4)2.2.2 熔池深度与氧流穿透熔池深度的确定 (5)2.2.3 炉帽、炉身、炉底尺寸的确定 (8)3 炉体设计计算 (12)3.1 炉体理论基本方程 (12)3.2 炉身圆筒壳的设计计算 (15)3.3 炉底球壳的设计计算 (16)3.4 下锥段的设计计算 (18)3.5 上锥段的设计计算 (19)4 炉壳热应力的计算 (21)4.1 炉身圆筒壳热应力的简化计算 (21)4.2 炉底热应力计算 (22)4.3 炉底锥段热应力的计算 (24)5 炉壳各部分连接焊缝的强度计算 (24)5.1 炉帽与炉身连接焊缝的计算 (25)5.2 炉身与炉底连接处的焊缝 (25)5.3 炉底下锥段与炉底球壳连接处的焊缝 (26)结束语 (27)参考文献 (28)致谢 (29)附录一图纸目录及总量 (30)绪论氧气顶吹转炉炼钢又称LD炼钢法,1949年6月由奥地利的Voest-Alpine联合公司实验成功,并在1952年和1953年先后在其所属的林茨(Linz)和多纳维兹([)onawitz)两钢厂投入工业生产(顾称LD法)。
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 (I)ABSTRACT........................................................... I I 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 (11)1.4车间工艺流程简介 (11)1.5原材料供应 (14)1.5.1 铁水供应 (14)1.5.2 废钢供应 (14)1.5.3 散装料和铁合金供应 (14)2设备计算 (15)2.1转炉计算 (15)2.1.2 转炉空炉重心及倾动力矩 (19)2.2氧抢设计 (20)2.2.1 技术说明 (20)2.2.2 喷头设计 (21)2.2.3 枪身设计 (22)2.3净化及回收系统设计与计算 (27)2.3.1吹炼条件 (27)2.3.2参数计算 (28)2.3.3流程简介 (30)2.3.4 主要设备的设计和选择 (30)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 (44)3.1原材料供应系统 (44)3.1.1 铁水供应系统 (44)3.1.2 废钢场和废钢斗计算 (45)3.1.3 散状料供应系统 (46)3.1.4 合金料供应系统 (48)3.2浇铸系统设备计算 (49)3.2.1钢包及钢包车 (49)3.2.2连铸机 (50)3.3渣包的确定 (56)3.4车间尺寸计算 (58)3.4.1 炉子跨 (58)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)4.3底部供气元件 (64)4.4连铸 (64)结论 (66)致谢 (67)参考文献 (68)引言近年来我国转炉炼钢技术装备发展迅速,转炉钢产量大幅增长。
摘要钢铁工业是我国国民经济的支柱产业。
我国钢铁产量连续十几年雄踞世界首位,已经成为了世界上最大的钢铁生产国和消费国,为国民经济的持续、稳定、健康发展做出来突出贡献。
炼钢是钢铁生产过程中的重要环节,而氧气转炉炼钢法则是目前国内外主要的炼钢方法。
钢铁市场的繁荣对钢铁产品的质量提出了更高的要求,为此我们必须采用新的设计理念和设计方法来满足新时代炼钢工艺水平。
在本次设计中,我们小组以奥钢联氧气转炉为模型,参考国内外已成功使用的各种转炉的结构和设计方法,来进行设计。
首先根据所要求的吨位确定炉型的尺寸,选出合适的炉衬尺寸,由此确定出炉壳的基本尺寸。
尺寸确定后进行炉壳的强度计算、热应力计算、焊缝的强度校核。
设计出的转炉在所要求的吨位下具有良好的承载能力和安全系数。
关键词:转炉炉壳壳体理论热应力焊缝AbstractIron and steel industry is the backbone industry of our national economy . China's steel production decade ranked first in the world, has become the world's largest steel producer and consumer countries, for the national economy and sustainable, stable and healthy development to make it outstanding contributions. Steel is steel production of important links, and oxygen steelmaking law is at present a major steelmaking methods at home and abroad. Iron and steel market prosperity on steel products quality high demands, we must adopt new design concept and design to a new era of steelmaking process level. In this design, our team to Vai oxygen converter as a model, a reference to domestic and international has been successfully using various converter of structure and design methods, for design. First of all, according to the required type of tonnage determine size, choose the right size of furnace lining, determined the basic dimensions come out of the shell. After size determination ,the next is the shell's strength, heat stress, weld strength check. The designed converter under the request of tonnage possesses good carrying capacity and safety factors.Key words : converter Shell Shell theory Thermal stress Weld目录绪论 (1)1 炉体的结构简介 (3)2 转炉炉腔类型的选择和计算 (4)2.1 炉形的类别 (4)2.2 炉型主要尺寸的确定原则 (4)2.2.1 熔池直径的确定 (4)2.2.2 熔池深度与氧流穿透熔池深度的确定 (5)2.2.3 炉帽、炉身、炉底尺寸的确定 (8)3 炉体设计计算 (12)3.1 炉体理论基本方程 (12)3.2 炉身圆筒壳的设计计算 (15)3.3 炉底球壳的设计计算 (16)3.4 下锥段的设计计算 (18)3.5 上锥段的设计计算 (19)4 炉壳热应力的计算 (21)4.1 炉身圆筒壳热应力的简化计算 (21)4.2 炉底热应力计算 (22)4.3 炉底锥段热应力的计算 (24)5 炉壳各部分连接焊缝的强度计算 (24)5.1 炉帽与炉身连接焊缝的计算 (25)5.2 炉身与炉底连接处的焊缝 (25)5.3 炉底下锥段与炉底球壳连接处的焊缝 (26)结束语 (27)参考文献 (28)致谢 (29)附录一图纸目录及总量 (30)绪论氧气顶吹转炉炼钢又称LD炼钢法,1949年6月由奥地利的Voest-Alpine联合公司实验成功,并在1952年和1953年先后在其所属的林茨(Linz)和多纳维兹([)onawitz)两钢厂投入工业生产(顾称LD法)。
这种炼钢法目前已在国内外的炼钢生产中充分显示了重要作用。
随着近年来碳钢转炉不断朝着大容量、长寿化方向发展,转炉设备技术已面临适应新技术的严格挑战。
国内大型碳钢转炉成套设备技术的开发尽管起步较早,但工程应用的整体水平不高,导致国内目前大型碳钢转炉设备技术不得不从国外引进。
炉壳作为炉体最基本的结构,它的作用是固定冷却设备,保证高炉砌体牢固,密封炉体,有的还承受炉顶载荷。
炉壳除承受巨大的重力外,还要承受热应力和内部的煤气压力,有时要抵抗崩料、坐料甚至可能发生的煤气爆炸的突然冲击,因此要有足够的强度。
现在炉壳均采用钢板焊接结构。
除自身的特点外,炉壳还与其他结构如托圈、垂直及水平连接机构、炉口、炉衬等有着非常密切的配合关系。
尤其是炉衬的炉型几乎直接决定了炉壳的各项参数。
各式各样的新技术新材料被应用于炼钢设备以增长炼钢设备寿命及减少炼钢成本。
据报道新近研制的高性能Cr2O3增强镁铬砖已经在转护中的使用。
目前国内各钢铁企业正在加快进行技术改造,转炉的扩容改造量较大。
在转炉的工艺和设备改造过程中,转炉本体的选型及采用何种相关的技术将体现涉及转炉整体工艺设备的技术水平。
从这一意义出发,炉壳的设计也必将体现出其他炼钢设备的革新理念和设计技术。
氧气顶吹转炉炼钢之所以能够这样迅速的发展,其原因主要在于和其他炼钢方法相比,它具有一系列的优越性。
其中较为突出的几点综述如下:1.生产效率高一座容量为100吨的氧气顶吹转炉连续生产24小时,钢产量可达4000~5000吨。
而同等容量的平炉一昼夜只能炼得300~400吨钢,平均小时产量相差十几倍。
2.投资少,成本低建氧气顶吹转炉车间所需的基本建设的单位投资,比相同规模的平炉车间节省30%左右。
此外,投资后的经营管理费用,也比平炉车间节省。
3.原料适应性强氧气顶吹转炉对原料情况的要求,与空气转炉相比并不那么严格,可以和平炉、电弧炉一样熔炼各种成分的铁水,所不同的是平炉和电弧炉可以熔炼100%的废钢。
而氧气顶吹转炉在现在的操作工艺条件下,一般只能使用(25~30)%的废钢料。
4.冶炼的钢质量好,品种多在初期的氧气顶吹转炉中,一般只能生产低碳沸腾钢。
而现在,所冶炼的钢种不但包括全部炉钢,而且还包括相当大的一部分电弧炉钢。
而钢的质量与平炉钢基本相同或略优。
当前,氧气顶吹转炉所生产的高级优质钢和特殊钢的种类和产量都在不但增长。
5.适用于高度机械化和自动化生产氧气顶吹转炉由于冶炼时间短,生产效率高,再加上转炉容量不断扩大。
为了准确控制冶炼过程,保证获得合格钢水成分和出钢温度,必须进行自动控制和检测,实现生产过程自动化。
另外,在冶炼时间短,生产效率高的情况下,也只有实现高度的机械化和自动化才能减轻工人的劳动强度,改善劳动条件。
这次我们小组主要是以奥钢联转炉为模型进行150吨吊挂式转炉的设计,我本人主要负责转炉总体与炉壳设计。
设计主要内容包括炉体外形的确定,炉壳各部分的强度计算,热应力计算,焊缝的强度计算以及转炉总体的配合组装等。
1 炉体的结构简介转炉炉体包括炉壳和炉衬。
炉壳为钢板焊接结构;炉衬包括工作层、永久层和充填层三部分。
工作层直接与炉内液体金属、液态炉渣和炉气接触。
永久层是接近炉壳的一层,主要是为了保护炉壳钢板,一般采用一层侧砌镁砖。
填充层夹在工作层和永久层之间。
填充层多由焦油镁砂或焦油白云石砂组成。
填充层主要是为了减轻工作层热膨胀对炉壳产生的压力和便于拆炉。
炉体由锥形炉帽、圆柱形炉身及炉底三部分组成。
炉帽呈截锥形,可以减少吹炼时的喷溅损失及炉内热量的散失,并有利于引导炉气的拍出。
在炉帽和炉身相接处附近装有一个出钢口。
炉身部分多是圆柱形的筒体。
炉底多为球缺形或两段截锥形。
借圆弧圆滑地与炉身部分连接在一起。
图1.1A B C 2 转炉炉腔类型的选择和计算2.1 炉形的类别目前,国内、外氧气顶吹转炉炉型大致有以下三种类型。
A 型:炉帽为截锥形,炉身为圆筒形,炉底为球缺形。
B 型:炉帽为截锥形,炉身为圆筒形,炉底为倒锥形和球缺形。
图2.1.1C 型:炉帽为截锥形,但倾角较大,炉身为上大下小的倒截锥形,炉底为球缺形。
A 型集合形状比B 和C 型简单,炉壳也便于制造,炉衬堆砌方便。
对于中等容量和大容量转炉,多采用这种形状。
例如,日本千叶厂150吨转炉,美国大湖钢铁公司300吨转炉等,以及国内1520吨转炉等均采用这种炉型。
B 型与A 型相比,在同样的熔池深度情况下,如采用适当的底部尺寸,则熔池直径可以比A 型大,这能增加熔池反应面积,有利于铁水—炉渣进行化学反应和脱磷。
我国中型转炉一般均采用这种炉型,而小型转炉则为了堆砌方便,将球缺部分去掉,其余部分保持相同。
C 型能保证在一定熔池深度和熔池面积的前提下,具有较大的自由空间,适用于冶炼高磷生铁,如氧气顶吹喷石灰粉的转炉。
根据以往的经验及需要,在这里选择B 型炉型。
2.2 炉型主要尺寸的确定原则2.2.1 熔池直径的确定转炉熔池直径是转录的主要工艺参数,合适的熔池直径和熔池深度对于保证氧气顶吹转炉冶炼过程化学反应的顺利进行、减少喷溅、减少炉底侵蚀是很重要的。
当炉容量<200吨,供氧强度为2.5/吨.分时,熔池直径的计算公式为;(2.2.1.1)式中——————熔池表面直径,米;G——————金属装入量,吨;T——————吹氧时间,分;K——————比例常数>30吨炉子,K=1.85~2.1;<20吨炉子,K=2.0~2.3。
中小型转炉的装入量是指新炉的最大装入量,按1140公斤/吨计算钢铁消耗量;大型转炉的装入量是指新炉与老炉的平均装入量,按1100公斤/吨计算。