《吨氧气顶吹转炉及炼钢车间设计 毕业设计说明书.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《吨氧气顶吹转炉及炼钢车间设计 毕业设计说明书.doc（80页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 目 录摘要IAbstractII1.1现代炼钢工艺的发展11.3 转炉节能环保和资源综合利用41.3.1 转炉的节能手段51.3.3煤气的回收71.4 转炉污水及污泥处理循环利用82.1 物料平衡计算92 . 2 热平衡计算182.2.1 计算所需原始数据182.2 计算步骤193.1 转炉炉型及各部分尺寸223.1.1 转炉炉型及其选择223.1.2转炉炉型各部分尺寸的确定223.2转炉炉衬243.2.1炉衬材质选择243.2.2转炉炉型各部分尺寸的确定243.3砖型选择253.4 转炉高宽比25第四章 氧气顶吹转炉氧枪设计264.1 氧枪喷头设计264.2 枪身尺寸确定274.3 氧枪长
2、度的确定28第五章 炼钢车间烟气净化系统及精炼设备的设计295.1 烟气与烟尘295.1.1烟气特征295.1.2氧气转炉炉烟气净化系统295.1.3烟气净化系统的主要设备315.2炉外精炼设备设计325.1选择炉外精炼技术的依据325.2.2炉外精炼设备的选择335.2.3 LF炉设备及其配置345.4 VOD设备组成345.5 LFV法精炼工艺355.6钢包精炼过程对温度的控制36第六章 连铸设备的选型及计算376.1钢包允许的最大浇注时间376.2铸坯断面376.3拉坯速度386.4连铸机流数的确定386.5 铸坯的液相深度和冶金长度396.5.1铸坯的液相深度396.5.2连铸机的冶金
3、长度406.6弧形半径的确定系数406.7连铸机生产能力的确定406.7.1连铸机与炼钢炉的合理匹配和台数的确定406.7.2连铸浇注周期计算416.7.3连铸机的作业率426.7.4连铸坯收得率436.7.5连铸机生产能力的计算43第七章 氧气顶吹转炉炼钢车间设计457.1转炉车间组成与生产能力计算457.1.1 转炉车间组成457.1.2 转炉容量和座数的确定457.1.3 转炉车间生产能力的确定457.2 转炉车间主厂房工艺布置467.3 主厂房主要尺寸的确定467.3.1 转炉跨主要尺寸的确定467.3.2 加料跨主要尺寸的确定517.3.3 浇铸跨主要尺寸的确定52参考文献57致谢5
4、8附录59摘要本文主要介绍了270吨氧气顶吹转炉及炼钢车间设计。简要介绍了我国炼钢技术的发展历程和节能环保问题。然后从物料平衡和热平衡方面进行计算，以100千克单位铁水量为基础进行计算确定了合理的原料成分及原料加入量，以确保物质和能量的守恒；再依给定的270吨氧气顶吹转炉设计出其炉型及相应的氧枪及水冷装置等。然后简单设计烟气净化系统及精炼设备，再对连铸的生产能力进行计算，采用一机二流的四台连铸机进行同时生产，使连铸生产能力达到且超过了预计的产量要求，最后确定炼钢厂的布置，最终完成设计。关键词：物料平衡和热平衡,氧气顶吹转炉，炼钢车间。AbstractThis design introduces
5、 270-ton BOF and steel-making plant design . The design briefly describes the history of steelmaking technology. And then from the material balance and heat balance calculation to 100 kg units of iron water, calculated on the basis to determine a reasonable raw material components and raw materials
6、by adding volume to ensure that materials and energy conservation; then follow the given 270 tons of BOF and the corresponding design of the furnace chamber and the water of oxygen devices. Then simply introduce flue gas purification system design and refining equipment.Then calculated the productio
7、n capacity of continuous casting, continuous casting furnace with second-rate one machine simultaneously casting machine production, the production capacity of continuous casting production reached and even over the expected requirements, determine the layout of steel mills, and finally complete the
8、 design requirements.Key words: material balance and heat balance, BOF， making workshop。 II第一章 绪论1.1现代炼钢工艺的发展 钢铁材料是人类最主要使用的结构材料，也是产量最大、应用最广泛的功能材料，咋经济发展中发挥着举足轻重的作用。尽管近年来钢铁面临着陶瓷材料、高分子材料、有色金属材料等的竞争，由于其在矿石储量、生产成本、回收再利用率、综合性能等方面所具有的明显优势，在可以预见的未来钢铁在各类材料中所占据的地位仍然不会改变。炼钢法包括以下主要过程：去除钢中的碳、磷、硫、氧、氢等杂质组分以及由废钢带入的
9、混杂元素铜、锡、铅、铋等；为了保证冶炼和浇注的进行，需将钢水加热至160017000C；普通碳素钢通常需含锰、硅、低合金钢和合金钢则需要含有铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌铝等，为此在炼钢过程中须向钢液配加有关合金使之合金化；去除钢液中内生和外来的各类非金属夹杂物；将合格钢水浇筑成方坯、小方坯、圆坯及板坯等；节能和减少排放，包括回收转炉炼钢煤气和炉渣排放以及炼钢烟尘污染、炉渣、耐火材料等返回再利用。 现代炼钢法最早起始于1865年英国人H.Bessemer发名的酸性底吹转炉炼钢发，该法首次解决了大规模生产液态钢问题，奠定了近代炼钢工艺发的基础。由于空气与铁水直接 作用，Bessemer炼钢法因而具有
10、很快的冶炼速度，成为当时的主要炼钢方法。但是，Bessemer工艺采用的是酸性炉衬，不能造碱性炉渣，因而不能进行脱磷和脱硫。1879年英国人S.G.Thmas发明了碱性空气底吹转炉炼钢法，成功的解决了冶炼高磷生铁的问题。几乎在Bessemer炼钢工艺开发成功的同时，1856年平卢炼钢法也被成功发明。最早的平炉仍为酸性炉衬，但随后碱性平卢炼钢法很快被开发成功。在当时，平路炼钢的操作和控制比空气转炉炼钢稳定，能适用于各种原料条件，铁水和废钢的比例可以在很宽的范围内变化。陈平炉炼钢工艺外，电弧炉炼钢方法在1899年也被成功开发。在20世纪50年代氧气顶吹转炉发明前，平炉是最主要的炼钢方法。 第二次世
11、界大战结束后的20世纪50年代，世界钢铁工业进入了快速发展时期，在这一时期开发成功的氧气顶吹转炉炼钢技术和钢水浇注开始推广采用的连铸工艺对随后的钢铁工业的发展起到了重要的推动作用。 1952年氧气顶吹转炉炼钢法在奥地利被发明成功，由于具有反应速率快、热效率高以及产出的钢制良好、品种多等优点，该方法迅速被日本和西欧采用。在20世纪70年代，氧气转炉炼钢法以取代了平炉法成为主要的炼钢方法。在氧气顶吹转炉迅速发展的同时，德、美、法等国发明成功了氧气底吹转炉炼钢法，该法通过喷吹甲烷、重油、柴油登对喷口进行冷却，是纯氧能从炉底吹入熔池而不至损坏炉底。 在20世纪80年代中后期，西欧、日、美等相继开发成功
12、了顶底复吹氧气转炉炼钢方法，在此法中，氧气有顶部氧枪供入，同时由炉底喷口喷入氩气、氮废钢用量多的长处，同时又兼备氧气低垂转炉炼钢熔池搅拌好、铁和锰氧化损失少、金属喷溅少等优点，因而目前世界上交大容量的转炉绝大多数都采用了顶底复吹转炉炼钢工艺。 液态金属连续浇注专利实在1886年已经问世，在1937年德国人S.Junghans发名成功振动式结晶器而大大减少了拉坯漏钢事故后，连铸开始在有色金属工业中被采用。1954年I.M.D.Halliday开发成功了连珠结晶器“负滑脱”技术，这使得拉漏率被进一步减少，连铸在钢水浇注中采用。与模铸相比，连铸在节约投资、节能及提高钢的收得率、产量和质量方面有着很明
13、显的优势。20世纪70年代后，西欧多国和日本的钢铁工业开始大规模采用连铸，至20世纪80年代， 世界连铸比率超过模铸，日、德、法、意、韩等钢铁发达国家连铸技术迅速发展，连铸在产量、质量、节能、降耗等方面具有明显的优势，至20世纪80年代末，连铸在日、欧、韩等钢铁发达国家连铸比均超过了90%。目前，我国钢铁工业的连铸比也超过了94%。连续铸钢技术的采用不仅完全改变了旧的铸钢工序，还带动了整个钢铁厂的优化，因此被许多的冶金学家称之为钢铁工业的一次“技术革命。由于连铸生产节奏快、为了适应连铸，必须缩短炼钢冶炼时间。因此必须优化炼钢工序。 现代炼钢科学进展还表现在冶金知识与材料、计算机、电磁、环境等科
14、学交叉、融合和应用上。如在氧气喷头和喷粉冶金中应用空气动力学中可压缩气体和气象输送等知识，在炼钢过程中广泛采用了声学、图像识别、专家系统、神经元网络等方面知识，在连铸过程中采用电磁、金属压力加工等知识。预计在今后一段时间里，炼钢科技会进一步提升和发展。而炼钢科学最重要的发展将会在液态钢的凝固加工、减少排放、排放物和废气物的再回收利用以及与信息、材料、环境等科学交叉、融合和应用方面。 历经150多年的发展历程，钢铁工业应经成为高度成熟的产业。但是，钢铁工业在科技进步方面仍然面临者很大的压力，这主要表现在： 要求有更高的生产效率。钢铁冶金生产过程大量消耗原材料和能源，从生态环境和可持续发展放面考虑，必须对现有生产流程进行改进以提高效率和降低能耗。 要求产品具有高性能。钢铁材料目前面临其他材料的激
