《年产260吨钢的转炉车间设计论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《年产260吨钢的转炉车间设计论文（93页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、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 时间：2014年 3月 12日学 生 姓 名吴峰 指 导 教 师李海斌设计（论文）题目三吹二120T顶吹转炉及炼钢车间设计主要研究内容1.物料平衡及热平衡计算2.氧气顶吹转炉炉型设计及计算3.氧枪设计及计算4.转炉炼钢车间设计及计算5.连铸设备的选型及计算6.炉外精炼设备的选型与工艺布置7.炼钢车间烟气净化系统的设计研究方法利用已学的冶金工艺和钢铁厂设计知识进行理论计算与设计； 利用机械设计基础知识，通过查阅相关资料与现有结构相结合对结构部件设计计算。鼓励采用新技术、新方法、新思路和创新设计。主要技
2、术指标(或研究目标)毕业设计说明书一份（包括英文资料的中文翻译）设计图纸三张 1)氧气顶吹转炉炉型图 12)年产260万吨良坯三吹二型氧气顶吹转炉炼钢车间工艺平面布置图13）年产260万吨良坯三吹二型氧气顶吹转炉炼钢车间剖视图 1教研室意见教研室主任（专业负责人）签字： 2014年03月12日说明：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）。 太原科技大学毕业设计（论文） 目 录摘 要IVAbstractV第1章 绪论- 1 -1.1转炉炼钢的历史及发展- 1 -1.1.1转炉炼钢概述- 1 -1.1.2 世界转炉炼钢的发展历程- 1 -1.1.3 我国转炉炼钢的发展-
3、3 -1.2转炉炼钢的分类- 3 -1.2.1 氧气顶吹转炉炼钢- 4 -1.2.2 氧气底吹转炉炼钢- 4 -1.2.3顶底复吹转炉炼钢- 5 -第2章 炼钢过程的物料平衡和热平衡计算- 7 -2.1物料平衡计算- 7 -2.1.1 计算原始数据- 7 -2.1.2 物料平衡基本项目- 9 -2.1.3 计算步骤- 9 -2.2热平衡计算- 17 -2.2.1 计算所需原始数据- 17 -2.2.2 计算步骤- 17 -第3章 年产260万吨氧气顶吹转炉设计- 21 -3.1 氧气顶吹转炉炉型及各部分尺寸- 21 -3.1.1 转炉炉型及其选择- 21 -3.1.2转炉炉型各部分尺寸的确定-
4、 21 -3.2转炉炉衬- 25 -3.2.1炉衬材质选择- 25 -3.2.2炉衬组成及厚度确定- 26 -3.3砖型选择- 26 -第4章 氧气顶吹转炉氧枪设计- 28 -4.1.1 喷头参数选择原则- 29 -4.1.2 120t转炉氧枪喷头尺寸计算- 31 -4.2氧枪枪身设计- 33 -4.2.1枪身各层尺寸的确定- 33 -4.2.2 氧枪长度的确定- 36 -4.3 氧枪装置和副枪装置- 36 -4.3.1 氧枪装置- 36 -4.3.2 副枪装置- 37 -第5章 炉外精炼设备及工艺布置- 38 -5.1炉外精炼方法的选择- 38 -5.1.1炉外精炼的功能- 38 -5.1.
5、2各种产品对精炼功能的一般要求- 38 -5.1.3 炉外精炼方法的确定- 38 -5.2 LF精炼炉- 39 -5.2.1 LF精炼炉的特点- 39 -5.2.2 LF炉设备及其配置- 39 -5.2.3LF炉在车间内的布置- 40 -5.3 RH精炼炉- 41 -5.3.1 RH设备的特点- 41 -5.3.2 RH真空脱气室设计原理- 41 -第6章 连续铸钢设备- 42 -6.1连铸机机型分类- 42 -6.2 连铸机的主要工艺参数- 42 -6.2.1钢包允许的最大浇铸时间- 42 -6.2.2 铸坯断面- 43 -6.2.3 拉坯速度- 43 -6.2.4 连铸机的流数- 44 -
6、6.2.5 铸坯的液相深度和冶金长度- 45 -6.2.6 弧形半径- 46 -6.3 连铸机生产能力的确定- 46 -6.3.1连铸机与炼钢炉的合理匹配和台数的确定- 46 -6.3.2连铸浇注周期计算- 47 -6.3.3连铸机的作业率- 47 -6.3.4连铸坯收得率- 48 -6.3.5连铸机生产能力的计算- 49 -6.4 连铸机主要设备- 50 -6.4.1 钢包与中间包的钢流控制系统- 50 -6.4.2 钢包回转台- 51 -6.4.3 中间包及其载运设备- 51 -第7章 氧气顶吹转炉炼钢车间设计- 53 -7.1 转炉车间组成与生产能力计算- 53 -7.2 转炉车间主厂房
7、工艺布置- 53 -7.2.1 装料跨布置- 53 -7.2.2 转炉跨布置- 55 -7.2.3 连铸各跨布置- 60 -第8章 炼钢车间烟气净化与回收- 64 -8.1 烟气与烟尘- 64 -8.1.1烟气特征- 64 -8.1.2 烟尘性质- 65 -8.2 烟气净化方案选择- 65 -8.3 烟气净化系统主要设备- 65 -8.3.1 烟罩- 66 -8.3.2 烟气冷却系统- 66 -8.3.3 除尘器- 66 -参考文献- 67 -致 谢- 68 -附录- 69 -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发展历程。然后进行了物料平
8、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；再根据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；然后根据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AbstractThe design introduced BOF steelmaking and the progress of home and abroad.Calculated material and heat balance,calculated nominal capacity 120
9、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
10、material balance,furnace,oxygen lance,continuous casting,making workshopV第1章 绪论1.1转炉炼钢的历史及发展1.1.1转炉炼钢概述 转炉炼钢（converter steelmaking）是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，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。转炉主要用于生产碳钢、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、
11、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，控制好过程温度而加入的材料。主要有造渣料（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）。1.1.2 世界转炉炼钢的发展历程早在1856年德国人贝斯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。但由于此法不能去除硫和磷，因而其发展受到了限制。1879年出现了托马斯底吹碱性转炉炼钢法，它使用带有碱性炉衬的转炉来处理高磷生铁。虽然转炉法可以大
12、量生产钢，但它对生铁成分有着较严格的要求，而且一般不能多用废钢。1952年在奥地利出现纯氧顶吹转炉，它解决了钢中氮和其他有害杂质的含量问题，使质量接近平炉钢，同时减少了随废气（当用普通空气吹炼时，空气含79%无用的氮）损失的热量，可以吹炼温度较低的平炉生铁，因而节省了高炉的焦炭耗量，且能使用更多的废钢。由于转炉炼钢速度快（炼一炉钢约10min，而平炉则需7h），负能炼钢，节约能源，故转炉炼钢成为当代炼钢的主流。 其实130年以前贝斯麦发明底吹空气炼钢法时，就提出了用氧气炼钢的设想，但受当时条件的限制没能实现。直到20世纪50年代初奥地利的Voest Alpine公司才将氧气炼钢用于工业生产，从
13、而诞生了氧气顶吹转炉，亦称LD转炉。顶吹转炉问世后，其发展速度非常快，到1968年出现氧气底吹法时，全世界顶吹法产钢能力已达2.6亿吨，占绝对垄断地位。1970年后，由于发明了用碳氢化合物保护的双层套管式底吹氧枪而出现了底吹法，各种类型的底吹法转炉（如OBM，Q-BOP，LSW等）在实际生产中显示出许多优于顶吹转炉之处，使一直居于首位的顶吹法受到挑战和冲击。 顶吹法的特点决定了它具有渣中含铁高，钢水含氧高，废气铁尘损失大和冶炼超低碳钢困难等缺点，而底吹法则在很大程度上能克服这些缺点。但由于底吹法用碳氢化合物冷却喷嘴，钢水含氢量偏高，需在停吹后喷吹惰性气体进行清洗。基于以上两种方法在冶金学上显现
14、出的明显差别，故在20世纪70年代以后，国外许多国家着手研究结合两种方法优点的顶底复吹冶炼法。继奥地利人Dr.Eduard等于1973年研究转炉顶底复吹炼钢之后，世界各国普遍开展了转炉复吹的研究工作，出现了各种类型的复吹转炉，到20世纪80年代初开始正式用于生产。由于它 比顶吹和底吹法都更优越，加上转炉复吹现场改造比较容易，使之几年时间就在全世界范围得到普遍应用，有的国家（如日本）已基本上淘汰了单纯的顶吹转炉。氧气转炉炼钢从顶吹发展到顶底复吹经历了30 多年，现已成为世界上主要的炼钢方法，目前转炉钢的比例已达70%以上。传统的转炉炼钢过程是将高炉来的铁水经混铁炉混匀后兑入转炉，并按一定 比例装入废钢，然后降下水冷氧枪以一定的供氧、枪位和造渣制度吹氧冶炼。当达到吹炼终点时，提枪倒炉，测温和取样化验成分，如钢水温度和成分达到目标值范围就出钢。否则，降下氧枪进行再吹。在出钢过程中，向钢包中加入脱氧剂和铁合金进行脱氧、合金化。然后，钢水送模铸场或连铸车间铸锭。随着用户对钢材性能和质量的要求越来越高，钢材的应用范围越来越广，同时钢铁生产企业也对提高产品产量和质量，扩大品种，节约能源和降低成本越来越重视。在这种情况下，转炉生产工
