设计一座年产150万吨良坯氧气转炉炼钢车间[71页]

……………………………………………………………最新资料推荐………………………………………………… 华北理工大学轻工学院 Qing Gong College North China University of Science and Technology 毕业设计说明书 设计题目：设计一座年产150万吨良坯氧气转炉炼钢车间 学生姓名：马勇蕾 学 号：201124090413 专业班级：11冶金4班 学 部：材料化工部 指导教师：贾雅楠 2015年06月01日 最新精品资料整理推荐，更新于二〇二一年一月二十四日2021年1月24日星期日13:08:20 摘 要 本设计为设计一座年产150万吨的氧气转炉炼钢车间，主要产品是低碳钢和薄板坯。设计包括车间生产规模，各主要系统，方案的选择和确定。车间主要设备的计算与确定，以及先进技术的选择和利用等。 本设计的重点是车间的主要系统的方案确定。包括铁水供应系统，散装料供应系统，铁合金供应系统，铁水预处理系统，烟气净化系统，炉外精炼系统，浇注系统，炉渣处理系统等。 这些方案都是经过比较而确定的较合理的设计方案，并且采用了国内外的先进技术。本设计主要包括转炉炉型计算、氧枪计算、烟气净化系统计算及选择、炉外精炼的设备选择、车间设备的计算以及各跨间的布置，还包括连铸生产能力和车间各部分的尺寸。另外本设计还采用了许多新技术，如：溅渣护炉技术、铁水镁基预脱硫技术等，这些技术均已达到国际先进水平。 关键词: 60吨氧气顶吹转炉；车间设计；系统。 Abstract This design is a steel-making plant with two sets of oxygen converters of 200 tons, which can produce three point five million tons of casting blank per year. It consist of the plant scale choosing and ensuring main system, the calculation and ensuring of the main equipment, and also including some new technology. The importance of the design is conforming the main system of the plant, including the system molten iron provided, the providing system of laxity, the providing system of ferroalloy, pretreatment of molten iron, the cleaning system ,the treatment system of slag and so on. Compared with other schemes, these methods are quite adaptable to this design and they are advanced technologies in the world. The followings are mainly included in the design: the calculation of the converter, the calculation of oxygen-lance, the calculation and selection of flue-gas cleaning system, the calculation of the workshop equipment and the arrangement of each span. What’s more, the design has adopted a lot of new technologies such as:slag-splash to protect the stove, molten iron predesulphurizing based on magnesium and so on. These technologies are all reached the advanced level in the world. Keywords: BOF of 60 tons, convert, the calculation of the plant design, system 目 录 摘 要 I ABSTRACT II 第1章 绪论 1 1.1 钢铁工业在国民经济中的地位和作用 1 1.2 炼钢工艺的发展及现状 1 1.3.本章小结 2 第2章 产品方案及金属料平衡估算 3 2.1产品大纲 3 2.2 全厂金属料平衡估算 3 2.3 技术可行性 4 第3章 转炉车间生产工艺流程 5 3.1 设计原始条件 5 3.2 生产工艺流程图 5 3.3 本章小结 7 第4章 转炉炼钢的物料平衡和热平衡计算 8 4.1物料平衡计算 8 4.2热平衡计算 15 4.3本章小结 20 第5章 原料供应及铁水预处理方案 21 5.1原料供应 21 5.2铁水预处理方案 24 5.3本章小结 25 第6章 转炉座数及其年产量核算 26 6.1转炉容量和座数的确定 26 6.2车间生产能力的确定 26 6.3确定转炉座数并核算年产量 27 第7章 转炉炉型选型设计及相关参数计算 29 7.1转炉炉型设计 29 7.2转炉炉衬设计 32 7.3转炉炉体金属构件设计 33 第8章 转炉氧枪设计及相关参数计算 35 8.1氧枪喷头尺寸计算 35 8.2 60T转炉氧枪枪身尺寸计算 38 第9章 炉外精炼设备选型 41 9.1炉外精炼的功能 41 9.2 LF精炼炉 41 9.3 RH精炼炉 42 第10章 连铸机设备选型及相关参数确定 43 10.1 连铸机机型选择 43 10.2 连铸机主要参数的确定 43 10.3 连铸机生产能力的计算 46 第11章 烟气净化系统的选型及相关计算 50 11.1 转炉烟气净化与回收的意义 50 11.2 转炉烟气净化及回收系统 50 11.3 回收系统主要设备的设计和选择 52 11.4 计算资料综合 53 第12章 车间工艺布置方案 54 12.1 车间工艺布置方案 54 12.2 转炉跨布置 54 12.3 连铸各跨布置 58 12.4 装料跨布置 61 结论 63 参考文献 64 谢 辞 66 第1章 绪论 1.1 钢铁工业在国民经济中的地位和作用 钢铁工业是国国民经济的支柱产业，是国民经济的中的主导产业。而钢铁材料是用途最广泛的金属材料，人类使用的金属中，钢铁占90%以上。人们生活离不开钢铁，人们从事生产或其他活动所用的工具和设施也都要使用钢铁材料。钢铁产量往往是衡量一个国家工业化水平和生产能力的重要标志，钢铁的质量和品种对国民经济的其他工业部门产品的质量，都有着极大的影响。 世界经济发展到今天，钢铁作为最重要的基础材料之一的地位依然未受到根本性影响，而且，在可预见的范围内，这个地位也不会因世界新技术和新材料的进步而削弱。纵观世界主要发达国家的经济发展史，不难看出钢铁材料工业的发展在美国、前苏联、日本、英国、德国、法国等国家的经济发展中都起到了决定性作用。这些国家和地区钢铁工业的迅速发展和壮大对于推动其汽车、造船、机械、电器等工业 的发展和经济的腾飞都发挥了至关重要的作用。美国钢铁工业曾在20世纪70—80年代遭到来自日本为主的国外进口材料的冲击而受到重创，钢铁产品生产能力急剧下降，但经过十几年的改造和重建，终于在20世纪90年代中期恢复到其原有的钢铁生产规模，为其维持世界强国地位继续发挥着重要作用。 由此可见钢铁工业在公民经济的重要作用，并且钢铁工业在整个国家的发展中都起着举足轻重的作用。 1.2 炼钢工艺的发展及现状 展望21世纪，转炉炼钢技术的发展将会出现以下发展趋势。 1.2.1 合理优化工艺流程，形成紧凑式连续化的专业生产线 发展目标：以产品为核心，将铁水预处理—转炉炼钢—炉外精炼—高效连铸—热送和热扎有机的结合起来，形成紧凑式的专业生产线。从铁水到成品钢材的生产周期缩短到2.5～3h,全员劳动生产率（不包括炼铁）将超过3000t/(人.a)。 最近日本住友和歌山钢厂按上述原则建立起面向21世纪新型钢厂：实现了100%铁水“三脱”预处理；100%钢水真空精炼；100%连铸坯热送和冶炼周期20min 等先进工艺措施。 1.2.2 转炉高速吹连炼工艺 发展目标：建立一座转炉吹炼制，使一座转炉的产量达到传统两座转炉的生产能力。转炉冶炼周期缩短到20～25min,年产炉数≥15000炉，转炉炉龄≥15000炉。 1.2.3 节能和环境保护 发展目标：转炉炼钢工序实现“负能”炼钢，工序能耗达到-10kg（标准煤）/t（按输出煤气折算）。减少炼钢全过程的炉渣量50%～60%，全部烟尘回收利用。 现代转炉炼钢工艺的现状主要体现在： （1）转炉炼钢大型化，是转炉从诞生到成熟的标志； （2）转炉顶底复合吹炼工艺； （3）转炉长寿技术，溅渣护炉和炉体冷却技术的成熟都将提高转炉的炉龄。研究开发长寿命水冷烟罩、烟道等附属设备，实现转炉整体设备长寿化； （4）全自动转炉吹炼技术。 1.2.4 精炼和连铸方面主要体现 （1） 精炼技术的发展在很大程度上大大增加了转炉冶炼钢种的数量，现有技术主要有LF、RH、CAS—OB、VOD、AOD等精炼技术； （2） 连续铸钢方面主要有高速连续浇注技术和漏钢预报装置，高拉速与连铸之间的矛盾是现在连铸工艺需要解决的方法。 1.3.本章小结 目前我国正处在发展中的关键阶段，国民经济实力需要大力提升，各个方面的硬件设施都需要大力完善，而钢铁行业在其中起着举足轻重的作用，例如在国民生产中就会大量的需要建筑材料，特种钢材等等。国民经济水平也需要钢铁行业来做有力的支撑。现在，我国的钢铁产量虽然居世界首位，但是我们还要每年从国外进口很多的钢材，这是由于我国的技术力量还达不到，生产不出某些高尖端的钢种，所以我们只能依靠到国外去进口，从这一角度来说我国虽然是一个钢铁大国，但是并不是一个钢铁强国，因此我们在修建钢铁厂的时候要注意加大高新技术的投入量，改进现有的设备和技术。做到科学合理布局，转炉炼钢，精练，连铸一体化，提高原材料使用率，降低能耗，减少污染，高效生产高质量钢材。 第2章 产品方案及金属料平衡估算 2.1产品大纲 本设计产品大纲的基本原则是：生产有竞争力的优势产品，坚决淘汰落后的产品。主要有碳素工具钢、碳素结构钢、轴承钢三大钢系。见表2-1。 表2-1 本设计钢厂生产钢种 钢 种 钢号 年产量/万t 断面形状 断面尺寸/mm×mm 比例/% 碳素工具钢 T10 10 矩形 400×400 16.7 T8Mn 10 矩形 400×400 碳素结构钢 Q235 40 矩形 400×400 50.0 Q275 20 方形 200×1500 轴承钢 GCr15 20 方形 200×1500 33.3 GCr18Mo 20 方形 200×1500 2.2 全厂金属料平衡估算 估算示意图： 高炉产量 混铁车铁水预处理(9