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1、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，更多的建设工程也已经或者即将上马。这些工程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
2、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目录摘要 I1 炼钢厂设计概论 11.1钢铁工业在国民经济中的地位和作用11.2炼钢工艺的发展及现状21.3钢铁厂设计的目的及意义32 厂址选择论证 32.1建厂条件 432.2产品市场 55产品方案及金属料平衡估算3.
3、1产品大纲 53.2全厂金属料平衡估算 63.3技术可行性 74转炉车间生产工艺流程 84.1设计原始条件 84.2生产工艺流程图 85转炉炼钢的物料平衡和热平衡计算105.1物料平衡计算 1065.2热平衡计算 1619原料供应及铁水预处理方案6.1原料供应 196.2铁水预处理方案 237转炉座数及其年产量核算 247.1转炉容量和座数的确定 247.2车间生产能力的确定 247.3确定转炉座数并核算年产量258转炉炉型选型设计及相关参数计算268.1转炉炉型设计 268.2转炉炉衬设计 298.3转炉炉体金属构件设计 299转炉氧枪设计及相关参数计算309.1氧枪喷头尺寸计算 309.2
4、50t 转炉氧枪枪身尺寸计算 3310 炉外精炼设备选型3410.1炉外精炼的功能 3510.2 LF精炼炉 3510.3 RH 精炼炉 3611 钢包、起重机相关数据计算及车间经济指标3711.1钢包尺寸及数量 3711.2 起重机吨位及数量4011.3车间主要技术经济指标及成本核算4112 连铸机设备选型及相关参数确定4312.1连铸机机型选择 4312.2连铸机主要参数的确定4312.3连铸机生产能力的计算 4612.4连铸操作规程 4913 烟气净化系统的选型及相关计算 5513.1转炉烟气净化与回收的意义 5513.2转炉烟气净化及回收系统 5513.3回收系统主要设备的设计和选择
5、5713.4计算资料综合 5814 车间工艺布置方案 5814.1车间工艺布置方案 5814.2转炉跨布置 5914.3连铸各跨布置 6415 主炼钢种的操作规程6815.1基本检测 6815.2精料 6815.3基本操作参数 6915.4装入制度 7015.5供氧制度 7115.6造渣制度 7115.7终点控制与出钢 7215.8脱氧与合金化 7316 拟订生产组织及安全生产制度7316.1生产组织安排 7316.2安全制度的制定 74参考文献 75致谢 75附录附图附图附图附1 转炉炉衬图2 氧枪喷头图3 车间厂房平面布置图图4车间厂房剖面布置图1 炼钢厂设计概论2004 年重庆政府在重庆
6、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，更多的建设工程也已经或者即将上马。这些工程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。为了实现这个目的，政府放宽了对当地发展的约束。至使很多企业和房产商纷纷圈地企图发展，
7、整个重庆西部大开发进在如火如荼地建设中。一个城市的构建不仅需要政府的支持，资金的扶持，更离不开钢铁行业。而重庆现目前只有重庆钢铁股分有限公司一个中型钢铁公司，根本不能满足当地开发的钢铁供应。单估算当地开发的建房、修路所用钢材，每年大概需求量在 200 万吨左右。在重庆选地修建新的钢铁厂已是迫在眉睫的大事，新钢厂的建立就能够满足当地发展建设的钢材需求。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。重庆是中国的老工业基地和汽车、摩托车生产基地，目前正在创建“中国汽车名城”和“摩托车之都”。这些产业都需要很多优质的钢材，而我国其它地区所生产的关键汽车钢材品种都还不能
8、满足汽车用户的需求，其中相当大部分汽车工业所需要的板簧等需要大量进口。这表明了钢铁工业在重庆的发展还不够。因此，在重庆非常有必要发展新型钢铁厂，能够生产并满足重庆汽车产业的需求。这就需要注重人力资源的应用，开发新产品，以满足重庆作为 “中国汽车名城 ”和 “摩托车之都 ”所需要的钢材。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。除此之外，重庆也是西部开发的重点，城乡统筹改革实验区，由其重庆西部地区的工业设施还很落后。目前正在筹划铁路、公路、桥梁、高楼等的修建，大量钢材将被需求。因此，本设计中考虑生产高质量碳素结构钢
9、用于建筑、桥梁、铁路用钢。为了生产高质量的钢材，必须对工艺技术优化，每个生产环节严格要求，要把钢铁生产当做一项精品工程。采用优质铁水，铁水预处理，转炉少渣冶炼，无渣出钢，钢水多功能炉外精炼，钢水全过程保护浇铸等工艺是完全能够生产大纲中的产品的。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，
10、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 7080 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
11、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。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；
12、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。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。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
13、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。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、CASOB、 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 钢铁厂设计的目的及意义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。我国现在虽然的年产量为5 亿多吨，世界排名第一位。
