冶金工程专业毕业论文--设计一个年产450万吨合格铸坯的转炉炼钢车间Word下载.doc
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绪论 1
第一篇设计部分 2
1产品大纲及工艺流程的选择 2
1.1产品大纲 3
1.2产品方案 3
1.3工艺流程设计 4
2.物料平衡与热量平衡 5
2.1物料平衡计算 5
2.1.1计算所需原始数据 5
2.1.2物料平衡基本项目 5
2.1.3计算步骤 7
2.2热平衡计算 19
2.2.1计算所需原始数据 19
2.2.2计算步骤 20
3转炉主体设备的选择 23
3.1转炉的选择计算 23
3.1.1转炉容量计算 23
3.1.2转炉炉型计算 24
3.1.3转炉附属设备计算 27
3.2支承装置 30
3.3氧枪设计 31
3.3.1需要氧量计算 31
3.3.2氧机能力的选择：
31
3.3.3氧枪喷头设计 32
3.3.4设计要求 32
3.3.5喷头参数选择的原则：
32
3.4氧枪水冷系统 32
3.4.1氧枪枪身尺寸的确定：
3.5副枪装置 34
3.6氧气转炉炼钢车间供氧....................................................................................35
4盛钢桶 35
4.1盛钢桶的尺寸及计算 41
4.2盛钢桶质量计算 41
4.3盛钢桶重心计算 42
5.车间设计 44
5.1铁水供应系统 44
5.2废钢供应系统 44
5.2.1转炉车间昼夜所需废钢量 44
5.2.2废钢料斗的容量 44
5.2.3废钢贮料坑容积或堆放场地面积 45
5.3散料供应系统 45
5.4铁合金供应系统 45
5.5炉外精炼 46
5.5.2RH设备的选择计算 46
5.5.3LF精炼炉的选择计算 48
5.6连续铸钢系统 53
5.6.1连铸机型的选择 53
5.6.2主要工艺参数 53
5.6.3中间包设计计算 57
5.6.4结晶器的重要参数 59
5.6.5二冷区水量计算 62
6车间设计 64
6.1车间组成 64
6.2主厂房工艺布置 64
6.2.1原料跨间布置 64
6.2.2炉子跨间布置 65
6.2.3炉子跨各层平台的布置 65
6.2.4精炼跨的布置 66
6.2.5连铸设备的布置 67
6.2.6切割、二次清理跨 67
6.2.7横移跨 67
7.炼钢车间烟气净化系统的设计 69
7.1烟气特征 69
7.1.1烟气成分 69
7.1.2烟气温度 69
7.1.3烟气量 69
7.2烟尘性质 70
7.3烟气净化方法的选择 70
7.4烟气净化系统 70
7.5烟气净化系统的主要设备 70
7.5.1烟气收集设备 70
7.5.2烟气冷却设备 71
7.5.3除尘设备 71
7.5.4脱水设备 71
7.5.5抽气设备 71
7.6含尘污水处理 71
7.6.1含尘污水处理工艺 71
7.6.2污水的回收利用 72
第二篇专题研究 73
第三篇外文翻译 82
参考文献 101
致谢 102
第99页
绪论
钢铁作为人类的重要的金属材料，无论在经济建设上还是国防上，都有举足轻重的作用。
新中国成立后，我国的钢铁冶炼达到了一定的水平，现在我国年产钢量超过5亿吨，居世界首位。
钢铁工业从其出现至今已有150多年历史。
从古至今，钢铁工业一直在国民经济中占有着重要的地位。
亨利·
贝塞麦在1855年发明了酸性空气底吹转炉炼钢法，第一次解决了铁水直接炼成液态钢的问题。
从此以后，钢铁工业作为国民经济的基础，发展极为迅速。
1952年奥地利林茨厂第一座LD转炉投产以来，转炉炼钢以强有力的生命力不断发展，至今在钢铁工业中已发展成为占主导地位的炼钢方法。
目前，转炉钢产量已占全世界粗钢产量的80%以上。
钢铁工业发展极为迅速。
为贯彻国家经济政策和技术政策，需要设计出可提高产品质量、增加优良产品种类、并且环保节能的绿色钢厂，本设计设计了一个年产合格连铸坯量为450万吨的炼钢厂使用了两座转炉采用2吹2制运转。
本设计的车间，主要生产合金钢，生产出的板坯价格高用量广，市场前景广阔。
第一篇设计部分
1产品大纲及工艺流程的选择
在现代炼钢生产中，顶底复吹转炉炼钢占有重要地位，我国从1980年开始研究转炉复吹技术，到现在转炉复吹技术逐渐成熟，复吹比例逐渐增大，复吹工艺的发展与铁水预先处理和炉外精炼的结合开始形成了现在化炼钢新工艺，使得转炉生产的钢种逐渐增大，给转炉炼钢带来新发展。
尤其是顶底复吹转炉技术，其生产能力大，炉数多，生产频率高。
因此，在设计确定氧气顶底复吹转炉炼钢车间的总体布置和工艺流程时，必须处理好车间内外部各工序环节的衔接关系，以及与炼铁、轧钢的协调，保证各个流程顺利，互不交叉干扰，各工序作业顺畅，以充分满足生产需要，采用机械化、自动化的操作和管理，且要保证工程项目在建设与通入生产后技术先进、经济合理、安全运行和具有良好的劳动生产条件。
所以，合理的选择工艺流程是设计工作的重要环节。
本设计采用了国际上流行的工艺流程，即“高炉铁水—铁水预处理—顶底复吹转炉—炉外精炼—连续铸钢”的流程，钢水采用全精炼、全连铸。
主要跨间包括原料跨、炼钢跨、精炼跨、连铸跨四个主体跨，辅助跨间有切割跨、铸坯横移存放区等。
在铁水预处理的过程中脱S、P能够减轻炼钢的负担，使炼钢能够迅速、顺利的完成。
炉外精炼主要是脱氧、脱硫；
去气、去除夹杂；
调整钢液成分及温度，能够大大提高钢液的质量，使其能满足更多的要求。
1.1产品大纲
表1-1产品大纲
钢种
代表钢号
化学成分（%）
C
Si
Mn
P
S
碳素结构钢
Q215B
0.09-0.15
0.3
0.25-0.55
0.045
Q235A
0.14-0.22
0.35-0.65
0.050
Q255A
0.18-0.28
0.4-0.7
0.05
低合金钢
Q295B
0.16
0.55
0.80-1.5
0.040
Q390A
0.2
1.0-1.7
Q345D
0.18
合金结构钢
20Mn2
0.17-0.24
0.17-0.37
1.4-1.8
0.035
50Mn2
0.42-0.49
35SiMn
0.32-0.4
1.1-1.4
≤0.035
轴承钢
GCr15
0.95-1.05
0.15-0.35
0.25-0.45
0.025
G20CrMo
0.17-0.23
0.2-0.35
0.65-0.95
0.03
G4Mo4V
0.75-0.85
0.35
0.027
0.02
1.2产品方案
序号
产品
产量
（万吨/年）
连铸坯规格
轧机--最终产品
1
方坯
300
400×
400
10
—
2
板坯
150
1500
3
表1-2产品方案
表1-3主要技术经济指标
项目
单位
数值
备注
生产合格铸坯
万吨
450
2
精炼收得率
%
99.0
连铸成材率
99
4
转炉生产率
95
5
转炉生产周期
Min
39
6
钢水收得率
90.1
7
最大废钢比
10.66
1.3工艺流程设计
本设计设计的是生产规模为年产450万吨合格钢坯的炼钢车间。
其主要流程示意图如下：
渣料铁合金
↓↓
铁水→铁水预处理→转炉→钢包→精炼→连铸机→出坯
↑↑
废钢铁合金
2.物料平衡与热平衡
炼钢过程的物料平衡和热平衡计算是建立在物质与能量守恒的基
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