年产370万吨连铸坯的转炉炼钢车间工艺设计本科毕业论文设计40论文41任务书.docx

年产370万吨连铸坯的转炉炼钢车间工艺设计本科毕业论文设计40论文41任务书.docx

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年产370万吨连铸坯的转炉炼钢车间工艺设计本科毕业论文设计40论文41任务书

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西安建筑科技大学

本科毕业设计（论文）任务书

题目：

年产370万吨连铸坯的转炉炼钢车间工艺设计

院（系）：

冶金工程学院

专业：

冶金工程

学生姓名：

学号：

指导教师（签名）：

主管院长（主任）（签名）：

时间：

一、毕业设计（论文）的主要内容（含主要技术参数）

设计题目：

年产370万吨连铸坯的转炉炼钢车间工艺设计

钢种：

普碳钢、低合金钢

规格：

方坯板坯

包括转炉容量和座数的选择确定；转炉炉型设计；氧枪设计；炉外处理、连铸机以及除尘系统的设计与选择；炼钢过程物料平衡和热量平衡计算；转炉车间生产工艺设计和布置；车间主要设备选择和车间平面设计以及总图运输方案的确定。

进行毕业实习，收集有关资料；编制设计说明书一份，完成专题部分，翻译冶金专业相关外文文献一篇，绘制转炉炉型图、车间平面图和剖面图各一张，使学生能够理论联系实际，掌握转炉炼钢车间设计的基本原理，为今后从事相关的技术工作奠定基础。

二、毕业设计（论文）题目应完成的工作（含图纸数量）

1.根据设计题目完成毕业实习并收集有关资料，进行技术准备；

2.炼钢厂车间总体设计；

3.转炉炉型设计；

4.物料平衡与热平衡计算；

5.生产工艺设计；

6.车间工艺布置；

7.车间主要设备选择；

8.生产组织与人员编制；

9.主要技术经济指标；

10.绘制设计图纸三张（其中至少手绘一张）：

转炉炉型图、车间平面图、剖面图各一张；

11.翻译与冶金工程专业有关的外文文献一篇（不少于4000字）；

12.完成专题：

钢中非金属夹杂物及其危害（不少于5000字）；

13.完成设计说明书一本。

三、毕业设计（论文）进程的安排

序号

设计（论文）各阶段任务

日期

备注

1

毕业实习、收集资料

2012.2.27-3.23

2

设计相关计算

3.24－4.6

3

炉型、工艺、主设备设计和选择

4.7－5.9

4

车间布置

5.10－5.16

5

制图与翻译

5.17－5.30

6

编制设计说明书

5.31－6.7

7

准备答辩

6.8－6.14

四、主要参考资料及文献阅读任务（含外文阅读翻译任务）

[1]《钢铁生产工艺概述》西安建筑科技大学

[2]《钢铁冶金学》（炼钢部分）陈家祥编冶金工业出版社1990

[3]《炼钢工艺学》高泽平编冶金工业出版社2006

[4]《钢铁厂设计原理》（下册）李传薪编冶金工业出版社1995

[5]《普通冶金》西安建筑科技大学2002

[6]《炼钢设计原理》冯聚和编化学工业出版社2005

[7]《毕业设计参考资料》钢铁冶金专业西安建筑科技大学

[8]《金属提取冶金学》王成刚，王齐铭主编西安地图出版社2000

[9]《现代转炉炼钢》戴云阁等编东北大学出版社1998

[10]与专题有关的最新文献（2002年以后的文献，不少于10篇且至少有2篇外文文献）

五、审核批准意见

教研室主任签（章）

设计总说明

当前的炼钢工艺中，较为普遍的是以高炉铁水为原料的转炉炼钢工艺和以预还原球团矿或高质量的工业废钢为原料的电弧（炉）工艺。

本设计为具有代表性的氧气顶底复吹工艺，预计年生产能力为370万吨良坯钢。

车间设有公称容量为150吨的转炉两座，LF精炼炉2座、板坯连铸机2台和方坯连铸机1台。

转炉的冶炼周期38分钟，吹氧时间16分钟。

根据国内外转炉炼钢技术的发展趋势，结合设计任务书中碳素钢和压力容器用钢的品种需要，选择了LF炉外精炼设备，进行全连铸生产。

最终确定如下的的工艺流程：

铁水预处理→转炉炼钢→LF精炼→连铸。

本次设计在对转炉物料平衡和热平衡计算的基础上，对炼钢车间的主要设备参数进行了设计、选型，完成了主体设备选择、炼钢工艺设计、主厂房工艺布置和设备布置。

编制说明书一份，绘制转炉炉型图、车间平面图、剖面图各一张，并完成题目为钢中非金属夹杂及其危害的专题。

关键词：

炼钢，顶底复吹，工艺流程，精炼，连铸，设计

DesignDescription

Atpresent,therearetwomainsteel-makingprocesses:

convertersteelmakingprocesswithblastfurnacepelletsorthispaper,therepresentativeprocesscombined-blowingoxygenconverterprocesswithascaleof3.7×106continuouscastingbilletannualisdesigned..Intheworkshop,mainequipmentsincluding2×150tconvertersanditsauxiliaryequipmentswith2LFrefiningfurnaces,2setsofslabcontinuouscastingmachinesandasetofbilletcontinuouscastingmachinearedesigned.TheSmeltingperiodissetfor38minutesinwhichtheactualoxygenblowingtimeisonly16minutes.

Dependingonthedevelopmenttrendofsteel-makingprocessandthequalityrequirementofcarbonsteelandpressurevesselsteel,LFrefiningisselectedtofufillcontinuouscasting.Finally,thefollowingprocessflowischoosed:

Pretreatment→Converter→LF→CC.

Onthebaseofthematerialand,thesizeofsteel-makingplantworkshopspananddeviceassign,personnelplacementismade.Aprojectinstructionisredacted,funacesizegraphic,agroundplaneandasectionalviewoftheworkshoparealsosubmitted.Andfinally,themonographwhichisaboutnon-metallicinclusionsinsteelanditsdamagementisalsofinished.

Keywords:

steelmaking,combined-blown,process,refining,continuouscasting，design

1转炉炼钢车间设计方案1

1.1工艺流程1

1.2主要冶炼钢种及产品方案2

1.3转炉车间组成2

1.4转炉车间生产能力计算2

1.4.1转炉容量及座数的确定2

1.4.2计算年出钢炉数2

1.4.3根据生产规模和产品方案计算出年需钢水量3

1.4.4按标准系列确定炉子的容量3

1.4.5核算车间年产量3

2转炉炼钢物料平衡和热平衡计算4

2.1物料平衡计算4

2.1.1计算所需原始数据。

4

2.1.2物料平衡基本项目4

2.1.3计算步骤6

2.2热平衡计算14

2.2.1计算所需原始数据14

2.2.2计算步骤16

3氧气转炉及相关设备设计19

3.1炉型设计19

3.1.1炉型选择19

3.1.2主要参数的确定19

3.2炉衬设计21

3.2.1炉衬材质的选择21

3.2.2炉衬厚度的确定21

3.3炉底供气构件的设计22

3.4转炉炉体金属构件设计22

3.4.1炉壳22

3.4.2支承装置22

3.5倾动机构23

3.6氧枪设计23

3.6.1喷头设计23

3.6.2氧枪水冷系统25

4连铸车间的设计28

4.1连铸机机型的选择28

4.2连铸机的主要工艺参数28

4.2.1钢包允许的最大浇注时间28

4.2.2铸坯断面28

4.2.3拉坯速度28

4.2.4连铸机的流数30

4.2.5铸坯的液相深度和冶金长度30

4.2.6弧形半径30

4.3连铸机生产能力的确定31

4.3.1理论小时产量31

4.3.2连铸机的平均年产量31

4.3.3连铸机台数的确定31

4.4结晶器的设计31

4.4.1结晶器的长度32

4.4.2结晶器断面尺寸32

4.4.3结晶器铜壁厚度32

4.4.4结晶器锥度32

4.4.5结晶器拉坯阻力32

4.5二次冷却装置33

4.6拉坯矫直装置及引锭装置33

4.7钢包回转台33

4.8中间包34

5转炉车间烟气净化和回收35

5.1烟气量的计算35

5.1.1最大炉气量qv035

5.1.2烟气量qv35

5.1.3烟气成分36

5.1.4煤气浓度修正36

5.1.5回收煤气量的计算36

5.2烟气净化系统类型的选择36

5.3烟气净化系统主要设备的选择37

5.3.1烟气收集设备-烟罩37

5.3.2烟气冷却设备37

5.3.3除尘设备37

5.3.4脱水设备38

5.3.5抽气设备（抽烟机）38

5.4含尘污水处理38

6转炉炼钢的生产工艺设计39

6.1炼钢的主要原材料39

6.1.1金属料39

6.1.2造渣材料39

6.1.3其他40

6.2装料制度40

6.3供氧制度41

6.3.1供氧制度主要工艺参41

6.3.2氧枪操作41

6.4造渣制度42

6.4.1单双渣操作42

6.4.2各种渣料用量计算及加入42

6.4.3炉渣调整43

6.5温度制度43

6.5.1温度控制原则43

6.5.2出钢温度的确定44

6.5.3过程控制温度要求44

6.6终点控制与出钢44

6.7脱氧合金化45

6.7.1脱氧合金化操作45

6.7.2影响合金元素吸收率的因素45

7转炉车间的组成、类型和主厂房尺寸47

7.1车间组成47

7.2主厂房主要尺寸的确定47

7.2.1加料跨47

7.2.2炉子跨49

7.2.3浇铸跨53

8炼钢车间其它设备的选择与计算56

8.1渣罐车56

8.1.1渣罐车型号的选取56

8.1.2渣罐车数量的确定56

8.2混铁车56

8.3铁水罐57

8.4废钢供应系统57

8.4.1转炉车间昼夜所需废钢量57

8.4.2废钢贮仓容积或堆放场地所需面积计算57

8.4.3废钢料斗容量及数量58

8