300吨顶底复吹转炉车间毕业及设计说明书_.docx

1、设计两座 300t 高效转炉炼钢车间摘 要本文主要介绍了 300 吨高效顶底复吹吹转炉及炼钢车间设计。炼钢过程就是铁水向钢水转变的过程，这对加入料及产物的成分、数量都有严格要求。本设计简要介绍了我国炼钢技术的发展历程。然后从物料平衡和热平衡方面进行计算，以 100 千克单位铁水量为基础进行计算确定了合理的原料成分及原料加入量，以确保物质和能量的守恒；再依给定的 300 吨氧顶底复吹转炉设计出其炉型及相应的氧腔及水冷装置等。然后对连铸的生产能力进行计算，采用三炉连浇、一机二流的三台连铸机进行同时生产，使连铸生产能力达到了预计的产量要求，确定炼钢厂的布置，最后简单设计烟气净化系统及精炼设备，最终完

2、成设计。关键词：物料平衡和热平衡,氧气顶底复吹转炉,氧枪,炼钢车间,精炼设备VAbstractThis paper introduces 300-ton efficient avoidances the combined-blowing converter and steel-making plant design .Steel-making process is the process of transformation of hot metal to the molten steel, which materials and products by adding ingredients,

3、quantity, there are stringent requirements. The design briefly describes the history of steelmaking technology. And from the material balance and heat balance calculation to 100 kg units of iron water, calculated on the basis to determine a reasonable raw material components and raw materials by add

4、ing volume to ensure that materials and energy conservation; then follow the given 300 tons of BOF and the corresponding design of the furnace chamber and the water of oxygen devices. Then calculated the production capacity of continuous casting, continuous casting furnace with three, three second-r

5、ate one machine simultaneously casting machine production, the production capacity of continuous casting production reached the expected requirements, determine the layout of steel mills, and finally simple flue gas purification system design and refining equipment, complete the design requirements.

6、Key words: material balance and heat balance, BOF, oxygen lance, steelmaking workshop, refining equipment.目录摘 要IAbstractII第 1 章绪论11.1 中国炼钢生产技术的发展11.2 转炉高效吹炼工艺技术11.3 转炉顶底复合吹炼工艺21.4 煤气回收与负能炼钢21.5 21 世纪我国炼钢技术的发展展望3第 2 章炼钢过程的物料平衡和热平衡计算42.1 物料平衡计算42.1.1 计算原始数据42.1.2 物料平衡基本项目72.1.3 计算步骤72.2 热平衡计算162.2.1 计

7、算所需原始数据162.2.2 计算步骤18第 3 章复吹转炉炉型设计及计算223.1 氧气顶底复吹转炉炉型及各部分尺寸223.1.1 转炉炉型及其选择223.1.2 主要参数的确定233.2 转炉炉衬253.2.1 炉衬材质选择253.2.2 炉衬组成及厚度确定263.2.3 砖型选择273.3 转炉金属部件273.3.1炉壳273.3.2 支撑装置293.3.3 倾动机构303.4 顶底复吹底部供气构件323.4.1 底气种类323.4.2 底气用量333.4.3 供气构件333.4.4 喷嘴数量及布置34第四章转炉氧枪设计及相关参数计算354.1 喷头主要参数计算公式354.2 300 吨

8、转炉氧枪喷头尺寸计算364.3 300 吨转炉氧枪枪身尺寸计算374.4 中心氧管直径39第五章车间设计405.1 转炉车间组成与生产能力计算405.1.1 转炉车间组成405.1.2 转炉容量和座数的确定405.1.3 转炉车间生产能力的确定405.2 转炉车间主厂房工艺布置415.3 主厂房主要尺寸的确定415.3.1 炉子跨主要尺寸的确定415.3.2 加料跨主要尺寸的确定465.3.3 精炼跨主要尺寸465.3.4 连铸跨主要尺寸的确定465.3.5 火焰切割跨495.3.6 精整、出坯跨495.3.7渣跨49第六章铸造设备的选型及计算506.1 钢包允许的最大浇注时间506.2 铸坯

9、断面506.3 拉坯速度506.4 连铸机流数的确定516.5 铸坯的液相深度和冶金长度526.5.1 铸坯的液相深度526.5.2 连铸机的冶金长度526.6 弧形半径的确定系数526.7 连铸机生产能力的确定526.7.1 连铸机与炼钢炉的合理匹配和台数的确定536.7.2 连铸浇注周期计算536.7.3 连铸机的作业率546.7.4 连铸坯收得率546.7.5 连铸机生产能力的计算55第七章炉外精炼设备的选型与工艺布置577.1 炉外精炼方法的选择577.1.1 炉外精炼的功能577.1.2 各种产品对精炼功能的一般要求587.1.3 选择炉外精炼技术的依据587.2 炉外精练设备的选取

10、及主要参数597.2.1吹氩597.2.2 RH 精炼597.2.3 LF 精炼617.3 IF 钢冶炼过程637.3.1 铁水预处理637.3.2 转炉冶炼637.3.3 出钢操作637.3.4 RH 精炼637.3.5 残余元素控制637.3.6 严格的保护浇注637.3.7 防止增碳64第八章炼钢车间烟气净化系统的选择658.1 烟气净化设备设计658.2 烟气特征658.3 烟尘的特征658.4 氧气转炉炉烟气净化系统658.5 烟气净化系统的主要设备66第九章新技术的采用689.1 高效转炉技术689.2 顶底复吹转炉技术689.3 副枪技术689.4 RH 精练技术699.5 一机

11、两流板坯连铸技术699.6 热连轧技术69结论71致谢72参考文献73附录 174附录 288第 1 章绪论1.1 中国炼钢生产技术的发展回顾 60 多年来我国炼钢生产工艺技术的发展,大致可划分为 3 个发展阶段:自力更生阶段、改革开放阶段和集成创新阶段。自力更生阶段(19491977 年)：1949 年 10 月新中国成立后,在自力更生、艰苦奋斗的方针指导下,新中国的炼钢生产得到了迅速恢复和较快发展。但由于受到西方工业发达国家的技术封锁,我国炼钢生产技术与国际先进水平有很大差距,炼钢生产仍以落后的平炉模铸工艺为主,中小型钢铁企业占相当大的比例。对 20 世纪 5060 年代国际上开发投产并迅

12、速推广的氧气转炉、连铸、钢水炉外精炼和铁水预处理等新工艺、新技术国内迟迟未能大量采用。这一阶段建设了新中国钢铁工业的脊梁,培养了优良的作风和大批优秀的技术、管理人才,为中国钢铁工业的振兴奠定了基础。改革开放阶段(19781996 年)：这一历史时期我国采取对外开放的基本国策,通过学习、引进、消化和吸收国外先进技术使我国炼钢生产技术逐步实现现代化。其中宝山钢铁(集团)公司(以下简称宝钢)的成功建设和迅速发展是最重要的历史标志,在国内第 1 次建设起现代化的具有国际一流水平大型钢铁联合企业。通过宝钢和武汉钢铁(集团)公司(以下简称武钢)1700 工程以及其他企业的建设和发展,国内炼钢生产技术逐步提

13、高,并掌握了铁水预处理、大型转炉炼钢、复合吹炼、终点动态控制、炉外精炼和连铸等重大的现代化炼钢生产技术。随着炼钢技术的飞速发展,中国钢铁工业的产量不断提高,1996 年粗钢产量突破 1 亿 t,钢产量位居世界第一。集成创新阶段(1997 年至今)：20 世纪 90 年代中期国内开始学习并引进美国溅渣护炉技术,通过不断的技术再创新和集成创新形成了具有中国特色的溅渣护炉技术,在全国广泛推广,获得巨大成绩。这标志着我国炼钢生产技术的发展开始从单纯学习、引进国外先进技术为主,逐渐转移到以国内自主创新和集成创新为主的发展道路。随着国内炼钢生产技术的发展,我国钢产量快速增长，目前我国粗钢年产量已达到 7.

14、82 亿吨，中国不仅是全球第一的钢铁生产和消费国，也是全球第一的钢铁出口大国。目前,国内绝大多数炼钢厂均已实现了炼钢生产现代化,建立起包括铁水脱硫预处理-转炉复合吹炼-炉外精炼-连铸的现代化转炉炼钢生产流程和以大型超高功率电炉为主体,实现炼钢-精炼-连铸-连轧四位一体的短流程生产线,淘汰了平炉、模铸、化铁炼钢等落后的生产工艺。2005 年我国大、中型钢铁企业连铸比已达到 95.68%；转炉平均炉龄达到 5647 炉，最高炉龄超过 30000 炉;炉外精炼比接近 30%。现代化炼钢生产流程的确立为我国迅速提高炼钢生产效率、改善产品质量和扩大生产品种发挥了极为重要和关键的作用。1.2 转炉高效吹炼

15、工艺技术为了大幅度缩短吹炼时间，强化冶炼，提高产能从而发展处转炉高效吹炼工艺技术。为了满足国内市场对钢材产品的巨大需求,国内大力开展提高转炉生产效率,加大供氧强度,实现平稳吹炼的技术研究,开发出一整套转炉高效冶炼技术,使转炉的生产效率得到大幅度提高。其基本经验如下:(1) 采用高速供氧技术，强化冶炼。小转炉的供氧强度(在标准状态下)一般在 35 m3(tmin)以上，其中济钢、莱芜、唐钢二炼等十余家钢厂的供氧强度(在标准状态下)达到 40 m3(tmin)以上，使纯吹氧时间缩短到 118 min，冶炼周期缩短到 24 min。95(2) 加快生产节奏，提高转炉作业率。小转炉采用各种措施，减少热停时间，避免各类事故，保证转炉高效、有序稳定地生产。(3) 采用复合吹炼工艺，加快炉渣熔化速度，保证吹炼平稳是提高供氧强度的技术保证。随着供氧强度的提高，吹炼时间明显缩短，要求用更短的时间