120T转炉炼钢课设
120t转炉课程设计
120t转炉 课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解并掌握120t转炉的基本结构及其在钢铁冶炼过程中的作用。
2. 学生能够描述转炉冶炼过程中涉及的主要化学反应及物理变化。
3. 学生能够掌握冶炼参数对钢水质量的影响,如温度、氧气流量等。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析并解决转炉冶炼过程中出现的问题。
2. 学生能够通过实验和模拟操作,掌握转炉冶炼的基本操作技能。
3. 学生能够运用数据分析和处理方法,对冶炼过程进行优化。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对冶金工程领域的兴趣,激发他们探索冶炼技术的热情。
2. 培养学生的团队协作精神,使他们学会在合作中共同解决问题。
3. 增强学生的环保意识,让他们认识到冶炼过程对环境的影响,并提倡绿色冶炼。
课程性质分析:本课程为工程技术类课程,侧重于转炉冶炼技术的实际应用。
课程内容与实际生产紧密结合,注重培养学生的动手操作能力和问题解决能力。
学生特点分析:高二年级学生对基础知识有一定的掌握,具备初步的实验操作能力。
学生对新鲜事物充满好奇,但注意力容易分散,需要通过生动有趣的教学方法来吸引他们。
教学要求:1. 结合课本内容,设计丰富的教学活动,使学生在实践中掌握知识。
2. 注重启发式教学,引导学生主动思考、探索和解决问题。
3. 强化实验和操作技能的培养,提高学生的实际操作能力。
4. 定期进行教学评估,确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 转炉冶炼的基本原理与工艺流程:包括转炉的结构、冶炼原理、冶炼过程中的物理和化学反应等,对应课本第三章第一节。
2. 转炉冶炼操作技术:涉及冶炼参数的调整、冶炼过程的控制、操作要领等,对应课本第三章第二节。
3. 冶炼过程中的质量控制:介绍如何通过控制冶炼参数保证钢水质量,包括温度控制、成分调整等,对应课本第三章第三节。
4. 转炉冶炼设备与自动化:介绍转炉的主要设备及其作用,探讨自动化技术在转炉冶炼中的应用,对应课本第三章第四节。
120T炼钢转炉设计 (2)
5.造渣制度
石灰加入量的计算公式 : Q=2.2([Si%]铁水+[P%])×R/(CaO%)有效 ×W铁水×1000 式中:Q—石灰加入量(㎏/炉);[Si%]铁水—为铁水硅成分;R—炉渣 碱度; W—铁水量(t);(CaO%)有效—石灰有效CaO含量;(CaO%)有 效=石灰CaO%-R×石灰SiO2%。 终渣碱度要求控制在2.6~3.5,具体数值取决于钢种对终点P、S含量的 要求、入炉铁水处理工艺、装入制度和操作工艺。碱度要求按照《钢种 生产技术操作标准》。 采用分批加入的操作工艺,一般第一批渣料在开吹的同时加入,加入量 为总量的2/3,第二批料在前期渣化好后分批加入,视化渣情况,在4~7 分钟内加完。
钢水
倒炉出钢 前
测温管
插入钢水 400~ 500mm,时 间 5s 均匀
MgO、P2O5、 FeO、TFe等
根据需要
渣
第一次倒 炉出钢前
样勺
CaO、SiO2、 根据需要
钢水
第一次倒 炉出钢前
样勺
稳、准、 快、满、 盖
C、S、P、 Mn
所有非用 副枪取样 的炉次
10.溅渣护炉示意图
溅渣护炉
吹炼前期随第一批料加入轻烧白云石
根据供氧压力、供氧流量、纯吹时间,
8.脱氧合金化
合金加入量(kg)=目
标成分%—钢水残余成 分%/合金成分%×合金 收得率% ×钢水量(㎏/ 炉) 出钢到1/4时开始陆续加 入合金,3/4时应加完 合金应加在钢流上。
脱氧合金示意图
9.测温取样
取样类型 取样时间 取样、测 温方式 取样、测 温要求 分析元素 取样频率
6.温度制度
① ②
120吨转炉课程设计
120吨转炉课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解并掌握120吨转炉的基本结构及其工作原理,包括炉体、倾动装置、燃烧器等关键组成部分。
2. 学生能够描述120吨转炉冶炼过程中的物理变化和化学变化,并掌握冶炼过程中的能量转换关系。
3. 学生能够掌握120吨转炉冶炼过程中常见的故障及其原因,并了解相应的处理方法。
技能目标:1. 学生能够运用所学的知识,分析和解决实际生产中120吨转炉的运行问题。
2. 学生能够运用数据计算方法,进行120吨转炉冶炼过程中的热平衡计算。
3. 学生能够通过小组合作,设计并实施120吨转炉的模拟冶炼实验。
情感态度价值观目标:1. 学生能够增强对冶金工程领域的兴趣,培养主动学习和探究的精神。
2. 学生能够认识到120吨转炉在国民经济中的重要作用,增强社会责任感和使命感。
3. 学生能够通过课程学习,培养团队合作意识,提高沟通与协作能力。
课程性质:本课程为实践性较强的专业课,旨在让学生通过理论学习与实际操作相结合,全面掌握120吨转炉的相关知识。
学生特点:学生处于高年级阶段,具有一定的专业知识基础,具有较强的逻辑思维能力和动手操作能力。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,充分运用案例分析、小组讨论、实验操作等多种教学手段,提高学生的综合运用能力。
在教学过程中,关注学生的学习进度,及时调整教学策略,确保课程目标的实现。
通过课程学习成果的分解,为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本课程教学内容依据课程目标,结合课本相关章节,进行以下安排:1. 120吨转炉的基本结构与工作原理- 炉体结构及功能- 倾动装置及其操作原理- 燃烧器类型及作用- 冶炼过程中物料与能量平衡2. 冶炼过程中的物理与化学变化- 冶炼过程中的温度控制- 物理变化与化学变化的相互关系- 冶炼过程中的杂质去除与元素调整3. 120吨转炉冶炼过程常见故障及其处理方法- 故障原因分析- 故障诊断与处理方法- 预防措施及维护保养4. 120吨转炉冶炼实验- 实验目的与要求- 实验步骤与方法- 实验结果分析5. 热平衡计算与应用- 热平衡计算的基本原理- 热平衡计算在实际生产中的应用- 提高热效率的方法与措施教学进度安排如下:第一周:基本结构与工作原理第二周:冶炼过程中的物理与化学变化第三周:常见故障及其处理方法第四周:冶炼实验与热平衡计算教学内容与课本章节紧密关联,注重科学性和系统性,通过理论与实践相结合,使学生在掌握专业知识的同时,提高实际操作能力。
120吨转炉计算
H EBEI P OLYTECHNIC U NIVERSITY课程设计说明书G RADUATE D ESIGN (T HESIS)课程设计题目:120吨转炉设计学生姓名:孙韩洋专业班级: 06冶金2学院:轻工学院材料化工部指导教师:贾亚楠2010年03月13日H EBEI P OLYTECHNIC U NIVERSITY课程设计说明书G RADUATE D ESIGN (T HESIS)课程设计题目:120吨转炉设计学生姓名:张建勋专业班级: 06冶金2学院:轻工学院材料化工部指导教师:贾亚楠2010年03月13日1.1转炉计算2.1.1炉型设计1. 原始条件炉子平均出钢量为120吨,钢水收得率取92%,最大废钢比取10%,采用废钢矿石法冷却。
铁水采用P08低磷生铁[w(si)≤0.85% w(p)≤0.2% w(s)≤0.05%]; 氧枪采用三孔拉瓦尔型喷头,设计氧压为1.0Mpa2. 炉型选择根据原始条件采锥球型作为本设计炉型。
3. 炉容比 取V/T=1.054. 熔池尺寸的计算1) 熔池直径的计算公式 tG KD =(1) 确定初期金属装入量G :取B=15%则 G=)(金t B T 33.12192.01%1521202122=⨯+⨯=⋅+η)(金金384.178.633.121m G V ===ρ(1) 确定吹氧时间:根据生产实践,吨钢耗氧量,一般低磷铁水约为50~57)(/3钢t m ,高磷铁水约为62~69)(/3钢t m ,本设计采用低磷铁水,取吨钢耗氧量为57)(/3钢t m 。
并取吹氧时间为14min ,则 供氧强度=min)]/([07.414573⋅==t m 吹氧时间吨钢耗氧量取K =1.79则 )(60.41833.12179.1m D ==2) 熔池深度计算筒球型熔池深度的计算公式为 )(44.160.47.060.40363.084.1770.00363.02323m DDV h =⨯⨯+=+=金确定D =4.60m, h =1.44m3) 熔池其他尺寸确定 (1) 球冠的弓形高度:)(438.060.4095.008.01m D h =⨯==(2) 炉底球冠曲率半径:)(06.560.41.11.1m D R =⨯==5. 炉帽尺寸的确定 1) 炉口直径 0d :()m D d 208.260.448.048.00=⨯==2) 炉帽倾角θ:取064=θ3) 炉帽高度帽H)(45.264tan )208.260.4(21tan 210m d D H =-=-=θ)(锥取mm H 350=口,则整个炉帽高度为:)(口锥帽m H H H 80.235.045.2=+=+=在炉口处设置水箱式水冷炉口炉帽部分容积为:口锥帽)(H d d DdDH V 202002412ππ+++=)(95.2435.021.24)21.221.26.46.4(49.2123222m =⨯⨯++⨯+⨯⨯=ππ6. 炉身尺寸确定1) 炉膛直径D D =膛=4.60m (无加厚段)2) 根据选定的炉容比为1.05,可求出炉子总容积为)(容36.12312003.1m V =⨯=)(帽池总身306.807.2584.176.123m V V V V =--=--= 3) 炉身高度)(82.460.4406.80422m DV H =⨯=⨯=ππ身身4) 炉型内高)(身帽内m H H h H 06.982.48.244.1=++=++=7. 出钢口尺寸的确定1) 出钢口直径)(17.0)(1712075.16375.163m cm T d T =≈⨯+=+=2) 出钢口衬砖外径)(02.117.066m d d T ST =⨯== 3) 出钢口长度)(19.117.077m d L T T =⨯== 4) 出钢口倾角β:取018=β8. 炉衬厚度确定炉身工作层选700mm,永久层115mm,填充层90mm,总厚度为700+115+90=905(mm )炉壳内径为)(41.62905.060.4m D =⨯+=壳内炉帽和炉底工作层均选600mm,炉帽永久层为120mm,炉底永久层用标准镁砖立砌,一层230mm,粘土砖平砌三层65×3=195(mm ),则炉底衬砖总厚度为600+230+195=1025(mm ),故炉壳内形高度为)085.10025.106.9m H (壳内=+=,工作层材质全部采用镁碳砖。
南钢120t转炉、精炼炉施工组织设计
南钢(集团)股份公司宽中厚板(卷)工程炼钢、连铸工程120t转炉、精炼炉施工组织设计中国二十二冶金建设公司工业炉窑公司二00二年六月二十一日目录1.编制说明2.工程概况3.材料管理和供应4.开工条件5.主要施工方法6.劳动组织安排7.施工进度计划8.主要施工机具计划9.保证质量措施10.保证安全措施1编制说明1.1本施工组织设计依据南钢(集团)股份公司所发招标文件及现行有关的国标、规范和我公司施工同类型炉子的施工经验编制。
1.2本施工组织设计质量标准依据《工业炉砌筑工程质量检验评定标准》(GB50309-92)及《工业炉砌筑工程施工及验收规范》(GBJ211-87)。
2工程概况本工程为南钢(集团)股份公司宽中厚板(卷)工程和炼钢、连铸车间工程的120t转炉、精炼炉内衬砌筑工程。
转炉为顶底复吹式,是目前炼钢转炉比较先进的一种,具有不用外来燃料,设备和生产费用低,生产效率高,建设速度快等特点。
精炼炉为LF/VD式,它是将钢水注入钢包后运至LF精炼段,通过向钢包内加热、加料、充惰性气体来实现对钢水的脱氧、脱硫及调整成份,完成一次精炼;然后再将钢包运至VD精炼段,通过加热、真空室减压达到二次精炼目的。
由于转炉及精炼炉钢包熔池的反应带遭受着十分高的温度作用,因此转炉炉衬使用耐火度高、荷重软化温度高、体积密度大、热稳定性好和抗渣性强的耐火材料。
根据我们的经验,砌筑一座120t顶底复吹转炉及附属工程约需耐火材料1300吨。
工程建设单位:南钢(集团)股份公司建设地点:南钢(集团)股份公司厂区内3材料管理和供应3.1由于转炉及钢包使用材料主要为镁质耐材,因此必须存放在防水、防潮的库房内,码放整齐,垛底应放一层隔潮材料后,才可码垛。
3.2设专职材料员负责耐火材料的管理工作,进到现场的耐火材料,按材质、砖号、使用顺序分别码放整齐,做好标识。
3.3根据炉衬砖的设计尺寸,按厚度、宽度、长度公差进行筛选分类,严禁使用缺棱、掉角、严重扭曲及有裂纹的砖。
年产钢_120吨转炉_炼钢车间设计
摘要重庆科技学院专科生毕业设计 - I -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,更多的建设项目也已经或者即将上马。
这些项目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 新型钢铁厂重庆科技学院专科生毕业设计- II -目录 重庆科技学院专科生毕业设计- III -目录摘要 (I)1 炼钢厂设计概论 (1)1.1 钢铁工业在国民经济中的地位和作用 (2)1.2 炼钢工艺的发展及现状 (2)1.3 钢铁厂设计的目的及意义 (3)2 厂址选择论证 (4)2.1 建厂条件 (4)2.2 产品市场 (5)3 产品方案及金属料平衡估算 (7)3.1 产品大纲 (7)3.2 全厂金属料平衡估算 (7)3.3 技术可行性 (8)4 转炉车间生产工艺流程 (10)4.1 设计原始条件 (10)4.2 生产工艺流程图 (10)5 转炉炼钢的物料平衡和热平衡计算 (13)5.1 物料平衡计算 (13)5.2 热平衡计算 (20)6 原料供应及铁水预处理方案 (24)6.1 原料供应 (24)6.2 铁水预处理方案 (27)7 转炉座数及其年产量核算 (29)7.1 转炉容量和座数的确定 (29)7.2 车间生产能力的确定 (29)7.3 确定转炉座数并核算年产量 (30)8 转炉炉型选型设计及相关参数计算 (31)8.1 转炉炉型设计 (31)8.2 转炉炉衬设计 (34)8.3 转炉炉体金属构件设计 (35)9 转炉氧枪设计及相关参数计算 (36)9.1 氧枪喷头尺寸计算 (36)9.2 50t 转炉氧枪枪身尺寸计算 (38)10 炉外精炼设备选型 (41)10.1 炉外精炼的功能 (41)10.2 LF 精炼炉 (41)10.3 RH 精炼炉 (42)11 钢包、起重机相关数据计算及车间经济指标 (44)11.1 钢包尺寸及数量 (44)11.2 起重机吨位及数量 (47)11.3 车间主要技术经济指标及成本核算 (48)12 连铸机设备选型及相关参数确定 (51)重庆科技学院专科生毕业设计12.1 连铸机机型选择 (51)12.2 连铸机主要参数的确定 (51)12.3 连铸机生产能力的计算 (54)12.4 连铸操作规程 (57)13 烟气净化系统的选型及相关计算 (64)13.1 转炉烟气净化与回收的意义 (64)13.2 转炉烟气净化及回收系统 (64)13.3 回收系统主要设备的设计和选择 (66)13.4 计算资料综合 (67)14 车间工艺布置方案 (68)14.1 车间工艺布置方案 (68)14.2 转炉跨布置 (68)14.3 连铸各跨布置 (74)15 主炼钢种的操作规程 (79)15.1 基本检测 (79)15.2 精料 (79)15.3 基本操作参数 (80)15.4 装入制度 (81)15.5 供氧制度 (82)15.6 造渣制度 (82)15.7 终点控制与出钢 (83)15.8 脱氧与合金化 (84)16 拟订生产组织及安全生产制度 (85)16.1 生产组织安排 (85)16.2 安全制度的制定 (86)参考文献 (87)致谢 (88)附录附图1 转炉炉衬图附图2 氧枪喷头图附图3 车间厂房平面布置图附图4 车间厂房剖面布置图- IV -1 炼钢厂设计概论重庆科技学院专科生毕业设计 - 1 -1 炼钢厂设计概论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。
120T炼钢转炉设计
氧气顶吹转炉主体设备简介
它是炼钢工艺操作的主要设备,由炉体、 它是炼钢工艺操作的主要设备,由炉体、 炉体支撑系统和炉体倾动机构组成 优点:冶炼时间短、生产效率高。投资少、 优点:冶炼时间短、生产效率高。投资少、成 本低、建设速度快。 本低、建设速度快。 缺点:冶炼高磷生铁有一定困难、 缺点:冶炼高磷生铁有一定困难、氧气从顶部 吹入对熔池的搅拌能力不够强烈,使钢、 吹入对熔池的搅拌能力不够强烈,使钢、渣不 能充分混合,不能大量采用低廉的废钢作原料, 能充分混合,不能大量采用低廉的废钢作原料, 吹氧设备和除尘设备需要较高的厂房
保证底吹气体对熔池的搅拌效果
长寿复吹转炉通过溅渣时形成的炉渣蘑菇头向熔池供气, 长寿复吹转炉通过溅渣时形成的炉渣蘑菇头向熔池供气, 能否保持良好的搅拌效果, 能否保持良好的搅拌效果,取决于能否解决好以下三个工 程技术问题: 程技术问题: 1)能否形成透气性良好的炉渣蘑菇头 能否形成透气性良好的炉渣蘑菇头; 1)能否形成透气性良好的炉渣蘑菇头; 2)能否在冶炼中根据工艺的要求灵活调整底吹气体流量; 2)能否在冶炼中根据工艺的要求灵活调整底吹气体流量; 能否在冶炼中根据工艺的要求灵活调整底吹气体流量 3)吹入的气体能否对熔池形成良好的搅拌 吹入的气体能否对熔池形成良好的搅拌。 3)吹入的气体能否对熔池形成良好的搅拌。为了保证溅渣 过程中冷凝的炉渣蘑菇头具有良好的透气结构, 过程中冷凝的炉渣蘑菇头具有良好的透气结构,要求溅渣 过程中调整好炉渣粘度、过热度以及底吹气体流[5] [5]。 过程中调整好炉渣粘度、过热度以及底吹气体流[5]。 转炉溅渣后炉龄大幅度提高,如图1所示, 转炉溅渣后炉龄大幅度提高,如图1所示, 如何实现全程复 吹, 提高底吹喷嘴的寿命是全世界钢厂急待解决的重大技 术难题。为了解决这一问题, 术难题。为了解决这一问题, 国内转炉厂发明了炉渣蘑菇 头保护底吹透气砖的先进技术, 头保护底吹透气砖的先进技术, 使底吹喷嘴的一次寿命与 炉龄同步, 并保证复吹比100% 100%。 炉龄同步, 并保证复吹比100%。
某钢厂120t转炉炼钢工程施工组织设计
某某钢铁3#120t转炉工程施工组织设计某某编制说明本《施工组织设计》依据《某某3#120t转炉工程建设招标书》,结合我公司施工经验及资源情况编制的。
通过对招标文件的全面研究和分析,进行了施工总体部署,确定了工程的施工质量、工期等目标,针对这些目标,阐明了主要的施工方法、施工准备安排、施工进度计划以及各项施工保证措施,以确保本工程顺利完成。
本施工组织设计是该项工程投标技术文件,中标后,我们将以此为基础,根据合同要求及施工图纸,由项目经理部在有关技术资料齐备后组织修善,作为指导本工程施工的技术性文件。
目录第一章:编制依据 (3)第二章:工程概况和工程特点 (4)第三章:施工部署 (5)1、工程管理目标 (5)2、施工部署 (5)第四章:施工进度计划及工期保证措施 (7)第五章:施工准备工作 (12)第六章:主要施工方法 (13)第七章:现场管理班子设置及项目管理措施 (57)第八章:质量保证措施 (63)第九章:安全生产及文明施工保证措施 (74)第十章:劳动力机械材料安排措施 (80)第十一章:冬雨期施工措施 (84)第十二章:成品保护措施 (86)第十三章:消防保卫、社会治安措施 (87)附件:1、施工网络计划图2、施工制作场地布置图第一章编制依据1、某某3#120t转炉工程建设招标书;2、现场考察情况(地形、地貌);3、国家和冶金行业颁发的施工及验收规范、工程质量检验评定标准;4、某某公司《质量-环境-职业健康安全管理手册》和质量、环境、职业健康安全管理体系程序文件》;5、我公司施工的类似工程施工经验。
第二章工程概况及工程特点1、工程概况本工程为某某钢铁3#120t转炉工程,具体包括:(1)、3#转炉区域高跨厂房改造及东延厂房制作与安装。
(2)、120t转炉炼钢工程,主要工艺设备为:1)建设1座120t顶底复吹转炉系统;2)一台R12m8机8流全弧形方圆坯连铸机;3)建设一座120t LF钢包精炼炉;4)建设一座120t VD真空脱气炉6)一次除尘设备;7)二次除尘设备;8)水处理设施等。
国内某钢铁公司120t转炉炼钢工程设计
山 西 冶 金
S HANXI ME T ALL URGY
T o t a l l 6 4 No . 6, 2 0 1 6
2 0 1 6年 第6 期
D OI : 1 0 . 1 6 5 2 5  ̄ . c n k i . c n l 4 - 1 1 6 7 / f . 2 0 1 6 . 0 6 . 2 4
国产 化 , 尽量 减少 基建 投资 。
3 ) 设计物料流程合理 , 工序衔接紧凑 , 合理紧凑 布置 , 节 约建设 用地 。 4 ) 采用节能减排 、 节能降耗 、 环保 、 长寿等先进
2 . 2 转炉冶炼工艺及流程 1 2 0 t 转炉炼钢连铸车间生产采用“ 高炉铁水一
技术和设备。 5 ) 设计应考虑施工 的方便性和备件的通用性 ,
2 . 1 主 要工 艺布 置
机, 年生产能力 1 3 0 万t 钢水 。项 目建设完成后 , 炼 钢 系统 总 的生产 能力 达到 年产钢 水 2 4 5 万t 、 连铸 坯 2 3 6 万t 。 配套新建 的炼钢系统主要产品为碳素结构 钢、 低合金钢 , 铸坯规格为 1 5 0 m m×1 5 0 m m, 定尺
炼 钢 车间工 艺 布置如 下 页图 1 所示 。
根 据项 目建设 方现有场地条件及 总体布 置规 划需求 , 将新建的炼钢车 间厂址选择在现有炼钢厂
西侧 。
1 . 1 主要设计原则 1 ) 充分利用现有生产设施和资源。
2 ) 充分利用先进 、 成熟 、 可靠的工艺技术和装 备, 建设一个满足市场需求 、 产品质量高 、 生产成本 低的国内一流的生产线 。 合理配置资源, 设备尽可能
有 渣处 理 厂进行 下一 步处 理 。
120吨转炉计算
学号:200506010123H EBEI P OLYTECHNIC U NIVERSITY课程设计说明书G RADUATE D ESIGN (T HESIS)课程设计题目:120吨转炉设计学生姓名:戴庆为专业班级:05钢1学院:冶金与能源学院指导教师:冯聚合教授2009年03月13日2.1转炉计算2.1.1炉型设计1. 原始条件炉子平均出钢量为120吨,钢水收得率取91%,最大废钢比取10%,采用废钢矿石法冷却。
铁水采用P08低磷生铁[w(si)≤0.85% w(p)≤0.2% w(s)≤0.05%]; 氧枪采用四孔拉瓦尔型喷头,设计氧压为1.0Mpa2. 炉型选择根据原始条件采锥球型作为本设计炉型。
3. 炉容比 取V/T=1.034. 熔池尺寸的计算1) 熔池直径的计算公式 tGK D =(1) 确定初期金属装入量G :取B=15%则G=)(金t B T 88.11991.01%1821202122=⨯+⨯=⋅+η )(金金363.178.688.119m G V ===ρ (1) 确定吹氧时间:根据生产实践,吨钢耗氧量,一般低磷铁水约为50~57)(/3钢t m ,高磷铁水约为62~69)(/3钢t m ,本设计采用低磷铁水,取吨钢耗氧量为55)(/3钢t m 。
并取吹氧时间为18min ,则 供氧强度=min)]/([06.318553⋅==t m 吹氧时间吨钢耗氧量取K =1.75则 )(52.41888.11975.1m D == 2) 熔池深度计算筒球型熔池深度的计算公式为 )(47.152.47.052.40363.063.1779.0046.02323m D D V h =⨯⨯+=+=金确定D =4.52m, h =1.47m3) 熔池其他尺寸确定 (1) 球冠的弓形高度:)(362.052.408.008.01m D h =⨯==(2) 炉底球冠曲率半径:)(972.452.41.11.1m D R =⨯==5. 炉帽尺寸的确定 1) 炉口直径 0d :()m D d 17.252.448.048.00=⨯==2) 炉帽倾角θ:取064=θ3) 炉帽高度帽H)(41.264tan )17.252.4(21tan 2100m d D H =-=-=θ)(锥取mm H 350=口,则整个炉帽高度为:)(口锥帽m H H H 76.235.041.2=+=+=在炉口处设置水箱式水冷炉口炉帽部分容积为:口锥帽)(H d d Dd D H V 202002412ππ+++=)(3.2335.017.24)17.217.252.452.4(41.2123222m =⨯⨯++⨯+⨯⨯=ππ6. 炉身尺寸确定1) 炉膛直径D D =膛=4.52m (无加厚段)2) 根据选定的炉容比为1.03,可求出炉子总容积为)(容36.12312003.1m V =⨯=)(帽池总身367.823.2363.176.123m V V V V =--=--=3) 炉身高度)(15.552.4467.82422m D V H =⨯=⨯=ππ身身4) 炉型内高)(身帽内m H H h H 38.915.576.247.1=++=++=7. 出钢口尺寸的确定1) 出钢口直径)(17.0)(1712075.16375.163m cm T d T =≈⨯+=+= 2) 出钢口衬砖外径)(02.117.066m d d T ST =⨯== 3) 出钢口长度)(19.117.077m d L T T =⨯== 4) 出钢口倾角β:取018=β8. 炉衬厚度确定炉身工作层选700mm,永久层115mm,填充层90mm,总厚度为700+115+90=905(mm )炉壳内径为33.62905.052.4=⨯+=壳内D炉帽和炉底工作层均选600mm,炉帽永久层为120mm,炉底永久层用标准镁砖立砌,一层230mm,粘土砖平砌三层65×3=195(mm ),则炉底衬砖总厚度为600+230+195=1025(mm ),故炉壳内形高度为)405.10025.138.9m H (壳内=+=,工作层材质全部采用镁碳砖。
120t转炉课程设计
120t转炉课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握120t转炉的基本结构、工作原理及操作流程。
2. 学生能够掌握120t转炉冶炼过程中的物理、化学变化,及其对冶炼质量的影响。
3. 学生能够了解并描述120t转炉冶炼过程中的能源消耗、环保要求及安全操作规程。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,进行120t转炉冶炼过程的模拟操作。
2. 学生能够分析冶炼过程中出现的问题,并提出合理的解决方案。
3. 学生能够通过小组合作,完成120t转炉冶炼操作的实践任务。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱冶金专业,增强对冶炼行业的职业认同感。
2. 培养学生严谨的科学态度,提高对冶炼过程中安全、环保的认识。
3. 培养学生团队协作精神,增强沟通与表达能力。
本课程针对高年级学生,结合冶炼专业特点,以提高学生实际操作能力和综合运用知识的能力为教学要求。
课程目标具体、可衡量,旨在使学生能够掌握120t转炉的相关知识,具备实际操作技能,同时培养积极的情感态度和价值观。
为实现课程目标,将分解为具体的学习成果,为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 120t转炉结构及工作原理:讲解转炉的构造、各部件功能及工作原理,使学生了解转炉的基本组成和操作原理。
教材章节:第二章《转炉结构与原理》2. 冶炼过程中的物理化学变化:分析冶炼过程中金属熔炼、氧化还原等反应,探讨其对冶炼质量的影响。
教材章节:第三章《冶炼过程中的物理化学变化》3. 冶炼操作流程及模拟操作:详细介绍120t转炉冶炼的操作流程,指导学生进行模拟操作,提高实际操作能力。
教材章节:第四章《冶炼操作流程》4. 能源消耗、环保与安全:讲解冶炼过程中的能源消耗、环保要求和安全操作规程,提高学生的环保意识。
教材章节:第五章《冶炼过程中的能源、环保与安全》5. 实践操作与问题分析:组织学生进行小组合作,完成120t转炉冶炼操作的实践任务,分析冶炼过程中可能出现的问题,并提出解决方案。
120T转炉炼钢课设
学号:0河北联合大学成人教育毕业设计说明书论文题目:120转炉炼钢设计学院:河北联合大学继续教育学院专业:大专班级:12冶金*名:**指导教师:***2014 年11 月20 日目录目录....................................................................................................................... 错误!未定义书签。
序言........................................................................................................................... 错误!未定义书签。
120T 转炉炉型设计................................................................................................. 错误!未定义书签。
1.设计步骤 ......................................................................................................... 错误!未定义书签。
2.炉型设计与计算 ............................................................................................. 错误!未定义书签。
3.炉衬简介 ......................................................................................................... 错误!未定义书签。
120万吨转炉课程设计
120万吨转炉课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解并掌握120万吨转炉的基本工作原理及组成部分;2. 学生能够描述转炉冶炼过程中涉及的主要化学反应;3. 学生能够了解并阐述转炉在钢铁工业中的重要作用。
技能目标:1. 学生能够通过观察和分析,解读转炉冶炼过程中的相关数据;2. 学生能够运用所学的知识,进行简单的转炉冶炼过程模拟计算;3. 学生能够设计简单的实验方案,验证转炉冶炼原理。
情感态度价值观目标:1. 学生能够树立安全意识,认识到工业生产中安全的重要性;2. 学生能够认识到转炉在钢铁工业中的环保责任,增强环保意识;3. 学生能够通过本课程的学习,激发对冶金工程的兴趣,培养创新精神和团队合作意识。
分析课程性质、学生特点和教学要求:本课程为冶金工程专业课程,旨在帮助学生深入了解120万吨转炉的工作原理及其在钢铁工业中的应用。
针对高中年级学生的认知特点,课程内容以理论联系实际为主,注重培养学生的动手操作能力和解决实际问题的能力。
在教学过程中,教师应关注学生的个体差异,采用多元化的教学方法,提高学生的学习兴趣和参与度。
二、教学内容1. 转炉的基本结构与工作原理- 转炉的构造及各部分功能;- 转炉冶炼过程的基本步骤;- 转炉冶炼过程中发生的化学反应。
2. 转炉冶炼工艺及操作要点- 冶炼过程中温度控制、氧气流速等关键参数的影响;- 转炉操作的安全生产注意事项;- 转炉冶炼过程中的节能环保措施。
3. 转炉冶炼过程中的数学模拟与实验- 转炉冶炼过程数学模型的基本原理;- 实验方案设计及实验操作方法;- 数据处理与分析方法。
4. 转炉在钢铁工业中的应用与前景- 转炉在钢铁生产中的地位与作用;- 我国转炉冶炼技术的发展现状与趋势;- 转炉冶炼技术的未来发展方向。
教学内容安排与进度:第一周:介绍转炉的基本结构与工作原理;第二周:讲解转炉冶炼工艺及操作要点;第三周:进行转炉冶炼过程的数学模拟与实验;第四周:探讨转炉在钢铁工业中的应用与前景。
120吨转炉炼钢车间设计
炼钢车间设计氧气顶吹转炉炉型设计及各部分尺寸1.1 转炉炉型及其选择转炉由炉帽、炉身、炉底三部分组成、由于炉帽(截锥形)和炉身(圆柱形)的形状没有变化。
把炉型分为筒球型、锥球型和截锥型等三种。
(a)(b)(c)(1)筒球型。
熔池由球体和圆柱体两部分组成。
炉型形状简单,砌砖方便,炉壳容易制造,被国内外大、中型转炉普遍使用。
(2)锥球型。
熔池由球缺体和倒截锥体两部分组成。
与相同容量的筒球型比较,锥球型熔池较深,有利于保护炉底。
在同样的熔池深度的情况下,熔池直径可以比筒球型大,增加了熔池反应面积,有利于去磷、硫。
我国中小型转炉普遍采用这种炉型。
(3)截锥型。
熔池为一个倒截锥体。
炉型构造较为简单,平的熔池较球型底容易砌筑。
在装入量和熔池直径相同的情况下,其熔池最深,因此不适用于大型容量炉。
我国30t 以下的转炉采用较多。
经过比较,由于筒球型转炉砌筑方便且炉壳容易制造以及考虑到本设计所需熔池容量为120t ,所以选择了筒球型。
1.2 转炉炉型各部分尺寸确定1.2.1 熔池尺寸(1)、熔池直径D 。
熔池直径指转炉熔池在平静状态时金属液面的直径。
它主要与金属装入量和吹氧时间有关。
我国设计部门推荐的计算熔池直径的经验公式为:t GK D式中 D ——熔池直径,m ;G ——新炉金属装入量,t ,可取公称容量;K ——系数,参见下表1-1;t ——平均每炉钢纯吹氧时间,min ,参见下表1-2。
熔池直径为:m t GK D 66.474.27.1161207.1=⨯=⨯==(2)熔池深度h 。
熔池深度指转炉熔池在平静状态时,从金属液面到炉底的深度。
对于一定容量的转炉,炉型和熔池直接确定后,可以用几何公式计算熔池深度h 。
因为所取为筒球型转炉,所以通常球缺体的半径R 为熔池直径D 的1.1~1.25倍。
本设计去1.1,当R=1.1D 时,熔池体积V 池和熔池直接D 及熔池深度h 有如下关系:V 池=0.79hD 2-0.046D 3根据炉子容量与钢水密度可以确定V 池,钢水密度可以根据经验公式计算如下:取钢水温度为1600。
120t转炉炼钢电气自动化方案
120t转炉炼钢工程电气自动化方案11.5 电气自动化及仪表11.5.1概述建设120吨氧气顶吹转炉,一台板坯连铸机。
予留一台4机4流方坯连铸机。
11.5.2供配电11.5.2.1供电原则根据就近供电的原则,炼钢厂区设35kV变电所一座(详见35KV 变电所叙述部分),转炉车间的高压电源均来自35kV变电所.依据低压配电深入负荷中心原则,按负荷情况在厂区内分散设变电所和配电设施.35kV变电所以放射式主供炼钢车间变电所、吊车变电所、除尘变电所、水泵房变电所、连铸车间变电所、煤气加压站变电所、OG风机、转炉二次除尘风机、二次除尘风机、地下料仓除尘风机等。
11.5.2.2低压变电所设置根据厂区负荷分配情况,设7座车间变电所。
1).设两台1600 kVA变压器,负责厂房跨的所有吊车供电.2). 在转炉加料跨旁建一转炉车间变电所,其中设两台1250 kVA变压器,负责整个转炉车间低压供电.3). 在二次除尘设两台500 kVA变压器,负责一、二次除尘系统低压供电.4). 在循环水泵房建一低压变电所,设四台1600 kVA变压器,和一台1000 kVA变压器(其中1000 kVA变压器高压电源由厂方提供,用于事故水电源),负责整个转炉及板坯连铸机的水处理系统低压供电;5). 在地下料仓皮带通廊下建一低压变电所,设2台630 kVA变压器,负责地下料仓、污泥脱水间、沉淀池等系统的低压供电; 6). 在连铸跨新建的两台连铸机附近建一低压变电所,设两台1250 kVA变压器,负责两台连铸机低压供电。
7)在煤气加压站附近建一低压变电所,设两台630 kVA变压器,负责煤气加压站及煤气柜的低压供电8)在空压站毗邻建一低压变电所,设两台1250 kVA变压器,负责空压机等的低压供电.该变电所按二期设计.所有的变压器6 kV高压电源均引自35kV变电所。
各个变电所低压负荷如下:11.5.3电气传动11.5.3.1 转炉本体转炉的倾动及氧枪提升均采用交流变频调速装置控制,倾动系统共3套,每个转炉的4台电机分别由4台变频器控制。
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学号:201230090河北联合大学成人教育毕业设计说明书论文题目:120转炉炼钢设计学院:河北联合大学继续教育学院专业:大专班级:12冶金姓名:张强指导教师:刘增勋2014 年11 月20 日目录目录 (1)序言 (2)120T 转炉炉型设计 (2)1.设计步骤 (2)2.炉型设计与计算 (2)3.炉衬简介 (5)120T 转炉氧枪喷头设计 (7)1.原始数据 (7)2.计算氧流量 (7)3.选用喷孔参数 (7)4.设计工况氧压 (7)5.设计炉喉直径 (8)6.计算 (8)7.计算扩张段长度 (8)8.收缩段长度 (8)9.装配图 (8)120T 转炉氧枪枪身设计 (9)1.原始数据 (9)2.中心氧管管径的确定 (9)3.中层套管管径的确定 (10)4.外层套管管径的确定 (10)5.中层套管下沿至喷头面间隙的计算 (10)6.氧枪总长度和行程确定 (11)7.氧枪热平衡计算 (11)8.氧枪冷却水阻力计算 (11)结束语 (13)参考文献 (14)致谢 (15)序言现在钢铁联合企业包括炼铁,炼钢,轧钢三大主要生产厂。
炼钢厂则起着承上启下的作用,它既是高炉所生产铁水的用户,又是供给轧钢厂坯料的基地,炼钢车间的生产正常与否,对整个钢铁联合企业有着重大影响。
目前,氧气转炉炼钢设备的大型化,生产的连续化和高速化,达到了很高的生产率,这就需要足够的设备来共同完成,而这些设备的布置和车间内各种物料的运输流程必须合理,才能够使生产顺利进行。
转炉是炼钢车间的核心设备,设计一座炉型合理满足工艺需求的转炉是保证车间正常生产的前提,而炉型设计又是整个转炉设计的关键。
120T 转炉炉型设计1. 设计步骤1.1 列出原始条件:公称容量,铁水条件。
废钢比,氧枪类型以及吹氧时间等。
1.2 根据条件选炉型1.3 确定炉容比1.4 计算熔池直径,熔池深度等尺寸1.5 计算炉帽尺寸1.6 计算炉身尺寸1.7 计算出钢口尺寸1.8 确定炉衬厚度1.9 确定炉壳厚度1.10 校核 H/D1.11 绘制炉型图2. 炉型设计与计算2.1 本次设计任务:设计 120T 转炉炉型(1) 原始条件 炉子平均出钢量为 120t ,钢水收得率为 90% ,最大废钢比取 10% , 采用废钢矿石法冷却。
铁水采用P80低磷生铁[W (si)≤0.85%,W (F)≤0.2% W (5)≤0.05%] ; 氧枪采用三孔拉瓦尔型喷头,设计氧压为 1.0mpa (2) 炉型选择根据原始条件采用锥球形炉型作为此次设计的转炉炉型 (3) 炉容比,取 V/T=0.989 2.2 炉型尺寸的计算 (1) 熔池尺寸的计算A : 熔池直径计算:计算公式 : tG KD = 熔池直径式中 : K — 常数,取 1.57 ; G — 金属装入量, t ; T — 吹氧时间, min 。
确定初期金属装入量为 G=2T/2+B*1/2式中: T —— 平均出钢量为, 120t ; B —— 常数,取 15% ; η金—— 金属收得率为 90% ; G=)(金t T 17.1209.01%15212021*%1522=⨯+⨯=+ηV 金=G/ρ金=120.17/6.8=17.67(m 3) B :确定吹氧时间:根据生产实践,吨钢耗氧量一般低磷铁水约为 50~57 则供氧强度=吨钢耗氧量/吹氧时间=57/14=4.07[m 3/(t*min)] D=1.571417.120=4.6(m ) 炉深度计算锥球型熔池深度的计算公式为:)(46.16.47.06.404.067.177.004.02323m D D V h =⨯⨯+=+=金 熔池其他尺寸的确定球冠的弓形高度: h 1=0.15D=0.15×4.6=0.69(m ) 炉底球冠曲率半径:R=0.91D=0.91×4.6=4.19(m )2.3炉帽尺寸的确定(1) 炉口直径 d0: d 0=0.48D=0.48×4.6=2.21(m ) (2)炉帽倾角 θ 取 64° ; (3) 炉帽高度 (H 帽 ) 45.464tan )4.274.6(210=⨯-=帽H (m ) 式中: H o —— 炉口高度,取 0.4m 整个炉帽高度为: H 帽=H 膛+H 口=4.45+0.4=4.85(m ) 在炉口设置水箱式水冷炉口)(1.264.04.244.24.26.46.445.212412322202002m H d d D D H V =⨯⨯++⨯+⨯⨯=⋅⋅+⋅+⋅⋅=ππππ)()(帽帽2.4 炉身尺寸确定 (1) 炉膛直径 ( 无加厚段 )(2) 根据选定的炉容比为 0.989 ,可求出炉子总容积为 V 总=0.989×120=118.68(m 3)V 身=V 总—V 金—V 帽=118.68—17.67—26.1=74.91(m 3) (3)炉身高度:H 身=)(身m D V 51.46.4491.74422=⨯=⨯ππ则炉型内高 : H 内=h+H 帽+H 身=1.46+4.85+4.51=10.82(m ) 2.5 出钢口尺寸计算(1) 出钢口直径 : d T =)(17.0)(52.167.163m cm T ==+ (2) 出钢口衬砖外径 d st =6d T =6×0.17=0.72(m ) (3) 出钢口长度 L T =7d T =7×0.17=1.19(m) (4) 出钢口倾角β取 18° 2.6 炉衬厚度确定炉身工作层选 700(mm) ,永久层 115(mm) ,填充层取 100(mm )总厚度为 700+115+100= 915(mm) 。
炉壳内径为 : D 壳内 =4.6+0.915×2=6.43(m)炉帽和炉底工作层均选 600mm ,炉帽永久层 150mm ,炉底永久层用标准镁砖立砌一层 230mm ,黏土砖平砌三层 65×3= 195mm ,则炉底砖衬总厚度为: 600+230+195= 1025mm 故炉壳内型高度为: H 壳内=10.82+1.025=11.845(m )工作层材质全部用镁碳砖。
2.7炉壳厚度确定炉身部分选 75mm 厚的钢板,炉帽和炉底部分均选用 65mm 厚的钢板, 则H 总=11.845+0.065=11.91(m ) D 壳=6.43+2×0.075=6.58(m ) 炉壳转角半径SR 1=SR 2=900(mm) SR 3=0.5底δ=0.5×1025=510(mm) 2.8验算高宽比==58.691.11壳总D H 1.81 符合高宽比的推荐值,因此认为所涉及的炉子尺寸是基本合适的。
3. 炉衬简介 3.1 炉衬组成转炉炉衬由永久层,填充层和工作层组成。
永久层紧贴着炉壳钢板,通常是用一层镁砖或铝砖侧砌而成,其作用是保护炉壳。
修炉时一般不拆除炉壳永久层填充层介于永久层和工作层之间,一般用焦油镁砂或焦油白云石料捣打而成。
工作层直接与钢水,炉渣和炉气接触,不断受到物理的,机械的和化学的冲刷,撞击和侵蚀作用,另外还要受到工艺操作因素的影响,所以其质量直接诶关系到炉龄的高低。
国内外中小型转炉 普遍采用焦油白云石或焦油镁砂质大砖砌筑 炉衬。
为提高炉衬寿命,目前已广泛使用镁质白云石为原料的烧成油浸砖。
我国大中型转炉多采用镁碳砖。
3.2 炉衬砌筑(1) 砌筑顺序: 转炉炉衬砌筑顺序是先测定炉底中心线,然后进行炉底砌筑,在进行炉身,炉帽和炉口的砌筑,最后进行出钢口炉内和炉外部分的砌筑。
(2) 砌筑要求① 背紧,靠实,填满找平,尽量减少砖缝;②工作层实行干砌,砖缝之间用不定型耐火材料填充,捣打结实;③要注意留有一定的膨胀缝。
3.3 提高炉衬寿命的措施(1) 提高耐火材料的质量;(2) 采用均衡炉衬提高砌炉质量;(3) 改进操作工艺;(4) 转炉热态喷补;(5) 激光监测;(6) 采用溅渣护炉技术。
120T 转炉炉型示意图120T 转炉氧枪喷头设计氧枪是氧气转炉炼钢的关键设备,氧枪管直径取决于转炉大小,有较规范的设定尺寸。
而氧枪喷头的形状和孔数各异,就成为设计的重要内容。
经多年的炼钢实践,收缩—扩张的拉瓦尔型三孔喷头已为许多炼钢车间所普遍采用,而大型转炉对4孔、5孔等多孔喷头改善吹炼操作有更大的兴趣。
喷头每个孔的氧流量从最小20Nm3/t·min到最大283Nm3/t·min,氧射流速度在457~518m/s之间变化,取决于使用时的工况氧压和喷出口面积对喉口面积之比。
进行氧枪喷头设计之前,必须十分慎重地确定氧枪喷头设计所需要的初始数据,包括氧流量、氧气压力、纯吹氧时间、输氧管道的压力范围、熔池深度、铁水成分等。
由于一些炼钢车间缺乏准确的计量仪表,往往给出的数据不准确。
就应当到冶炼现场去观察具体条件,结合实践经验确定出几个最关键的初始数据。
氧枪是氧气顶吹转炉炼钢的关键设备.氧气是通过形状复杂的氧枪喷头供给转炉熔池进行冶炼操作的。
合理的氧枪喷头参数可以获得最佳的冶炼操作.容易化渣.吹炼过程平稳.减少喷溅.金属收得率高.并提高了氧气利用率。
1.原始数据转炉公称容量120t,低磷铁水,冶炼低碳钢;转炉参数:炉熔比V/T=0.989,熔池直径D=4600mm,有效高度H内=9960mm,熔池深度h=1460mm。
2.计算氧流量吨钢耗氧量57m3,吹氧时间14min,则氧流量qv=57×120/14=488.57(m3/min)3.选用喷孔参数出口马赫数为M=2.0,采用三孔拉瓦尔型喷头,喷孔夹角为10°。
4.设计工况氧压查等熵流表,当M=2.0时,p/p0=0.1278,定P膛=1.3×105Pa,则)膛设Pa p p p p (1017.101278.0103.1/550⨯⨯==5. 设计炉喉直径每孔氧流量q=qv/3=488.57/3=162.86(m 3/min )利用公式0784.1T p A C q T D设=,令C D =0.9,T 0=290K ,p 设=10.17×105Pa ,则 162.86=1.784×0.9×29031017.1052⨯⨯⨯⨯T d π求得d T =0.04m=40mm 取喉口长度L T =20mm 。
6. 计算依据M =2.0,查等熵流表A 出/A 喉=1.688 d 出=d T ×喉A A /=40×1.3=52(mm ) 7. 计算扩张段长度取半锥角为5°,则扩张段长度L 2==-=-)()()()扩出5tan 240522tan 2(a d d T 68.97(mm ) 8. 收缩段长度取收缩a 收=50°,则收缩半角为25°,收缩段的长度由作图法确定,L 1=68.97mm 。