年产330万吨转炉炼钢车间设计
年产370万吨连铸坯的转炉炼钢车间工艺设计毕业设计论文
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):专业:学生姓名:学号:指导教师(签名):主管院长(主任)(签名):时间:毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
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本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
设计一座年产350万吨良坯的转炉炼钢车间_本科毕业设计论文
江西理工大学本科毕业设计(论文)题目:设计一座年产350万吨良坯的转炉炼钢车间学院:材料与化学工程学院专业:冶金工程江西理工大学毕业设计(论文)任务书冶金工程专业06 级(10届)3 班学生肖山题目:设计一座年产350万吨良坯的转炉炼钢车间原始依据(包括设计(论文)的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等):本设计是在学生系统学习钢铁冶金专业知识的基础上,以及认真仔细地钢铁厂实地实习考察的基础上进行的。
通过课程学习、实习考察使得学生掌握了大量的设计资料,具有良好的工作基础和设计条件。
近年来,我国钢铁行业得到迅猛发展,急需该方面专业的技术人才。
通过该设计使学生对钢铁厂生产工艺流程、主要技术条件、冶金计算、冶金设备等实际生产情况有比较全面的了解和掌握,使学生成为符合需要的合格专业技术人才。
主要内容和要求:(包括设计(研究)内容、主要指标与技术参数,并根据课题性质对学生提出具体要求):1、厂址与生产能力的选择2、物料平衡与热平衡计算:平衡计算以100Kg铁水为基础进行计算。
3、氧气转炉设计4、氧枪设计5、氧气转炉炼钢车间设计6、车间生产概述7、转炉车间人员编制8、技术经济分析图纸:转炉主体设备图一张;转炉车间平面、剖面示意图各一张。
其中剖面示意图要求用计算机CAD软件绘图。
日程安排:第4周—第6周收集原始资料并进行文献检索,撰写开题报告。
第7周—第10周冶金计算、设备选择计算第11周—第13周图纸绘制及论文编写第14周毕业答辩主要参考文献和书目:1、李传薪主编,《钢铁厂设计原理》,冶金工业出版社,2005.2、戴云阁等,《现代转炉炼钢》东北大学出版社,1998.3、王德全主编,《冶金工厂设计基础》东北大学,1998.4、杜挺等编,《钢铁冶炼新工艺》,北京大学出版社,19945、潘旒淳主编,《炼钢设备》,冶金工业出版社,1992。
6、陈家祥主编,《钢铁冶金学(炼钢部分)》,冶金工业出版社,1990。
7、其它相关科技期刊文章指导教师签字:年月日教研室主任签字:年月日教学院长签字:年月日注:1、本表可自主延伸 2、本表一式两份,一份下达给学生,一份装订在《指导教师日志》中。
年产330万吨热轧板带钢车间工艺设计-_学位论文
年产330万吨热轧板带钢车间工艺设计摘要钢铁业是一个国家基础工业中非常重要的组成部分,也是国家经济发展的重要支柱。
我国钢铁工业发展较快,工艺结构逐步改善,但生产专业化自动化程度低,技术不够先进等等,导致还有很多产品需要从国外进口。
这些年来,随着我国的经济发展,热轧板带钢在国内市场的需求空间越来越大,为弥补我国宽带钢供应不足而设计此热轧带钢车间。
根据设计任务书要求,本车间设计年产量热轧钢卷330万吨;钢种有普碳钢,优质钢和低合金钢;产品规格为1.0~15㎜×750~1650㎜。
设计内容主要包括:产品方案,工艺流程,设备选择及生产能力计算,车间平面布置,环境保护等。
本车间采用常规半连轧工艺。
板坯全部采用连铸坯。
为减少坯料规格,简化轧制程序,采用定宽压力机。
为提高产品质量,精轧机各架全采用CVC轧机。
为提高设计效率和质量;采用VB语言编制了压下规程程序;采用CAD绘制车间平面布置图。
关键词:车间设计,热轧带钢,CVC轧机1 概述1.1 热轧板带钢发展史在工业现代化进程中国,钢铁行业一直处于基础产业的地位,在国民经济中所起的作用很重要,是衡量一个国家的工业、农业、国防和科学技术的四个现代化水平的标志。
热轧带钢是重要的钢材品种,对整个钢铁工业的技术进步和经济效益有着重要影响。
热轧板带钢轧机的发展已有80多年历史,汽车工业、建筑工业、交通运输业等的发展,使得热轧及冷轧薄钢板的需求量不断增加,从而促使热轧板带钢轧机的建设获得了迅速和稳定的发展。
从提高生产率和产品尺寸精度、节能技术、提高成材率和板形质量、节约建设投资、减少轧制线长度实现紧凑化轧机布置到热连轧机和连铸机的直接连接布置,热轧板带钢生产技术经历了不同的发展时期。
热轧带钢产品主要以钢卷状态供给冷轧机作原料,同时也直接向用户和市场销售热轧钢卷和精整加工产品,即平整钢卷、分卷钢卷、纵切窄带钢卷、横切钢板,最近几年又有经过酸洗的热轧钢卷作为成品进入销售市场。
年产330万吨转炉炼钢车间设计
年产330万吨全连铸坯的转炉炼钢车间工艺设计专业:冶金工程姓名:朱江江指导老师:折媛摘要本设计的主要任务是设计一座年产330万吨方坯的转炉炼钢车间。
本设计从基础的物料平衡和热平衡计算开始,主要包括以下几部分:转炉炉型设计、氧枪设计、转炉车间设计、连铸设备的选型及计算、以及炼钢操作制度和工艺制度,其中,转炉炼钢车间设计是本设计的重点与核心。
本设计设有转炉两座,转炉大小均为150t,平均吹氧时间为38min,纯吹氧时间为18min,转炉作业率为80%,转炉的原料主要有铁水、废钢以及其它一些辅助原料。
连铸坯的收得率为98%,另外本车间炉外精炼主要采用了喂丝以及真空脱气手段。
本车间的浇注方式为全连铸。
车间的最终产品为方坯。
此次的设计任务更加巩固了我所学的专业知识,与此同时也更加了解了转炉炼钢车间的各道工艺流程,为以后的工作打下了良好的基础。
关键词:顶底复吹转炉炼钢车间精炼连铸AbstactThe main task of this design is designing a plant wich perduce 3.3 million tons of steel per year. It is become the foundation of the material and thermal calculation, mainly include the following parts: the bof model designing, oxygen lance designing, equipment selection and calculation of continuous caster ,besides,also including operating and process system of steelmaking ,the core of the design is plant layoutingThis design has two 150t converter for steelmaking, the average time of oxygen applying is 38min ,pure oxygen applying time is 18min, the efficient of the bof is 80% , scrap metal and other auxiliary materials. The rate of casting billet is 98%, in addition , refining mainly adopts wire feeding and vacuum deairing, The final product is billet.The design more strengthened my major knowledge, at the same time also understand more about the converter steelmaking of each process , laiding a good foundation for the work of future.Keywords: top and bottom combined blown converter steelmaking refining casting continuous casting目录1 绪论 (7)1.1转炉冶炼原理简介[1] (7)1.2氧气转炉炼钢的特点 (8)1.3设计原则和指导思想 (8)1.4产品方案 (9)2 氧气转炉炼钢车间 (11)2.1初始条件 (11)2.2公称容量选择[2] (11)2.3转炉座数的确定 (11)2.4根据生产规模和产品方案计算出年需钢水量。
设计一个年产300万吨合格连铸坯的转炉炼钢车间 摘要
摘要由于市场对钢材的大量需求,现代化的炼钢设备都在向着大型化的方向发展,本设计主要是模拟建立一个现代化年产300万吨的中型炼钢企业,以满足市场对钢材的需求,促进经济的稳定发展。
设计为氧气顶吹转炉工艺,转炉的公称容量为150吨,冶炼时间需要40分钟。
其中,仅有16.5分钟时间用于实际的吹氧过程。
其余时间(23.5分钟)为炉子装料、取样并检测钢液成分、以及测量钢液温度、出钢、倒渣等各过程所需时间之和。
转炉的吹炼模式采用2吹2。
车间设有1座RH精炼炉和2套板坯连铸机,预计年生产能力为300万吨良坯钢。
本设计对物料平衡和热平衡,炉型的计算,炉外精炼,连铸以及烟气净化系统等做了详细的介绍。
关键词:150吨氧气顶吹转炉;炼钢;连铸。
AbstractBecause of the high demand for steel market, modern steel-making equipment toward the direction of bigness in development, this design is mainly simulation in liupanshui city to build a modern yearly produces 300 tons of medium-sized steelmaking enterprise, to meet the market demand for steel, and promote steady economic development.The design for a representative of oxygen blowing the top of each furnace for the production of 150 tons of liquid steel, and smelting time is 40 minutes. Of these, only 16.5 minutes for the actual oxygen blowing process. The remaining time (23.5 minutes) for the stoves, filling, sampling and testing of liquid ingredients, and measuring the temperature of liquid steel, steel, inverted, and other residue of the process and time required. Design of the scale of production for the three 3 million tons of oxygen BOF, one RH refining and one set of continuous casting equipments, which are expected annual production capacity of 3 million tons of steel billet. The design of the material balance and thermal balance, the furnace shape, refining, continuous casting and the flue gas purification system, a detailed introduction were finished.Keywords: BOF of 150 tons; steelmaking; continuous casting。
年产万吨钢坯电炉炼钢车间初步设计
年产万吨钢坯电炉炼钢车间初步设计1. 背景介绍随着工业化进程的不断加快和钢铁产业的不断发展,需要建设能够满足大规模钢铁生产需求的电炉炼钢车间。
本文档旨在对年产万吨钢坯的电炉炼钢车间进行初步设计,以满足生产效率和质量的要求。
2. 设计目标年产万吨钢坯电炉炼钢车间的设计目标包括以下几点:•实现高效、稳定的钢铁生产,确保产能达到年产万吨的要求。
•优化生产布局,提高生产效率,同时保证安全生产。
•具备灵活性和可扩展性,便于应对市场需求的变化。
3. 车间布局设计3.1 主要区域划分年产万吨钢坯电炉炼钢车间的主要区域划分如下:•炼钢区:包括电炉和炼钢设备,进行铁水冶炼和钢水精炼的工艺过程。
•过程控制区:设有集中控制室,用于监控和控制整个炼钢过程。
•原料处理区:包括原料仓库、原料预处理设备等,用于对原料进行处理和配料。
•辅助设施区:包括办公区、设备维修区、库房等,用于支持炼钢生产和管理运营。
3.2 工艺流程设计年产万吨钢坯电炉炼钢车间的工艺流程如下:1.原料处理:通过原料仓库将原料(铁矿石、废钢等)送入预处理设备进行初步处理和配料。
2.炼钢过程:将预处理后的原料投入电炉,经过加热、冶炼和精炼等工艺过程,得到优质的钢水。
3.出钢:将钢水流入连铸机,通过连铸机成型,形成钢坯。
4.表面处理:对钢坯进行表面除油、喷砂等工艺处理,提高表面质量。
5.检测和质量控制:对钢坯进行物理和化学检测,保证产品质量符合标准要求。
6.包装和出货:对合格的钢坯进行包装,并按订单要求进行出货。
4. 设备选型和布置4.1 电炉选型年产万吨钢坯电炉炼钢车间的主要设备之一是电炉。
根据生产需求和技术要求,选用适当容量和高效率的电炉。
4.2 其他设备选型根据车间的实际情况,选用适当的设备,如炉盖起重机、原料处理设备、连铸机等。
选型时需要考虑设备的性能、稳定性、能耗和维护等因素。
4.3 设备布置根据车间布局和工艺流程,合理布置设备,保证生产流程的顺畅和安全。
转炉炼钢车间布置
转炉炼钢车间布置1、转炉应采用高架式布置。
转炉主操作平台面标高,应按低于转炉耳轴标高的1/2炉口内直径再减去150mm~300mm设计。
转炉耳轴标高应按炉体转动最大半径圆高出出钢钢包最高点200mm~300mm确定。
转炉采用下修方式时,应校核炉底车、修炉车的进出条件,在采用转炉炉内铁水预脱磷处理时,还应适应接受半钢水的转炉兑铁水包的布置高度。
2、转炉所在处的厂房柱间距,除应能布置包括倾动机构在内的全部转炉设备外,还应满足两相邻转炉的操作条件,可按表5.4.2选用。
表5.4.2 转炉所在处的厂房柱间距3、转炉炼钢车间主厂房宜采用多跨毗连的布置形式,应依次由加料跨、炉子跨、(精炼跨)和钢水接受跨组成。
炉子跨应设在加料跨与钢水接受跨之间,当转炉数量大于2时,宜在转炉跨与钢水接受跨之间设置独立的精炼跨。
浇注系统以后各跨的数量与参数,应根据连铸系统布置方案确定。
4、转炉炼钢车间主厂房各跨参数应符合下列规定:(1)加料跨:跨度宜为21m~30m,应根据转炉容量大小和废钢区、铁水区的工艺布置确定。
根据转炉兑铁水的关系确定起重机轨面标高,当轨面标高太高不便于废钢料槽配料作业时,废钢区可设置低轨起重机。
(2)炉子跨:跨度宜为12m~27m,应根据转炉容量大小和该跨内转炉散状料加料系统、修炉系统、烟气净化系统、汽化冷却烟道的汽包等设备的布置要求确定。
该跨的高度应根据汽包、氧枪与副枪升降装置的高度要求确定。
该跨间为多层平台结构时,应设置去各层平台的电梯与楼梯。
(3)精炼跨:跨度应为21m~30m,应根据总体工艺布置情况确定。
起重机轨面标高应按炉外精炼设备高度确定。
(4)钢水接受跨:跨度应为21m~33m,应根据总体工艺布置情况确定。
起重机轨面标高应按炉外精炼设备高度和连铸大包回转台的高度确定,并应保证钢包放入回转台后包括钢包加盖机构的最高点至起重机梁底防护结构下缘之间净空不小于0.5m。
5、转炉炼钢车间主厂房的工艺布置,应根据工艺流程按分区作业的原则确定,做到工艺顺行、物料流向和各工序作业互不干扰。
转炉炼钢的总体工艺设计
转炉炼钢的总体工艺设计1、转炉炼钢车间设计应根据产品大纲,确定转炉公称容量、转炉座数和炉外精炼的配置。
2、转炉炼钢车间内转炉座数宜配置2座或3座,不宜大于4座,不应设置备用炉座。
多于3座转炉的车间,转炉宜分组分开布置。
3、转炉的公称容量应为炉役期的平均出钢量,最大出钢量应为公称容量的1.05倍~1.10倍,转炉生产宜采用分阶段定量法操作。
4、转炉吹炼炉座的年生产能力应按下列公式计算:式中:Q——每一吹炼炉座年产合格钢水量(t/a);G——转炉炉役期内每炉平均出钢量(t/炉);T——每炉钢平均冶炼周期(min/炉);N——转炉的年有效作业天数(d/a);n1——年修炉天数(d/a);n2——年日常计划检修天数(d/a);n3——年车间集中检修天数(d/a);n4——年生产耽误天数(d/a)。
5、转炉炼钢车间的组成宜符合下列规定:(1)主要生产系统宜包括主厂房、铁水预处理站、废钢配料间、炉渣间、烟气净化及煤气回收设施、余热蒸汽回收设施;(2)辅助生产系统宜包括铁合金贮运设施、散状原料贮运设施、快速分析室、空压站、车间变配电所、水处理设施、除尘设施、生活福利设施;(3)设计可根据生产规模、原材料供应情况等具体条件确定车间实际组成。
6、铁水中含有可利用的铌、钒、钛等合金元素时,应采用合理的冶炼工艺予以回收。
7、新建转炉的冶炼控制,宜采用以副枪检测系统和(或)炉气成分连续分析系统作为实时信号反馈的动态闭环过程控制。
8、转炉的各种工艺过程和能源介质的工作参数,均应配置检测仪表,所有被检测参数应输入到基础自动化控制系统。
冶炼试样应采用快速分析系统,数据应传输到过程控制计算机系统。
9、转炉炼钢使用的气体介质、燃料、冷却水及其管道,应符合下列规定:(1)氧气、氩气、氮气、蒸汽、压缩空气和燃料的供应能力应按设计规定的工作制度配备,并应按吨钢耗量和转炉车间的小时生产率计算;(2)贮气罐容积应满足车间高峰用量,同时能适应用量的波动和当供应源因事故停供时,贮气罐的贮备量至少应能满足一炉钢冶炼的需要;(3)车间分期建设时,各种介质的主管道宜按最终规模一次建成,而相关公用设施可视具体条件,或在总图上预留发展面积,也可在厂房内预留增建机组的条件。
设计一座年产万吨良坯的转炉炼钢车间
设计一座年产万吨良坯的转炉炼钢车间背景介绍转炉炼钢车间是钢铁企业中重要的设施之一,用于将生铁和废钢进行冶炼和炼制,生产出良好品质的钢坯。
本文将介绍如何设计一座年产万吨良坯的转炉炼钢车间,以满足钢铁企业的生产需求。
工艺流程转炉炼钢车间的工艺流程通常包括以下几个步骤:1.废钢预处理:废钢经过分选、压块等工艺处理,以满足后续冶炼的要求;2.转炉冶炼:将生铁和废钢投入转炉中进行冶炼,通过吹氧、搅拌等控制参数,使炉内的成分达到预定要求;3.过程控制:对冶炼过程中的温度、压力、氧气吹入量等参数进行监控和调整,确保炉内的化学反应进行顺利;4.出钢操作:炼钢完成后,将炼钢渣和钢水分离,通过倾吊等工艺操作,将钢水倾入连铸机进行连铸;5.连铸过程:将钢水铸造成连续的坯料,在连铸机上进行拉伸、切割等操作,生产出相应规格的钢坯;6.冷却处理:将连铸坯料进行冷却处理,使其达到适合后续轧制加工的温度。
设备配置为了实现年产万吨良坯的转炉炼钢车间,需要合理配置以下关键设备:•转炉:根据产量要求选择适当规模的转炉,确保能够满足炼钢工艺的要求;•除尘设备:通过布袋除尘器等设备,对炼钢过程中产生的烟尘进行有效处理,减少对环境的影响;•吹氧设备:提供足够的氧气供应,在转炉冶炼过程中,通过吹氧操作促进化学反应的进行;•连铸机:选择合适规格的连铸机,能够实现稳定连铸生产,并保证坯料的质量;•冷却设备:通过冷却设备对连铸坯料进行快速冷却处理,确保其达到后续轧制工艺要求。
设施布局为了实现高效的运行和生产,转炉炼钢车间的设施布局应该合理设计,包括以下几个方面的考虑:1.原料区:合理划分废钢和生铁的存放区域,确保按需调配原料,并提供合适的设备进行前处理;2.转炉区:转炉应位于中心位置,便于对转炉冶炼过程进行监控和操作,同时设备之间的距离要合理,便于人员操作;3.出钢区:炼钢完成后,需要有足够的空间进行钢渣和钢水的分离操作,并能顺利将钢水倾入连铸机;4.连铸区:连铸机应根据产量设定合理数量,并合理布置连铸机的进出坯口位置,便于钢坯的连续生产;5.冷却区:钢坯在连铸后需要进行冷却处理,确保其达到后续轧制加工的要求,冷却区应根据产量和冷却时间合理设置。
300吨转炉炼钢车间设计
=8523-0.8358×(1600+273) =8523-1565 =6959 ㎏/m3 V 池=3×105÷6959=43.11 m3 因此 h
V池 0.046 D 3 0.79 D 2 43.11 0.046 6.213 0.79 6.212
表 3-1 氧气转炉平均冶炼时间 30 50 100-120 150 14~15 15~16 16~18 18~19 28~30 30~33 33~36 36~38
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间夹有一层石棉板绝热层。 永久层贴紧炉壳(无绝热层时) ,维修时一般不予拆除。其主要作用是保护 炉壳。该层常用镁砖砌筑。 填充层介于永久层与工作层之间, 一般用焦油镁砂捣打而成, 厚度 80~100 ㎜。 其主要功能是减轻炉衬受热膨胀时对炉壳产生挤压和便于拆除工作层。 也有 的转炉不设填充层。本设计取用 100 ㎜。 工作层系指与金属、熔渣和炉气接触的内层炉衬,工作条件极其苛刻。目 前该层多用镁炭砖和焦油白云石砖综合砌筑。 炉帽可用二部煅烧镁砖,也可根据具体条件选用其他材质。 转炉各部位的炉衬厚度设计参考值如下表。 表 2-1 转炉炉衬厚度设计参考值 转炉容量 炉衬各部位名称 <100 100~200 >200 本设计选用 永久层厚度/㎜ 60~115 115~150 115~150 120 炉帽 工作层厚度/㎜ 400~600 500~600 550~650 500 永久层厚度/㎜ 115~150 115~200 115~200 120 炉身(加料侧) 工作层厚度/㎜ 550~700 700~800 750~850 700 永久层厚度/㎜ 115~150 115~200 115~200 120 炉身(出钢侧) 工作层厚度/㎜ 500~650 600~700 650~750 700 永久层厚度/㎜ 300~450 350~450 350~450 400 炉底 工作层厚度/㎜ 550~600 600~650 600~750 600
年产350万吨炼钢生铁车间毕业设计
喷吹燃料系统 ●喷吹工艺:直接喷吹工艺 喷吹工艺: 喷吹工艺 喷吹设备: ●喷吹设备:由混合器或经 过分配器输送煤粉, 过分配器输送煤粉,通过喷枪送 到高炉直吹管吹入炉内
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炉顶设备 ●并罐式无料钟炉顶 ●旋转溜槽布料
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车间平面布置 • 半岛式布置 • 高炉和热风炉列线与车间调度线交角增 大到45° 大到 °; • 设有摆动流嘴,出一次铁可放置多个铁 设有摆动流嘴, 水罐车; 水罐车 • 在高炉两侧各有三条独立的有尽头的铁 水罐车停放线和一条辅助材料运输线。 水罐车停放线和一条辅助材料运输线。 出铁场与铁水罐车停放线垂直. 出铁场与铁水罐车停放线垂直
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高炉炉型
★炉缸直径:d=10.8m ★死铁层厚度:1.5m ★ 炉腹角:810 ★炉喉直径 :8.1m ★炉身角:840 ★炉腰高度:2.8m ★炉缸高度 :h1=3.5m ★炉腰直径 :11.8m; ★炉腹高度:3.5m ★炉喉高度:2.0m ★炉身高度 :29.8m
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高炉炉衬
• • • • • • 炉底: 炉底:采用全炭砖炉底 炉缸:采用炭砖炉缸, 炉缸:采用炭砖炉缸,以薄缝连接 炉腹:一层高铝砖, 炉腹:一层高铝砖,厚345mm 炉喉: 炉喉:炉喉钢砖 炉身: 炉身:冷却模块 炉腰:过度式, 炉腰:过度式,230+345高铝砖 高铝砖
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送风系统、渣铁系统、 送风系统、渣铁系统、除尘系统 送风系统: ●送风系统: • 高炉鼓风机用离心式二座高炉装三座,一台备 高炉鼓风机用离心式二座高炉装三座 离心式二座高炉装三座, 用; • 每座高炉配备 座改进型内燃式热风炉。 每座高炉配备3座改进型内燃式热风炉 座改进型内燃式热风炉。 ●渣铁系统: 渣铁系统: 渣铁系统 • 采用轮法粒化渣处理工艺; 采用轮法粒化渣处理工艺; • 铁水处理采用铁水罐车和铸铁机。 铁水处理采用铁水罐车和铸铁机。 采用 ●除尘系统 : 除尘系统 • 高炉煤气为传统的湿法除尘; 高炉煤气为传统的湿法除尘; • 出铁均采用布袋
炼钢车间设计
北京科技大学设计说明书
1.转炉计算 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 31 1.1 炉型设计及计算,划出炉型纵剖面图„„„„„„„„„„„„ 31 1.2 炉衬材质选定及其钢板的选定„„„„„„„„„„„„„„„ 33 1.3 校核转炉的高径比„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 34
3.连铸机设计 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 37 3.1 连铸坯断面„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 37 3.2 连铸机主要工艺参数的确定„„„„„„„„„„„„„„„„ 37 3.3 连铸机生产能力„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 39 3.4 结晶器选型及主要参数的选定„„„„„„„„„„„„„„„ 40 3.5 二冷系统的支撑和冷却方式及主要参数的选定„„ „„„„„„40 3.6 拉坯矫直装置的选定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 42 3.7 铸坯切割设备及切割区长度的选定„„„„„„„„„„„„„ 42
送入小方坯连铸机保护浇注,出坯后热装热送。
表 1-2 45 号钢国标化学成分
元素
%C
%Si
%Mn
%P
%S
成分范围
0.42-0.50 0.17-0.37 0.50-0.80 ≤0.035 ≤0.035
45 钢 属 中 碳 钢 ,碳 是 影 响 其 性 能 的 关 键 元 素 ,也 是 炉 前 控 制 的 难 点 。
2.浇注系统设备及其计算 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 46 2.1 钢包容量、数量和钢包车的选定„„„„„„„„„„„„„„ 46 2.2 钢包载运装置的选定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 46 2.3 中间包型式、配置及主要工艺参数的确定„„„„„„„„„„ 47
年产320万吨合格铸坯的转炉炼钢车间工艺设计
西安建筑科技大学本科毕业设计(论文)任务书题目:年产320万吨合格铸坯的转炉炼钢车间工艺设计院(系):专业:学生姓名:学号:指导教师(签名):主管院长(主任)(签名):时间:年产320万吨合格铸坯的转炉炼钢车间工艺设计设计总说明本设计根据设计任务书的要求,结合所学专业理论知识,对炼钢厂从原料供给到炼钢过程,最后到连铸出坯等流程进行了全面的设计。
根据生产钢种及车间规模,选择的工艺流程是:BOF-LF-CC。
设计以炼钢车间为主体,并重点针对顶底复吹转炉。
在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型号及参数进行了选择和设计,对车间人员编制及技术经济指标进行了计算,并且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工作。
编写说明书一份,绘制转炉炉型图、车间平面图和剖面图各一张,完成专题写作及外文翻译。
关键词:转炉炼钢车间;工艺设计;物料平衡及热平衡计算;炉外精炼;连铸Designing of the BOF Steelmaking Processing for the Annual Output of 3.2Million-ton SlabAccording to the design requirements of the mission statement,combined with the theoretical knowledge,from raw material supply to the steel making process,a slab continuous casting processing was designed. The processing is BOF-LF-CC. The steel-making plant is the main design project,the top and bottom blowing converter was selected. Based on the converter material balance and heat balance calculation,we completed the main equipment for steel-making plant selection and design parameters,and the completion of the main equipment selection,the design of steel-making process. Furthermore,the technical economy parameters was calculated,the main process plant layout and equipment layout were designed. Prepared a manual,drawing a converter furnace map,areal workshop and section plane blueprint .Translated a English paper into Chinese.Key words: BOF steel-making workshop;processing designing;converter material balance and heat balance calculation;Secondary refining;casting目录1炼钢车间设计方案 (1)1.1主要钢种及产品方案 (1)1.2工艺流程 (1)1.3转炉车间组成及生产能力的确定 (2)1.3.1车间组成 (2)1.3.2转炉车间生产能力的确定 (2)1.4主厂房工艺布置 (3)1.4.1原料跨间布置 (3)1.4.2炉子跨的布置 (3)1.4.3精炼跨的布置 (3)1.4.4浇注跨的布置 (3)1.5原材料方案设计 (4)1.5.1金属料 (4)1.5.2散状材料 (5)2物料平衡与热平衡 (5)2.1物料平衡 (5)2.1.1计算原始数据 (5)2.1.2物料平衡基本项目 (7)2.1.3计算步骤 (7)2.2热平衡计算 (15)2.2.1计算原始数据 (15)2.2.2计算步骤 (16)3顶底复吹转炉设计 (20)3.1炉型设计 (20)3.1.1炉型选择 (20)3.1.2主要参数的确定。
转炉炼钢车间设计
年产500万吨合格铸坯炼钢厂转炉炼钢系统设计冶金工程冶金06-3班邵志华指导老师:张芳摘要本设计的题目:年产500万吨合格铸坯炼钢厂转炉炼钢系统设计。
本说明书在实习和参考文献的基础上,对所学知识进行综合利用。
讲述了设计一转炉车间的方法和步骤,说明书中对车间主要系统例如铁水供应系统,废钢供应系统,散装料供应系统,铁合金供应系统,除尘系统等进行了充分论证和比较确定出一套最佳设计方案。
并确定了车间的工艺布置,对跨数及相对位置进行设计,简述了其工艺流程,并在此基础上进行设备计算,包括转炉炉型计算,转炉炉衬计算及金属构件计算,氧枪设计,净化系统设备计算,然后进行车间计算和所用设备的规格和数量的设计,在此基础上进行车间尺寸计算,确定各层平台标高。
最后对转炉车间设计得环境和安全要求进行说明。
为了更加详细说明转炉车间设计中的一些工艺及设备结构,本设计穿插了图形,为能够明确、直观的介绍了转炉炼钢车间的工艺布置。
关键词: 转炉;500万吨;设计;设备计算;车间计算第一章 文献综述 第二章 生产规模及产品方案2.1 金属平衡计算87%铁水 510.78万吨入炉金属料 587.1万吨13%废钢 76.32万吨 93%转炉钢水 546万吨97%钢包 529.62万吨 LF 精炼 529.62万吨3%损失 16.38万吨2%损耗 10.59万吨98%RH 精炼 519.03万吨0.7%损失 3.63万吨99.3%中间包 515.40万吨0.03%氧化铁皮 0.15万吨97.5%钢坯 502.51万吨1.2%连铸切头 6.18万吨1%中间罐结壳 5.15万吨0.5%连铸废品 2.51万吨99.5%合格坯500万吨图2.1 金属平衡表2.2 生产规模的确定该转炉车间的生产规模是年产合格铸坯500万吨。
2.2.1 转炉座数和大小的确定设计年产500万吨合格铸坯的转炉炼钢系统。
由金属平衡表计算可知,所需的转炉钢水年产量为546万吨。
毕业设计----年产305万吨的高炉炼铁车间
摘要本设计是根据唐山地区条件设计的一个年产305万吨的高炉炼铁车间。
整个车间的平面布置采用半岛式平面布置形式。
设计的高炉有效容积是2200m3。
其中高炉的炉衬设计方法采用的是均衡炉衬的方法,根据不同的冶炼条件砌筑不同的砖。
上部采用的砖型有高砖,下部采用的是全碳砖炉底。
冷却方式:炉身部分采用板壁结合的方式炉腰部分采用凸台冷却壁;炉缸和炉底采用光面冷却壁和水冷炉底结构。
设计的热风炉采用传统改进型内燃式热风炉。
蓄热式和燃烧室在同一炉壳内,中间用隔热墙隔开;采用眼睛型燃烧室。
这部分同时包括热风炉各种设备和阀门的选取计算。
上料系统采用的皮带机连续上料,同时增加了皮带的速度和宽度,满足高炉冶炼的要求。
炉顶装料设备采用串罐式无料钟炉顶装料。
喷吹系统增加了煤的数量,采用了单管路串罐式直接喷吹。
煤气处理设备采用的是湿法除尘设备。
所涉及的计算有高炉和热风炉尺寸的计算、高炉的物料平衡和热平衡计算以及热风炉风机的选择等。
关键词:高炉;热风炉;湿法除尘;风机;无钟炉顶AbstractA blast furnace plant of 3.05 million tons product annual was desigened in the in the paper according to Tangshan area condition. The horizontal layout of the whole plant is peninsula type layout.The dischargeable capacity of the BF in this design is 2200m3.among it, the BF lining adopted equalization lining method and was made of alumina brick and chayote in upper of BF and all carbon brick in the bottom of BF.The cooling methods were batten wall style in shaft, boss-cooling stave in bosh, smooth cooling stave in hearth and water-cooling stave in bottom of hearth.The air-stove was modified tradition style of internal combustion. The checker chamber and combustion chamber were in the same furnace shell and divided by heat insulation wall. And the combustion chamber was eye-style. Furthermore this part of the paper included the selection of various equipments and valves.The charging equipment used the belt machine to continuing supplying charge and the belt velocity and width were increased in order to meet the BF melting needs. The furnace roof equipment used string pot style of non-bell furnace roof. Injection system increased amount of coal and use single valve line sting pot direct injection. The gas treating system used hydro filter equipment.The computes in the paper have size of BF and air-stave, charge balance, heat balance and fan of air-stave choice, etc.Key word: blast furnace, air-stove, hydro filter, fan, non-bell furnace roof目录摘要 (I)Abstract (II)第一部分设计说明书 (1)引言 (2)1 绪论 (3)1.1 概述 (3)1.2 高炉生产主要经济技术指标 (3)1.3 高炉冶炼现状及其发展 (4)1.4 本设计采用的新技术 (5)2 高炉车间设计 (6)2.1 厂址的选择 (6)2.2 高炉炼铁车间平面布置应遵循的原则 (7)2.3 车间平面布置形式 (7)3 高炉本体设计 (8)3.1 高炉数目及总容积的确定 (8)3.2 炉型设计 (8)3.3 参数 (11)3.4 炉衬设计及高炉基础 (11)3.4.1 高炉炉基的形状及材质 (11)3.4.2高炉炉底和各段炉衬的选择、设计和砌筑 (13)3.5高炉冷却及钢结构 (14)3.5.1炉底冷却型式选择 (14)3.5.2高炉各部位冷却设备的选择 (15)3.5.3高炉供水量、水压的确定 (15)3.5.4风口数目及直径 (17)3.5.5铁口 (17)3.5.6炉壳及钢结构确定 (17)4 原料系统 (19)4.1 焦矿槽容积的确定 (19)4.1.1 贮矿槽和附矿槽的布置、容积及数目的确定 (19)4.1.2 焦矿槽的布置、容积及数目的确定 (20)4.2 槽上、槽下设备及参数的确定 (20)4.2.1 槽上设备 (20)4.2.2 槽下设备及参数选择 (20)4.3 皮带上料机能力的确定 (20)5 送风系统 (22)5.1 高炉鼓风机的选择 (22)5.1.1高炉入炉风量 (22)5.1.2 鼓风机风量 (22)5.1.3 高炉鼓风压力 (22)5.1.4 鼓风机的选择 (23)5.2 热风炉 (23)5.2.1 热风炉座数的确定 (23)5.2.2 热风炉工艺布置 (23)5.2.3 热风炉型式的确定 (23)5.2.4 热风炉主要尺寸的计算 (23)5.2.5 热风炉设备 (26)5.2.6 热风炉管道及阀门 (26)6 炉顶设备 (28)6.1 炉顶基本结构: (28)6.2 布料方式 (28)6.3 基本参数的计算 (29)7 煤气处理系统 (30)7.1 荒煤气管道 (30)7.1.1导出管 (30)7.1.2上升管 (30)7.1.3下降管 (31)7.2 除尘系统的选择和主要设备尺寸的确定 (31)7.2.1 粗除尘装置 (31)7.2.2 半精细除尘装置 (32)7.2.3 精细除尘装置 (32)7.2.4 布袋除尘器 (32)7.2.5 附属设备 (32)8 渣铁处理系统 (34)8.1 风口平台及出铁场 (34)8.2 炉渣处理设备 (34)8.3 铁水处理设备 (34)8.3.1 铁水罐车 (35)8.3.2 铸铁机 (35)8.3.3 铁水炉外脱硫设备 (35)8.4 铁沟流咀布置 (35)8.4.1 渣铁沟的设计 (35)8.4.2 流咀的设计 (36)8.5 炉前设备的选择 (36)8.5.1 开铁口机 (36)8.5.2 堵铁口泥炮 (36)8.5.3 堵渣机 (36)8.5.4 换风口机 (36)8.5.5 炉前吊车 (36)9 高炉喷吹煤粉系统 (37)9.1 煤粉制备系统 (37)9.1.1 煤粉制备工艺 (37)9.1.2 煤粉喷吹系统 (38)9.2 喷吹工艺流程 (40)第二部分物料平衡及热平衡计算 (41)1原始条件 (42)1.1 原燃料条件 (42)1.2主要技术经济指标 (42)2 工艺计算 (44)2.1 配料计算 (44)2.1.1原燃料成分的整理 (44)2.1.2预定铁水成分(%) (44)2.1.3 原燃料的消耗 (44)2.1.4渣量及炉渣成分的计算 (45)2.1.5生铁成分的校对 (46)2.2 物料平衡 (46)2.2.1 风量的计算 (46)2.2.2 炉顶煤气成分的计算 (46)2.2.3 物料平衡表的编制 (48)2.3 热平衡计算 (48)2.3.1 热收入的计算 (48)2.3.2 热支出的计算 (48)2.3.3 热平衡表的编制 (50)结论 (52)参考文献 (53)致谢 (54)第一部分设计说明书引言进入21世纪,国际钢铁工业的共同的时代命题是市场竞争力和可持续发展问题。
设计一座年生产355万吨全连铸转炉炼钢车间
设计一座年产355万吨全连铸转炉炼钢车间钢铁工业在国民经济中的地位和作用:材料技术,能源技术和信息技术是构成人类现代文明的三大支柱,材料是人类社会发展的物质基础和先导。
材料又分为金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料,金属材料是现代文明的重要支撑材料,没有金属材料便没有人类的物质文明。
国民经济各个部门都离不开金属材料,目前,尽管瓷材料、高分子材料和复合材料发展很快,但是金属材料在今后很长时间仍将占据主导地位。
金属材料包括钢铁材料和有色金属材料两大类,是整个原材料工业体系的重要组成部分,它与能源工业和交通运输业一样,是构成国民经济的基础产业。
由于铁在地壳中占5%,分布比较集中,适合大量开采和大规模冶炼加工,故在所有金属材料中属于成本低、储量大、用途广和可再生利用材料。
钢铁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。
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,都有着极大的影响。
世界经济发展到今天的水平,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,在可预见的时间,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、前联、日本、英国、德国、法国等国家的经济发展都都起到了决定性的作用。
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腾飞都发挥了至关重要的作用。
转炉炼钢技术的发展可划分为三个时期:1)转炉大型化时期(1950~1970 年)。
以转炉大型化技术为核心,逐步完善了转炉炼钢工艺与设备。
先后开发出大型化转炉设计制造技术、OG 法除尘与煤气回收技术、计算机静态与副枪动态控制技术、镁碳砖综合砌炉与喷补挂渣等护炉工艺技术。
2)转炉复合吹炼时期(1970~1990 年)。
年产300万吨合格铸坯转炉车间设计
年产300万吨合格铸坯转炉车间设计06冶金3班李朝阳指导教师董方(内蒙古科技大学材料与冶金学院冶金工程06-3班,内蒙古包头)摘要根据设计任务书的要求,完成年产300万吨合格铸坯的转炉车间设计。
在设计中,首先对转炉炼钢发展现状和趋势进行了全面综述,并系统阐述了目前转炉炼钢所采用的新技术、新工艺和新设备。
主要对转炉炼钢生产的生产规模、产品方案、工艺流程、车间组成和工艺布置进行设计,并对150吨顶底复吹转炉炉型、原材料的供应系统、供氧系统、转炉车间烟气净化系统、炉外精炼设备以及车间主厂房工艺布置进行了设计计算。
此外对转炉车间的一些主要附属设施进行了选择并给出了其技术性能参数。
并进行了技术经济分析。
关键词产品大纲;顶底复吹转炉;氧枪;转炉车间Abstract This paper is about the process which designed for the steel-making plant with a 3 million tons production per-year.Firstly,we have a overview of the current situation and trends of the converter steel-making,then we systematically expound the new technology,new technics and new equipment which we use.We mainly consider about the range of the production ,the blueprint,the procession and the composition and arrange for the workshop.Also the paper made the calculation about the plant which includes the material and heat balance calculation of the converter, design of the oxygen lance, the height and length of the converter stride and the feed stride, and the furnace type of top bottom combined blowing converter of 150 tons. In addition, the paper contains the choose of the main affiliation devices of the converter plant and the technique performance parameter.We also do the technical economy analysis.Key words Product outline; top and bottom blowing converter; oxygen lance; BOF shop1 文献综述1.1 我国转炉炼钢的发展现状作为转炉炼钢主要炉料的生铁逐年增长,为转炉炼钢钢产量的大幅度增长提供了良好而充裕的原料条件,与世界各主要产钢国家相比,我国铁钢比较高,近年来我国生铁、粗钢产量及铁钢比如图1.1所示。
年产300万吨合格连铸坯转炉炼钢厂设计
内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书题目:年产300万吨合格连铸坯转炉钢厂设计学生姓名:王建鹏学号:06专业:冶金工程班级:冶金2006-1班指导教师:董方教授年产300万吨合格连铸坯转炉钢厂设计摘要依照设计任务书的要求,完成年产300万吨合格铸坯转炉钢厂设计。
在设计中制定了产品大纲,打算生产的要紧钢种为普碳钢、优质碳素钢、合金结构钢、硅钢等。
设计内容分为以下几部份:150吨转炉设计、氧枪、供料系统、除尘系统设计,铁水预处置系统设计,炉外精炼系统设计,两台板坯连铸机设计,车间设计等,完成全连铸炼钢厂生产设备的选择计算。
依照所定的产品大纲,本次设计的全连铸钢厂采纳的工艺流程为:铁水预处置—顶底复吹转炉—LF钢包精炼炉—RH精炼炉—板坯连铸机。
采纳了长寿复吹、溅渣护炉、PLC自动操纵、煤气回收利用等一系列技术,使钢厂在物料消耗、资源利用、环境爱惜等方面达到国内先进水平。
设计进程中本着投资省、经济效益佳、多品种、高质量、生产平安、操作顺利、维修方便和符合国家产业政策的原那么,并参阅了相关文献资料,充分借鉴了国内外先进企业生产体会。
在设计中采纳了国内外钢铁生产的先进设备和技术,使以上生产方案具有科学性、先进性,经济合理,适应当前社会进展的需要。
关键词: 150t转炉;长寿复吹;LF钢包精炼炉;RH精炼炉Design of all continuous casting converter steel plant that can handle three million tons of qualified slabAbstractAccording to the design requirements of the mission, we accomplish annual output of 3 million tons of qualified casting slab converter steel plant design, we establish the product outline, planning production of the carbon steel,high quality carbon steel, structural alloy steel, ferrosilicon steel and so consists of the following parts: the 150t converter design, lance, feeding system,dust system design, the iron pretreatment design ,secondary refining design,slab caster design, casting steelworks completed all the relevant production equipment selection. The process of 100% continuous casting steel is:the iron pretreatment–top and bottom blowing converter –LF ladle refining furnace–RH refining furnace–continuous casting slab. The design adopt long service life combined blowing, splashing slag to protect furnace line, PLC autocontrol, the coal gas reclaiming and using and a series of advanced technology, this make the plant reach advanced level in the field of material consumption ,resource using, environmental protection etc.This design which I contrive base on to be less investment, be benefit in economic, have many brand , be high quality, produce safety, operate smooth, maintain convenience and regulating principle of the nation,and I refer to a great deal of stuff,a great deal of producing experience of advanced enterprise all over the world is fully the design,we adopt various new equipments and technique of the domestic and international metallurgy actively, Therefore, the produce scheme on the above is scientific, advanced and reasonable in economy, and adapt the demand at present.Keywords:150t converter;long service life combined blowing; LF ladle refining furnace; RH refining furnace目录摘要 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。
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年产330万吨全连铸坯的转炉炼钢车间工艺设计专业:冶金工程姓名:朱江江指导老师:折媛摘要本设计的主要任务是设计一座年产330万吨方坯的转炉炼钢车间。
本设计从基础的物料平衡和热平衡计算开始,主要包括以下几部分:转炉炉型设计、氧枪设计、转炉车间设计、连铸设备的选型及计算、以及炼钢操作制度和工艺制度,其中,转炉炼钢车间设计是本设计的重点与核心。
本设计设有转炉两座,转炉大小均为150t,平均吹氧时间为38min,纯吹氧时间为18min,转炉作业率为80%,转炉的原料主要有铁水、废钢以及其它一些辅助原料。
连铸坯的收得率为98%,另外本车间炉外精炼主要采用了喂丝以及真空脱气手段。
本车间的浇注方式为全连铸。
车间的最终产品为方坯。
此次的设计任务更加巩固了我所学的专业知识,与此同时也更加了解了转炉炼钢车间的各道工艺流程,为以后的工作打下了良好的基础。
关键词:顶底复吹转炉炼钢车间精炼连铸AbstactThe main task of this design is designing a plant wich perduce 3.3 million tons of steel per year. It is become the foundation of the material and thermal calculation, mainly include the following parts: the bof model designing, oxygen lance designing, equipment selection and calculation of continuous caster ,besides,also including operating and process system of steelmaking ,the core of the design is ingThis design has two 150t converter for steelmaking, the average time of oxygen applying is 38min ,pure oxygen applying time is 18min, the efficient of the bof is 80% , scrap metal and other auxiliary materials. The rate of casting billet is 98%, in addition , refining mainly adopts wire feeding and vacuum deairing, The final product is billet.The design more strengthened my major knowledge, at the same time also understand more about the converter steelmaking of each process , laiding a good foundation for the work of future. Keywords: converter steelmaking refining casting目录11.1 转炉冶炼原理简介[1]转炉炼钢是把氧气鼓入熔融的生铁里,使杂质硅、锰等氧化。
在氧化的过程中放出大量的热量(含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度),可使炉内达到足够高的温度。
因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。
氧气转炉生产的主要原材料是铁水,大多数情况下铁水由高炉攻击,而高炉的原材料是铁矿石;转炉生产出来的产品是钢坯(或钢锭),他们还不是最终成品,而必须经由轧钢机轧制成各种类型和规格的钢板、型钢和钢管等最终产品,提供给市场。
因此,氧气转炉不可能独立存在,它必须前有炼铁,后有轧钢,共同组成一个钢铁生产的联合体。
我们称这样的生产模式为钢铁联合企业。
从化学成分来看,刚和生铁都是铁碳合金,并还有Si、Mn、S、P等元素,由于C和其他元素的含量不同,所形成的组织不同,因而性能也不一样。
根据Fe——C相图,C含量在0.0218%-2.11%之间的铁碳合金为钢,它的熔点在1450-1500℃。
C含量在2.11%以上的铁碳合金称为生铁,熔点在1100-1200℃。
C含量在0.0218%一下的铁碳合金称为工业纯铁。
在钢中碳元素和铁元素形成Fe3C固熔体,随着碳含量的增加,其强度、硬度增加,而塑性和冲击韧性降低。
钢具有很好的物理、化学性能与力学性能,可进行拉、压、轧、冲、拔等深加工,其用途十分广泛。
若以生铁为原料炼钢,需氧化脱碳:钢种P、S含量过高分别会造成钢的“冷脆”性和“热脆”性,炼钢过程应脱出P、S;钢中氧含量超过限度会加剧钢的“热脆”性,并形成大量氧化物夹杂,因而要脱出氧;钢种含有H、N分别造成钢的氢脆和时效性,应该降低钢中的有害气体含量;夹杂物的存在会破坏钢基体的连续性,从而降低钢的力学性能,也应该去除:炼钢过程应提高温度达到出钢要求,同时还要加入一定种类和数量的合金,使钢的成分达到所炼钢种的规格。
综上所述,炼钢的基本任务包括:脱碳、脱氧、脱硫、脱磷;去除有害气体和夹杂,提高温度;调节成分。
炼钢过程通过供氧、造渣、加合金、搅拌、升温等手段完成炼钢基本任务。
氧气顶吹转炉炼钢过程,主要是降碳、升温、脱硫、脱磷以及脱氧和合金化等高温物理化学反应的过程,其工艺操作原则则是控制供氧、造渣、温度,以及加入合金材料等,以获得所要求的钢液,并浇成合格钢坯或钢锭。
1.2 氧气转炉炼钢的特点与平炉、电炉炼钢法相比,氧气转炉炼钢具有生产率高、刚中气体含量低、钢的质量好等特点。
氧气转炉炉内反应速度快,冶炼时间短,具有很高的生产效率。
随着转炉容量的增大,生产率进一步提高。
氧气转炉钢具有以下特点:(1)钢中气体含量少(2)由于炼钢主要原材料为铁水,废钢用量所占比例不大,因此Ni、Cr、Mo、Cu、Sn等残余元素含量低,由于钢中气体和夹杂少,具有良好的抗时效能力、能加工变形性能和焊接性能,钢材内部缺陷少。
不足之处是强度偏低,淬火性能稍次与平炉和电炉钢。
此外,氧气转炉钢的机械性能及其他方面性能也是良好的。
(3)原材料消耗少,热效率高,成本低。
氧气转炉的金属消耗率一般为1100~1140kg/t,比平炉稍高些。
耐火材料消耗仅为平炉的15~30%,一般为2~5kg/t。
由于氧气转炉是利用炉料本身的化学热和物理热,热效率高,不需外加热源。
因此燃料和动力消耗方面比平炉和电炉均低。
氧气转炉的高效率和低消耗,使钢的成本较低。
(4)原料适应性强。
氧气转炉对原料的适应性强,不仅能吹炼平炉生铁,而且能吹炼P(0.5~1.5%)和高P(>1.5%)生铁,还可以吹炼钒、钛等特殊成分的生铁。
(5)基建投资少,建设速度快。
氧气转炉设备简单,重量轻,所占的厂商面积和所需要的重型设备的数量比平炉车间少,因此投资比相同产量的平炉低30~40%。
而且生产规模越大,基建投资就越省。
氧气转炉车间的建设比平炉车间快得多。
氧气转炉炼钢生产比较均衡,有利于与连铸机配合。
还有利于开展综合利用,如煤气回收及实现生产过程的自动化。
近年来由于氧气转炉炼钢与炉外精炼技术相结合,所炼钢种进一步扩大,目前能生产的钢种近300个。
1.3设计原则和指导思想对设计的总要求是技术先进,工艺上可行;经济上合理。
所以,设计应遵循的原则和指导思想是:1)遵守国家的法律、法规,执行行业设计有关标准、规范和规定,严格把关,精心设计;2)设计中对主要工艺流程进行多方案比较,以确定最佳方案;3)设计中应充分采用各项国内外成熟的新技术,因某种原因暂时不上的新技术要预留充分的可能性。
所采用的新工艺、新设备、新材料必须遵循经过工业性试验或通过技术鉴定的原则; 4)要按照国家有关劳动安全、工业卫生及消防的标准及行业设计规定进行设计;5)在学习、总结国内外有关厂家的生产经验的基础上,移植适用可行的先进技术;6)设计中应充分考虑节约能源、节约用地,实行资源的综合利用,改善劳动条件以及保护生态环境。
1.4 产品方案一、冶炼的钢种、代表钢号及其化学成份本设计冶炼的钢种、代表钢号及其化学成分见表2-1所示。
二、产品方案本设计产品方案见表2-2所示说明:1)年产合格坯总量,是指连铸坯产量;2)表中所有钢种均进行炉外精炼处理,包括吹氮、LF、VOD、RH处理等;3)产品方案中的合金比30.30%、连铸比100%、精炼比100%.4)连铸坯规格:铸坯断面尺寸(mm2),取决于轧材产品类型和轧机的规格,本设计是生产型材(角钢、工字钢、轻轨钢、圆钢等),轧机为1700轧机,采用方形铸坯,其断面应为250mm×250mm,2 氧气转炉炼钢车间2.1 初始条件拟建年产量为330万吨连铸坯的氧气转炉炼钢车间,相关技术参数如下:1)年产量:方坯330万吨;2)产品方案:普碳钢、低碳钢;2.2 公称容量选择[2]1)选取时炉子容量应和国家标准浇注起重机的起重能力相适应。
即吊车的起重能力必须大于转炉最大出钢量和钢包(有衬)的重量之和,并应有一定的富余能力。
参见表2-1所示确定转炉的公称容量为150t。
表2-1与转炉配套的钢包容量和浇注起重机的配合转炉2.3 座数的确定为了减少车间内的设备互相干扰,终有固数目的炉子在吹炼,以发挥生产潜力。
炉于座数不宜太多,但必须保持年间内始本设计是使用顶底复吹转炉冶炼,合考虑当前转炉炼钢车间的生产情况,选用"二吹二"的方案,这样同时也可以提高转炉的利用效率,减少资金的投入。
2.4根据生产规模和产品方案计算出年需钢水量。
根据表2-2选取每炉钢的平均冶炼周期取37min ,平均供氧时间为18min 。
年出钢炉数=1×间炼一炉钢的平均冶炼时=1×间炼一炉钢的平均冶炼时转炉作业率年日历时间144036580%1106638⨯⨯==每天出钢炉数=转炉作业率年日历天数年出钢炉数 =110663836580%=⨯—式中转炉作业率:取η=80%2.5 计算年产钢量在选定转炉公称容量和转炉工作之后,即可计算出车间的年产钢水量: W=Nnq式中 W —车间年产刚水量,t 。
n —车间经常吹炼炉子座数;N —每一座吹炼炉子的年出钢炉数; q —转炉公称容量;再根据浇注方法就可以计算出年产钢量:144036580%2150383319579W nNq t⨯⨯==⨯⨯=3 转炉物料平衡和热平衡计算炼钢过程的物料平衡与热平能量衡计算是建立在物质和能量的基础上的。
其主要目的是比较这个冶炼过程中物料、能量的收入项和支出项,为改进操作工艺制度、确定合理的设计参数和提高炼钢经济技术指标提供定量依据。