设计两座300t高效转炉炼钢车间毕业论文

设计两座300t高效转炉炼钢车间毕业

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目录

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第1章绪论 (1)

1.1 中国炼钢生产技术的发展 (1)

1.2 转炉高效吹炼工艺技术 (1)

1.3 转炉顶底复合吹炼工艺 (2)

1.4 煤气回收与负能炼钢 (2)

1.5 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 (4)

2.1 物料平衡计算 (4)

2.1.1 计算原始数据 (4)

2.1.2 物料平衡基本项目 (7)

2.1.3 计算步骤 (8)

2.2 热平衡计算 (17)

2.2.1 计算所需原始数据 (17)

2.2.2 计算步骤 (19)

第3章复吹转炉炉型设计及计算 (22)

3.1 氧气顶底复吹转炉炉型及各部分尺寸 (22)

3.1.1 转炉炉型及其选择 (22)

3.1.2 主要参数的确定 (24)

3.2 转炉炉衬 (26)

3.2.1 炉衬材质选择 (26)

3.2.2 炉衬组成及厚度确定 (27)

3.2.3 砖型选择 (28)

3.3 转炉金属部件 (28)

3.3.1 炉壳 (28)

3.3.2 支撑装置 (31)

3.3.3 倾动机构 (32)

3.4 顶底复吹底部供气构件 (34)

3.4.1 底气种类 (34)

3.4.2 底气用量 (34)

3.4.3 供气构件 (35)

3.4.4 喷嘴数量及布置 (35)

第四章转炉氧枪设计及相关参数计算 (36)

4.1 喷头主要参数计算公式 (36)

4.2 300吨转炉氧枪喷头尺寸计算 (37)

4.3 300吨转炉氧枪枪身尺寸计算 (39)

4.4 中心氧管直径 (41)

第五章车间设计 (41)

5.1 转炉车间组成与生产能力计算 (41)

5.1.1 转炉车间组成 (41)

5.1.2 转炉容量和座数的确定 (42)

5.1.3 转炉车间生产能力的确定 (42)

5.2 转炉车间主厂房工艺布置 (43)

5.3 主厂房主要尺寸的确定 (43)

5.3.1 炉子跨主要尺寸的确定 (43)

5.3.2 加料跨主要尺寸的确定 (48)

5.3.3 精炼跨主要尺寸 (48)

5.3.4 连铸跨主要尺寸的确定 (48)

5.3.5 火焰切割跨 (51)

5.3.6 精整、出坯跨 (51)

5.3.7 渣跨 (51)

第六章铸造设备的选型及计算 (51)

6.1 钢包允许的最大浇注时间 (52)

6.2 铸坯断面 (52)

6.3 拉坯速度 (52)

6.4 连铸机流数的确定 (53)

6.5 铸坯的液相深度和冶金长度 (53)

6.5.1 铸坯的液相深度 (54)

6.5.2 连铸机的冶金长度 (54)

6.6 弧形半径的确定系数 (54)

6.7 连铸机生产能力的确定 (54)

6.7.1 连铸机与炼钢炉的合理匹配和台数的确定 (55)

6.7.2 连铸浇注周期计算 (55)

6.7.3 连铸机的作业率 (56)

6.7.4 连铸坯收得率 (56)

6.7.5 连铸机生产能力的计算 (57)

第七章炉外精炼设备的选型与工艺布置 (59)

7.1 炉外精炼方法的选择 (59)

7.1.1 炉外精炼的功能 (59)

7.1.2 各种产品对精炼功能的一般要求 (60)

7.1.3 选择炉外精炼技术的依据 (60)

7.2 炉外精练设备的选取及主要参数 (61)

7.2.1 吹氩 (61)

7.2.2 RH精炼 (61)

7.2.3 LF精炼 (63)

7.3 IF钢冶炼过程 (65)

7.3.1 铁水预处理 (65)

7.3.2 转炉冶炼 (65)

7.3.3 出钢操作 (65)

7.3.4 RH精炼 (65)

7.3.5 残余元素控制 (65)

7.3.6 严格的保护浇注 (66)

7.3.7 防止增碳 (66)

第八章炼钢车间烟气净化系统的选择 (67)

8.1 烟气净化设备设计 (67)

8.2 烟气特征 (67)

8.3 烟尘的特征 (67)

8.4 氧气转炉炉烟气净化系统 (68)

8.5 烟气净化系统的主要设备 (68)

第九章新技术的采用 (70)

9.1 高效转炉技术 (70)

9.2 顶底复吹转炉技术 (70)

9.3 副枪技术 (70)

9.4 RH精练技术 (71)

9.5 一机两流板坯连铸技术 (71)

9.6 热连轧技术 (71)

结论 (73)

致谢 (74)

参考文献 (75)

附录1 (76)

附录2 (92)

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(1949～1977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50～60年代国际上开发投产并迅速推广的氧气转炉、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(1978～1996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,国炼钢生产技术逐步提高,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,逐渐转移到以国自主创新和集成创新为主的发展道路。随着国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7.82亿吨，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。为了满足国市场对钢材产品的巨大需求,国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3．5 m3／(t·min)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4．0 m3／(t·min)以上，使纯吹氧时间缩短到11．8 min，冶炼周期缩短到