设计一座年产150万吨良坯氧气转炉炼钢车间说明书--本科毕设论文.doc
《设计一座年产150万吨良坯氧气转炉炼钢车间说明书--本科毕设论文.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《设计一座年产150万吨良坯氧气转炉炼钢车间说明书--本科毕设论文.doc(72页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、 华北理工大学轻工学院Qing Gong College North China University of Science and Technology毕业设计说明书 设计题目:设计一座年产150万吨良坯氧气转炉炼钢车间 学生姓名:马勇蕾 学 号:201124090413 专业班级:11冶金4班 学 部:材料化工部 指导教师:贾雅楠 2015年06月01日摘 要摘 要本设计为设计一座年产150万吨的氧气转炉炼钢车间,主要产品是低碳钢和薄板坯。设计包括车间生产规模,各主要系统,方案的选择和确定。车间主要设备的计算与确定,以及先进技术的选择和利用等。本设计的重点是车间的主要系统的方案确定。包括铁
2、水供应系统,散装料供应系统,铁合金供应系统,铁水预处理系统,烟气净化系统,炉外精炼系统,浇注系统,炉渣处理系统等。这些方案都是经过比较而确定的较合理的设计方案,并且采用了国内外的先进技术。本设计主要包括转炉炉型计算、氧枪计算、烟气净化系统计算及选择、炉外精炼的设备选择、车间设备的计算以及各跨间的布置,还包括连铸生产能力和车间各部分的尺寸。另外本设计还采用了许多新技术,如:溅渣护炉技术、铁水镁基预脱硫技术等,这些技术均已达到国际先进水平。关键词: 60吨氧气顶吹转炉;车间设计;系统。-65-AbstractAbstractThis design is a steel-making plant w
3、ith two sets of oxygen converters of 200 tons, which can produce three point five million tons of casting blank per year. It consist of the plant scale choosing and ensuring main system, the calculation and ensuring of the main equipment, and also including some new technology.The importance of the
4、design is conforming the main system of the plant, including the system molten iron provided, the providing system of laxity, the providing system of ferroalloy, pretreatment of molten iron, the cleaning system ,the treatment system of slag and so on.Compared with other schemes, these methods are qu
5、ite adaptable to this design and they are advanced technologies in the world. The followings are mainly included in the design: the calculation of the converter, the calculation of oxygen-lance, the calculation and selection of flue-gas cleaning system, the calculation of the workshop equipment and
6、the arrangement of each span. Whats more, the design has adopted a lot of new technologies such as:slag-splash to protect the stove, molten iron predesulphurizing based on magnesium and so on. These technologies are all reached the advanced level in the world.Keywords: BOF of 60 tons, convert, the c
7、alculation of the plant design, system目 录目 录摘 要IABSTRACTII第1章 绪论11.1 钢铁工业在国民经济中的地位和作用11.2 炼钢工艺的发展及现状11.3.本章小结2第2章 产品方案及金属料平衡估算32.1产品大纲32.2 全厂金属料平衡估算32.3 技术可行性4第3章 转炉车间生产工艺流程53.1 设计原始条件53.2 生产工艺流程图53.3 本章小结7第4章 转炉炼钢的物料平衡和热平衡计算84.1物料平衡计算84.2热平衡计算154.3本章小结20第5章 原料供应及铁水预处理方案215.1原料供应215.2铁水预处理方案245.3本章小
8、结25第6章 转炉座数及其年产量核算266.1转炉容量和座数的确定266.2车间生产能力的确定266.3确定转炉座数并核算年产量27第7章 转炉炉型选型设计及相关参数计算297.1转炉炉型设计297.2转炉炉衬设计327.3转炉炉体金属构件设计33第8章 转炉氧枪设计及相关参数计算358.1氧枪喷头尺寸计算358.2 60T转炉氧枪枪身尺寸计算38第9章 炉外精炼设备选型419.1炉外精炼的功能419.2 LF精炼炉419.3 RH精炼炉42第10章 连铸机设备选型及相关参数确定4310.1 连铸机机型选择4310.2 连铸机主要参数的确定4310.3 连铸机生产能力的计算46第11章 烟气净
9、化系统的选型及相关计算5011.1 转炉烟气净化与回收的意义5011.2 转炉烟气净化及回收系统5011.3 回收系统主要设备的设计和选择5211.4 计算资料综合53第12章 车间工艺布置方案5412.1 车间工艺布置方案5412.2 转炉跨布置5412.3 连铸各跨布置5812.4 装料跨布置61结论63参考文献64谢 辞66第1章 绪论第1章 绪论1.1 钢铁工业在国民经济中的地位和作用钢铁工业是国国民经济的支柱产业,是国民经济的中的主导产业。而钢铁材料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材料
10、。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,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,在可预见的范围内,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、前苏联、日本、英国、德国、法国等国家的经济发展中都起到了决定性作用。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 的发展和经济的腾飞都发挥了至关重要的作用。美国钢铁工业曾在20世纪7080年代遭到来自日本为主的国外进口材料
11、的冲击而受到重创,钢铁产品生产能力急剧下降,但经过十几年的改造和重建,终于在20世纪90年代中期恢复到其原有的钢铁生产规模,为其维持世界强国地位继续发挥着重要作用。由此可见钢铁工业在公民经济的重要作用,并且钢铁工业在整个国家的发展中都起着举足轻重的作用。1.2 炼钢工艺的发展及现状展望21世纪,转炉炼钢技术的发展将会出现以下发展趋势。1.2.1 合理优化工艺流程,形成紧凑式连续化的专业生产线发展目标:以产品为核心,将铁水预处理转炉炼钢炉外精炼高效连铸热送和热扎有机的结合起来,形成紧凑式的专业生产线。从铁水到成品钢材的生产周期缩短到2.53h,全员劳动生产率(不包括炼铁)将超过3000t/(人.
12、a)。最近日本住友和歌山钢厂按上述原则建立起面向21世纪新型钢厂:实现了100%铁水“三脱”预处理;100%钢水真空精炼;100%连铸坯热送和冶炼周期20min 等先进工艺措施。1.2.2 转炉高速吹连炼工艺发展目标:建立一座转炉吹炼制,使一座转炉的产量达到传统两座转炉的生产能力。转炉冶炼周期缩短到2025min,年产炉数15000炉,转炉炉龄15000炉。1.2.3 节能和环境保护发展目标:转炉炼钢工序实现“负能”炼钢,工序能耗达到-10kg(标准煤)/t(按输出煤气折算)。减少炼钢全过程的炉渣量50%60%,全部烟尘回收利用。 现代转炉炼钢工艺的现状主要体现在:(1)转炉炼钢大型化,是转炉
13、从诞生到成熟的标志;(2)转炉顶底复合吹炼工艺;(3)转炉长寿技术,溅渣护炉和炉体冷却技术的成熟都将提高转炉的炉龄。研究开发长寿命水冷烟罩、烟道等附属设备,实现转炉整体设备长寿化;(4)全自动转炉吹炼技术。1.2.4 精炼和连铸方面主要体现(1) 精炼技术的发展在很大程度上大大增加了转炉冶炼钢种的数量,现有技术主要有LF、RH、CASOB、VOD、AOD等精炼技术;(2) 连续铸钢方面主要有高速连续浇注技术和漏钢预报装置,高拉速与连铸之间的矛盾是现在连铸工艺需要解决的方法。1.3.本章小结目前我国正处在发展中的关键阶段,国民经济实力需要大力提升,各个方面的硬件设施都需要大力完善,而钢铁行业在其
14、中起着举足轻重的作用,例如在国民生产中就会大量的需要建筑材料,特种钢材等等。国民经济水平也需要钢铁行业来做有力的支撑。现在,我国的钢铁产量虽然居世界首位,但是我们还要每年从国外进口很多的钢材,这是由于我国的技术力量还达不到,生产不出某些高尖端的钢种,所以我们只能依靠到国外去进口,从这一角度来说我国虽然是一个钢铁大国,但是并不是一个钢铁强国,因此我们在修建钢铁厂的时候要注意加大高新技术的投入量,改进现有的设备和技术。做到科学合理布局,转炉炼钢,精练,连铸一体化,提高原材料使用率,降低能耗,减少污染,高效生产高质量钢材。第2章 产品方案及金属料平衡估算第2章 产品方案及金属料平衡估算2.1产品大纲
15、本设计产品大纲的基本原则是:生产有竞争力的优势产品,坚决淘汰落后的产品。主要有碳素工具钢、碳素结构钢、轴承钢三大钢系。见表2-1。 表2-1 本设计钢厂生产钢种钢 种钢号年产量/万t断面形状断面尺寸/mmmm比例/%碳素工具钢T1010矩形40040016.7T8Mn10矩形400400碳素结构钢Q23540矩形40040050.0Q27520方形2001500轴承钢GCr1520方形200150033.3GCr18Mo20方形20015002.2 全厂金属料平衡估算估算示意图:高炉产量混铁车铁水预处理(99%)转炉360t(93%)废钢铁铁合金炉外精炼(96.7%)250250、180020
16、0弧形连铸机(95.0%)热连轧机(92%)大方坯(75)小方坯(75)158.521.61.2177.6167.3156.8164.4150图2-1 全厂金属平衡示意图(单位:万t)该图为本设计年产钢150万t转炉炼钢厂的模型,由于在冶炼过程中的生产工艺的不同,在各生产阶段的金属收得率不相同,同时还有一定量的金属流失而不可回收。生产过程中作为直接回收炉料的那一部分返回废钢为全部炉料的6.0%,它与成品量之比达7.9% ,占钢水量的6.4%。所以,返回废钢的合理利用是钢厂配料的重要环节之一。总废钢比按钢水总量的18%计算为21.6万t。2.3 技术可行性本设计最终是为了生产高附加值的钢材,那么
17、就要对工艺技术采取优化。为了更好地生产大纲中所例产品,本设计考虑采用优质铁水、铁水预处理、转炉少渣冶炼、挡渣出钢、钢水多功能炉外精炼及钢水全过程保护浇铸先进工艺。在原来的基础上使其更优化,设计出适合本设计要求的技术方案。第3 章 转炉车间生产工艺流程第3章 转炉车间生产工艺流程3.1 设计原始条件表3-1 原始铁水成分元素CSiMnPS铁水成分/%3.24.00.650.900.450.530.270.320.020.05铁水温度:12853.2 生产工艺流程图3.2.1 混铁车 高炉铁水直接热装入转炉时有混铁炉和混铁车两种方式。考虑到投资占地方面,本设计中采用混铁车。因为其受铁口有盖,在运输
18、过程中热损失较小。混铁车的结构如图,其形状可保证有较小的热损失。混铁车装有倾动机构,可使炉身转动向外倒铁,因此,不需建设专门的厂房,只需在主厂房内留出必要的倒铁水位置。其容量根据转炉容量而言,一般为转炉容量的整数倍,并与高炉出铁量相适应。3.2.2 铁水预处理初脱Si、P、S分析本设计中铁水成分发现,铁水成分中Si、P含量较高,S含量较低。通常铁水中的硅含量为0.30%0.60%,Si的氧势高于P的氧势,脱P前必须先脱Si。但铁水中的硅是炼钢中的一种很重要的热源,对增加废钢比很有利,充分利用其热能可以提高吨铁的钢产量。对硅含量要求不高的钢钟可以不考虑预处理脱硅,反之可以利用其有利优势增加废钢量
19、。铁水磷含量偏高,可以在混铁车内喷吹生石灰类熔剂,进行脱磷反应。脱磷还可以在转炉吹炼时进一步脱除,即在铁水预处理时只需向混铁车内喷吹一定量的生石灰熔剂即可。本设计中铁水含S量在正常范围内,对于普通钢种对S要求不高可以免除铁水预处理脱S。对特殊钢而言则在预处理采用向混铁车内高速喷射CaO-Mg脱S粉剂,让其脱除,从而达到要求。3.2.3 顶底复吹转炉顶底复吹转炉有良好的冶金效果,碳氧反应接近平衡,冶炼低碳钢时避免了钢水的过氧化,有良好的脱磷、脱硫能力,提高了终点残锰量。石灰单耗低,渣量少,铁水收得率高,吹炼平稳,喷溅少。为了大幅度提高转炉炉龄,采用复吹转炉溅渣护炉工艺技术:(1) 采用高(FeO
20、)炉渣溅渣工艺,注重对终渣(MgO)含量的调整;(2) 前期用轻烧白云石造渣, 控制过程渣(MgO)在6%8%范围内(质量分数);(3) 后期加入终渣改质剂采用高(MgO)炉渣操作工艺,炉渣改质后进行溅渣操作;(4) 溅渣注重对炉形和炉底的控制,保持良好的炉膛内型形状。(5) 控制好炉底,加强对炉底供气元件蘑菇头的维护和控制。采用上述溅渣工艺技术后,不仅炉龄大幅度提高,而且底吹元件得到良好的维护。3.2.4 炉外精炼随着现代科学技术的发展和工农业对钢材质量要求的提高,钢厂需要炉外精炼工艺,炉外精炼技术是一项提高产品质量,降低成本的先进技术,是现代化钢铁企业不可缺少的重要环节。它可以提高炼钢设备
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 设计 年产 150 万吨良坯 氧气 转炉 炼钢 车间 说明书 本科 论文
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【天****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【天****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。