设计一座公称容量为3215;200t吨的氧气转炉炼钢车间毕业设计

设计一座公称容量为3×200t吨的氧气转炉炼钢车间毕业设计

目录

摘要.............................................. 错误!未定义书签。ABSTRACT ............................................ 错误!未定义书签。引言. (1)

1 设计方案的选择即确定 (2)

1.1车间生产规模、转炉容量及座数的确定 (2)

1.2车间各主要系统所用方案的比较及确定 (2)

1.2.1 转炉冶炼工艺及控制 (2)

1.2.2 铁水供应系统 (2)

1.2.3 铁水预处理系统 (3)

1.2.4 废钢供应系统 (4)

1.2.5 散装料供应系统 (4)

1.2.6 转炉烟气净化及回收工艺流程 (6)

1.2.7 铁合金供应系统 (7)

1.2.8 炉外精炼系统 (7)

1.2.9 钢水浇注系统 (8)

1.2.10 炉渣处理系统 (10)

1.3炼钢车间工艺布置 (11)

1.3.1 车间跨数的确定 (11)

1.3.2 各跨的工艺布置 (12)

1.4车间工艺流程简介 (12)

1.5原材料供应 (15)

1.5.1 铁水供应 (15)

1.5.2 废钢供应 (15)

1.5.3 散装料和铁合金供应 (15)

2设备计算 (16)

2.1转炉计算 (16)

2.1.2 转炉空炉重心及倾动力矩 (22)

2.2氧抢设计 (24)

2.2.1 技术说明 (24)

2.2.2 喷头设计 (25)

2.2.3 枪身设计 (27)

2.3净化及回收系统设计与计算 (33)

2.3.1吹炼条件 (33)

2.3.2参数计算 (34)

2.3.3流程简介 (36)

2.3.4 主要设备的设计和选择 (36)

2.3.5 计算资料综合 (39)

2.4炉外精练设备的选取及主要参数 (39)

2.4.1主要设计及其特点 (39)

2.4.2 主要工艺设备技术性能 (40)

3车间计算 (50)

3.1原材料供应系统 (50)

3.1.1 铁水供应系统 (50)

3.1.2 废钢场和废钢斗计算 (51)

3.1.3 散状料供应系统 (52)

3.1.4 合金料供应系统 (54)

3.2浇铸系统设备计算 (55)

3.2.1钢包及钢包车 (55)

3.2.2连铸机 (56)

3.3渣包的确定 (64)

3.4车间尺寸计算 (67)

3.4.1 炉子跨 (67)

3.4.2 其余各跨跨度 (62)

3.5天车 (63)

4 新技术和先进工艺、设备的应用 (64)

4.1铁水预处理脱硫 (64)

4.3底部供气元件 (64)

4.4连铸 (64)

结论 (66)

致谢 (67)

参考文献 (68)

引言

近年来我国转炉炼钢技术装备发展迅速，转炉钢产量大幅增长。转炉炼钢法在我国炼钢生产中处于绝对统治地位。

我国转炉钢产量从2000年的不到1.1亿吨增长到2009年的约5亿吨，增长了约4.7倍，年均增幅接近19%，超过了粗钢的增长速度。目前我国转炉炼钢的比例约为88%，远远高于电炉炼钢。

“十五”后期和“十一五”期间，为满足生产需要，我国新建了一大批转炉，产能迅速扩大，从技术装备结构来看，我国转炉大型化取得较快进展，技术装备水平不断提高，少数大中型转炉已达到国际先进水平。

从数量上来看，我国现有转炉装备中80t—200t的转炉数量最多，而200t及以上的数量最少，我国仍保有一定数量的30t以下转炉，淘汰落后产能任务艰巨。目前，我国100t及以上转炉产能已占全部转炉产能的半壁江山。据不完全统计，2009年新投产转炉中100t以上转炉的产能占到8成以上，随着国家不断加大淘汰落后产能的力度，我国转炉会进一步朝大型化方向发展。

随着转炉技术装备的进步和过程控制水平的提高，近年来我国重点统计钢铁企业转炉炼钢的钢铁料消耗和工序能耗不断下降，多数大中型转炉具备实现负能炼钢的装备条件，但仍需优化降罩控制，加强能源管理，少数先进钢铁企业已实现转炉——连铸全工序负能炼钢。但从总体来看，我国转炉炼钢物料消耗，能源消耗与国际先进水平相比仍存在较大差距，应大力推广高效长寿复吹，干法除尘等先进技术，重视节能环保和综合利用，使车间设计达到最优的效果，实现新的突破。

1 设计方案的选择及确定

设计三座公称容量200万吨的氧气转炉炼钢车间，产品以板坯为主

1.1车间生产规模、转炉容量及座数,产品方案的确定

1.1.1车间生产规模及座数的确定：

1）计算出钢炉数

选定200t 转炉3座，采取“三吹三”方案，转炉作业天数取290天，则 79.5%100%365

290100%=?=?=日历天数转炉作业天数转炉作业率 转炉冶炼周期按转炉容量大小确定，本设计取40min,则具体时间分配，见表1：

表1

()炉年出钢炉数313384060245%.793653=????= ()炉每天出钢炉数72290

20892==

1.2 车间生产工艺流程及各主要系统所用方案的比较及确定

1.2.1转炉冶炼工艺及控制：

采用顶底复吹转炉吹炼，由于增加底部供气，加强熔池搅拌，使熔池搅拌更加均匀；改善了钢-渣反应条件使其更接近平衡，过氧化现象降低；底吹惰性气体，使气泡中co 的分压低，有利于脱碳反应；通过改变氧枪位置，可以控制化渣有利于充分发挥炉渣作用；采用复吹方法，使熔池富余热量减啥，降低了废钢

比。

1.2.2铁水供应系统：

钢铁联合企业中转炉炼钢一般都采用高炉铁水直接热装入转炉的方式，铁水供应方式有混铁炉、混铁车和铁水罐三种供应方式。

1）混铁炉供应铁水方式：

供铁过程是高炉铁水出到铁水罐，运至转炉车间的混铁炉间，用天车将铁水倒入混铁炉保温贮存，当转炉需要铁水时，再从混铁炉倒转炉车间的铁水罐，称重后倒入转炉冶炼。

其流程为高炉→铁水罐→混铁炉→铁水罐→转炉

混铁炉的作用是贮存并混匀铁水成分和温度。所以采用混铁炉供应铁水，铁水成分和温度比较均匀稳定，有利于生产组织，稳定转炉操作。但它的不足之处是比混铁车多倒一次铁水，热量损失大，耗能，铁水中石墨的析出污染环境。

中型转炉车间采用混铁炉供应铁水较多[3]。，目前，新建转炉不提倡使用混铁炉供应铁水

2）混铁车供应铁水方式：

其流程为高炉→混铁车→铁水预处理站→铁水灌→转炉

混铁车又叫鱼雷罐车，它的作用是运送并贮存铁水。优点是工艺上比混铁炉少倒一次铁水，故热损失少，运输过程中比铁水罐散热少，保温性能好。缺点是混铁车容量因受到铁路轨距和弯道曲率半径的限制不能太大，因此贮存和混匀铁水的作用不如混铁炉。铁水的成分和温度不像混铁炉那样均匀稳定。

适用于大型转炉车间和高炉距转炉较远的企业。

3）铁水罐供应铁水方式：

高炉→铁水罐→铁水罐（小）→转炉；

此方式供应的铁水成分及温度变化幅度较大，目前很少采用。

鉴于混铁车工艺比混铁炉少倒一次铁水，热损失少且运输过程中比铁水罐散热少，保温性能好，投资又较混铁炉地，加上目前高炉生产相对较稳定，铁水成分温度变化不大，本设计又为200t的大型转炉车间，故采用混铁车供应铁水方式。

1.2.3铁水预处理系统：

1）铁水预脱硫