年产800万吨炼钢车间设计.doc
- 文档编号:14745688
- 上传时间:2023-06-26
- 格式:DOC
- 页数:65
- 大小:4.39MB
年产800万吨炼钢车间设计.doc
《年产800万吨炼钢车间设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《年产800万吨炼钢车间设计.doc(65页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
xxxxxxxxxxxxxxxx毕业设计
xxxxxxxxxxxx大学
本科毕业设计(论文)
题目:
设计一座年产800万吨良坯的转炉炼钢车间
学院:
xxxxxxxxxxxxxxx
专业:
冶金工程
班级:
2008级2班
学生:
xxxxx
学号:
xxxxxx号
指导教师:
xxxxxxxxxx职称:
xxxx
毕业设计(论文)任务书
xxxxxxxxxxxxx冶金工程专业08级(2012届)2班xxxxx学生
毕业设计(论文)题目:
设计一座年产800万吨良坯的转炉炼钢车间
毕业设计(论文)内容:
1、厂址的选择方案
2、车间生产规模,生产品种的基本方案
3、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。
4、氧气转炉设计
5、氧枪设计
6、氧气转炉炼钢车间设计
7、车间生产概述
8、转炉车间人员编制
9、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。
毕业设计(论文)专题部分:
物料平衡与热平衡计算,氧气转炉的设计,氧枪的设计,氧气转炉炼钢车间设计
█指导教师:
(签名)年月日
█教研室主任:
(签名)年月日
█系教学主任:
(签名)年月日:
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx08级(2012届)
学生毕业设计(论文)开题报告
设计(论文)题目设计一座年产800万吨良坯的转炉炼钢车间
专业冶金工程学生姓名xxxxxxxxxx指导教师xxxxxxxxxx
本课题研究的现状
现代转炉炼钢工艺的现状主要体现在:
(1)转炉炼钢大型化,是转炉从诞生到成熟的标志。
(2)转炉顶底复吹炼工艺。
(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命化。
(4)全自动转炉吹炼技术。
(5)全国钢铁企业集中度低。
(6)缺乏铁矿石谈判与海运市场主动权。
(7)钢铁库存量大,利润大幅下滑。
学术价值和现实意义
目前我国正处在发展的关键阶段,国民经济实力需要大力提升,各方面的硬件设施都需要大力完善,而钢铁行业在其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。
我国现在虽然年产量为5多亿吨,世界排名第一。
现在,我国的钢铁产量虽然世界之首,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不达不到,生产不出某些高尖的钢种,所以我们只能依靠国外去进口,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需要注意加大新技术的投入量,改进现有的设备和技术。
做到科学合理的布局,转炉炼钢,精炼,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。
设计(论文)提纲
1绪论
2厂址选择
3氧气顶底复吹转炉的物料平衡与热平衡计算
4氧气转炉设计
5氧枪设计
6氧气转炉炼钢车间设计
7车间生产过程概述
8车间人员编制
9技术经济分析
10结语
附录A外文期刊—原文部分
附录B外文期刊—译文部分
结语
主要参考文献
[1]戴云阁李文秀龙腾春主编:
现代转炉炼钢[M]东北大学出版社1998
[2]王德全主编:
冶金工厂设计原理[M]东北大学
[3]杜挺邓开文等著:
钢铁冶炼新工艺[M]北京大学出版社.1994
[4]潘毓淳主编:
炼钢设备[M]冶金工程出版社1992
[5]陈家祥主编:
钢铁冶金学(炼钢部分)[M]冶金工程出版社1990
[6]毕梦林主编:
技术经济学[M]东北大学出版社1997
[7]史翠毕陈广言:
提高转炉煤气回收量的途径[J]安徽冶金2006年3期
[8]郭湛吴科成:
转炉渣用于铁水脱磷的试验研究[J]安徽冶金2006年3期
[9]邵主彪:
转炉生产高碳硬线钢的工艺实践[J]河南冶金2006年B09期
[10]Yu.Pokhvisnev,A.Zaitsev,andV.Valavin,Intl.Conf.SteelIndustryofRussia&C.I.S.intheXXICentury,v.2(Moscow:
1994)
指导教师审核意见
█教研室主任:
(签名)█系教学主任:
(签名
55
设计一座年产800万吨良坯的转炉炼钢车间
摘要
现代转炉炼钢要求采用大型、连续、高效设备先进生产工艺,布局合理、管理先进、节约能耗、减少污染、降低投资成本。
本设计主要任务是设计一座年产800万吨良坯的转炉炼钢车间,建有三座350吨顶底复吹转炉,采用“三吹二”操作,为提高钢材质量和高效连铸的要求,车间建有CAS-OB和RH真空处系统,本设计要求100%的连铸比。
整个生产过程由计算机自动进行动态和静态控制。
本设计主要内容包括:
物料平衡和热平衡计算,转炉炉型及氧枪设计;主要经济技术指标的确定和生产流程的确定;车间设计及车间生产过程概述。
关键词:
复吹转炉;氧枪;连铸;物料平衡;热量平衡
Anannualoutputof8milliontonsofgoodcharacterizetheconvertersteelmakingworkshop
ABSTRACT
Withtherapiddevelopmentofiron-steelindustrynowdays,modernsteelplantsrequireadoptinglong-scale,continuousandhighefficientequipment,advancedmanagement.Itshouldsaveenergy,andmakelesspollutionandreducetheinvestmentcost.
Thisworkshopisdesignedtoproduce8000thousandtonsqualitiesingots.ThreeBOFwhicharebrownoxygenfromtheirtopadoption“threeblowingtwo”.Inthewhile,therefiningequipmentRHandCAS-OBareusedforraisingthesteelqualityandhighefficientcontinuouscasting.Computerbeingoperatedautomaticallycontrolthetechnologicalprocessofwholeplantdynamicallyandsatirically.Thisdesigninclude:
thebalanceofmaterialandquantityofheat;thedesignofshapeandequipmentoftheworkshops.
Keywords:
BOFofblowingaironthetopandbottom;Equipmentofblowingoxygen;Continuouscasting;Materialbalance;Heatbalance
目录
1绪论 1
2厂址选择 2
3顶底复吹转炉炼钢的物料平衡与热平衡计算 3
3.1物料平衡计算 3
3.1.1计算所需原始数据 3
3.1.2计算步骤:
以100kg铁水为基础进行计算 4
3.2热平衡计算 10
3.2.1基本数据 10
3.2.2计算过程(以100kg铁水为基础) 11
4氧气转炉设计 14
4.1转炉炉型设计 14
4.1.1转炉的公称容量 14
4.1.2转炉炉型选择 14
4.1.3转炉炉型主要参数 14
4.2炉衬设计 15
4.3高宽比核定 16
5氧枪设计 17
5.1喷头设计 17
5.2枪体设计 18
6氧气转炉炼钢车间设计 20
6.1转炉炼钢车间的主厂房设计 20
6.2转炉炼钢车间主要设备 21
6.3连铸跨的参数设置及其设备 23
7车间生产过程概述 27
7.1车间总体布置与组成 27
7.2炼钢厂生产过程所采用的先进设备及技术 27
8车间人员编制 29
8.1炼钢车间定员表 29
8.2连铸车间定员表 31
9技术经济分析 32
9.1单位产品的收入估算表 32
9.2成本估算表 32
10结论 34
参考文献 35
附录A外文资料 36
附录B中文翻译 44
致谢 53
1绪论
转炉是钢铁冶金主体设备之一,当前,社会和经济可持续发展新价值观和环保新法规对转录的设计与操作提出来越来越严格的要求,能否实现最大限度的效率和最小程度的污染,而且还要经济有效,及其生存发展可能性等问题,高效率,高质量,高寿命,低污染,低问题,这是设计目标。
作为四年大学对所学的专业的一次总结,我把书本上学到的知识做一次总结和综合的应用,力求达到设计的目标
自1996年中国首次钢产量突破1亿吨以来,中国就成为世界第一产钢大国,迄今为止,已连续9年稳居世界第一的位置,2003年,已占世界总产量的25%;2004年,我国钢产量2.7亿吨,生铁产量2.5亿吨,2020年,我国要实现GDP翻两翻,钢铁需求量将进一步增加,钢铁工业存在着较大的发展潜力。
因此我们进行转炉炼钢车间设计是横有积极意义的。
此次设计根据所给的各种参数和条件,本着因地制宜,经济使用的原则,但由于知识和资料有限等问题其中有一些设备具体情况只是做选择而不能具体设计。
由于编者时间和水平有限,本设计难免存在诸多不足之处,敬请老师给予批评指导。
2厂址选择
本设计厂址选在新余市郊,随着江西省经济的迅速发展,各行业对钢材的需求也在不断上升。
尤其是特种钢材,而且人们的注意力也逐渐移向钢材的高质量,为了充分利用当地资源条件促进其他部门的发展,在新余附近建立一个钢厂是很迫切的。
同时,优越的地理位置更提供给我们在新余市郊建设钢厂的条件:
(1)新余北依浙赣铁路、沪瑞高速公路,东临赣粤高速公路,东南紧濒赣江支流袁河,交通便利,可以外购废钢,大吨位运输。
(2)新余市工业发达,废钢资源丰富,而且人口众多,劳动力充足。
(3)新余市贸易发达,进出口条件优惠,美,澳,日等多国在此均有贸易,有投资优势。
再技术改进上也有优势。
由此,本设计中年产800万吨良坯,以碳结钢、合结钢,弹簧钢为主的转炉钢厂选在新余市郊的公路铁路沿线处。
3顶底复吹转炉炼钢的物料平衡与热平衡计算
3.1物料平衡计算
3.1.1计算所需原始数据
基本数据有:
冶炼钢种及其成份表(3-1);金属料——铁水和废钢成分(表3-1)造渣用熔剂及炉衬等原材料的成分(表3-2);脱氧和合金化用铁合金的成分及其回收率(表3-3);其它工艺参数设定值表(表3-4)
表3-1冶炼钢种铁水、废钢和终点钢水的成分设定值
成分
类别
CSiMnPS
钢种Q235设定值
铁水设定值
废钢设定值
终点钢水设定值*
0.180.250.55≤0.045≤0.050
4.150.650.550.180.045
0.180.250.550.0300.030
0.10痕迹0.200.0160.026
*[C]和[Si]按实际生产情况选取;[Mn]、[P]和[S]分别按铁水成分的28%、12%、55%留在钢水中设定。
表3-2原材料成分
成分
类别
CaOSiO2Mg0Al2O3Fe2O3CaF2P2O5SCO2H2OC灰分烧碱
石灰
萤石
轻烧白云
炉衬
焦炭
87.52.403.501.550.500.100.064.640.10
1.324.450.600.601.5087.800.900.101.50
36.00.8026.01.2036.0
1.523.3078.90.281.8014.6
FeO0.5681.812.65.49
表3-3铁合金成分(分子)及其回收率(分母)
CSiMnAlPSFe
硅铁
锰铁
-73.00/750.50/802.5/00.05/1000.03/10023.92/100
6.60/87*0.50/7567.80/80-0.23/1000.13/10024.74/100
*13%的C生成CO2。
表3-4其它工艺参数设定值
名称
参数
名称
参数
终渣碱度
萤石加入度
轻烧白云石
炉衬蚀损量
%CaO/%SiO2=3.0
为铁水的0.5%
为铁水的2.3%
为铁水的0.3%
渣中铁损
氧气纯度
炉气中自由氧含量
气化去硫量
为渣量的4.5%
99%余者为N2
0.5%(体积比)
占总去硫量的1/3
终渣含量∑FeO按(FeO)=1.35(Fe2O3)折算
13%,而(Fe2O3)/∑(FeO)=1/3,即(Fe2O3)=4%,(FeO)=6.6%
金属中[C]的氧化物
88%C氧化为CO,12%氧化为CO2
烟尘量
为铁水量的1.5%(其中FeO为75%,Fe2O3为20%
废钢量
由热平衡计算确定,本计算结果为铁水量的16.12%,即废钢比为13.88%
喷溅铁损
为铁水量的0.16%
3.1.2计算步骤:
以100kg铁水为基础进行计算
第一步、计算脱氧和合金化前的总渣量及其成份
总渣量包括铁水中元素氧化,炉衬蚀损和加入熔剂的成渣量。
其各项成渣量及成分分别列于3-5,3-6,3-7。
总渣量及其成分如表3-8所示
第二步:
计算氧气消耗量
氧气消耗量是消耗项目与供入项目之差,详见表3-10所示
表3-5铁水中元素的氧化产物及其成渣量
元素
反应产物元素氧化量(kg)耗氧量(kg)产物量(kg)
备注
C
Si
Mn
P
S
Fe
[C]->{CO}4.05×88%=3.564.878.52
[C]->{CO2}4.05×12%=0.491.091.50
[Si]->(SiO2)0.650.741.39
[Mn]->(MnO)0.350.100.45
[P]->(P2O5)0.1640.210.38
[S]->{SO2}0.019×1/3=0.0060.0060.012
[S]+(CaO)->
(CaS)+(O)0.019×2/3=0.006-0.0065*0.029(CaS)
[Fe]->(FeO)0.963×56/72=0.750.210.96
[Fe]->(Fe2O3)0.29×112/160=0.2030.0870.29
入渣
入渣
入渣
入渣
入渣(表2-8)
入渣(表2-8)
合计
6.1967.31
入渣组分之和:
3.482
成渣量
*由CaO还原出的氧量;消耗的CaO量0.012×56/32=0.021kg
表3-6炉衬蚀损的成渣量
炉衬蚀损量(kg)
成渣组分(kg)
气态产物(kg)
耗氧量(kg)
0.3
(据表2-4)
CaOSiO2MgOAl2O3Fe2O3
0.00460.00990.23670.00080.0054
C->CO
0.3×14.6%×88%×28/12=0.09
C->CO2
0.3×14.6%×12%×44/12=0.019
C->CO,CO2
0.3×14.6%(88%×16/12+12%×32/12)=0.065
合计
0.26
0.109
0.065
表3-7加入熔剂成渣量
类别
加入量
成渣组分(kg)
气态产物(kg)
(kg)
CaOMgOSiO2Al2O3Fe2O3P2O5CaSCaF2
H2OCO2O2
萤石
轻烧白云石
石灰
0.5
2.3
4.36*1
0.0070.0030.0220.0080.0080.0050.000750.439
0.8280.5980.0180.028
3.809*20.1530.1020.0680.0220.0040.004
0.005
0.828
0.0040.2020.0009*3
合计
成渣量
4.640.7540.1420.1040.0300.0090.0050.439
6.127
0.0091.030.0009
*1石灰加入量计算如下:
由表3-5~3-7可知,
渣中已含(CaO)=-0.023+0.0046+0.007+0.828=0.8166kg
渣中已含(SiO2)=1.39+0.0099+0.022+0.018=1.4399kg
因设定的终渣碱度为R=3.0
故石灰加入量[R·∑(SiO2)-∑(CaO)]/(%CaO石灰-R×%SiO2石灰)(3-1)
=(3×1.4399-0.8166)/(87.5%-3×2.4%)=4.36kg
*2为(石灰中CaO含量)-(石灰中S→CaS的CaO量)。
*3为由CaO还原出的氧量,计算方法同表3-5之注
表3-8总渣量及其成分
炉渣成分
CaOSiO2MgOAl2O3MnOFeOFe2O3CaF2P2O5CaS
合计
元素氧化
石灰成渣
炉衬
轻烧白云石
萤石成渣量
1.3900.4500.963①0.290②0.3800.0293.8090.1020.1530.0680.0220.0040.004
0.00460.0100.2380.00080.0054
0.8280.0180.5980.028
0.0070.0220.0030.0080.0080.440.0050.0008
3.502
4.162
0.257
1.472
0.493
总渣量
%
4.651.540.990.100.450.9630.290.440.0390.034
48.3716.1110.211.065.026.604.004.244.050.34
9.76*
100
*总渣量计算如下:
因为表2-8中除FeO和Fe2O3发外的渣量为:
4.65+1.54+0.99+0.10+0.450+0.44+0.390+0.034=8.594kg,
而终渣∑(FeO)=13%(表3-4),故总渣量为:
8.594/(100-13)%=9.88kg
①(FeO)量=9.88×9.75%=0.963kg
②(Fe2O3)量=9.88×3.25%-0.022-0.0054-0.008=0.29kg
第三步:
计算炉气及其成分表3-9,3-11。
1)矿石,烟尘中的铁及氧量:
假定矿石中的 FeO、Fe2O3全部被还原成铁,则有:
烟尘带走铁量=1.50×(75.00%×56/72+20.00%×112/160)=1.085kg
烟尘消耗氧量=1.5×(75.00%×16/72+20%×48/160)=0.340kg
其它造渣剂的Fe2O3带入量和氧量忽略不计
2)炉气成分、重量及体积
①当前炉气化和造渣剂带入的气体重量见下表体积
- 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:
- 年产 800 炼钢 车间 设计
![提示](https://static.bingdoc.com/images/bang_tan.gif)