【正文】 年產(chǎn)剛120噸轉(zhuǎn)爐煉鋼車間設(shè)計畢業(yè)論文目錄摘要 I1 煉鋼廠設(shè)計概論 1 鋼鐵工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位和作用 2 煉鋼工藝的發(fā)展及現(xiàn)狀 2 鋼鐵廠設(shè)計的目的及意義 32 廠址選擇論證 4 建廠條件 4 產(chǎn)品市場 53 產(chǎn)品方案及金屬料平衡估算 7 產(chǎn)品大綱 7 全廠金屬料平衡估算 7 技術(shù)可行性 84 轉(zhuǎn)爐車間生產(chǎn)工藝流程 10 設(shè)計原始條件 10 生產(chǎn)工藝流程圖 105 轉(zhuǎn)爐煉鋼的物料平衡和熱平衡計算 13 物料平衡計算 13 熱平衡計算 206 原料供應(yīng)及鐵水預(yù)處理方案 24 原料供應(yīng) 24 鐵水預(yù)處理方案 277 轉(zhuǎn)爐座數(shù)及其年產(chǎn)量核算 29 轉(zhuǎn)爐容量和座數(shù)的確定 29 車間生產(chǎn)能力的確定 29 確定轉(zhuǎn)爐座數(shù)并核算年產(chǎn)量 308 轉(zhuǎn)爐爐型選型設(shè)計及相關(guān)參數(shù)計算 31 轉(zhuǎn)爐爐型設(shè)計 31 轉(zhuǎn)爐爐襯設(shè)計 34 轉(zhuǎn)爐爐體金屬構(gòu)件設(shè)計 359 轉(zhuǎn)爐氧槍設(shè)計及相關(guān)參數(shù)計算 36 氧槍噴頭尺寸計算 36 50t轉(zhuǎn)爐氧槍槍身尺寸計算 3810 爐外精煉設(shè)備選型 41 爐外精煉的功能 41 LF精煉爐 41 RH精煉爐 4211 鋼包、起重機相關(guān)數(shù)據(jù)計算及車間經(jīng)濟指標 44 鋼包尺寸及數(shù)量 44 起重機噸位及數(shù)量 47 車間主要技術(shù)經(jīng)濟指標及成本核算 4812 連鑄機設(shè)備選型及相關(guān)參數(shù)確定 51 連鑄機機型選擇 51 連鑄機主要參數(shù)的確定 51 連鑄機生產(chǎn)能力的計算 54 連鑄操作規(guī)程 5713 煙氣凈化系統(tǒng)的選型及相關(guān)計算 64 轉(zhuǎn)爐煙氣凈化與回收的意義 64 轉(zhuǎn)爐煙氣凈化及回收系統(tǒng) 64 回收系統(tǒng)主要設(shè)備的設(shè)計和選擇 66 計算資料綜合 6714 車間工藝布置方案 68 車間工藝布置方案 68 轉(zhuǎn)爐跨布置 68 連鑄各跨布置 7415 主煉鋼種的操作規(guī)程 79 基本檢測 79 精料 79 基本操作參數(shù) 80 裝入制度 81 供氧制度 82 造渣制度 82 終點控制與出鋼 83 脫氧與合金化 8416 擬訂生產(chǎn)組織及安全生產(chǎn)制度 85 生產(chǎn)組織安排 85 安全制度的制定 86參 考 文 獻 87致 謝 88附錄附圖1 轉(zhuǎn)爐爐襯圖附圖2 氧槍噴頭圖附圖3 車間廠房平面布置圖附圖4 車間廠房剖面布置圖1 煉鋼廠設(shè)計概論2004年重慶政府在重慶西永劃定并力爭打造重慶西部教育基地，至今已修建了高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園西永微電園、10余所高校、房地產(chǎn)富力城及熙街生活娛樂圈。大體上滿足人們的日常生活需求。但這只是重慶西部大開發(fā)的一部分，更多的建設(shè)項目也已經(jīng)或者即將上馬。這些項目更重要的一方面是拉動當?shù)匾淮慕?jīng)濟發(fā)展，并與主城區(qū)的發(fā)展相補充。最終達到重慶人均GDP的提升，讓重慶人民生活更加富裕。2009年，國家財政為了應(yīng)對金融危機擴大內(nèi)需，更是投入4萬億專項資金在全國進行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。而重慶市是西部大開發(fā)的中心城市，因而對建筑用材特別是鋼鐵的需求量大幅增加。為了實現(xiàn)這個目的，政府放寬了對當?shù)匕l(fā)展的約束。至使很多企業(yè)和房產(chǎn)商紛紛圈地企圖發(fā)展，整個重慶西部大開發(fā)進在如火如荼地建設(shè)中。一個城市的構(gòu)建不僅需要政府的支持，資金的扶持，更離不開鋼鐵行業(yè)。而重慶現(xiàn)目前只有重慶鋼鐵股分有限公司一個中型鋼鐵公司，根本不能滿足當?shù)亻_發(fā)的鋼鐵供應(yīng)。單估算當?shù)亻_發(fā)的建房、修路所用鋼材，每年大概需求量在200萬噸左右。在重慶選地修建新的鋼鐵廠已是迫在眉睫的大事，新鋼廠的建立就能夠滿足當?shù)匕l(fā)展建設(shè)的鋼材需求。本設(shè)計在考慮到這方面的問題，擬定選址在重慶忠縣修建年產(chǎn)鋼120萬噸新型鋼鐵廠。重慶是中國的老工業(yè)基地和汽車、摩托車生產(chǎn)基地，目前正在創(chuàng)建“中國汽車名城”和“摩托車之都”。這些產(chǎn)業(yè)都需要很多優(yōu)質(zhì)的鋼材，而我國其它地區(qū)所生產(chǎn)的關(guān)鍵汽車鋼材品種都還不能滿足汽車用戶的需求，其中相當大部分汽車工業(yè)所需要的板簧等需要大量進口。這表明了鋼鐵工業(yè)在重慶的發(fā)展還不夠。因此，在重慶非常有必要發(fā)展新型鋼鐵廠，能夠生產(chǎn)并滿足重慶汽車產(chǎn)業(yè)的需求。這就需要注重人力資源的應(yīng)用，開發(fā)新產(chǎn)品，以滿足重慶作為“中國汽車名城”和“摩托車之都”所需要的鋼材。本鋼廠主產(chǎn)碳素工具鋼、碳素結(jié)構(gòu)鋼、軸承鋼及彈簧鋼。能夠及時供應(yīng)重慶西部開發(fā)的建材鋼鐵需求，此外還能滿足重慶長安汽車板簧供應(yīng)。除此之外，重慶也是西部開發(fā)的重點，城鄉(xiāng)統(tǒng)籌改革試驗區(qū)，由其重慶西部地區(qū)的工業(yè)設(shè)施還很落后。目前正在籌劃鐵路、公路、橋梁、高樓等的修建，大量鋼材將被需求。因此，本設(shè)計中考慮生產(chǎn)高質(zhì)量碳素結(jié)構(gòu)鋼用于建筑、橋梁、鐵路用鋼。為了生產(chǎn)高質(zhì)量的鋼材，必須對工藝技術(shù)優(yōu)化，每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)嚴格要求，要把鋼鐵生產(chǎn)當做一項精品工程。采用優(yōu)質(zhì)鐵水，鐵水預(yù)處理，轉(zhuǎn)爐少渣冶煉，無渣出鋼，鋼水多功能爐外精煉，鋼水全過程保護澆鑄等工藝是完全能夠生產(chǎn)大綱中的產(chǎn)品的。 鋼鐵工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位和作用鋼鐵工業(yè)是國國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，是國民經(jīng)濟的中的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。而鋼鐵材料是用途最廣泛的金屬材料，人類使用的金屬中，鋼鐵占90%以上。人們生活離不開鋼鐵，人們從事生產(chǎn)或其他活動所用的工具和設(shè)施也都要使用鋼鐵材料。鋼鐵產(chǎn)量往往是衡量一個國家工業(yè)化水平和生產(chǎn)能力的重要標志，鋼鐵的質(zhì)量和品種對國民經(jīng)濟的其他工業(yè)部門產(chǎn)品的質(zhì)量，都有著極大的影響。世界經(jīng)濟發(fā)展到今天，鋼鐵作為最重要的基礎(chǔ)材料之一的地位依然未受到根本性影響，而且，在可預(yù)見的范圍內(nèi)，這個地位也不會因世界新技術(shù)和新材料的進步而削弱。縱觀世界主要發(fā)達國家的經(jīng)濟發(fā)展史，不難看出鋼鐵材料工業(yè)的發(fā)展在美國、前蘇聯(lián)、日本、英國、德國、法國等國家的經(jīng)濟發(fā)展中都起到了決定性作用。這些國家和地區(qū)鋼鐵工業(yè)的迅速發(fā)展和壯大對于推動其汽車、造船、機械、電器等工業(yè) 的發(fā)展和經(jīng)濟的騰飛都發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。美國鋼鐵工業(yè)曾在20世紀70—80年代遭到來自日本為主的國外進口材料的沖擊而受到重創(chuàng)，鋼鐵產(chǎn)品生產(chǎn)能力急劇下降，但經(jīng)過十幾年的改造和重建，終于在20世紀90年代中期恢復(fù)到其原有的鋼鐵生產(chǎn)規(guī)模，為其維持世界強國地位繼續(xù)發(fā)揮著重要作用。由此可見鋼鐵工業(yè)在公民經(jīng)濟的重要作用，并且鋼鐵工業(yè)在整個國家的發(fā)展中都起著舉足輕重的作用。 煉鋼工藝的發(fā)展及現(xiàn)狀 展望21世紀，轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展將會出現(xiàn)以下發(fā)展趨勢。 合理優(yōu)化工藝流程，形成緊湊式連續(xù)化的專業(yè)生產(chǎn)線發(fā)展目標：以產(chǎn)品為核心，將鐵水預(yù)處理—轉(zhuǎn)爐煉鋼—爐外精煉—高效連鑄—熱送和熱扎有機的結(jié)合起來，形成緊湊式的專業(yè)生產(chǎn)線。～3h,全員勞動生產(chǎn)率（不包括煉鐵）將超過3000t/()。最近日本住友和歌山鋼廠按上述原則建立起面向21世紀新型鋼廠：實現(xiàn)了100%鐵水“三脫”預(yù)處理；100%鋼水真空精煉；100%連鑄坯熱送和冶煉周期20min 等先進工藝措施。 轉(zhuǎn)爐高速吹連煉工藝發(fā)展目標：建立一座轉(zhuǎn)爐吹煉制，使一座轉(zhuǎn)爐的產(chǎn)量達到傳統(tǒng)兩座轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)能力。轉(zhuǎn)爐冶煉周期縮短到20～25min,年產(chǎn)爐數(shù)≥15000爐，轉(zhuǎn)爐爐齡≥15000爐。 節(jié)能和環(huán)境保護發(fā)展目標：轉(zhuǎn)爐煉鋼工序?qū)崿F(xiàn)“負能”煉鋼，工序能耗達到10kg（標準煤）/t（按輸出煤氣折算）。減少煉鋼全過程的爐渣量50%～60%，全部煙塵回收利用。 現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝的現(xiàn)狀主要體現(xiàn)在：（1）轉(zhuǎn)爐煉鋼大型化，是轉(zhuǎn)爐從誕生到成熟的標志；（2）轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)合吹煉工藝；（3）轉(zhuǎn)爐長壽技術(shù)，濺渣護爐和爐體冷卻技術(shù)的成熟都將提高轉(zhuǎn)爐的爐齡。研究開發(fā)長壽命水冷煙罩、煙道等附屬設(shè)備，實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐整體設(shè)備長壽化；（4）全自動轉(zhuǎn)爐吹煉技術(shù)。 精煉和連鑄方面主要體現(xiàn)（1）精煉技術(shù)的發(fā)展在很大程度上大大增加了轉(zhuǎn)爐冶煉鋼種的數(shù)量，現(xiàn)有技術(shù)主要有LF、RH、CAS—OB、VOD、AOD等精煉技術(shù)；（2）連續(xù)鑄鋼方面主要有高速連續(xù)澆注技術(shù)和漏鋼預(yù)報裝置，高拉速與連鑄之間的矛盾是現(xiàn)在連鑄工藝需要解決的方法。 鋼鐵廠設(shè)計的目的及意義目前我國正處在發(fā)展中的關(guān)鍵階段，國民經(jīng)濟實力需要大力提升，各個方面的硬件設(shè)施都需要大力完善，而鋼鐵行業(yè)在其中起著舉足輕重的作用，例如在國民生產(chǎn)中就會大量的需要建筑材料，特種鋼材等等。國民經(jīng)濟水平也需要鋼鐵行業(yè)來做有力的支撐。我國現(xiàn)在雖然的年產(chǎn)量為5億多噸，世界排名第一位?，F(xiàn)在，我國的鋼鐵產(chǎn)量雖然居世界首位，但是我們還要每年從國外進口很多的鋼材，這是由于我國的技術(shù)力量還達不到，生產(chǎn)不出某些高尖端的鋼種，所以我們只能依靠到國外去進口，從這一角度來說我國雖然是一個鋼鐵大國，但是并不是一個鋼鐵強國，因此我們在修建鋼鐵廠的時候要注意加大高新技術(shù)的投入量，改進現(xiàn)有的設(shè)備和技術(shù)。做到科學(xué)合理布局，轉(zhuǎn)爐煉鋼，精練，連鑄一體化，提高原材料使用率，降低能耗，減少污染，高效生產(chǎn)高質(zhì)量鋼材。2 廠址選擇論證經(jīng)過仔細考察，在重慶忠縣建鋼廠是非常合適的重慶市忠縣位于重慶市中部、三峽庫區(qū)腹心地帶，是重慶陸路的交通樞紐和長江上游的重要港口。是國家東西大通道滬蓉高速公路G50與長江黃金航道在上游地區(qū)的唯一交點，是東中部進入西部和四川盆地最便捷路徑上的節(jié)點，區(qū)位十分重要。高速公路貫穿全境，在長江北岸已有設(shè)新立、永豐、城區(qū)三個互通出口，南岸設(shè)兩個互通出口。忠梁高速公路（西班牙投資BOT）、忠萬高速公路也將于近期開工建設(shè)，區(qū)域主干快速交通網(wǎng)進一步完善優(yōu)化。長江黃金水道繞城而過，橫貫縣境88公里，多個數(shù)百萬噸級碼頭正在投建。此外全縣還有3條省級公路交匯，全縣通車里程1300公里（2006年）。忠縣資源豐富?，F(xiàn)已探明的18種礦產(chǎn)資源儲量豐富。其中其中天然氣儲量500億立方米，現(xiàn)年產(chǎn)氣7億立方米；石灰石儲量44億立方米，氧化鈣平均含量在52%以上。忠縣主要生活生產(chǎn)用水主要依托世界最大的水庫三峽庫區(qū)，總庫容393億立方米。，%。隨著忠縣金龍造船、金龍電子、云河集團、川江汽車等機電產(chǎn)業(yè)企業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級，忠縣大力發(fā)展機械制造、機電一體和裝備制造業(yè)，并大力延伸產(chǎn)業(yè)鏈條、擴展配套產(chǎn)業(yè)、充實相關(guān)產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)集群化發(fā)展。忠縣的優(yōu)勢在于：位處三峽庫區(qū)，臨江靠鐵，水源供應(yīng)充沛，交通便利，3000噸貨輪可直達，175米水位后5000噸貨輪可直達，用電環(huán)境好，電力有保證，該區(qū)發(fā)展重化工產(chǎn)業(yè)，可與重鋼配套發(fā)展。 建廠條件忠縣位于重慶市中部、三峽庫區(qū)腹心地帶。東北與萬州相鄰，西接墊江縣，東南與石柱縣毗鄰，西南與豐都縣接壤，北與梁平縣為界。，幅員面積2183平方公里。 地形地貌忠縣境內(nèi)低山起伏，溪河縱橫交錯，其地貌由金華山、方斗山、貓耳山三個背斜和其間的拔山、忠州兩個向斜構(gòu)成，最高海拔1680米，最低海拔117米，屬典型的丘陵地貌。浩蕩長江，穿流而過，流徑88公里，匯合溪河28條。 氣象條件忠縣地處暖濕亞熱帶東南季風區(qū)，屬亞熱帶東南季風區(qū)山地氣候。溫熱寒涼，四季分明，雨量充沛，日照充足。≥10℃年積溫5787℃，℃，無霜期341天，日照率29％，／平方厘米，年降雨量1200毫米，相對濕度80％。 交通運輸忠縣是國家東西大通道滬蓉高速公路G50與長江黃金航道在上游地區(qū)的唯一交點，是東中部進入西部和四川盆地最便捷路徑上的節(jié)點，區(qū)位十分重要。高速公路貫穿全境，在長江北岸已有設(shè)新立、永豐、城區(qū)三個互通出口，于2007年12月28日通車；南岸設(shè)兩個互通出口，已于2009年貫通。忠梁高速公路（西班牙投資BOT）、忠萬高速公路也將于近期開工建設(shè)，區(qū)域主干快速交通網(wǎng)進一步完善優(yōu)化。長江橫貫縣境88公里，多個數(shù)百萬噸級碼頭正在投建。此外全縣還有3條省級公路交匯。 原料資源忠縣資源豐富。現(xiàn)已探明的18種礦產(chǎn)資源儲量豐富。其中其中天然氣儲量500億立方米，現(xiàn)年產(chǎn)氣7億立方米；石灰石儲量44億立方米，氧化鈣平均含量在52%以上。忠縣位于長江邊上，全廠的生產(chǎn)、生活水源均取自長江江水。其原材料來源和產(chǎn)品的運輸又依賴于長江的航運。長江的狀況如何與重鋼的生產(chǎn)建設(shè)息息相關(guān)。由于三峽工程的建成，該區(qū)所在位置的水位可達到175米，5000噸級貨輪可直達。水流較緩。長江流域水資源量約占全國的35%，流域排污總量約占全國的34%，呈現(xiàn)水量大、排污量也大、但總體水質(zhì)尚好。其特點主要表現(xiàn)為干流及較大支流總體水質(zhì)尚好，支流劣于干流，岸邊劣于中泓，城市江段劣于非城市江段，干流近岸水域存在明顯岸邊污染帶，流域內(nèi)湖泊富營養(yǎng)化趨勢明顯。 盡管如此，從工業(yè)用水主要指標來看，仍然是令人滿意的。一個鋼鐵企業(yè)需要大量的冷卻水，冷卻水的水溫直接關(guān)系著設(shè)備的效率和壽命。重慶長江段6～9月份，水溫在27度左右，11～2月份，水溫在10多度左右。年平均水溫為18℃。忠縣依托長江沿岸水電產(chǎn)業(yè)，具有優(yōu)越的供電環(huán)境和強大的電力供應(yīng)能力，能解決煉鋼廠的用電問題。 人力資源重慶人力資源豐富，擁有很多優(yōu)秀的冶金工程專家，更有重慶大學(xué)和重慶科技學(xué)院的冶金工程專業(yè)，能形成良好的人才培養(yǎng)體系。同時，重慶鋼鐵集團設(shè)計院是國家建設(shè)部批準的冶金行業(yè)甲級單位。這些都為重鋼的人力資源發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。另外，新廠在重慶忠縣，該地方經(jīng)濟發(fā)展剛剛起步，原有90%的人務(wù)農(nóng)或者外出務(wù)工。新廠建成后可解決近萬余人的就業(yè)問題，務(wù)農(nóng)的人將減少到55%。增強了當?shù)氐慕?jīng)濟基礎(chǔ)。目前，不少高中結(jié)業(yè)生在參加重鋼的就業(yè)培訓(xùn)，為新廠的發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。 產(chǎn)品市場以重慶西部開發(fā)為重點，重慶市做為全國城鄉(xiāng)統(tǒng)籌綜合配套改革試驗區(qū)，這為重慶市的發(fā)展提供了新的歷史機遇。同時，也為該新廠的發(fā)展提供了歷史機遇。大量優(yōu)質(zhì)的鋼材將被需要，用于重慶西部開發(fā)的橋梁、建筑建設(shè)及當?shù)仄?、摩托車、輪船等行業(yè)。綜上所述，新廠落建是非常必要的，也是非?？尚械摹?3 產(chǎn)品方案及金屬料平衡估算 產(chǎn)品大綱本設(shè)計產(chǎn)品大綱的基本原則是：生產(chǎn)有競爭力的優(yōu)勢產(chǎn)品，堅決淘汰落后的產(chǎn)品。主要有碳素工具鋼、碳素結(jié)構(gòu)鋼、軸承鋼三大鋼系。見表31。 表31 本設(shè)計鋼廠生產(chǎn)鋼種鋼 種鋼號年產(chǎn)量