【正文】 …………………………………… …………… ……… 22 氧槍長(zhǎng)度的確定 ………………………………… ………… ………… 23 轉(zhuǎn)爐底部供氣構(gòu)件設(shè)計(jì) ………………………… ……… ……………… 23 底氣種類 …………………………………… ………………… ……… 23 底氣用量 ………………………………… ………………… ………… 23 供氣構(gòu)件 ………………………………… ………………… ………… 23 底吹元件布置 …………………………… …………… ……………… 23 第 6 章 生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì) ………………… ……… … ………………………… 24 裝料制度 …………………………………… …………………… ……… 24 供養(yǎng)制度 …………………………………… …………………… ……… 24 造渣制度 …………………………………… …………………… ……… 25 爐渣堿度的控制與石灰加入量的確定 … …… …………… ………… 25 爐渣黏度的控制 ……………………………… ………… …………… 25 爐渣氧化性的控制 ………………………… ……………… ………… 25 泡沫渣及其控制 …………………………… ………… ……………… 26 放渣及留渣操作 ……………………………… ………… …………… 26 溫度制度 ………………………………………… …………………… … 26 終點(diǎn)控制和出鋼 …………………………………… …………… ……… 26 脫氧制度及 合金化 ……………………………………… ………… …… 27 第 7章 車間主要設(shè)備的設(shè)計(jì) ……………… ……… … …………………… 28 原料跨主體設(shè)備 ……………………………………… …………… …… 28 混鐵車的設(shè)計(jì) ……………………………………… …………… …… 28 廢鋼料斗的計(jì)算 …………………………………… ………… ……… 28 轉(zhuǎn)爐跨主體設(shè)備 ……………………………………… …………… …… 29 鋼包的計(jì)算 ……………………………………… ……………… …… 29 渣罐數(shù)量的確定 ………………………………… ………… ………… 29 精煉跨主體設(shè)備 ……………………………………… …………… …… 30 鋼包吹氬設(shè)備布置 …………………………… ……………… ……… 30 LF 爐設(shè)備與工藝布置 ……………………… ………… …………… 30 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） V RH 真空循環(huán)脫氣裝置工藝布置 ……………… ……… …………… 31 連鑄機(jī)參數(shù)的確定 ………………………………… ………… ………… 31 車間起重機(jī)的選擇 ……………………… ……… ………… …………… 33 第 8 章 主廠房工藝布置 ……………………… ……… … …………………34 原料跨間布置 …………………………………… ……………… ……… 34 轉(zhuǎn)爐跨間布置 …………………………………… ……………… ……… 35 橫向布置 …………………………………… ………………… ……… 36 轉(zhuǎn)爐跨各層平臺(tái)的確定 ……………………… …………… ………… 37 轉(zhuǎn)爐跨起重機(jī)軌面標(biāo)高 ………………………………… ……… ……… 39 連鑄機(jī)設(shè)備的布置 …………………………………… ………… ……… 40 第 9 章 轉(zhuǎn)爐車間煙氣凈化與回收 ………… …… …… … ……………… 43 轉(zhuǎn)爐煙氣與煙塵 ……………………………………… …………… …… 43 轉(zhuǎn)爐煙氣 …………………………………… ………………… ……… 43 煙塵的特征 …………………………………… ……………… ……… 43 煙氣凈化方案的選擇 ……………………………… ……… …………… 43 爐口附近煙氣處理方法 ………………………… …………… ……… 44 轉(zhuǎn)爐煙氣凈化方法 ……………………………… ……………… …… 44 煙氣凈化系統(tǒng) …………………………………… ……………… ……… 44 煙氣凈化回收系統(tǒng)主 備 ……………………… ……………… ………… 44 煙罩 …………………… ……………………… ……………………… 44 靜電除塵器 ……………………… ……………… …………………… 45 煤氣柜 …………………………… …………………… ……………… 45 結(jié) 論 ……………………............... .....................................................46 參考文獻(xiàn) ……………………................................................................47 致 謝 ……………………......................................................................48 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第 1 章 緒 論 選題背景 本設(shè)計(jì)題目根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外轉(zhuǎn) 爐煉鋼生產(chǎn)車間的生產(chǎn)狀況，意在將學(xué)生四年的學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)加以綜合運(yùn)用，并結(jié)合現(xiàn)有先進(jìn)技術(shù)，對(duì)鋼鐵企業(yè)煉鋼生產(chǎn)車間和連鑄車間的工藝布置及主體設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算，從而對(duì)鋼鐵生產(chǎn)過程具有更加深刻的理解。由于 激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和日益嚴(yán)格的環(huán)保要求，要求企業(yè)必須在充分保護(hù)環(huán)境的同時(shí)，不斷降低生產(chǎn)成本 ，以提高競(jìng)爭(zhēng)力 [1]。 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，煉鋼模型的開發(fā)和利用也不斷進(jìn)步。 國(guó)外鋼鐵工業(yè)現(xiàn)狀 經(jīng)過幾年的結(jié)構(gòu)調(diào)整、專業(yè)分工、技術(shù)升級(jí)、企業(yè)購(gòu)并、資源整合，國(guó)外的大型鋼鐵企業(yè)通過加大對(duì)科學(xué)技術(shù)的投入和開發(fā)，實(shí)施產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略等方式，不斷鞏固自身的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)地位，并從中獲得高額利潤(rùn)。轉(zhuǎn)爐大型化復(fù)合吹煉是日本的主要技術(shù)特征。 國(guó)外在轉(zhuǎn)爐煉鋼中研究出了許多新的加強(qiáng)熔池?cái)嚢璧姆椒ㄒ蕴岣呷鄢財(cái)嚢鑿?qiáng)度。 現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝流程與新技術(shù) 鐵水預(yù)處理 近年來，鐵水爐外脫硫技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。 轉(zhuǎn)爐煉鋼 （ 1）長(zhǎng)壽轉(zhuǎn)爐技術(shù)。 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 （ 2）副槍法動(dòng)態(tài)控制。 （ 3）復(fù)吹轉(zhuǎn)爐強(qiáng)化冶煉技術(shù) 。目前與轉(zhuǎn)爐配合常用的精煉方法有 LF、 RH、 CASOB 等，這些工藝促進(jìn)了純凈鋼生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展。它是對(duì)傳統(tǒng)連鑄工藝的一次重大改革，主要分為薄板坯連鑄、帶鋼連鑄、薄帶連鑄、異型坯連鑄和中空原坯連鑄。 （ 2）高效連鑄。 節(jié)能環(huán)保技術(shù) （ 1）減少水的用量和廢水的排放，串級(jí)供水技術(shù)進(jìn)行水的循環(huán)利用等。 （ 3）采用干法除塵、 濕法除塵、重力除塵技術(shù)對(duì)煙塵進(jìn)行回收利用。 轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 展望 21 世紀(jì)，轉(zhuǎn)爐煉鋼會(huì)出現(xiàn)以下發(fā)展趨勢(shì) [：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 —熱送連軋有機(jī)的結(jié)合起來，形成緊湊式連續(xù)化生產(chǎn)的專業(yè)生產(chǎn)線 [4]。因此，如何降低生產(chǎn)成本、能耗，生產(chǎn)出大量的純凈鋼以達(dá)到社會(huì)的需求是轉(zhuǎn)爐煉鋼的大致發(fā)展趨勢(shì)。為了充分利用當(dāng)?shù)刭Y源條件促進(jìn)其他部門的發(fā)展，在攀枝花附近建立一個(gè)鋼廠是很迫切的。 （ 2）攀枝花市水能資源理論蘊(yùn)藏量達(dá) 萬 kwh，每平方千米占有年均發(fā)電量 萬 kw （ 3）攀枝花 鐵 礦 資源豐富，地質(zhì)勘測(cè)表明，釩 鈦 磁鐵礦儲(chǔ)量達(dá) 100 億 t，占全國(guó)鐵礦儲(chǔ)量的 20％。 （ 4）目前正處于 西部大開發(fā)時(shí)期。大量?jī)?yōu)質(zhì)鋼材將被需要，用于西部開發(fā)的橋梁、建筑建設(shè)以及當(dāng)?shù)仄?、輪船等行業(yè)。 產(chǎn)品方案 本設(shè)計(jì)的產(chǎn)品方案見表 所示 。a1) 生產(chǎn)比例 /% 精煉方式 普 碳 鋼 200 吹氬或 LF 低合金鋼 170 LF 或 LF+VD 機(jī)械制造結(jié)構(gòu)鋼 140 RH 總 計(jì) 510 100 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 本設(shè)計(jì)冶煉的鋼種、代表鋼號(hào)及其化學(xué)成分見表 所示。假定鐵水預(yù)處理比 100%，金屬平衡見表 所示。 表 轉(zhuǎn)爐煉一爐鋼的平均冶煉時(shí)間 平均冶煉時(shí)間 /min 煉一爐鋼的時(shí)間 /min 裝料 吹氧 輔助時(shí)間 出鋼 倒渣 合計(jì) 5 18 8 5 3 39 39 轉(zhuǎn)爐作業(yè)率 轉(zhuǎn)爐作業(yè)率：指轉(zhuǎn)爐一年的有效工作天數(shù)與日歷天數(shù)之比。由于采用濺渣護(hù)爐技術(shù)，轉(zhuǎn)爐作業(yè)率可顯著提高。本設(shè)計(jì)選取轉(zhuǎn)爐作業(yè)率 95%。 95％1 0 0 %5375101 0 0 ％連鑄鋼水量 合格鑄坯鑄坯收得率 ?????η 轉(zhuǎn)爐容量和座數(shù)的確定 按轉(zhuǎn)爐 ―一吹一 ‖方案考慮，年出鋼爐數(shù)為： 間煉一爐鋼的平均冶煉時(shí) 轉(zhuǎn)爐作業(yè)率年日歷時(shí)間間煉一爐鋼的平均冶煉時(shí) 年煉鋼時(shí)間年出鋼爐數(shù) ????? 11 1 2 8 0 3 爐39 9 5 %60243 6 5間煉一爐鋼的平均冶煉時(shí) 轉(zhuǎn)爐作業(yè)率60243 6 5 ????????? ＝3 7 爐9 5 %3 6 51 2 8 0 3轉(zhuǎn)爐作業(yè)率年日歷天數(shù) 年出鋼爐數(shù)每天出鋼爐數(shù) ???? 6 21 2 8 0 31 0 0 0 9 2 ＝年出鋼爐數(shù)年產(chǎn)鋼水量平均爐產(chǎn)鋼水量 ??? 根據(jù)上面計(jì)算結(jié)果并參照轉(zhuǎn)爐系列 ， 為了減少車間內(nèi)的設(shè)備互相干擾，爐子座數(shù)不宜太多，但必須保持車間內(nèi)始終有固定數(shù)目的爐子在吹煉，以發(fā)揮生產(chǎn)潛力。 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 第 3 章 轉(zhuǎn)爐物料平衡與熱平衡計(jì)算 物料平衡是計(jì)算轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中加入爐內(nèi) 與參與煉鋼的全部物料（如鐵水、廢鋼、氧氣、冷卻劑、渣料、合金添加劑、被侵蝕的爐襯等）和煉鋼過程的產(chǎn)物（如鋼水、爐渣、爐氣、煙塵等）之間的平衡關(guān)系。 原始數(shù)據(jù)的選取 原材料成分 原材料成分 見 表 ~表 。kg1kg1 液（氣）態(tài)平均熱 /kJK 1 生鐵 鋼 爐渣 爐氣 煙塵 礦石 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 表 反應(yīng)熱效應(yīng)（ 25℃ ） 元 素 反 應(yīng) 反應(yīng)熱 /kJ 物料平衡計(jì)算 物料平衡基本項(xiàng)目： （ 1） 收入項(xiàng)：鐵水、廢鋼、溶劑（石灰、螢石、白云石）、氧氣、爐襯蝕損、鐵合金。 根據(jù)鐵水、渣料質(zhì)量及其冶煉鋼種的要求，采用單渣法操作。 渣量及其成分計(jì)算 （ 1）鐵水中元素氧化量 鐵水中各元素的氧化量見表 。 （ 2） 各元素耗氧量及氧化產(chǎn)物量 鐵水中各元素的耗氧量及氧化產(chǎn)物量見表 。 （ 3） 渣料的加入量 1）礦石加入量： 為了化渣，加入礦石 1%，即 1001% =1kg ，其成分質(zhì)量計(jì)算見表 。根據(jù)已投產(chǎn)轉(zhuǎn)爐的經(jīng)驗(yàn)，取生白云石 30 kg/t，在本設(shè)計(jì)中即為： 30 = 3 kg，其成分質(zhì)量見表 (質(zhì)量計(jì)算中各成分質(zhì)量百分?jǐn)?shù)見表 ) 。 4）爐襯侵蝕量： 轉(zhuǎn)爐爐襯在爐渣作用下，將被侵蝕和沖刷進(jìn)入渣中，本設(shè)計(jì)中取鐵水量的 %，即 100% = kg ,其成分質(zhì)量計(jì)算見表 （質(zhì)量計(jì)算中各成分質(zhì)量百分?jǐn)?shù)見表 ）。即： [C]+1/2O2=CO：氧化產(chǎn)物 CO 量為： 90%28/12 = kg 耗氧量為： 90%16/12 = kg [C]+O2=CO2：氧化產(chǎn)物 CO2 量為： 10%44/12 = kg 耗氧量為： 32/44 = kg 共消耗氧量 =+ = kg 5）石灰加入量： 根據(jù)鐵水成分，取終渣堿度 R=. 石灰加入量 = （ ∑(SiO2)R 白云石帶入 CaO 量 )/%CaO 有效 100 = （ – ） /(88 – ) 100= 表 石灰加入量及成分 成分 質(zhì)量 /kg 成分 質(zhì)量 /kg CaO 88% = SiO2 % = MgO % = S % = Al2O3 % = 燒減 % = 其中 ： [S]+(CaO)=(CaS)+[O] 生成的 (CaS) = 72/32 = 6） 渣中的鐵氧化物 ： 對(duì)于冶煉 Q235 鋼 ， 根據(jù)已投產(chǎn)轉(zhuǎn)爐渣中含 ∑(FeO)量 ，取 w(FeO)= 10%， w(Fe2O3)= 5%。故總渣量為 由此可知：（ FeO） = 10% = kg, （ Fe2O3） = 5% = kg。 （ Fe2O3） = = .其值列入表 。故可得到： 渣中鐵珠量 = 8% = kg； 噴濺損失量 = 100 1% = kg； 煙塵鐵損失量 = 100 %（ 77%56/72 + 20%112/160） = kg； 元素氧化損失 = kg； （見表 36） 吹損總量 = + + + = kg；