年产370万吨连铸坯的转炉炼钢车间工艺设计

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年产370万吨连铸坯的转炉炼钢车间工艺设计.doc
当前的炼钢工艺中，较为普遍的是以高炉铁水为原料的转炉炼钢工艺和以预还原球团矿或高质量的工业废钢为原料的电弧（炉）工艺。本设计为具有代表性的氧气顶底复吹工艺，预计年生产能力为370万吨良坯钢。车间设有公称容量为150吨的转炉两座，LF精炼炉2座、板坯连铸机2台和方坯连铸机1台。转炉的冶炼周期38分钟，吹氧时间16分钟。
根据国内外转炉炼钢技术的发展趋势，结合设计任务书中碳素钢和压力容器用钢的品种需要，选择了LF炉外精炼设备，进行全连铸生产。最终确定如下的的工艺流程：铁水预处理→转炉炼钢→LF精炼→连铸。
本次设计在对转炉物料平衡和热平衡计算的基础上，对炼钢车间的主要设备参数进行了设计、选型，完成了主体设备选择、炼钢工艺设计、主厂房工艺布置和设备布置。编制说明书一份，绘制转炉炉型图、车间平面图、剖面图各一张，并完成题目为钢中非金属夹杂及其危害的专题。
目录
1 转炉炼钢车间设计方案 1
1. 1 工艺流程 1
1.2 主要冶炼钢种及产品方案 2
1.3 转炉车间组成 2
1.4 转炉车间生产能力计算 2
1.4.1 转炉容量及座数的确定 2
1.4.2 计算年出钢炉数 2
1.4.3 根据生产规模和产品方案计算出年需钢水量 3
1.4.4 按标准系列确定炉子的容量 3
1.4.5 核算车间年产量 3
2 转炉炼钢物料平衡和热平衡计算 4
2.1 物料平衡计算 4
2.1.1计算所需原始数据。 4
2.1.2 物料平衡基本项目 4
2.1.3 计算步骤 6
2.2 热平衡计算 14
2.2.1计算所需原始数据 14
2.2.2 计算步骤 16
3 氧气转炉及相关设备设计 19
3.1 炉型设计 19
3.1.1炉型选择 19
3.1.2 主要参数的确定 19
3.2 炉衬设计 21
3.2.1炉衬材质的选择 21
3.2.2炉衬厚度的确定 21
3.3 炉底供气构件的设计 22
3.4 转炉炉体金属构件设计 22
3.4.1炉壳 22
3.4.2支承装置 22
3.5 倾动机构 23
3.6 氧枪设计 23
3.6.1喷头设计 23
3.6.2氧枪水冷系统 25
4 连铸车间的设计 28
4.1 连铸机机型的选择 28
4.2 连铸机的主要工艺参数 28
4.2.1 钢包允许的最大浇注时间 28
4.2.2 铸坯断面 28
4.2.3 拉坯速度 28
4.2.4 连铸机的流数 30
4.2.5 铸坯的液相深度和冶金长度 30
4.2.6 弧形半径 30
4.3 连铸机生产能力的确定 31
4.3.1 理论小时产量 31
4.3.2 连铸机的平均年产量 31
4.3.3 连铸机台数的确定 31
4.4 结晶器的设计 31
4.4.1 结晶器的长度 32
4.4.2 结晶器断面尺寸 32
4.4.3 结晶器铜壁厚度 32
4.4.4 结晶器锥度 32
4.4.5 结晶器拉坯阻力 32
4.5 二次冷却装置 33
4.6 拉坯矫直装置及引锭装置 33
4.7 钢包回转台 33
4.8 中间包 34
5 转炉车间烟气净化和回收 35
5.1 烟气量的计算 35
5.1.1 最大炉气量qv0 35
5.1.2 烟气量qv 35
5.1.3 烟气成分 36
5.1.4 煤气浓度修正 36
5.1.5 回收煤气量的计算 36
5.2 烟气净化系统类型的选择 36
5.3 烟气净化系统主要设备的选择 37
5.3.1 烟气收集设备-烟罩 37
5.3.2 烟气冷却设备 37
5.3.3 除尘设备 37
5.3.4 脱水设备 38
5.3.5 抽气设备（抽烟机） 38
5.4 含尘污水处理 38
6 转炉炼钢的生产工艺设计 39
6.1 炼钢的主要原材料 39
6.1.1金属料 39
6.1.2 造渣材料 39
6.1.3 其他 40
6.2 装料制度 40
6.3 供氧制度 41
6.3.1 供氧制度主要工艺参 41
6.3.2 氧枪操作 41
6.4造渣制度 42
6.4.1 单双渣操作 42
6.4.2 各种渣料用量计算及加入 42
6.4.3 炉渣调整 43
6.5 温度制度 43
6.5.1 温度控制原则 43
6.5.2 出钢温度的确定 44
6.5.3 过程控制温度要求 44
6.6 终点控制与出钢 44
6.7 脱氧合金化 45
6.7.1 脱氧合金化操作 45
6.7.2 影响合金元素吸收率的因素 45
7 转炉车间的组成、类型和主厂房尺寸 47
7.1 车间组成 47
7.2主厂房主要尺寸的确定 47
7.2.1加料跨 47
7.2.2炉子跨 49
7.2.3 浇铸跨 53
8 炼钢车间其它设备的选择与计算 56
8.1渣罐车 56
8.1.1渣罐车型号的选取 56
8.1.2渣罐车数量的确定 56
8.2 混铁车 56
8.3 铁水罐 57
8.4 废钢供应系统 57
8.4.1转炉车间昼夜所需废钢量 57
8.4.2废钢贮仓容积或堆放场地所需面积计算 57
8.4.3废钢料斗容量及数量 58
8.5 散装材料供应系统 58
8.5.1 地面料仓容积和数量的确定 58
8.5.2 上料方式的选择 59
8.5.3 高位料仓容积和数量的确定 59
8.5.4 60
8.6 钢包的工艺参数 60
8.7起重机的选用 61
9 炼钢车间人员编制 62
10 炼钢车间经济指标 66
参考文献 67
致 谢 68
专题 69