年产370万吨连铸坯的转炉炼钢车间工艺设计_本科毕业设计论文任务书(编辑修改稿)

年产370万吨连铸坯的转炉炼钢车间工艺设计_本科毕业设计论文任务书(编辑修改稿)内容摘要：

67 专题 错误 !未定义书签。 第 1 页 1 转炉炼钢车间设计方案 1. 1 工艺流程 高炉铁水用混铁车运到倒罐站后，转移到铁水罐中（鉴于铁水罐比混铁车操作方便且易于扒渣），为了优化工艺，进行一系列的铁水预 处理。 由于脱硫需要氧化性条件，和脱硅、脱磷的气氛条件不一样，且采取的渣处理工艺也不一样，所以从工艺上考虑将其放到其 它 两个 预 处理工艺之前；脱硫渣送到渣场处理，经过磨碎提取其中的铁粉后，剩余脱硫渣送到厂外用于建材生产、建筑填料等工业。 脱硫后铁水必须保证硅含量低于 %才能实现脱磷处理，因此将脱硅处理置于脱磷之前；脱硅渣属于酸性渣且硫含量较低，可以将其送到高炉或烧结车间，进行返回利用。 脱硅达到要求后，可以进行脱磷操作；脱磷渣送到脱磷渣再生器中，此过程产生的炉渣考虑到整个流程的最优化，分别取 50%返回脱磷和脱硅 程序；当高磷铁水达到一定量时，将其转移到一个脱磷包中进行深脱磷，产生的磷含量 10%的炉渣可以送到化肥厂生产磷肥，剩余的高磷铁水送到其他小型的铸造厂用于铸造。 经过铁水预处理后的铁水兑到转炉进行脱碳处理，此时硅、硫、磷的含量都比较低，其产生的转炉渣可以继续返回到脱硅程序，工艺流程如图 1—1。 高炉铁水 混铁车 铁水预处理 倒罐站 铁水罐 预处理渣 渣 场 扒渣 转炉渣 钢液 钢液 钢包回转台 L F 炉 转炉 钢液 连铸坯 连铸机 ... ... 废钢及其它辅料 图 1— 1 工艺流程图 第 2 页 主 要冶炼钢种及产品方案 本设计主要生产普碳钢、低合金钢，也可根据市场的要求进行灵活调整。 根据毕业设计任务书中年产 370 万吨铸坯的要求，可确定其产品大纲。 详见于表 11： 表 11 产品大纲 钢种 代表型号 年产钢量 所占比例 铸坯断面 长宽 定长尺寸 成品形式 普碳钢 Q235B 200 万吨 54% 180 700mm 9000mm 钢板 低合金钢 Q345 170 万吨 46% 150 150mm 9000mm 钢板 转炉车间组成 现代氧气转炉炼钢车间一般由以下各部分组成：铁水预处理站及铁 水倒罐站；废钢堆场与配料间；主厂房（包括炉子跨、原料跨、炉外精炼跨、浇 铸 系统各跨间）；铁合金仓库及散状原料储运设施；中间渣场；耐火材料仓库；一、二次烟气净化设施及煤气回收设施；水处理设施；分析、检测及计算机监控设施；备品备件库、机修间、生产必需的生活福利设施；水、电、气（氧、氩、氮、压缩空气）等的供应设施。 转炉车间生产能力计算 转炉容量及座数 的确定 综合考虑当前转炉炼钢车间的生产情况，本设计采 “二 吹 二 ”制，每炉钢的平均冶炼周期取 38min，平均供氧时间为 16min。 转炉作业率：取 η=%；炉外精炼收得率：取 99%；连铸收得率：取 98%，以提高转炉的利用效率，减少资金的投入。 计算年出钢炉数 转炉的年出钢炉数 N 按下式计算： 136514402 TN  38 .5%9436514402  = 年炉26142 第 3 页 式中： T1——每炉钢的平均冶炼时间， 38min/炉； 1440——一天的时间， min/d； 345——一年的工作天数， d/a； η——转炉作业率， %1003652  T（ T2 一年的工作天数） =% 根据生产规模和产品方案计算出年需钢水量 每炉钢的平均冶炼周期取 38min。  年 需 良 坯 量年 需 合 格 钢 水 量 良 坯 收 得 率 炉 外 精 炼 回 收 率 炉外精炼收得率：取 99%； 连铸收得率：取 98%； 代入数据得： 万吨年需合格钢水量 %99%98 370 ；  年 需 钢 水 量平 均 炉 产 钢 水 量 年 出 钢 炉 数 代入数据得： 15 t26 14238 1360 0 平均炉产钢水量。 按标准系列确定炉子的容量 故取公称容量为： 150吨。 核算车间年产量 本设计中选定 150 吨转炉 两 座，按照 二 吹 二 生产方式。 车间年产量 =1502614298%99%= 万吨﹥ 370 万吨，故设计选取合格。 第 4 页 2 转炉炼钢物料平衡和热平衡计算 物料平衡计算 计算所需原始数据。 基本原始数据有：冶炼钢种及其成分（表 2—1）；金属料 ——铁水成分和废钢的成分（表 2—1）；终点钢水成分（表 2—1）；造渣用熔剂及炉衬等原材料的成分（表 2—2）；脱氧和合金化用铁合金的成分及回收率（表 2—3）；其他工艺参数（表 2—4）。 表 2— 1 钢种、铁水、废钢和终点钢水的成分设定值 *[C]和 [Si]按实际生产情况选取； [Mn]、 [P]和 [S]分别按铁水中相应成分含量的 30%、 10%和 60%留在钢水中设定。 本计算设定的冶炼钢种为 Q235B 物料平衡基本项目 收入项 支出项 铁水 钢水 废钢 炉渣 熔剂（石灰、萤石、轻烧白云石） 烟尘 氧气 渣中铁珠 炉衬蚀损 炉气 铁合金 喷溅 表 2— 2 原材料成分 成分 （ %） 类别 CaO SiO2 MgO Al2O3 Fe2O3 CaF2 P2O5 S CO2 H2O C 灰分 挥发分 成分（ %） 类别 C Si Mn P S 钢种 Q235B 设定值 ≤ ≤ 铁水设定值 废钢设定值 终点钢水 设定值 * 第 5 页 石 灰 88.00 0 0 0 0 0 6 4 0 萤 石 0 0 0 0 0 88.00 0 0 0 生白云石 36.40 0 25.60 0 36.20 炉 衬 0 0 78.80 0 0 14.00 焦 炭 8 81.50 12.40 2 （续）表 2— 2 原材料成分 名 称 C Si Mn P S Fe 碳素废钢 余量 炼钢生铁 余量 表 2— 3 铁合金成分（分子）及其回收率（分母） 成分（ %） /回收 率（ %） 类别 C Si Mn Al P S Fe 硅 铁 — 5 0 0 00 锰 铁 * 0 — 0 0 00 *10%C 与氧生成 CO2 表 2— 4 其他工艺参数设定值 名 称 参 数 名 称 参 数 终渣碱度 %CaO/%SiO2= 渣中铁损（铁珠） 为渣量的 6% 萤石加入量 为铁水量的 % 氧气纯度 99%,余 者为 N2 生白云石加入量 为铁水量的 % 炉气中自由氧含量 %(体积比 ) 炉衬蚀损量 为铁水量的 % 气化去硫量 占总去硫量的 1/3 终渣 ∑（ FeO）含量（按（ FeO）=(Fe3O3)折算） 15% ，而（ Fe2O3 ）/∑(FeO)=1/3 即（ Fe2O3 ） =5% ，(FeO)=% 金属中 [C]的 氧化产物 90%C 氧化成 CO，10%C 氧化成 CO2 为铁水量的 %（其 由热平衡计算确定，本计算结果为铁水量 第 6 页 烟尘量 中 FeO 为 75%， Fe2O3为 20%） 废 钢 的 %，即废钢比为 % 喷溅铁损 为铁水量的 1% 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分。 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。 其各项成渣量分别列于表 2— 2—6 和 2—7。 总渣量及其成分如表 2—8 所示。 第二步：计算氧气消耗量。 氧气实际消耗量系消耗项目与供入项目之差，详见表 2—9。 第三步：计算炉气量及其成分。 表 2— 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 [C] {CO} 90%=。