年产330万吨转炉炼钢车间设计_毕业设计论文(编辑修改稿)

年产330万吨转炉炼钢车间设计_毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

............................................................................... 74 浇注跨吊车轨面标高 .............................................................................................................. 74 8 连 铸 车 间 ........................................................................................................................................... 76 连铸系统的组成及工艺流程 ........................................................................................................ 76 浇注跨的工艺布置 ......................................................................................................................... 76 连铸机机型的选择 .................................................................................................................. 76 连铸机的主要工艺参数计算 .................................................................................................. 77 连铸机基本参数的确定 ................................................................................................................. 79 拉坯速度 ................................................................................................................................... 79 铸机的弧形半径的确定 ......................................................................................................... 80 铸坯液心长度、冶金长度和铸机长度，以及高度 ........................................................... 80 钢包的设计 .............................................................................................................................. 81 中间包的设计 .......................................................................................................................... 83 结晶器的设计 .......................................................................................................................... 84 二冷区的设计 ........................................................................................................................... 85 拉矫方法的确定 ..................................................................................................................... 86 引锭装置 ................................................................................................................................... 86 辊道及后步工序其他设备 ................................................................................................... 86 电磁搅拌装置 ......................................................................................................................... 86 8 生产组织和人员编制 ............................................................................................................................ 88 9 主要经济技术指标 ................................................................................................................................ 93 专题 .............................................................................................................................................................. 94 第 6 页 致 谢 .........................................................................................................................................................104 第 7 页 1 绪 论 转炉冶炼原理简介 [1] 转炉炼钢是把氧气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧化。 在氧化的过程中放出大量的热量 （含 1%的硅可使生铁的温度升高 200 摄氏度），可使炉内达到足够高的温度。 因此转炉炼钢不需要另外使 用燃料。 氧气转炉生产的主要原材料是铁水，大多数情况下铁水由高炉攻击，而高炉的原材料是铁矿石；转炉生产出来的产品是钢坯（或钢锭），他们还不是最终成品，而必须经由轧钢机轧制成各种类型和规格的钢板、型钢和钢管等最终产品，提供给市场。 因此，氧气转炉不可能独立存在，它必须前有炼铁，后有轧钢，共同组成一个钢铁生产的联合体。 我们称这样的生产模式为钢铁联合企业。 从化学成分来看，刚和生铁都是铁碳合金，并还有 Si、 Mn、 S、 P 等元素，由于 C 和其他元素的含量不同，所形成的组织不同，因而性能也不一样。 根据Fe—— C 相图， C 含量在 %%之间的铁碳合金为钢， 它的熔点在14501500℃。 C 含量在 %以上的铁碳合金称为生铁， 熔点在 11001200℃。 C 含量在 %一下的铁碳合金称为工业纯铁。 在钢中碳元素和铁元素形成Fe3C 固熔体，随着碳含量的增加，其强度、硬度增加，而塑性和冲击韧性降低。 钢具有很好的物理、化学性能与力学性能，可进行拉、压、轧、冲、拔等深加工，其用途十分广泛。 若以生铁为原料炼钢，需氧化脱碳 :钢种 P、 S 含量过高分别会造成钢的“冷脆”性和“热脆”性，炼钢过程应脱出 P、 S；钢中氧含量超过限 度会加剧钢的“热脆”性，并形成大量氧化物夹杂，因而要脱出氧；钢种含有 H、 N 分别造成钢的氢脆和时效性，应该降低钢中的有害气体含量；夹杂物的存在会破坏钢基体的连续性，从而降低钢的力学性能，也应该去除：炼钢过程应提高温度达到出钢要求，同时还要加入一定种类和数量的合金，使钢的成分达到所炼钢种的规格。 综上所述，炼钢的基本任务包括：脱碳、脱氧、脱硫、脱磷；去除有害气体和夹杂，提高温度；调节成分。 炼钢过程通过供氧、造渣、加合金、搅拌、升温等手段完成炼钢基本任务。 氧气顶吹转炉炼钢过程，主要是降碳、升温、 第 8 页 脱硫、脱磷以及脱氧 和合金化等高温物理化学反应的过程，其工艺操作原则则是控制供氧、造渣、温度，以及加入合金材料等，以获得所要求的钢液，并浇成合格钢坯或钢锭。 氧气转炉炼钢的特点 与平炉、电炉炼钢法相比，氧气转炉炼钢具有生产率高、刚中气体含量低、钢的质量好等特点。 氧气转炉炉内反应速度快，冶炼时间短，具有很高的生产效率。 随着转炉容量的增大，生产率进一步提高。 氧气转炉钢具有以下特点： （ 1） 钢中气体含量少 （ 2） 由于炼钢主要原材料为铁水，废钢用量所占比例不大，因此 Ni、 Cr、Mo、 Cu、 Sn 等残余元素含量低，由于钢中气体和夹杂少，具有 良好的抗时效能力、能加工变形性能和焊接性能，钢材内部缺陷少。 不足之处是强度偏低，淬火性能稍次与平炉和电炉钢。 此外，氧气转炉钢的机械性能及其他方面性能也是良好的。 （ 3） 原材料消耗少，热效率高，成本低。 氧气转炉的金属消耗率一般为1100~1140kg/t，比平炉稍高些。 耐火材料消耗仅为平炉的 15~30%,一般为2~5kg/t。 由于氧气转炉是利用炉料本身的化学热和物理热，热效率高，不需外加热源。 因此燃料和动力消耗方面比平炉和电炉均低。 氧气转炉的高效率和低消耗，使钢的成本较低。 （ 4） 原料适应性强。 氧气转炉对原料的适应性强， 不仅能吹炼平炉生铁，而且能吹炼 P（ ~%）和高 P（ %）生铁，还可以吹炼钒、钛等特殊成分的生铁。 （ 5） 基建投资少，建设速度快。 氧气转炉设备简单，重量轻，所占的厂商面积和所需要的重型设备的数量比平炉车间少，因此投资比相同产量的平炉低30~40%。 而且生产规模越大，基建投资就越省。 氧气转炉车间的建设比平炉车间快得多。 氧气转炉炼钢生产比较均衡，有利于与连铸机配合。 还有利于开展综合利用，如煤气回收及实现生产过程的自动化。 近年来由于氧气转炉炼钢与炉外精炼技术相结合，所炼钢种进一步扩大，目前能生产的钢种近 300 个。 第 9 页 设计原则和指导思想 对设计的总要求是技术先进，工艺上可行。 经济上合理。 所以，设计应遵循的原则和指导思想是： 1）遵守国家的法律、法规，执行行业设计有关标准、规范和规定，严格把关，精心设计。 2）设计中对主要工艺流程进行多方案比较，以确定最佳方案。 3）设计中应充分采用各项国内外成熟的新技术，因某种原因暂时不上的新技术要预留充分的可能性。 所采用的新工艺、新设备、新材料必须遵循经过工业性试验或通过技术鉴定的原则。 4）要按照国家有关劳动安全、工业卫生及消防的标准及行业设计规定进行设计。 5）在 学习、总结国内外有关厂家的生产经验的基础上，移植适用可行的先进技术。 6）设计中应充分考虑节约能源、节约用地，实行资源的综合利用，改善劳动条件以及保护生态环境。 产品方案 一、冶炼的钢种、代表钢号及其化学成份 本设计冶炼的钢种、代表钢号及其化学成分见表 21所示。 表 11 冶炼的钢种，代表钢号及其化学成分 钢种 钢号 化学成分（ %） C Si Mn P S Cu Al 普钢 Q235 2 0 5 ≤ ≤ ≤0 — 钢 Q275 ≤ ≤ ≤0 — 低合 16Mn 3 0 ≤ ≤。