附表04遼寧科技學(xué)院本科畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào)告(學(xué)生用)

1、遼寧科技學(xué)院本科畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào)告題目：30CrMo氣瓶鋼有害元素P含量的控制研究專題：系別：冶金工程學(xué)院專 業(yè)：冶金工程班級(jí)：冶金B(yǎng)G102班學(xué)生姓名：李大瑞學(xué)號(hào)：651311210指導(dǎo)教師：宋滿堂 孫麗娜 2014年3 月24 日開(kāi)題報(bào)告撰寫要求1開(kāi)題是本科畢業(yè)論文最重要環(huán)節(jié)之一，學(xué)生要高度重視開(kāi)題報(bào)告的撰寫工作。2開(kāi)題報(bào)告一式一份，由學(xué)生妥善保管，最后連同畢業(yè)論文任務(wù)書(shū)、畢業(yè)論文等相關(guān)資料一起裝入學(xué)生本科畢業(yè)論文資料袋中存檔。3開(kāi)題報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生獨(dú)立完成。4開(kāi)題工作應(yīng)在教學(xué)進(jìn)程表中，本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第二周周末前完成。5學(xué)生查閱的參考文獻(xiàn)（含指導(dǎo)教師推薦的參考文獻(xiàn)），設(shè)計(jì)

2、類題目一般不少于10篇，論文類一般不少于12篇。一、本課題的目的及意義，研究現(xiàn)狀分析氣瓶是我國(guó)數(shù)量最多的特種設(shè)備。隨著氣體工業(yè)及電子工業(yè)的發(fā)展，氣瓶行業(yè)也隨之迅速發(fā)展，氣瓶的需求量也越來(lái)越大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，國(guó)民生產(chǎn)總值每增加1%，氣瓶的需求量就增加1.5%。世界氣瓶較大的制造廠商生產(chǎn)規(guī)模已達(dá)到年產(chǎn)二三百萬(wàn)支。而我國(guó)最大的氣瓶制造廠商只有年產(chǎn)50萬(wàn)至60萬(wàn)支的規(guī)模。從工業(yè)總產(chǎn)值看，2000年中國(guó)氣體工業(yè)產(chǎn)值130億元人民幣，到2010年則達(dá)到700億元人民幣。 從目前國(guó)際市場(chǎng)分析，國(guó)際市場(chǎng)對(duì)氣瓶的需求每年大約5%的速度遞增，由于國(guó)氣瓶的價(jià)格較低，國(guó)際市場(chǎng)對(duì)中國(guó)的氣瓶需求量每年以5萬(wàn)至10萬(wàn)支

3、的速度遞增，而國(guó)內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模普遍較小，國(guó)際需求的增加再加上國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求，導(dǎo)致氣瓶行業(yè)整體供不應(yīng)求。以美國(guó)市場(chǎng)為例，僅氣瓶一項(xiàng)的年需求量約為7500萬(wàn)支，如美國(guó)普萊克斯公司2005年全球無(wú)縫氣瓶的保有量約為2億支左右，。其它經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國(guó)家氣瓶需求量亦很大。國(guó)外對(duì)中國(guó)的無(wú)縫氣瓶鋼管年需求約10萬(wàn)15萬(wàn)噸，主要通過(guò)國(guó)內(nèi)的出口貿(mào)易商對(duì)外出口，比如主要出口到德國(guó)、韓國(guó)、印度以及南北美洲等。從而加大了氣瓶用鋼的量。1目的：以生產(chǎn)30CrMo鋼的含磷量控制技術(shù)為核心，對(duì)本鋼生產(chǎn)條件下從鐵水預(yù)處理扒渣 轉(zhuǎn)爐 LF+RH精煉過(guò)程中的鋼中磷含量控制技術(shù)進(jìn)行理論計(jì)算及何減少回磷的方法分析。探索生產(chǎn)中各工藝

4、的減少回磷條件，并對(duì)各個(gè)因素對(duì)鋼中磷含量的影響進(jìn)行研究分析，尋求最合理的操作工藝流程。以提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本，提高效益。意義：能源是整個(gè)世界發(fā)展和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的最基本的驅(qū)動(dòng)力，石油和天然氣在整個(gè)世界的能源結(jié)構(gòu)中的比重將會(huì)進(jìn)一步增加，其中有一部分是通過(guò)高壓氣瓶運(yùn)輸。醫(yī)用氣瓶需求量日益增加。在所有鋼中磷硫是不可全部去除的元素只能盡量減少其在鋼中含量的一種有害元素，磷是鋼中產(chǎn)生冷脆元素，磷在鋼液中可以達(dá)到無(wú)限溶解，但在固體鋼中溶解度極低。磷在鋼中的偏析僅次于硫，使鋼的強(qiáng)度和硬度增加，但塑性韌性顯著下降，這樣對(duì)于高壓氣瓶的生產(chǎn)十分不利。磷在鋼中以Fe3P或Fe2P形態(tài)存在，使鋼的塑性降低、韌性降低、易產(chǎn)

5、生裂紋、使鋼的焊接性能降低，尤其低溫時(shí)的韌性降低最厲害，這種現(xiàn)象稱為“冷脆”。因此30CrMo氣瓶鋼對(duì)化學(xué)成分P控制較嚴(yán)，冶煉過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)磷控的制對(duì)提高氣瓶鋼的質(zhì)量具有重要意義二、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀（文獻(xiàn)綜述）目前國(guó)內(nèi)外脫磷技術(shù)主要有三種：目前脫磷方法主要有鐵水預(yù)處理脫磷、傳統(tǒng)復(fù)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼脫磷、雙轉(zhuǎn)爐脫磷。鐵水預(yù)處理脫磷：鐵水預(yù)脫磷處理可以分為氧化脫磷和還原脫磷,目前,各鋼廠普遍采用氧化脫磷工藝。脫磷方法根據(jù)脫磷劑的不同分為SARP法、鐵水罐法、ORP法、轉(zhuǎn)爐法和NRP法等。常用的兩類: 一種是在盛鐵水的鐵水包或魚(yú)雷車中進(jìn)行脫磷; 另一種是在轉(zhuǎn)爐內(nèi)進(jìn)行鐵水脫磷預(yù)處理。這兩種方法在工業(yè)上均得到了實(shí)際

6、應(yīng)用。鐵水預(yù)處理脫磷的粉劑為：CaO（42）Fe2O3（46%）CaF2（12%）。這一配比使最基本的配比，一般情況下還加入Al2O3，以減少CaF2的用量，此時(shí)的配比為：CaO（40）Fe2O3（44%）Al2O3 （10）CaF2 (6%)。用量大約為沒(méi)噸鐵水35kg。鐵水預(yù)處理脫磷在魚(yú)雷罐車或鐵水包內(nèi)進(jìn)行，用浸入式噴槍噴吹粉劑，載氣是空氣或富氧空氣，脫磷過(guò)程中伴隨著一定的溫降，加上脫硫時(shí)的溫降使鐵水降溫的幅度較大，如鐵水的溫度低于某一溫度時(shí)，影響轉(zhuǎn)爐的吹煉。這是鐵水預(yù)處理過(guò)程中需要重視的問(wèn)題。解決的辦法之一是縮短吹煉時(shí)間、增加氧氣的用量，在采用鈍化石灰后，使噴吹比較順利，可以縮短處理時(shí)間

7、。鐵水預(yù)處理脫硅、脫磷是氧化的過(guò)程，脫硅脫磷后鐵液中C、Si、Mn含量大幅度降低，特別是鐵水中的硅已氧化完。這給轉(zhuǎn)爐冶煉帶來(lái)一定的困難，因?yàn)檗D(zhuǎn)爐造渣需要一定量的酸性物質(zhì)SiO2，才能使加進(jìn)去的渣料主要是CaO快速溶解?，F(xiàn)在經(jīng)過(guò)鐵水預(yù)處理之后，轉(zhuǎn)爐的功能由原來(lái)主要是脫磷脫碳變?yōu)橹饕敲撎?，轉(zhuǎn)爐的功能簡(jiǎn)化了，吹煉時(shí)間縮短了，渣量減少了。這可以提高生產(chǎn)效率，對(duì)環(huán)保也有利。轉(zhuǎn)爐煉鋼脫磷：轉(zhuǎn)爐吹氧操作，吹煉前期：溫度較低，約為1450時(shí)P將被大量氧化，一般P可被去除80%90%而進(jìn)入渣中；吹煉中期：溫度逐漸升高，C開(kāi)始氧化，F(xiàn)eO將被大量還原，由于溫度高、FeO降低，對(duì)脫磷不利，P基本不被氧化；吹煉后期

8、：C被大量氧化后爐溫較高，但渣中FeO較高及大量的CaO溶解，渣中CaO較高此時(shí)發(fā)生C、P同時(shí)被氧化。雙轉(zhuǎn)爐脫磷：又稱SPR (Simple Refining Process)法， SRP 工藝核心是將轉(zhuǎn)爐冶煉功能分為脫磷和脫碳兩部分，2 個(gè)轉(zhuǎn)爐分別進(jìn)行脫磷和脫碳操作。脫碳爐產(chǎn)生的爐渣可作為脫磷爐的脫磷劑，從而減少石灰的消耗,達(dá)到穩(wěn)定而快速的精煉效果。當(dāng)冶煉低磷鋼時(shí)， 一般脫磷后鐵水中w ( P) 量至0. 01 %0. 02 %。轉(zhuǎn)爐脫磷后出半成品，采用擋渣，因此進(jìn)入鋼包中渣量減少，不需扒渣。但對(duì)冶煉w ( P) < 0. 01 %的鋼種需進(jìn)行扒渣。SRP 工藝的主要特點(diǎn)如下。(1)

9、SRP工藝頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐進(jìn)行鐵水脫磷處理,條件較為理想。其轉(zhuǎn)爐容量大，形狀好，有充分的反應(yīng)空間，強(qiáng)烈的熔池?cái)嚢杩杉涌鞝t渣與鐵水的反應(yīng)速度，并可消除鐵水和爐渣間的溫度差(3050 ) ，使脫磷能力得到增強(qiáng)。(2) 減少渣量。由于鐵水分別在兩轉(zhuǎn)爐進(jìn)行脫磷和脫碳，所以只有脫磷轉(zhuǎn)爐需要合適的爐渣用于脫磷，脫碳爐可無(wú)渣或少渣冶煉。(3) 冶煉周期縮短。通過(guò)降低爐渣生成量，改善了吹煉終點(diǎn)的控制，使每一爐取樣次數(shù)減少，同樣也直接縮短了出鋼時(shí)間。(4) 提高轉(zhuǎn)爐爐齡。 (5) 可用錳礦來(lái)替代錳鐵合金。脫磷轉(zhuǎn)爐的少渣冶煉,有利于錳的還原,提高錳的利用率。 (6) SRP 與傳統(tǒng)工藝路線相比工藝路線復(fù)雜。但是轉(zhuǎn)爐脫

10、磷工藝操作時(shí)間縮短，設(shè)備費(fèi)用和人員費(fèi)用大大降低，使成本下降。三、本課題的基本任務(wù)、擬解決的主要問(wèn)題，及其實(shí)現(xiàn)途徑、方法和手段通過(guò)鐵水脫硫扒渣轉(zhuǎn)爐冶煉爐外精煉(LF+RH)工藝流程，來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的鋼中磷含量控制技術(shù)進(jìn)行理論計(jì)算與如何減少回磷的方法分析。探索生產(chǎn)中各工藝的減少回磷條件，并對(duì)各個(gè)因素對(duì)鋼中磷含量的影響進(jìn)行研究分析，尋求最合理的操作工藝流程。以提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本，提高效益。主要問(wèn)題，及其實(shí)現(xiàn)途徑、方法和手段如何控制30CrMo所要求的磷含量轉(zhuǎn)爐內(nèi)通過(guò)造堿性渣來(lái)脫磷，利用擋渣冒擋渣標(biāo)控制出鋼下渣量，控制保護(hù)渣中P含量，控制合金料中的磷含量 。在LF精煉爐中盡可能提高渣的堿度來(lái)防止

11、回磷。四、完成本課題所需工作條件（如工具書(shū)、計(jì)算機(jī)、實(shí)驗(yàn)、調(diào)研等），可能遇到的問(wèn)題以及解決的方法和措施本課題需要本鋼轉(zhuǎn)爐冶煉30CrMo時(shí)，高拉碳和低拉碳操作對(duì)脫磷的影響。以及相關(guān)數(shù)據(jù)。高拉碳技術(shù)關(guān)鍵在于“保碳脫磷”，在高碳的情況下，鋼渣的氧化性較低，脫磷需要的工藝條件不具備，如何保證低溫條件下快速化渣、脫磷，這是控制技術(shù)的難點(diǎn)。低拉碳可以提高脫磷量低拉碳盡可能的將剛水中的碳含量降低，根據(jù)碳氧積碳含量降低氧的含量相對(duì)較高，對(duì)脫磷有利，但是增加了鋼水中的夾雜物含量，在精煉時(shí)應(yīng)增加精煉時(shí)間。本鋼限制環(huán)節(jié)在主要在于連鑄，連鑄150t大約需要70分鐘，所以精煉不是限制環(huán)節(jié)，因此可以采用此方法冶煉30C

12、rMo。如何控制轉(zhuǎn)爐下渣量用擋渣冒，擋渣標(biāo)來(lái)控制下渣量，理論可以當(dāng)渣但實(shí)際情況不理想，對(duì)于可以采用在轉(zhuǎn)爐中留些鋼水從而達(dá)到不下渣的目的，但這種方法不經(jīng)濟(jì)。五、已查閱參考文獻(xiàn)目錄1 陳謹(jǐn),賀薇薇. 高壓氣瓶及所用無(wú)縫鋼管情況介紹.2014.2 韓明榮,張生芹,陳建斌等.冶金原理.北京:冶金工業(yè)出版社，2010.3 張賀艷. EAFBOF出鋼及LF精煉過(guò)程鋼水回磷控制. 東北大學(xué)博士論文. 20024 郭上型,董元篪,張友平. 鋼液氧勢(shì)對(duì)鋼液脫磷及回磷轉(zhuǎn)變的影響.煉 鋼2002.5 蔡可森,李晶,周朝剛等.LF精煉鋼液回磷動(dòng)力學(xué)模型.鑄造技術(shù).20136 楊克枝,蔡可森,李晶.低磷鋼生產(chǎn)過(guò)程中鋼液

13、回磷的研究.鋼鐵研究.2013.7 姜錫山.鋼中非金屬夾雜物.北京：冶金工業(yè)出版社.2011.8 王雅珍.轉(zhuǎn)爐煉鋼問(wèn)答.北京：冶金工業(yè)出版社.2007.9 黃西祜.鋼鐵冶金原理.北京：冶金工業(yè)出版社.2012.10 馮 杰,賈 艷,袁建路等.轉(zhuǎn)爐降罩高拉碳下的脫磷生產(chǎn)實(shí)踐.河北冶金.2004.11 任茂勇. 轉(zhuǎn)爐煉鋼脫磷影響因素的分析.天津鋼鐵集團(tuán)有限公司煉鋼廠.天津30031012 余立志. 轉(zhuǎn)爐脫磷影響因素分析及其工藝發(fā)展概況. 中國(guó)高新技術(shù)企業(yè).2014.13 王雅貞.氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝與設(shè)備M.北京:冶金工業(yè)出版社.200514 GB10561-2005T：鋼中非金屬夾雜物含量的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)圖顯微檢8.+六、進(jìn)程安排序號(hào)時(shí)間要求應(yīng)完成的內(nèi)容（任務(wù)）提要12014年3月4日2014年3月15日搜集有關(guān)該