(完整版)轉(zhuǎn)爐煉鋼設(shè)計-開題報告(終極版)

1、湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告（2012 屆）學(xué)院（部）：冶金工程學(xué)院專業(yè)：冶金工程學(xué)生 姓名：陸磊班級：冶金工程 081學(xué)號 08495200332指導(dǎo)教師姓名：賀道中職稱教授2011年 12 月 19 日題目：年產(chǎn)鋼 310 萬噸轉(zhuǎn)爐煉鋼廠工藝設(shè)計1. 文獻綜述1.1我國鋼鐵工業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展現(xiàn)階段，我國城鎮(zhèn)化、工業(yè)化任務(wù)依然繁重，內(nèi)需潛力巨大，鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本面沒有改變。 必須抓住機遇， 制定實施鋼鐵產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和振興規(guī)劃，促進鋼鐵產(chǎn)業(yè)平穩(wěn)運行、健康發(fā)展1 。據(jù)最新統(tǒng)計，我國的鋼鐵產(chǎn)能己近7 億噸 2 ，從長遠的發(fā)展趨勢看，新建中小規(guī)模的煉鋼項目相對較少，對系統(tǒng)的升級和技術(shù)改造將

2、成為主要方向。1.2現(xiàn)階段我國鋼鐵工業(yè)面臨的主要問題（1）品種質(zhì)量亟待升級。我國鋼材產(chǎn)品實物質(zhì)量整體水平仍然不高，只有約 30%可以達到國際先進水平，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，下游行業(yè)尚不能高效科學(xué)使用鋼材。少數(shù)關(guān)鍵品種鋼材仍依賴進口，高強度、耐腐蝕、長壽命、減量化等高性能產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)技術(shù)水平有待進一步提高。（2）布局調(diào)整進展緩慢。（3）自主創(chuàng)新能力不強。我國重點統(tǒng)計鋼鐵企業(yè)研發(fā)投入只占主營業(yè)務(wù)收入的 1.1%，遠低于發(fā)達國家 3%的水平。主要設(shè)備仍然主要依靠引進，非高爐煉鐵、近終形連鑄軋等前沿技術(shù)研發(fā)投入不足 2 。1.3 我國氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼研究現(xiàn)狀與技術(shù)進步我國氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼研究現(xiàn)狀進入新世紀以來，我

3、國氧氣轉(zhuǎn)爐技術(shù)進入高速發(fā)展階段。 從生產(chǎn)品種上分析，小型轉(zhuǎn)爐以生產(chǎn)普通建筑用鋼為主， 主要和小方坯連鑄機配合使用， 通常未采用鐵水預(yù)處理、計算機終點控制和爐外精煉等先進工藝裝備。 大中型轉(zhuǎn)爐是今后主流爐型，目前，絕大多數(shù)大中型轉(zhuǎn)爐均采用鐵水預(yù)處理、爐外精煉、計算機終點動態(tài)控制等先進技術(shù)，裝備精良，工藝流程先進 3 。鐵水脫硫預(yù)處理的技術(shù)進步近幾年，國內(nèi)大力發(fā)展鎂脫硫鐵水預(yù)處理工藝， 先后引進了美國、 歐洲和俄羅斯的鐵水脫硫工藝，比較了混合噴吹法、復(fù)合噴吹法和純鎂噴吹法三種工藝。實踐證明，采用噴鎂脫硫工藝優(yōu)于以 KR 法為代表的石灰劑脫硫方法 4 。轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的進步（1）長壽轉(zhuǎn)爐技術(shù)濺渣護爐技

4、術(shù)的研究開發(fā)和推廣應(yīng)用工作，使轉(zhuǎn)爐爐齡大幅度提高 4 。（2）長壽復(fù)吹工藝爐渣蘑菇頭保護底吹透氣磚技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用， 使底吹的噴嘴的一次壽命與爐齡同步，并保證復(fù)吹比100%，實現(xiàn)全程復(fù)吹，提高了底吹噴嘴的壽命5 。（3）復(fù)吹強化冶煉技術(shù)提高供氧強度，縮短吹氧時間；加快生產(chǎn)節(jié)奏，提高轉(zhuǎn)爐作業(yè)率；適當擴大裝入量，提高轉(zhuǎn)爐利用系數(shù)，借鑒小轉(zhuǎn)爐的強化冶煉的成功經(jīng)驗6 。（4）精煉新工藝精煉手段有渣洗、真空、攪拌、加熱、噴吹。爐外精煉的方法都是一種或幾種精煉手段的綜合利用，如LF、RH、 DH、VOD、VAD、 CASOB、ASEASKF等7 。（5）連鑄新工藝a、 連鑄坯熱送熱裝技術(shù)，其利用鑄坯的物理

5、熱，節(jié)約能耗；提高成材率，節(jié)約金屬消耗；簡化生產(chǎn)工藝流程，節(jié)約生產(chǎn)費用，減少工序，縮短生產(chǎn)周期；提高了產(chǎn)品質(zhì)量，采用無缺陷鑄坯軋制8 。b、 連鑄坯直接軋制 , 有利于節(jié)能，降低生產(chǎn)費用。c、 連鑄機高溫出坯技術(shù)。d、 近終形連鑄技術(shù) :薄板坯連鑄、帶鋼連鑄、薄帶連鑄、異型坯連鑄、中空圓坯連鑄。e、 提高拉速，提高作業(yè)率，實現(xiàn)多爐連鑄，實現(xiàn)連鑄機的高效連鑄9 。1.4節(jié)能環(huán)保技術(shù)（1）三干技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用減少水的用量和廢水的排放，串級供水技術(shù)實現(xiàn)水的循環(huán)利用 10。（2）干法除塵，濕法除塵，重力除塵對煙塵進行回收利用10 。（3）尾氣的回收利用。（4）鋼渣水淬、風(fēng)淬、盤潑水冷等工藝實現(xiàn)鋼渣的處

6、理及利用。1.5轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)發(fā)展趨勢隨著鋼鐵行業(yè)的日益發(fā)展， 各地的鋼鐵企業(yè)不斷合并重組，為了適應(yīng)對鋼品種的要求，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，減少能耗和生產(chǎn)成本，保護環(huán)境，現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼不斷采用各種轉(zhuǎn)爐新技術(shù)，如：鐵水預(yù)脫硫技術(shù)、水冷爐口技術(shù)、頂?shù)讖?fù)合吹煉技術(shù)、 煙氣除塵及煤氣回收利用技術(shù)、擋渣出鋼技術(shù)、 濺渣護爐技術(shù)和終點控制技術(shù)等，使轉(zhuǎn)爐實現(xiàn)了自動化、高效化、節(jié)能化、壽命長壽化、鋼種多樣化、環(huán)境友好化 11 。1.6轉(zhuǎn)爐煉鋼廠設(shè)計研究的目的與意義目前，我國正處在發(fā)展中的關(guān)鍵階段，國民經(jīng)濟實力需要大力提升，各個方面的硬件設(shè)施都需要大力完善，而鋼鐵行業(yè)在其中起著舉足輕重的作用。考慮到我國的現(xiàn)狀及

7、主要面臨的問題，說明我國雖然是一個鋼鐵大國，但是并不是一個鋼鐵強國。 因此我們在修建鋼鐵廠的時候要注意加大高新技術(shù)的投入量，改進現(xiàn)有的設(shè)備和技術(shù)。做到科學(xué)合理布局，實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煉鋼，精煉，連鑄一體化，提高原材料使用率，降低能耗，減少污染，高效生產(chǎn)高質(zhì)量鋼材。轉(zhuǎn)爐煉鋼的設(shè)計研究不僅可以使我對整個煉鋼工藝流程加以熟悉，也鍛煉我鉆研的能力，為走上工作崗位，打下堅實的理論基礎(chǔ)。另外，本次畢業(yè)設(shè)計對培養(yǎng)我們獨立思考問題和解決問題的能力有很大的提高，為今后工作做好理論儲備，都具有十分重要的意義。參考文獻1 2010 年我國鋼鐵行業(yè)現(xiàn)狀調(diào)查研究報告 . 中國聯(lián)合市場調(diào)研網(wǎng)， 2010.2 工信部 . 鋼鐵工業(yè)“

8、十二五”發(fā)展規(guī)劃，3 馮捷等 . 轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn) M. 北京：冶金工業(yè)出版社， 2005.4 劉 瀏 . 中國氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的進步 . 中國冶金， 2005.5 高澤平 . 煉鋼工藝學(xué) . 北京：冶金工業(yè)出版社， 2010.6 周 宏 . 轉(zhuǎn)爐煉鋼新工藝、新技術(shù)介紹：重鋼技術(shù)， 20107 王令福 . 煉鋼廠設(shè)計原理 M. 北京：冶金工業(yè)出版社， 2009.8 高澤平 . 爐外精煉教程 M. 北京：冶金工業(yè)出版社， 2011.9 賀道中 . 連續(xù)鑄鋼 . 北京：冶金工業(yè)出版社， 2007.10 李光強，朱誠意 . 鋼鐵冶金的環(huán)保與節(jié)能（第 2 版）.M. 北京：冶金工業(yè)出版社， 2010.11

9、 殷瑞鈺 . 我國煉鋼連鑄技術(shù)發(fā)展和 2010年展望 . 鋼鐵研究總院， 2009.12 Yanrui Wu The Chinese steel industry-recent developments and prospectsJ. Department of Economics University of Western AustraliaNedlands WA 6907 Australia， 2000.2. 選題依據(jù)、主要研究內(nèi)容、研究思路及方案 2.1 選題依據(jù)現(xiàn)階段，我國的經(jīng)濟發(fā)展進入了全新的階段， 為了使我國的經(jīng)濟建設(shè)更好更快的發(fā)展，鋼鐵行業(yè)占有重要的作用。 經(jīng)濟的快速發(fā)展， 必然

10、伴隨著基礎(chǔ)設(shè)施的大量建設(shè)，而基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，需要大量的不同種類的鋼材，因此，在以后很長的時間里，鋼鐵工業(yè)在國家經(jīng)濟建設(shè)與發(fā)展中占有相當重要的作用。設(shè)計年產(chǎn) 310 萬 t 合格鑄坯轉(zhuǎn)爐煉鋼車間， 比較適合我國國情。 從結(jié)構(gòu)、性能及技術(shù)參數(shù)上看， 設(shè)計方案比較合理， 產(chǎn)品性能優(yōu)良可靠。 應(yīng)進一步完善冶煉、分析、檢測的自動控制，推廣擋渣、無渣出鋼技術(shù)，控制夾雜及雜質(zhì)元素提高鋼液高潔凈度。隨著鋼鐵企業(yè)的改造和重組， 100t 以上轉(zhuǎn)爐設(shè)備已經(jīng)占據(jù)市場的主導(dǎo)地位。選取年產(chǎn) 310 萬 t 合格鑄坯的生產(chǎn)規(guī)模， 鐵水預(yù)處理脫硫效果好， 配置轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)吹技術(shù)，工藝成熟，脫磷效果好，在后續(xù)的生產(chǎn)中采用多種精

11、煉方法，其中 LF、 RH 、CASOB、 VOD、VAD的應(yīng)用可以很好的控制鋼水的成分和溫度，生產(chǎn)純凈鋼，不銹鋼等，連鑄工藝能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)澆鑄，提高產(chǎn)量，降低成本，同時隨著連鑄技術(shù)的發(fā)展， 近終型連鑄， 高效連鑄等多種連鑄技術(shù)得到應(yīng)用， 大大的提高了鑄鋼的質(zhì)量， 一定范圍內(nèi)降低了企業(yè)的成本。 經(jīng)現(xiàn)代技術(shù)和工藝生產(chǎn)出來的如板材，管線鋼，不銹鋼等的質(zhì)量得到了很大的保障，市場的信譽度高，市場需求量大。故設(shè)計建造年產(chǎn) 310 萬 t 合格鑄坯煉鋼廠是可行的，也是必要的。2.2 主要研究內(nèi)容研究內(nèi)容包括設(shè)計說明書和圖紙兩個部分。設(shè)計說明書（1）中英文摘要、關(guān)鍵詞（2）緒論（3）廠址的選擇（4）產(chǎn)品方案設(shè)

12、計（5）工藝流程設(shè)計（6）轉(zhuǎn)爐容量和座數(shù)的確定（7）氧氣轉(zhuǎn)爐物料平衡和熱平衡計算（8）轉(zhuǎn)爐煉鋼廠主體設(shè)備設(shè)計計算（包括轉(zhuǎn)爐爐型、供氣及氧槍設(shè)計、精煉方法及設(shè)備、連鑄設(shè)備）（9）轉(zhuǎn)爐煉鋼廠輔助設(shè)備設(shè)計計算（包括鐵水供應(yīng)系統(tǒng)、廢鋼供應(yīng)系統(tǒng)、出鋼出渣設(shè)備、煙氣凈化回收系統(tǒng)）（10）生產(chǎn)規(guī)模的確定及轉(zhuǎn)爐車間主廠房的工藝布置和尺寸選擇 （包括車間主廠房的加料跨、爐子跨、精煉跨、澆注跨的布置形式及主要尺寸的設(shè)計確定）（11）勞動定員和成本核算（12）應(yīng)用專題研究（13）結(jié)論、參考文獻設(shè)計圖紙（1）轉(zhuǎn)爐爐型圖（2）轉(zhuǎn)爐煉鋼廠平面布置圖（3）轉(zhuǎn)爐車間主廠房縱向剖面圖 2.3 研究思路及方案（1）根據(jù)設(shè)計內(nèi)容，

13、書寫中英文摘要、關(guān)鍵詞。（2）查閱專業(yè)文獻，結(jié)合畢業(yè)實習(xí)，收集當前轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝技術(shù)、車間設(shè)備設(shè)計等資料完成文獻綜述。（3）根據(jù)廠址選擇原則以及水文地質(zhì)、交通運輸、原料及產(chǎn)品市場等建廠條件進行論證選址。（4）考慮經(jīng)濟、能源、環(huán)保、節(jié)能等因素，根據(jù)市場需求設(shè)計鋼種，如建筑用鋼、管線鋼、大小方坯、寬厚板、船板等，盡可能滿足大部分用戶的需求。（5）考慮經(jīng)濟、能源、環(huán)保、節(jié)能等因素，根據(jù)設(shè)計不同鋼種的要求設(shè)計工藝流程，主體流程：預(yù)處理- （復(fù)吹）轉(zhuǎn)爐 - （LF 或 RH）精煉 -連鑄。（6）根據(jù)設(shè)計生產(chǎn)規(guī)模，結(jié)合目前生產(chǎn)實際計算確定合理的轉(zhuǎn)爐容量和座數(shù)（ 1-2 座）。（7）計算過程中所采用的數(shù)據(jù)根據(jù)

14、任務(wù)書、參考文獻或工廠生產(chǎn)實習(xí)的資料，按生產(chǎn)過程各階段編制的平衡表和熱平衡表進行計算。（8）設(shè)計建造年產(chǎn) 310 萬噸合格鑄坯煉鋼廠，確定轉(zhuǎn)爐、精煉、連鑄機型。（9）鐵水供應(yīng)系統(tǒng)、廢鋼供應(yīng)系統(tǒng)、出鋼出渣設(shè)備、煙氣凈化回收系統(tǒng)的設(shè)計選取應(yīng)有根據(jù)地引用文獻或生產(chǎn)實踐資料。（10）設(shè)計建造年產(chǎn) 310 萬噸合格鑄坯煉鋼廠， 并根據(jù)產(chǎn)品大綱、 主體生產(chǎn)設(shè)備、前后生產(chǎn)工序以及廠址地形等綜合因素確定車間的工藝布置與尺寸。 車間主廠房的加料跨、 爐子跨、精煉跨、澆注跨的布置形式及主要尺寸的設(shè)計確定應(yīng)有根據(jù)地引用文獻或生產(chǎn)實踐資料。（11）研究課題“低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼鋼水潔凈度分析研究”。（12）根據(jù)設(shè)計內(nèi)容得出結(jié)論、列出參考文獻。（13）繪圖部分1）轉(zhuǎn)爐爐型圖。根據(jù)轉(zhuǎn)爐噸位選擇轉(zhuǎn)爐爐型，通過計算轉(zhuǎn)爐主要尺寸（包括熔池尺寸、爐帽尺寸、爐身尺寸、出鋼口尺寸等），選取合理的爐襯、爐殼厚度，繪制出轉(zhuǎn)爐爐型圖。2）轉(zhuǎn)爐煉鋼車間平面布置圖。根據(jù)產(chǎn)品方案、轉(zhuǎn)爐容量和座數(shù)，主體設(shè)備、輔助設(shè)備等，通過合理的工藝布置（包括加料跨、爐子跨、精煉跨、澆注跨等）和尺寸選擇繪制轉(zhuǎn)爐煉鋼車間平面布置圖。3）轉(zhuǎn)爐車間主廠房縱向剖面圖。采用階梯剖，主要表示出加料跨、爐子跨、精煉跨、連