年产180万吨转炉炼钢车间设计

年产180万吨转炉炼钢车间设计

学校：昆明理工大学

专业：冶金工程

班次： 2002（2）

姓名：普松

指导老师单位：昆明理工大学

姓名：普靖中

职称：副教授

目录.

摘要 (4)

A BSTRACT (5)

前言 (6)

第一章设计概述 (7)

1.1主要用途 (8)

1.2冶炼要点 (8)

1.3化学成分对H08性能的影响 (9)

1.4现代全连铸冶炼焊条钢要点 (10)

第二章氧气顶吹转炉炼钢物料平衡和热平衡 (11)

2.1物料平衡计算 (11)

2.2热平衡计算 (21)

第三章氧气顶吹转炉的设计与计算 (27)

3.1炉型设计 (27)

3.2氧气顶吹转炉炉衬设计 (30)

3.3氧气顶吹转炉炉体金属构件设计 (31)

3.4支承装置 (32)

3.5倾动机构 (32)

3.6底部供气构件的设计 (34)

第四章氧枪的设计与计算 (36)

4.1喷头设计 (36)

4.2氧枪水冷系统 (40)

第五章连铸机的设计与计算 (43)

5.1连铸机的主要工艺参数 (43)

5.2连铸机生产能力的确定 (50)

5.3盛钢桶及其载运设备 (54)

5.4中间包及其载运设备 (55)

5.5结晶器及其振动装置 (57)

5.6二次冷却装置 (59)

第六章钢包的设计与计算 (63)

6.1盛钢桶尺寸计算 (63)

6.2盛钢桶质量 (65)

6.3盛钢桶重心计算 (67)

第七章铁水预处理及炉外精练 (68)

7.1铁水预处理 (68)

7.2炉外精练 (69)

第八章转炉炼钢车间布置 (71)

8.1转炉容量及车间生产能力的确定 (71)

8.2全厂金属平衡表的制定 (72)

8.3主厂房工艺布置 (73)

总结与体会 (74)

谢辞 (75)

参考文献 (76)

摘要

本次设计的是一座年产180万吨合格坯的氧气顶吹转炉炼钢厂。冶炼的钢种为碳素焊条钢，主要牌号：H08A、H08E、H08C主要规格：f 6.5mm、f 6.0mm、f 5.5mm。两座120吨的氧气顶吹转炉，年产钢水量为189.22万吨，采用三孔氧枪，氧流量为333.33Nm3/min，配用钢包的额定容量为150吨；两台2机6流板坯弧形连铸机，连铸机的弧形半径为6m，主产品断面尺寸20031000mm，连铸机设计年生产能力为205.2万吨。

设计主要针对转炉炼钢厂,其中包括炼钢厂规模、生产工艺流程、冶炼的钢种牌号、全厂金属料消耗平衡表、转炉炼钢车间的物料平衡和热平衡计算、转炉炉型选择及设计计算、氧枪喷头及枪身设计计算、连铸机以及车间附属设备的计算选型、车间平面布置设计等。

关键字：氧枪，转炉，连铸机，碳素焊条钢

Abstract

The task of this design is to design a steelmaking mill with top oxygen blowing vessels that has an annual productivity of 1 million tons’ fine butts.It produces series ofThe carbon welds the bar iron，Trademark：H08A、H08E、H08C，specification：

f 6.5mm、f 6.0mm、f 5.5mm。 There are two top oxygen-blowin

g vessels, wit

h a

1.892million tons productivity of hot metal. It adopts the oxygen core lance that has three holes, and the flow rate is 333.33Nm3/min. The matched steel ladle size is 150 tons. Also, there are two setcasting machines that are two machine and six currents and produce the plank block. The arc radius is 6m, and the major product’contour size is 20031000mm. The annual productivity of the casting is

2.052 million tons.

This design aims at the converter steel mill primarily, among them include the steel mill scale and produce the steel of the craft flowsheet, the card number of smelting steel, and the balance sheet of whole plant depletion of metal charge.

A calculation for of material balance and calorific balance in the converter ship, designing, then choosing the profile and furnace lines of converter, as well as choosing spray head and body of oxygen lance, calculating and choosing the caster type, then choose the other accessory equipment. Last, make an arrangement for the various equipments in the whole workshops.

Keywords: oxygen lance, converter, caster,The carbon welds the bar iron.

前言

由于我国已经加入世界贸易组织，世界经济的格局将发生重大变化，外商投资将保持良好的增长态势，世界机械制造业，化工业的重心将加快向我国转移，入世受益行业发展速度将有所加快，这将加大国内钢材需求。在钢材消费增加的同时，消费结构将保持多层次，多样化，并逐步向高层次演化。21世纪，随着经济的日益全球化，竞争不断加剧，21世纪的我国钢铁行业既有前所未有的发展机遇，又面临严峻的挑战。

本设计说明书对毕业设计的整个过程及主要内容进行了详细的说明。主要设计一座年产180万吨钢坯的转炉炼钢车间。设计范围包括从铁水预处理到连铸的整个炼钢过程。设计内容有主钢种碳素焊条钢的冶炼工艺流程和操作要点，炼钢厂内的物料平衡计算和热平衡计算，及由此计算结果来确定的厂内各设备生产能力、型号等。设备选定及其在厂房内的布置，应力求使厂区有效面积得到充分利用，物料流向合理。

由于本人水平有限，设计中错误和缺点在所难免，望老师和同学们批评指正。

第一章设计概述

本次设计的是年产180万吨碳素焊条钢的转炉炼钢厂。冶炼的主钢种为连铸碳素焊条钢，主要牌号：H08A、H08E、H08C，主要尺寸规格：f 6.5mm、f 6.0mm、f 5.5mm，执行标准：GB/T3429-2002。碳素焊条钢是焊接材料行业使用量最大的原料品种，主要用于制作不同牌号、不同规格的碳钢焊条，产销量大。随着我国钢材消费量的增长，焊接材料用钢不断增加，据最新统计，2002年全年需求量达到120万吨以上。此类碳素钢，存在成分偏析，尤其是硫、碳和磷在的上部和中心呈正偏析。为了保证盘条质量，冶炼时必须严格控制成分。其所要求的各化学成分的范围如表1-1。

表1-1连铸碳素焊条钢各化学成分范围

冶炼主要工艺流程是在高炉出铁后，铁水通过鱼雷罐车运到炼钢厂，经过铁水预处理，去除部分有害元素，从而减轻转炉脱P的负担。预处理后的铁水再通过转炉吹炼，脱去绝大部分的C。

冶炼主要工艺流程如图1-1所示：

图1-1 工艺流程图

任何一个炼钢厂都不可能只炼一个钢种，都是由一个主钢种和多个副钢种组成的。为了便于冶炼及减少资金投入，在本设计中对副钢种的选择主要依据钢种的化学成分来确

定，使各钢种的化学成分相差不大，从而可以制定出相似的冶炼工艺。这里选取了三种副钢种。各钢种的化学成分要求如表1-3所示。

表1-3 各化学成分范围

表1-4 产品大纲

碳素焊条钢的概述

1.1主要用途

碳素焊条钢盘条，最重要的是化学成分要求严格，尤其是碳、硅、硫成分要确保盘条成分符合标准规定。此外要求碳素焊条钢具有优良的拉拔性能。电焊条主要尺寸规格有：f4.0mm、f3.2mm、f2.5mm、f2.0mm。用户拉拔使用的主要特点有：碳素焊条钢合金含量少，属于非合金钢范畴，用户最终加工产品尺寸较大，因此与合金焊丝产品不同，碳素焊条钢盘条主要生产规格为f6.5、f6.0mm，国内用户订购f5.5规格的很少。

1.2冶炼要点

1.铁水含硫量≤0.035%时方可冶炼此钢种，出铁时尽量少带高炉渣。

2.冶炼本钢种时要考虑到石灰、矿石、铁块、煤等原材料含硫量。

3.装入量力求准确。废钢加入量以确保过程温度、终点温度为前提。

4.冶炼过程中关键是去硫，要保证在转炉中去硫率，有两个问题必须注意。首先是前期高温去硫，要求第一次拉碳（熔池C0.20%—0.30%）时温度为1650—1680℃。炉渣碱度为3.0—3.6，尽量多倒炉渣。后吹用石灰石或生白云石调温造新炉渣，这样即可以防止熔池温度过高又可以有效地去硫。吹炼终点碳含量在0.04%—0.06%，熔池温度在1640—1660℃。炉渣碱度大于3.2。

5.为了保持钢中合适的含氧量，用1/3中碳锰铁和2/3高碳锰铁合金化。这样钢水增碳约0.02%，有利于模内钢液沸腾。其原因是钢液碳含量增加，碳氧乘积远超过平衡值；其次中碳锰铁含硅1.5%—2%，不致因中碳锰铁加入数量多增硅而影响沸腾。

6.出钢时用铁芯铝调整包内钢水氧化性。

7.开浇平稳，随时观察模内钢液沸腾，浇注过程及刺铝调整钢水氧化性。尽量使用瓶口模浇注。用瓶口模浇注时，预留高度90—100mm，然后加瓶塞。用敞口模浇注时必须采用铝封，加铝时要拨渣后搅拌，防止钢水冒窜而导致钢锭开坯轧制时脱落（调头）。严禁用硅铁封顶。主要是钢锭头部增硅，以致钢坯要切去1/3—1/2。焊条钢在锭模内沸腾弱，是在开坯时造成掉头和坚壳带薄产生气泡裂纹的主要原因。因此保证钢水在锭模内有良好的沸腾是十分重要的。

1.3化学成分对H08性能的影响

1.碳的影响：焊丝中含碳量增加，会使焊缝金属含碳量增加。应控制在0.06%—0.09%。

2硅的影响：硅影响冷拔加工性能，在焊缝中有降低塑性的倾向，故国家标准规定碳素结构钢H08类硅含量≤0.03%。

3.锰的影响：锰会增加焊缝中的含锰量，不仅可提高抗拉强度，也使塑性和韧性提高同时还提高焊缝抗裂能力。

4.磷的影响（有害元素）：磷含量增加使焊缝冷裂倾向增大，同时低温冲击值迅速下降（H08钢中的S、P含量低，其盘条价格更高）。

5.硫的影响（有害元素）：硫含量增加使焊缝热裂倾向增大，同时使焊缝产生表面气孔的可能性增加。

6.铜的影响：铜含量高时易产生焊缝开裂，所以要求铜≤0.20%，氧气转炉用铁水为主要原料炼钢，残余元素铜含量远远低于0.20%，故厂内一般不做考核。

1.4 现代全连铸冶炼焊条钢要点

1.铁水脱硫：现代转炉炼钢厂都有铁水预处理。我国宝山钢铁总厂炼钢设有铁水喷吹脱硫和“三脱”（脱硅、脱磷、脱硫）装置。经过铁水预处理，入炉的铁水含硫量≤0.007%。铁水炉外脱硫是技术合理、经济的脱硫方法。

2.钢水经过真空脱气装置，利用钢液的碳和氧作用，使钢中全含氧量≤40310-6（ppm）。虽然钢中无硅和少铝，铸坯或钢锭也不会产生皮下气泡。

3.钢水通过连铸浇成铸坯。因为采用全保护浇注（大包保护套管和氩气密封、中间包至结晶器采用浸入式水口保护渣），不仅可以防止钢水二次氧化，而且在中间包和结晶器内钢液中的夹杂物可以上浮，被保护渣捕捉，钢的纯洁度较高，冷拔加工性能好，适宜生产高强度高韧性等高级焊条。

第二章氧气顶吹转炉炼钢物料平衡和热平衡

2.1物料平衡计算

（1）计算所需原始数据

炼钢过程的物料平衡与热平衡计算是建立在物质与能量守恒的基础上的。其主要目的是比较整个过程中物料、能量的收入项和支出项，为改进操作工艺制度，确定合理的设计参数和提高炼钢技术经济指标提供某些定量依据。应当指出，由于炼钢系复杂的高温物理化学过程，加上测试手段有限，目前尚难以做到精确取值和计算。尽管如此，它对指导炼钢生产和设计仍有重要的意义。

表2-1 钢种、铁水、废钢和终点钢水的成分设定值

*这里的铁水设定值为铁水预处理后的铁水成分，具体内容见“第七章铁水预处理及炉外精练”。**〔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。

（2）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

氧气渣中珠铁

炉衬蚀损炉气

铁合金喷溅

表2－2 原材料成分

表2－3 硅铁合金的成分及回收率

C Si Mn Al P S Fe

硅铁73.00/75 0.50/80 2.50/0 0.05/100 0.03/100 23.92/100 锰铁 6.60/90 0.50/75 67.80/80 0.23/100 0.13/100 24.74/100 （3）计算步骤。以100㎏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2－5、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。

第四步：计算脱氧和合金化前的钢水量。

表2－4 其它工艺参数设定值

表2－5 铁水中元素的氧化产物及其成渣量

*由CaO还原出的氧量；消耗的CaO量＝0.009×56/32＝0.016kg㎏

表2－6 炉衬蚀损的成渣量

表2－7 加入熔剂的成渣量

*1石灰加入量计算如下：由表（2－5）～（2－7）可知，渣中已含（CaO）＝－0.016+

0.004+0.002+0.910＝0.900kg；渣中已含（SiO2）＝0.857+0.009+0.028+0.020＝0.914kg；因设定的终渣碱度R＝3.5；故石灰加入量为：

〔RΣ(SiO2)－Σ(CaO)〕/(%CaO石灰－R×%SiO2石灰)

＝(3.5×0.914－0.900)/(88.00%－3.5×2.5%)＝2.899kg㎏

*2为（石灰中CaO含量）－（石灰中S→CaS自耗的CaO量）

*3由CaO还原出的氧量，计算方法同表2－5。

表2－8 总渣量及其成分

*总渣量计算如下：因为表2－8中除(FeO)和(Fe2O3)以外的渣量为：3.162+0.986+0.955+

0.081+0.318+0.440+0.213+0.025＝6.180kg ；而终渣Σ(FeO)=15%（表2－4），故总渣量为：6.180/85.75％＝7.123kg ㎏

①(FeO)量＝7.123×8.25％＝0.588kg ㎏

②(Fe2O3)量＝7.123×5％－0.014－0.005－0.008＝0.329kg ㎏

炉气中含有CO 、CO 2、O 2、N 2、SO 2和H 2O 。其中CO 、CO 2、SO 2和H 2O 可由表

(2－5)～(2－7)查得，O 2和N 2则由炉气总体积来确定。现计算如下：

炉气总体积V Σ：

）％（％＝x s g V V G V V V -+++∑∑∑5.032

4.22991

5.0

＝＝

51

.987.099x

s g V G V V -+∑10.039m 3

式中 V g ——CO 、CO 2、SO 2和H 2O 诸组分之总体积，m 3。本计算中，其值为

7.564322.4/28+2.360322.4/44+0.009322.4/64+0.0010322.4/18

＝7.2571㎏

G s——不计自由氧的氧气消耗量，㎏。本计算中，其值为6.466m3(见表2－9)；

V x——铁水与石灰中的S与CaO反应还原出的氧量，m3。本计算中，其值为

0.005㎏(见表2－9)；

0.5％——炉气中自由氧含量，m3；

99——由氧纯度为99％转换得来。

计算结果列于表2－10中：

表2－9 实际耗氧量

*为炉气中N2的重量，详见表2－10

表2－10 炉气量及其成分

*炉气中O2的体积为10.039×0.5％＝0.050m3；重量为0.050×32/22.4＝0.072kg㎏

**炉气中N2的体积系炉气总体积与其它成分的体积之差；重量为 2.717×28/22.4＝3.396kg ㎏

表2－11 未加废钢时的物料平衡表

注：计算误差（116.106－115.958）/116.106×100％＝0.127％

钢水量Q g＝铁水量－铁水中元素的氧化量－烟尘、喷溅和渣中的铁损

＝100－3.159－〔1.5(75%356/72+20%3112/160)+1+7.12336%〕

＝92.497㎏

据此编制脱氧和合金化前的物料平衡表（表2－11）。

第五步：计算加入废钢的物料平衡。

如同“第一步”计算铁水中元素氧化量一样，利用表2－1的数据先确定废钢中元素的氧化量及其耗氧量和成渣量（表2－12），再将其与表2－11归类合并，就得出加入废钢后的物料平衡表2－13和2－14。

第六步：计算脱氧和合金化后的物料平衡。

先根据钢种成分设定值（表2－1）和铁合金成分及其烧损率（表2－3）算出钢芯铝和硅铁的加入量，再计算其元素烧损量。将所得结果与表2－14归类，即得冶炼一炉钢的总物料平衡。

表2－12 废钢中元素的氧化产物及其成渣量

表2－13 加入废钢的物料平衡表（以100㎏铁水为基础）

注：计算误差为（141.118－140.927）/141.118×100％＝0.135％

表2－14 加入废钢的物料平衡表（以100㎏（铁水+废钢）为基础）

注：计算误差为（112.935－112.818）/112.935×100％＝0.1048

表2－15 铁合金中元素烧损量及产物量

类别 元素

烧损量kg 脱氧量kg 成渣量kg 炉气量kg 入钢量kg 锰铁

C 0.003 0.009 0.012

0.030 Mn 0.069 0.020 0.089 0.277 Si 0.001

0.001

0.001

0.002 P 0.001 S 0.001 Fe

0.126 合计

0.073 0.030 0.091 0.012 0.437 硅铁

Al 0.000 0.000 0.000 Mn 0.000 0.000 0.000 0.000 Si -0.001 -0.001 -0.001 -0.002 P 0.000 S 0.000 Fe -0.001 合计

-0.001 -0.001 -0.002 -0.003 总计

0.073

0.029 0.089 0.012 0.435

总物料平衡表。

锰铁加入量为W Mn ＝0.511㎏。 硅铁加入量W Si 为：

回收率％

硅铁含加钢芯铝后的钢水量

＝

终点钢种Si Si Si Si W Si ??-%%)][%]([＝-0.003㎏。

铁合金中元素的烧损和产物量列于表2－15中。 脱氧和合金化后的钢水成分如下表所示：

脱氧和合金化后的钢水成分（％）

转炉炉衬设计

炉炉型和炉衬设计 转炉炉型和炉衬设计(design of conveter furnace outline and lining) 确定适合于转炉炉容量和操作条件的转炉炉型和各部位炉衬材质的设计。是转炉炼钢车间设计的主要组成部分。 转炉炉型设计转炉炉型是指新砌成的转炉炉衬的内腔形状和尺寸。氧气转炉的炉型通常是先用统计公式计算出转炉各部位的主要尺寸，然后再与炉容量相近、条件相似的实际生产转炉进行比较和调整后确定的。氧气转炉炉型绝大多数是轴对称回转体结构，由截锥型炉帽(仅有少数转炉呈偏口形)、圆柱形炉身和不同形状的炉底三部分组成。按转炉熔池形状不同，常见的炉型有筒球型、锥球型和截锥型三种(见图)。筒球型炉型形状简单，砌筑方便，炉壳制造容易，大容量转炉采用较多。锥球型炉型与相同容量的筒球型炉相比，在熔池深度相同的情况下，更有利于冶金反应；截锥型炉型的优点是炉底砌筑方便，这两种炉型在中小容量转炉炉型设计中采用较多。

对氧气转炉炉型的主要技术参数要求为：(1)炉容比(工作容积与公称容量之比)与铁水条件、冶炼操作转zhuan方法和转炉炉容量有关，通常每公称吨炉容比为0．80～1．00m3／t；(2)高宽比(炉子全高与炉壳直径之比)对转炉操作和建设费用有直接影响，一般取为1．25～1．65；(3)炉帽的倾角为60o±3。；(4)炉口直径一般为熔池直径的0．43～0．53倍；(5)熔池直径系指转炉熔池在平静状态时金属液面的直径，它与转炉装入量和供氧强度有关，可按D=K(G/T)1/2进行计算，式中D为熔池直径，m；K为比例常数，一般为1．85～2．3；G为转炉装入量，t；T为转炉供氧时间，min。 炉衬耐火材料选择转炉炉衬分为工作层、填充层和永久层。工作层衬砖与熔池钢水和熔渣接触工作条件十分恶劣，要求有良好的物理性能和化学稳定性，同时也要有较低的价格。转炉工作层衬砖常采用焦油白云石砖、焦油镁砂砖、镁碳砖和二步煅烧砖，镁碳砖应用较广泛。为了提高炉衬使用寿命，降低生产成本，设计和生产中广泛采用不同部位使用不同材质炉衬的“综合砌炉法”。工作层砖型的设计既要考虑砌筑方便，又要不致于因砖型过于复杂而增加成本。转炉炉衬各部位的厚度参考值见表。

炼钢车间×T转炉三次除尘技术方案

秦皇岛宏兴钢铁有限公司 炼钢车间2×60T转炉三次除尘项目 技 术 方 案 张家口市宣化天洁环保科技有限公司 2016年5月

1.序言 秦皇岛宏兴钢铁有限公司技改炼钢车间三次除尘项目尘源点包括2×60t转炉两座加料跨配顶吸罩，600T混铁炉一座配顶吸罩，散装料上料系统一套配集中除尘。我公司根据秦皇岛宏兴钢铁有限公司提供的资料，编制了本方案，其目的在于为该除尘提供成套的、优化的、建设性的解决方案，确保符合国家环保要求，达标排放的前提下降低投资及运行成本。 2.尘源点概述 2.1需治理的扬尘点 本方案治理的尘源点配套除尘罩范围如下： 1）、2×60T转炉加料跨顶吸罩； 2）、600T混铁炉兑铁口、出铁口工位除尘罩； 3）、散装料地坑料仓卸料口除尘罩； 4）、散装料皮带机机头、机尾除尘罩； 5）、转运站皮带机头除尘罩、振动筛除尘罩； 6）、通廊皮带机头、皮带机尾除尘罩； 7）、高跨散装料仓皮带布料口除尘罩。 3.设计原则及依据 3.1设计原则 ●达标排放，保证除尘效果； ●不影响冶炼操作工艺； ●最大限度地降低运行费用及一次投资； ●利于维护管理，长期、有效、稳定地运行。 3.2 设计依据 ●国家有关环保要求及环境指标：（获县以上环保部门的验收） 排放浓度≤15mg/Nm3 岗位粉尘浓度≤10mg/Nm3（扣除背景值） 三次除尘捕集率≥95%（屋顶不冒黄烟），混铁炉捕捉率≥60% 除尘效率≥99%。 ●国家有关设计规范

4.除尘工艺流程及设计说明 4.1除尘工艺流程 本套系统采用低阻、大流量系统工艺原则，其目的在于以最低的系统阻力，控制系统管道流速（18～20m/s），通过选取管道经济流速，尽量降低系统阻力损失从而能明显降低长期电耗。换言之，追求的是在相同电机的情况下，最大限度地取得处理风量，提高捕集率。在相同风量满足捕集效果的前提下，尽可能少地消耗电能，降低运行费，并合理组织烟气，使系统长期、可靠、稳定地运行在既不烧滤袋又不易于结露的中温状态。烟气捕集是本系统的关键所在，设备其生产工艺不同、设备布置各异，因此，选用何种捕集罩型式成为本次方案的重点。 4.2除尘罩设计说明 1）、2×60T转炉加料跨顶吸罩： 60T转炉的烟尘基本处于持续产生过程，大量高温烟气受热膨胀和特抬升力影响从炉前二次除尘罩逃逸冲上加料跨车间顶部，由于现有车间全部密封，烟气淤积在车间顶部无法流通，必须在尘源上方利用现有厂房结构设置高悬伞形罩，捕集加料和兑铁水以及冶炼过程产生的三次烟气，被捕集的烟气通过系统管网汇合后进入低压脉冲除尘器进行过滤，最后满足排放达标的烟气通过引风机排入大气。 2）、600T混铁炉烟尘顶吸罩： 600T混铁炉产生的烟气基本处于间断产生过程，主要是混铁炉兑铁水、出铁水及铁包倒罐工位产生的大量烟尘。 混铁炉是贮存从高炉运来供炼钢转炉用的铁水，当混铁炉兑铁水和混铁炉向铁水罐倒铁水时在一定温度下部分碳析成石墨粉尘，混杂着氧化铁粉末随热气流扩散到车间内，大量高温烟气受热膨胀和特抬升力影响从炉前二次除尘罩逃逸冲上加料跨车间顶部，由于现有车间全部密封，烟气淤积在车间顶部无法流通，必须在尘源上方利用现有厂房结构设置高悬伞形罩。 由于石墨粉尘非常轻，在随热气流上升的过程中就受到车间横向野风的影响飘散到车间各个角落，因此采取高悬伞形罩的形式捕捉此类粉尘的话想对转炉三次除尘顶吸罩效率较低。 建议应该在最靠近尘源点的位置设计低悬伞形罩或者尘源点侧吸罩进行有效捕捉才能明显提高集尘效果。 3）、散装料上料系统除尘罩

设计一座公称容量为3215;200t吨的氧气转炉炼钢车间毕业设计

设计一座公称容量为3×200t吨的氧气转炉炼钢车间毕业设计 目录 摘要.............................................. 错误!未定义书签。ABSTRACT ............................................ 错误!未定义书签。引言. (1) 1 设计方案的选择即确定 (2) 1.1车间生产规模、转炉容量及座数的确定 (2) 1.2车间各主要系统所用方案的比较及确定 (2) 1.2.1 转炉冶炼工艺及控制 (2) 1.2.2 铁水供应系统 (2) 1.2.3 铁水预处理系统 (3) 1.2.4 废钢供应系统 (4) 1.2.5 散装料供应系统 (4) 1.2.6 转炉烟气净化及回收工艺流程 (6) 1.2.7 铁合金供应系统 (7) 1.2.8 炉外精炼系统 (7) 1.2.9 钢水浇注系统 (8) 1.2.10 炉渣处理系统 (10) 1.3炼钢车间工艺布置 (11) 1.3.1 车间跨数的确定 (11) 1.3.2 各跨的工艺布置 (12) 1.4车间工艺流程简介 (12) 1.5原材料供应 (15) 1.5.1 铁水供应 (15) 1.5.2 废钢供应 (15) 1.5.3 散装料和铁合金供应 (15) 2设备计算 (16) 2.1转炉计算 (16)

2.1.2 转炉空炉重心及倾动力矩 (22) 2.2氧抢设计 (24) 2.2.1 技术说明 (24) 2.2.2 喷头设计 (25) 2.2.3 枪身设计 (27) 2.3净化及回收系统设计与计算 (33) 2.3.1吹炼条件 (33) 2.3.2参数计算 (34) 2.3.3流程简介 (36) 2.3.4 主要设备的设计和选择 (36) 2.3.5 计算资料综合 (39) 2.4炉外精练设备的选取及主要参数 (39) 2.4.1主要设计及其特点 (39) 2.4.2 主要工艺设备技术性能 (40) 3车间计算 (50) 3.1原材料供应系统 (50) 3.1.1 铁水供应系统 (50) 3.1.2 废钢场和废钢斗计算 (51) 3.1.3 散状料供应系统 (52) 3.1.4 合金料供应系统 (54) 3.2浇铸系统设备计算 (55) 3.2.1钢包及钢包车 (55) 3.2.2连铸机 (56) 3.3渣包的确定 (64) 3.4车间尺寸计算 (67) 3.4.1 炉子跨 (67) 3.4.2 其余各跨跨度 (62) 3.5天车 (63) 4 新技术和先进工艺、设备的应用 (64) 4.1铁水预处理脱硫 (64)

年产330万吨转炉炼钢车间设计

年产330万吨全连铸坯的转炉炼钢车间工艺设计 专业：冶金工程 姓名：朱江江 指导老师：折媛 摘要 本设计的主要任务是设计一座年产330万吨方坯的转炉炼钢车间。本设计从基础的物料平衡和热平衡计算开始，主要包括以下几部分：转炉炉型设计、氧枪设计、转炉车间设计、连铸设备的选型及计算、以及炼钢操作制度和工艺制度，其中，转炉炼钢车间设计是本设计的重点与核心。 本设计设有转炉两座，转炉大小均为150t，平均吹氧时间为38min，纯吹氧时间为 18min，转炉作业率为80%，转炉的原料主要有铁水、废钢以及其它一些辅助原料。连铸坯的 收得率为98%，另外本车间炉外精炼主要采用了喂丝以及真空脱气手段。本车间的浇注方式为全连铸。车间的最终产品为方坯。 此次的设计任务更加巩固了我所学的专业知识，与此同时也更加了解了转炉炼钢车间的各道工艺流程，为以后的工作打下了良好的基础。 关键词：顶底复吹转炉炼钢车间精炼连铸 Abstact The main task of this design is designing a plant wich perduce 3.3 million tons of steel per year. It is become the foundation of the material and thermal calculation, mainly include the following parts: the bof model designing, oxygen lance designing, equipment selection and calculation of continuous caster ,besides,also including operating and process system of steelmaking ,the core of the design is ing This design has two 150t converter for steelmaking, the average time of oxygen applying is 38min ,pure oxygen applying time is 18min, the efficient of the bof is 80% , scrap metal and other auxiliary materials. The rate of casting billet is 98%, in addition , refining mainly adopts wire feeding and vacuum deairing, The final product is billet. The design more strengthened my major knowledge, at the same time also understand more about the converter steelmaking of each process , laiding a good foundation for the work of future. Keywords: converter steelmaking refining casting

120吨转炉计算

H EBEI P OLYTECHNIC U NIVERSITY 课程设计说明书 G RADUATE D ESIGN (T HESIS) 课程设计题目：120吨转炉设计 学生姓名：孙韩洋 专业班级： 06冶金2 学院：轻工学院材料化工部 指导教师：贾亚楠 2010年03月13日

H EBEI P OLYTECHNIC U NIVERSITY 课程设计说明书 G RADUATE D ESIGN (T HESIS) 课程设计题目：120吨转炉设计 学生姓名：张建勋 专业班级： 06冶金2 学院：轻工学院材料化工部 指导教师：贾亚楠 2010年03月13日

1.1转炉计算 2.1.1炉型设计 1. 原始条件 炉子平均出钢量为120吨，钢水收得率取92%，最大废钢比取10%，采用废钢矿石法冷却。铁水采用P08低磷生铁[w(si)≤0.85% w(p)≤0.2% w(s)≤0.05%]； 氧枪采用三孔拉瓦尔型喷头，设计氧压为1.0Mpa 2. 炉型选择 根据原始条件采锥球型作为本设计炉型。 3. 炉容比 取V/T=1.05 4. 熔池尺寸的计算 1) 熔池直径的计算公式 t G K D = (1) 确定初期金属装入量G ：取B=15%则 G= ）（金 t B T 33.12192 .01% 15212021 22=? +?=?+η ）（金 金3 84.178 .633.121m G V == = ρ (1) 确定吹氧时间： 根据生产实践，吨钢耗氧量，一般低磷铁水约为50～57)(/3钢t m ，高磷铁水约为62～69)(/3钢t m ，本设计采用低磷铁水，取吨钢耗氧量为57)(/3钢t m 。并取吹氧时间为14min ，则 供氧强度= min)] /([07.414 573 ?==t m 吹氧时间 吨钢耗氧量 取K =1.79则 )(60.418 33.12179 .1m D == 2) 熔池深度计算 筒球型熔池深度的计算公式为 )(44.160 .47.060 .40363.084.1770.00363.02 3 2 3 m D D V h =??+= += 金 确定D =4.60m, h =1.44m 3) 熔池其他尺寸确定 (1) 球冠的弓形高度: )(438.060.4095.008.01m D h =?==

设计一座公称容量为80吨的转炉和氧枪

辽宁科技学院 课程实践报告 课程实践名称：设计一座公称容量为X吨的转炉和氧枪指导教师： 班级：姓名： 2011年7 月12 日

课程设计（论文）任务书题目：设计一座公称容量为80吨的转炉和氧枪系别：冶金工程系 专业：冶金技术班级： 学生姓名：学号： 指导教师（签字）：2011年 6 月 27日 一、课程设计的主要任务与内容 一、氧气转炉设计 1.1氧气顶吹转炉炉型设计 1.2氧气转炉炉衬设计 1.3转炉炉体金属构件设计 二转炉氧枪设计 2.1 氧枪喷头尺寸计算 2. 2氧枪枪身和氧枪水冷系统设计 2.3升降机构与更换装置设计 2.4氧气转炉炼钢车间供氧 二、设计（论文）的基本要求 1、说明书符合规范，要求打印成册。 2、独立按时完成设计任务，遵守纪律。 3、选取参数合理，要有计算过程。 4、制图符合制图规范。

三、推荐参考文献（一般4～6篇，其中外文文献至少1篇） 期刊:[序号] 作者.题名[J].期刊名称.出版年月，卷号（期号）：起止页码。 书籍：[序号] 著者.书写[M].编者.版次（第一版应省略）.出版地：出版者，出版年月：起止页码 论文集：[序号] 著者.题名[C].编者. 论文集名，出版地：出版者，出版年月：起止页码 学位论文：[序号] 作者.题名[D].保存地：保存单位，年份 专利文献：[序号] 专利所有者.专利题名[P].专利国别：专利号，发布日期 国际、国家标准：[序号] 标准代号，标准名称[S].出版地：出版者，出版年月 电子文献：[序号] 作者.电子文献题名[文献类型/载体类型].电子文献的出版或可获得地址，发表或更新日期/引用日期 报纸:［序号］作者.文名[N].报纸名称，出版日期（版次） 四、进度要求 序号时间要求应完成的内容（任务）提要 1 2011年6月27日－2011年6月29日调研、搜集资料 2 2011年6月30日－2011年7月2日论证、开题 3 2011年7月3日－2011年7月5日中期检查 4 2011年7月6日－2011年7月7日提交初稿 5 2011年7月8日－2011年7月10日修改 6 2011年7月11日－2011年7月12日定稿、打印 7 2011年7月13日－2011年7月15日答辩

设计年产300万吨合格铸坯的转炉炼钢车间指导书

毕业设计指导书 指导教师孔辉学生姓名 ## 班级冶081 一、设计(论文)的题目： 设计一个年产300万吨合格铸坯的转炉炼钢车间 二、设计(论文)的目的： 进行钢铁厂设计需要花费大量精力和时间，且独立性强，因此对提高学生的综合能力（查阅文献能力、独立设计选型与计算能力、Autocad制图能力等）很有帮助。通过教师制定每一阶段的明确目标，在督促学生完成任务的同时，与学生共同商讨，共同学习有教学相长的作用。 三、设计(论文)的内容及要求： 1、文献调研及生产现场考察。 要求查阅近年相关文献20篇以上，其中外文资料不少于3篇，一篇外文译成中文。2、设计说明书内容： （1）设计原则和依据 （2）产品大纲的制定 （3）工艺流程的选择与论证 （4）物料平衡与热平衡计算 （5）车间主体设备的计算与选择 （6）车间工艺布置 （7）车间厂房的布置 （8）采用新工艺说明 3、工程制图： （1）车间工艺平面布置图一张 （2）车间横剖视图一张 （3）转炉炉体图一张，为CAD制图。 四、时间安排： 第1周：查阅设计资料及生产调研，了解不同钢种的成分、用处、生产要点；了解本单位的设备条件及工艺过程 第2-4周：设计方案的确定与论证 第5-6周：转炉冶炼典型钢种的物料平衡和热平衡计算 第7-9周：车间主体设备的设计

第10-11周：车间主厂房的设计 第12-14周：用计算机绘制车间平面布置图、剖面图及炉体本体图 第15-16周：编写设计说明书 第17周：准备答辩 五、推荐参考文献： [1] 冯聚合.艾立群，刘建华.铁水预处理和炉外精炼.冶金工业出版社，2006； [2] 张树勋.钢铁厂设计原理. 冶金工业出版社，2005年第一版； [3] 胡会军.田正宏. 宝钢分公司炼钢厂：上海，2009；

280t转炉设计概要1汇总

课程设计课程设计题目：280吨转炉设计 学生姓名： 专业班级： 学院： 指导教师：

1转炉计算 1.1炉型设计 1. 原始条件 炉子平均出钢量为280吨，钢水收得率取92%，最大废钢比取10%，采用废钢矿石法冷却。铁水采用低磷生铁 氧枪采用三孔拉瓦尔型喷头，设计氧压为1.0Mpa 2. 炉型选择 根据原始条件采锥球型作为本设计炉型。 3. 炉容比 取V/T=0.9 4. 熔池尺寸的计算 1) 熔池直径的计算公式 t G K D = (1) 确定初期金属装入量G ：取 G=280t ） （金 金361.4342 .6280 m G V == = ρ （2）确定吹氧时间： 根据生产实践，吨钢耗氧量，一般低磷铁水约为50～57)(/3钢t m ，高磷铁水约为62～69)(/3钢t m ，本设计采用低磷铁水，取吨钢耗氧量为50)(/3钢t m 。并取吹氧时间为14min ，K 取1.6.则 供氧强度= min)]/([85.220 57 3?==t m 吹氧时间吨钢耗氧量 D=5.987m 2) 熔池深度计算 筒球型熔池深度的计算公式为 )(889.1987.579.0987.5046.061.4379.0046.02 3 23m D D V h =??+=+=金 确定D =5.987m, h =1.889m 3) 熔池其他尺寸确定 (1) 球冠的弓形高度: )(539.0987.509.009.02m D h =?== (2) 炉底球冠曲率半径： )(586.6987.51.11.1m D R =?== (3) 锥台高度 h 2=h-h 1=1.889-0.539=1.35m

转炉工作原理及结构设计要点

攀枝花学院本科课程设计 转炉工作原理及结构设计 学生姓名： 学生学号： 院（系）： 年级专业： 指导教师： 二〇一三年十二月

转炉工作原理及结构设计 1.1 前言 1964年，我国第一座30t氧气顶吹转炉炼钢车间在首钢建成投产。其后，上钢一厂三转炉车间、上钢三厂二转炉车间等相继将原侧吹转炉改为氧气顶吹转炉。20世纪60年代中后期，我国又自行设计、建设了攀枝花120t大型氧气顶吹转炉炼钢厂，并于1971年建成投产。进入20世纪80年代后，在改革开放方针策的指引下，我国氧气转炉炼钢进入大发展时期，由于氧气转炉炼钢和连铸的迅速发展，至1996年我国钢产量首次突破1亿t，成为世界第一产钢大国。 1.2 转炉概述 转炉（converter）炉体可转动，用于吹炼钢或吹炼锍的冶金炉。转炉炉体用钢板制成，呈圆筒形，内衬耐火材料，吹炼时靠化学反应热加热，不需外加热源，是最重要的炼钢设备，也可用于铜、镍冶炼。转炉按炉衬的耐火材料性质分为碱性（用镁砂或白云石为内衬）和酸性（用硅质材料为内衬）转炉；按气体吹入炉内的部位分为底吹、顶吹和侧吹转炉；按吹炼采用的气体，分为空气转炉和氧气转炉。转炉炼钢主要是以液态生铁为原料的炼钢方法。其主要特点是：靠转炉内液态生铁的物理热和生铁内各组分（如碳、锰、硅、磷等）与送入炉内的氧进行化学反应所产生的热量，使金属达到出钢要求的成分和温度。炉料主要为铁水和造渣料（如石灰、石英、萤石等），为调整温度，可加入废钢及少量的冷生铁块和矿石等。 1.2.1 转炉分类 1.2.1.1 炼钢转炉 早期的贝塞麦转炉炼钢法和托马斯转炉炼钢法都用空气通过底部风嘴鼓入钢水进行吹炼。侧吹转炉容量一般较小，从炉墙侧面吹入空气。炼钢转炉按不同需要用酸性或碱性耐火材料作炉衬。直立式圆筒形的炉体，通过托圈、耳轴架置于支座轴承上，操作时用机械倾动装置使炉体围绕横轴转动。 50年代发展起来的氧气转炉仍保持直立式圆筒形，随着技术改进，发展成顶吹喷氧枪供氧，因而得名氧气顶吹转炉，即L-D转炉（见氧气顶吹转炉炼钢）;用带吹冷却剂的炉底喷嘴的，称为氧气底吹转炉（见氧气底吹转炉炼钢）。

60吨转炉设计

一 转炉计算 炉型设计 1. 原始条件 炉子平均出钢量为60吨，钢水收得率取90%，铁水比取90.5%，采用废钢矿石法冷却。铁水采用P08低磷生铁[w(si)≤0.85% w(p)≤0.2% w(s)≤0.05%]； 氧枪采用三孔拉瓦尔型喷头，设计氧压为1.0Mpa 2. 炉型选择 根据原始条件采用锥球型作为本设计炉型。 3. 炉容比 取V/T=1)(/3钢t m 4. 熔池尺寸的计算 1) 熔池直径的计算公式 t G K D = (1) 确定初期金属装入量G ：取B=15%则 G= ） （金t B T 6290.01 %182602122=?+?=?+η ） （金 金312.98 .662 m G V == = ρ (1) 确定吹氧时间： 根据生产实践，吨钢耗氧量，一般低磷铁水约为50～57)(/3钢t m ，高磷铁水约为62～69)(/3钢t m ，本设计采用低磷铁水，取吨钢耗氧量为57)(/3钢t m 。并取吹氧时间为15min ，则 供氧强度= min)]/([8.315 57 3?==t m 吹氧时间吨钢耗氧量 取K =1.80则 )(660.315 62 80 .1m D == 2) 熔池深度计算 锥球型熔池深度的计算公式为

)(162.166 .37.066.30363.01.970.00363.02 32 3 m D D V h =??+=+= 金 确定D =3.66m, h =1.162m 3) 熔池其他尺寸确定 (1) 球冠的弓形高度: )(3294.066.309.009.01m D h =?== (2) 炉底球冠曲率半径： )(026.466.31.11.1m D R =?== （3） m D h 3294.09.01== 5. 炉帽尺寸的确定 1) 炉口直径 0d : ()m D d 90.166.352.052.00=?== 2) 炉帽倾角θ： 取067=θ 3) 炉帽高度帽H )(07.267tan )9.166.3(2 1 tan 2100m d D H =-=-=θ） （锥 取mm H 380=口，则整个炉帽高度为： ）（口锥帽m H H H 45.238.007.2=+=+= 在炉口处设置水箱式水冷炉口 炉帽部分容积为： 口 锥帽）（H d d Dd D H V 2020024 12 π π + ++= )06.1438.09.14 )9.19.166.366.3(07.212 3222m =??+ +?+??= π π 6. 炉身尺寸确定 1) 炉膛直径D D =膛=3.66m （无加厚段） 2) 根据选定的炉容比为1，可求出炉子总容积为 ） （容360601m V =?= ） （帽池总身382.3606.1412.960m V V V V =--=--=

转炉炉型设计计算

2.转炉炉型设计及计算 2.1转炉容量的计算 2.1.1根据生产规模和产品方案计算出年需要钢水量： 年需钢水量= 良坯收得率 年需良坯量 年需不同钢种的连铸方坯250×104t ，连铸板坯200×104t 。连铸收得率99%，则： 年需钢水量= 99% 450 =450×104t 2.1.2计算年出钢炉数：（按2吹2计算） 年出钢炉数=2冶炼周期 转炉作业率 日历时间冶炼周期年炼钢时间??=? 2 转炉作业率= 79.5%100%365 290 100%=?=?日历天数转炉有效作业天数 转炉有效作业天数：日历天数扣除大于20min 以上的一切检修和故障时间总和，转炉工艺设计技术规范规定，当转炉与单台连铸机配合全连铸时为275～300天。本设计取290天。 冶炼周期按容量大小确定，大于100t 为38～45min ，本设计取40min ， 则： 年出钢炉数=2×365×79.5%×24×60/40=20880炉 每天出钢炉数= 炉年作业天数年出钢炉数7229020880 == 平均产钢水量= 215.5t 20880 4500000 ==年出钢炉数年产钢水量 2.1.3按标准系列确定炉子容量： 选定250t 转炉2座，按照2吹2方式生产。 核算车间年产量：250×20880×99%=495.9×104 t 良坯。 2.2转炉炉型设计 2.2.1原始条件

炉子平均出钢量为250t ，铁水密度6.8g/cm 3，铁水收得率为92%。 2.2.2炉型选择 顶底复吹转炉的炉型基本上与顶吹和底吹转炉相似；它介于顶吹转炉和底吹转炉之间。为了满足顶底复吹的要求炉型趋于矮胖型，由于在炉底上设置底吹喷嘴，炉底为平底，所以根据原始数据，为了便于设置底部供气构件，选择截锥形炉型。 2.2.3炉容比 炉容比指转炉有效容积V t 与公称容量T 之比值V t /T(m 3/t)。V t 系炉帽、炉身和熔池三个内腔容积之和。公称容量以转炉炉役期的平均出钢量表示，这种表示方法不受操作方法和浇注方法的影响。转炉新砌炉衬的炉容比推荐值为0.85-0.95m 3/t,大转炉取下限，本设计取V/T=0.95。 2.2.4熔池尺寸的计算 2.2.4.1熔池直径的计算 t G K D = 式中 D —熔池直径，m ； G —新炉金属装入量，t ； t —垂杨时间，min ； K —比例系数； （1）确定初期装入量G ：取B=15% ） （金t 252%921 %1522502122=?+?=?+= ηB T G ） （金 金3m 2.378 .6252 G == = ρV 式中 B —老炉比新炉多产钢系数； 金η—钢水收得率； V 金—新炉装入量占的体积； （2）确定吹氧时间： 吨耗氧量：57m 3/t ，吹氧时间14min

课程设计方案任务书转炉炼钢

一、炉型设计计算 炉型设计的主要任务是确定所选炉型各部分主要参数和尺寸，据此再绘制出工程图。 1、原始条件 3，铁水收得率为92%。炉子平均出钢量为90t，铁水密度7.20g/cm 2、炉型选择 顶底复吹转炉的炉型基本上与顶吹和底吹转炉相似；它介于顶吹转炉和底吹转炉之间。为了满足顶底复吹的要求炉型趋于矮胖型，由于在炉底上设置底吹喷嘴，炉底为平底，所以根据原始数据，为了便于设置底部供气构件，选择截锥形炉型。 3、炉容比 3/t>。VV/T(m系炉帽、炉身和熔池三与公称容量炉容比指转炉有效容积VT之比值ttt个内腔容积之和。公称容量以转炉炉役期的平均出钢量表示，这种表示方法不受操作方法和浇注方法的影响。本设计取炉容比1.05。 4、熔池尺寸的计算 1）熔池直径D：熔池直径通常指熔池处于平静状态时金属液面的直径。 D=K ×=1.5 =3.67m 式中G ——炉子公称容量，t； t ——平均每炉钢纯吹氧时间，取15分钟； K——比例系数，取1.5。 2）熔池深度h：熔池深度系指熔池处于平衡状态时从金属液面到炉底最低处的距离。 1 / 15 h= ==12.5mV==1.62m h=炉帽尺寸的确定。顶吹转炉一般都用正口炉帽，其主要尺寸有炉帽倾角、炉口直径 3.和炉帽高度。设计时应考虑到以下因素：确保其稳定性；便于兑铁水和加废钢；减少热损失；避免出钢时钢渣混出或从炉口流渣；减少喷溅。：倾角过小，炉帽，内衬不稳定性增加，容易倒塌；过大时出钢时容θ 1）炉帽倾角θ°，因为大炉口的炉口直径相对来说要小些。易钢渣混出或从炉口流渣。本炉子取60 °=60：一般来说，在满足兑铁水和加废钢的前提下，应适当减小炉口直d2）炉口直径径，以利于减少热损失，减少空气进入炉内影响炉衬寿命和改善炉前操作条件。实践表48%=2.94m ×较为适宜。本设计取d=6.12明，取炉口直径为熔池直径的43-53% ：）炉帽高度H3帽 tanθ－d） H tan60 =2.75m

转炉炼钢

转炉炼钢文献综述

内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） 摘要 根据炼钢厂设计要求及设计任务书的要求，本设计阐述了230万吨合格铸坯的转炉车间的设计工艺，并且介绍了近年来国内外转炉炼钢的现状和发展。本设计主要对转炉炼钢生产的生产规模、产品方案、工艺流程、车间组成和车间布置进行设计，并对120吨转炉炉型、原料供应系统进行了详细计算。对厂房各跨宽度，长度进行了估算。此外，对转炉车间的一些主要的附属设备进行了选择并对其技术性能进行讲解。 随着现代炼钢技术的发展，新建转炉炼钢车间要求炼钢过程洁净、高效、负能耗、设备可靠等等。设计中为实现上述目标，借鉴了国内外大中型转炉炼钢厂的一系列先进且成熟的技术，同时参阅了大量的文献资料。设计的炼钢车间理论上能够生产绝大多数钢种，但是结合实际考虑经济效益，主要生产重轨钢和一部分高附加值的碳素结构钢及合金结构钢等，以满足230万吨合格铸坯全连铸炼钢厂的匹配。 关键词：转炉炼钢重轨钢冶炼

文献综述 1.1 引言 21世纪钢铁工业的发展面临着机遇和挑战。根据市场预测:至2010年发达国家钢材消费年均增长量为0.7%；而发展中国家将达到3.8%；太平洋地区的增长为4.57%。世界钢材市场消费量的缓慢增长,为钢铁工业发展,特别是太平洋地区发展中国钢铁工业发展提供了良好的机遇。 21 世纪国际钢铁工业发展面临的严峻挑战, 主要来自三个方面: （1）钢铁生产能力过剩,残酷的市场竞争将使一些落后的钢铁厂倒闭； （2）环境保护对钢铁工业发展产生巨大压力,一些污染严重的落后工艺将被强制淘汰；（3）世界钢材价格呈下降趋势。 进入21 世纪, 面对机遇和挑战,钢铁企业必须努力发展高效生产工艺,降低生产成本,提高产品质量和减轻对环境的污染,才可能立于不败之地[1]。 1.2 我国转炉炼钢的发展及现状 1.2.1我国钢产量 作为转炉炼钢主要炉料的生铁逐年增长, 为转炉炼钢钢产量的大幅度增长提供了良好而充裕的原料条件, 与世界各主要产钢国家相比, 我国铁钢比较高, 近年来我国生铁产量及铁钢比如表1.1所示。

转炉设计

180t 顶底复吹转炉设计 一、转炉炉型设计 原始条件： 炉子平均出钢量180t 。金属收得率取92%，最大废钢比取20%，采用废钢矿石冷却，铁水采用P08低磷生铁{w （si ）≤0.85%，w （p ）≤0.2%，w （s ）≤0.05%} 1、熔池形状确定 转炉炉型有筒球型、锥球型、截锥型，熔池形状选用截锥型。为了满 足顶底复吹的要求，炉型趋于矮胖型，由于在炉底上要设置底吹喷嘴，炉底为平底，所以熔池为截锥形。 2、炉容比确定 炉容比系指转炉有效容积t V 与公称容量T 之比值。t V 系炉帽体积帽V 、炉身体积身V 、和容池体积c V 三个内腔容积之和。 由于顶底复吹转炉吹炼过程比较平稳，产生泡沫渣的量比顶吹转炉要少得多，喷溅较少，因此其炉容比比顶吹转炉小，但比底吹转炉要大。根据冶炼条件取炉容比为0.95m 3/t 。 3、熔池尺寸的确定 熔池是容纳金属并进行一系列复杂物理化学反应的过程，其主要尺寸有熔池 直径和熔池深度。设计时，应根据装入量、供氧强度、喷嘴类型、冶金动力学条件以及炉衬蚀损的影响综合考虑。 截锥型熔池尺寸如图（1）所示：

则其体积为： )(12h 2 112d Dd D V ++= π熔 （1） 熔池直径D ： 熔池直径通常指熔池处于平静状态时金属液面的直径。 D=K t G =1.63×15180=5.646m 式中G ——炉子公称容量，180t ； t ——平均每炉钢纯吹氧时间，取15分钟； K ——比例系数，根据炉子容量取1.63； （2）熔池深度h ： 根据经验，取D d 7.01== 3.952m 其中熔池体积38.268.6180m G V c == =ρ 故熔池深度： 20.574c V h D == 2646.5574.08.26?=1.465m 校核26.0646 .5465.1/== D h 符合要求 4、炉帽尺寸的确定 （1）炉帽倾角θ：本计算中取θ=65度 （2）炉口直径d ：炉口直径为熔池直径的43~53%，本计算中取48% 则 d=48%D=0.48×5.646=2.710m （3）炉帽高度H 帽：炉帽高度是截椎体高度与炉口直线段高度值和。 H 锥()θtg d D -=21=()m tg H 132.36571.2646.52 10=?-=帽 直线段高度H 口一般为300~400mm ，本计算中取H 口=400mm 。 则有 m H H H 532.34.0132.3=+=+=口锥帽 炉帽总容积为：322247.47m 4d d 12=+++=d H D D H V 直锥帽）（ππ

120吨转炉炼钢车间设计

炼钢车间设计 氧气顶吹转炉炉型设计及各部分尺寸 1.1 转炉炉型及其选择 转炉由炉帽、炉身、炉底三部分组成、由于炉帽（截锥形）和炉身（圆柱形）的形状没有变化。把炉型分为筒球型、锥球型和截锥型等三种。 （a）(b)(c) （1）筒球型。熔池由球体和圆柱体两部分组成。炉型形状简单，砌砖方便，炉壳容易制造，被国内外大、中型转炉普遍使用。 （2）锥球型。熔池由球缺体和倒截锥体两部分组成。与相同容量的筒球型比较，锥球型熔池较深，有利于保护炉底。在同样的熔池深度的情况下，熔池直径可以比筒球型大，增加了熔池反应面积，有利于去磷、硫。我国中小型转炉普遍采用这种炉型。 （3）截锥型。熔池为一个倒截锥体。炉型构造较为简单，平的熔池较球型底容易砌筑。在装入量和熔池直径相同的情况下，其熔池最深，因此不适用于大型容量炉。我国30t 以下的转炉采用较多。 经过比较，由于筒球型转炉砌筑方便且炉壳容易制造以及考虑到本设计所需熔池容量为120t ，所以选择了筒球型。 1.2 转炉炉型各部分尺寸确定 1.2.1 熔池尺寸 （1）、熔池直径D 。熔池直径指转炉熔池在平静状态时金属液面的直径。它主要与金属装入量和吹氧时间有关。我国设计部门推荐的计算熔池直径的经验公式为： t G K D

式中 D ——熔池直径，m ； G ——新炉金属装入量，t ，可取公称容量； K ——系数，参见下表1-1； t ——平均每炉钢纯吹氧时间，min ，参见下表1-2。 熔池直径为： m t G K D 66.474.27.116120 7.1=?=?== （2）熔池深度h 。熔池深度指转炉熔池在平静状态时，从金属液面到炉底 的深度。对于一定容量的转炉，炉型和熔池直接确定后，可以用几何公式计算熔 池深度h 。 因为所取为筒球型转炉，所以通常球缺体的半径R 为熔池直径D 的1.1～1.25 倍。本设计去1.1，当R=1.1D 时，熔池体积V 池和熔池直接D 及熔池深度h 有 如下关系： V 池=0.79hD 2-0.046D 3 根据炉子容量与钢水密度可以确定V 池，钢水密度可以根据经验公式计算如 下：取钢水温度为1600。 )273(8358.08523+-=T ρ =8523-0.8358×（1600+273） =8523-1565 =6959㎏/m 3 V 池=1.2×105÷6959=17.24 m 3 因此232366.479.066.4046.024.1779.0046.0??+=+=D D V h 池 =21.89÷17.16=1.28m 1.2.2 炉身尺寸 转炉炉帽以下，熔池面以上的圆柱体部分成为炉身。其直径与熔池直接是 一致的，故须确定的尺寸是炉身高度H 身。 2224.6614.3)24.1706.22108(4)(44?--?=--== D V V Vt D V H ππ池帽身身 19.688 .274= =4.03m

150吨转炉设计

转炉炉型设计 转炉是转炉炼钢车间的核心设备。转炉炉型及其主要参数对转炉炼钢的生产率、金属收得率、炉龄等经济指标都有直接的影响，其设计是否合理也关系到冶炼工艺能否顺利进行，车间主厂房高度和转炉配套的其他相关设备的选型。2.1 炉型的选择 本设计为150t的中型转炉，选用筒球型转炉。 2.2 炉容比与高宽比 2.2.1 炉容比（V/T , m3/t） 炉容比是转炉有效容积与公容量的比值，主要与供氧强度有关，本设计选取炉容比为0.93 2.2.2 高宽比 高宽比是指转炉炉壳总高度与炉壳外径的比值，是作为炉型设计的校核数据。在 1.25-1.45之间。 2.3 转炉主要尺寸的确定 2.3.1 熔池尺寸 （1）熔池直径D 熔池直径是指转炉熔池在平静状态时金属液面的直径。可根据公 式 D?K G ——新炉金属装入量，t；（取公称容量） t ——吹氧时间，min，取16min K——比例系数，取1.70 则熔池直径D?K 1.7×√（150÷16）＝5.21m 熔池深度是指转炉熔池在平静状态时，从金属液面到炉底的深度。对于筒球 型熔池，取球缺体半径R = 1.1D = 5726mm，此时熔池体积VC与熔池直径存在如下关系：VC?0.790hD?0.046D，即h0? 2 3 VC?0.046D 0.79D 2 3 。 熔池体积VC = 装入量/比重 =150/5.0 = 30m3 则熔池深度h0? VC?0.046D 0.79D 2 3 ＝（30+0.046×5.21）/（0.790×5.21）＝1.70m 32

2.3.2 炉帽尺寸 （1）炉帽倾角? 倾角过小，炉帽内衬不稳定，容易倒塌；过大则出钢时容易钢渣混出和从炉口大量流渣。在本设计中取? = 60°. （2）炉口直径d0 本设计中取炉口直径为熔池直径的48%，即d0 = 5.21×48% = 2.5m =2500mm (3) 炉帽高度H 帽 口 = 350 mm，则炉帽高度为： 取炉口上部直线段高度H H帽 = ? (D?d)tan??H= 1/2（5.21 — 2.5）tan60°+ 0.35 = 2.70m 002 2.3.3 炉身尺寸 （1）炉身直径 转炉炉帽以下，熔池面以上的圆柱体部分称为炉身。其直径与熔池直径一致，即为D。（2）炉身高度H 身 2 2 H身 = 4V 式中 V 身 身 /(?D)?4(Vb?V帽?VC)/(?D) 、V帽、VC——分别为炉身、炉帽、熔池的容积。其中： V帽??/24(D3?d口3)tan???/4d口2H口 =0.262(H帽?H口)(D+Dd口+d口)+0.785d口H口 2 2 2 Vb ——转炉有效容积，为V身、V帽、VC三者之和，取决于容量和炉容 比。Vb = 炉容比×G。 根据已得的数据，则有： 3 Vb = 炉容比×G = 0.93×150 =140 m V帽?0.262(H帽?H口)(D+Dd口+d口)+0.785d口H口 222 =0.262（2.70-0.35）（5.21+5.21×2.5+2.5）+0.785×2.5×0.35 = 30.30 m3 2 22 由此，则有炉身高度为： H身 = 4V 身 /(?D)?4(Vb?V帽?VC)/(?D) 22

炼钢转炉设计

——任务要求：含C 3.9%，Si 0.6%，50t复吹转炉 专业班级：冶金工程3班 学生姓名：李源祥 指导教师：杨吉春 完成时间：2011年11月25日

1.炼钢课程设计目的与内容 一、炼钢课程设计的目的 炼钢课程设计属于钢铁冶金专业的实践性教学环节，要求学生查阅相关资料，在指导老师的具体指导下，合理选择工艺参数、配料，使物料平衡、热平衡等工艺过程，及其绘图等，使学生经物料平衡计算，了解加入炉内参与炼钢过程的全部物料与产物之间的平衡关系。经热平衡计算后，了解炼钢过程的全部热量来源与支出之间的平衡关系。经炉型设计和绘图，掌握炉型对尺寸的计算方法。对提高学生工程实践及独立分析解决问题的能力，培养创新意识，同时，加深了学生对炼钢原理，炼钢工艺等专业知识的理解，提高专业水平具有重要意义。 二、炼钢课程设计的内容 1.转炉炼钢的物料平衡与热平衡计算； 2.复吹转炉炉型设计计算及绘图。 3.设计具体要求：铁水含C 3.9%，含Si 0.6%，50t炉型图。

2.转炉炼钢的物料平衡和热平衡计算 2.1 物料平衡计算 2.1.1 计算原始数据 基本原始数据有：冶炼钢种及成分、铁水和废铁的成分、终点钢水成分；造渣用溶剂及炉衬等原材料成分；脱氧和合金化用铁合金的成分及回收率；其他工艺参数。 表2-1 钢种、铁水、废钢和终点钢水的成分设定值 注：本计算设定的冶炼钢种为Q235A。 [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。 注：炉衬配比：（镁碳砖），镁砂：80~85% 碳：15~20% 碳的有效成分：99.56%，余为挥发分：0.44% 。 表2-3 铁合金成分（分子）及其回收率（分母） 注：①10%的C与氧气生成CO2

转炉设计报告(毕业设计)

摘要 钢铁工业是我国国民经济的支柱产业。我国钢铁产量连续十几年雄踞世界首位，已经成为了世界上最大的钢铁生产国和消费国，为国民经济的持续、稳定、健康发展做出来突出贡献。炼钢是钢铁生产过程中的重要环节，而氧气转炉炼钢法则是目前国内外主要的炼钢方法。钢铁市场的繁荣对钢铁产品的质量提出了更高的要求，为此我们必须采用新的设计理念和设计方法来满足新时代炼钢工艺水平。在本次设计中，我们小组以奥钢联氧气转炉为模型，参考国内外已成功使用的各种转炉的结构和设计方法，来进行设计。首先根据所要求的吨位确定炉型的尺寸，选出合适的炉衬尺寸，由此确定出炉壳的基本尺寸。尺寸确定后进行炉壳的强度计算、热应力计算、焊缝的强度校核。设计出的转炉在所要求的吨位下具有良好的承载能力和安全系数。 关键词：转炉炉壳壳体理论热应力焊缝

Abstract Iron and steel industry is the backbone industry of our national economy . China's steel production decade ranked first in the world, has become the world's largest steel producer and consumer countries, for the national economy and sustainable, stable and healthy development to make it outstanding contributions. Steel is steel production of important links, and oxygen steelmaking law is at present a major steelmaking methods at home and abroad. Iron and steel market prosperity on steel products quality high demands, we must adopt new design concept and design to a new era of steelmaking process level. In this design, our team to Vai oxygen converter as a model, a reference to domestic and international has been successfully using various converter of structure and design methods, for design. First of all, according to the required type of tonnage determine size, choose the right size of furnace lining, determined the basic dimensions come out of the shell. After size determination ,the next is the shell's strength, heat stress, weld strength check. The designed converter under the request of tonnage possesses good carrying capacity and safety factors. Key words : converter Shell Shell theory Thermal stress Weld