年產剛120噸轉爐煉鋼車間設計畢業論文(已修改)

　

【正文】 年產剛120噸轉爐煉鋼車間設計畢業論文目錄摘要 I1 煉鋼廠設計概論 1 鋼鐵工業在國民經濟中的地位和作用 2 煉鋼工藝的發展及現狀 2 鋼鐵廠設計的目的及意義 32 廠址選擇論證 4 建廠條件 4 產品市場 53 產品方案及金屬料平衡估算 7 產品大綱 7 全廠金屬料平衡估算 7 技術可行性 84 轉爐車間生產工藝流程 10 設計原始條件 10 生產工藝流程圖 105 轉爐煉鋼的物料平衡和熱平衡計算 13 物料平衡計算 13 熱平衡計算 206 原料供應及鐵水預處理方案 24 原料供應 24 鐵水預處理方案 277 轉爐座數及其年產量核算 29 轉爐容量和座數的確定 29 車間生產能力的確定 29 確定轉爐座數并核算年產量 308 轉爐爐型選型設計及相關參數計算 31 轉爐爐型設計 31 轉爐爐襯設計 34 轉爐爐體金屬構件設計 359 轉爐氧槍設計及相關參數計算 36 氧槍噴頭尺寸計算 36 50t轉爐氧槍槍身尺寸計算 3810 爐外精煉設備選型 41 爐外精煉的功能 41 LF精煉爐 41 RH精煉爐 4211 鋼包、起重機相關數據計算及車間經濟指標 44 鋼包尺寸及數量 44 起重機噸位及數量 47 車間主要技術經濟指標及成本核算 4812 連鑄機設備選型及相關參數確定 51 連鑄機機型選擇 51 連鑄機主要參數的確定 51 連鑄機生產能力的計算 54 連鑄操作規程 5713 煙氣凈化系統的選型及相關計算 64 轉爐煙氣凈化與回收的意義 64 轉爐煙氣凈化及回收系統 64 回收系統主要設備的設計和選擇 66 計算資料綜合 6714 車間工藝布置方案 68 車間工藝布置方案 68 轉爐跨布置 68 連鑄各跨布置 7415 主煉鋼種的操作規程 79 基本檢測 79 精料 79 基本操作參數 80 裝入制度 81 供氧制度 82 造渣制度 82 終點控制與出鋼 83 脫氧與合金化 8416 擬訂生產組織及安全生產制度 85 生產組織安排 85 安全制度的制定 86參 考 文 獻 87致 謝 88附錄附圖1 轉爐爐襯圖附圖2 氧槍噴頭圖附圖3 車間廠房平面布置圖附圖4 車間廠房剖面布置圖1 煉鋼廠設計概論2004年重慶政府在重慶西永劃定并力爭打造重慶西部教育基地，至今已修建了高新技術產業園西永微電園、10余所高校、房地產富力城及熙街生活娛樂圈。大體上滿足人們的日常生活需求。但這只是重慶西部大開發的一部分，更多的建設項目也已經或者即將上馬。這些項目更重要的一方面是拉動當地一代的經濟發展，并與主城區的發展相補充。最終達到重慶人均GDP的提升，讓重慶人民生活更加富裕。2009年，國家財政為了應對金融危機擴大內需，更是投入4萬億專項資金在全國進行基礎設施建設。而重慶市是西部大開發的中心城市，因而對建筑用材特別是鋼鐵的需求量大幅增加。為了實現這個目的，政府放寬了對當地發展的約束。至使很多企業和房產商紛紛圈地企圖發展，整個重慶西部大開發進在如火如荼地建設中。一個城市的構建不僅需要政府的支持，資金的扶持，更離不開鋼鐵行業。而重慶現目前只有重慶鋼鐵股分有限公司一個中型鋼鐵公司，根本不能滿足當地開發的鋼鐵供應。單估算當地開發的建房、修路所用鋼材，每年大概需求量在200萬噸左右。在重慶選地修建新的鋼鐵廠已是迫在眉睫的大事，新鋼廠的建立就能夠滿足當地發展建設的鋼材需求。本設計在考慮到這方面的問題，擬定選址在重慶忠縣修建年產鋼120萬噸新型鋼鐵廠。重慶是中國的老工業基地和汽車、摩托車生產基地，目前正在創建“中國汽車名城”和“摩托車之都”。這些產業都需要很多優質的鋼材，而我國其它地區所生產的關鍵汽車鋼材品種都還不能滿足汽車用戶的需求，其中相當大部分汽車工業所需要的板簧等需要大量進口。這表明了鋼鐵工業在重慶的發展還不夠。因此，在重慶非常有必要發展新型鋼鐵廠，能夠生產并滿足重慶汽車產業的需求。這就需要注重人力資源的應用，開發新產品，以滿足重慶作為“中國汽車名城”和“摩托車之都”所需要的鋼材。本鋼廠主產碳素工具鋼、碳素結構鋼、軸承鋼及彈簧鋼。能夠及時供應重慶西部開發的建材鋼鐵需求，此外還能滿足重慶長安汽車板簧供應。除此之外，重慶也是西部開發的重點，城鄉統籌改革試驗區，由其重慶西部地區的工業設施還很落后。目前正在籌劃鐵路、公路、橋梁、高樓等的修建，大量鋼材將被需求。因此，本設計中考慮生產高質量碳素結構鋼用于建筑、橋梁、鐵路用鋼。為了生產高質量的鋼材，必須對工藝技術優化，每個生產環節嚴格要求，要把鋼鐵生產當做一項精品工程。采用優質鐵水，鐵水預處理，轉爐少渣冶煉，無渣出鋼，鋼水多功能爐外精煉，鋼水全過程保護澆鑄等工藝是完全能夠生產大綱中的產品的。 鋼鐵工業在國民經濟中的地位和作用鋼鐵工業是國國民經濟的支柱產業，是國民經濟的中的主導產業。而鋼鐵材料是用途最廣泛的金屬材料，人類使用的金屬中，鋼鐵占90%以上。人們生活離不開鋼鐵，人們從事生產或其他活動所用的工具和設施也都要使用鋼鐵材料。鋼鐵產量往往是衡量一個國家工業化水平和生產能力的重要標志，鋼鐵的質量和品種對國民經濟的其他工業部門產品的質量，都有著極大的影響。世界經濟發展到今天，鋼鐵作為最重要的基礎材料之一的地位依然未受到根本性影響，而且，在可預見的范圍內，這個地位也不會因世界新技術和新材料的進步而削弱?？v觀世界主要發達國家的經濟發展史，不難看出鋼鐵材料工業的發展在美國、前蘇聯、日本、英國、德國、法國等國家的經濟發展中都起到了決定性作用。這些國家和地區鋼鐵工業的迅速發展和壯大對于推動其汽車、造船、機械、電器等工業 的發展和經濟的騰飛都發揮了至關重要的作用。美國鋼鐵工業曾在20世紀70—80年代遭到來自日本為主的國外進口材料的沖擊而受到重創，鋼鐵產品生產能力急劇下降，但經過十幾年的改造和重建，終于在20世紀90年代中期恢復到其原有的鋼鐵生產規模，為其維持世界強國地位繼續發揮著重要作用。由此可見鋼鐵工業在公民經濟的重要作用，并且鋼鐵工業在整個國家的發展中都起著舉足輕重的作用。 煉鋼工藝的發展及現狀 展望21世紀，轉爐煉鋼技術的發展將會出現以下發展趨勢。 合理優化工藝流程，形成緊湊式連續化的專業生產線發展目標：以產品為核心，將鐵水預處理—轉爐煉鋼—爐外精煉—高效連鑄—熱送和熱扎有機的結合起來，形成緊湊式的專業生產線。～3h,全員勞動生產率（不包括煉鐵）將超過3000t/()。最近日本住友和歌山鋼廠按上述原則建立起面向21世紀新型鋼廠：實現了100%鐵水“三脫”預處理；100%鋼水真空精煉；100%連鑄坯熱送和冶煉周期20min 等先進工藝措施。 轉爐高速吹連煉工藝發展目標：建立一座轉爐吹煉制，使一座轉爐的產量達到傳統兩座轉爐的生產能力。轉爐冶煉周期縮短到20～25min,年產爐數≥15000爐，轉爐爐齡≥15000爐。 節能和環境保護發展目標：轉爐煉鋼工序實現“負能”煉鋼，工序能耗達到10kg（標準煤）/t（按輸出煤氣折算）。減少煉鋼全過程的爐渣量50%～60%，全部煙塵回收利用。 現代轉爐煉鋼工藝的現狀主要體現在：（1）轉爐煉鋼大型化，是轉爐從誕生到成熟的標志；（2）轉爐頂底復合吹煉工藝；（3）轉爐長壽技術，濺渣護爐和爐體冷卻技術的成熟都將提高轉爐的爐齡。研究開發長壽命水冷煙罩、煙道等附屬設備，實現轉爐整體設備長壽化；（4）全自動轉爐吹煉技術。 精煉和連鑄方面主要體現（1）精煉技術的發展在很大程度上大大增加了轉爐冶煉鋼種的數量，現有技術主要有LF、RH、CAS—OB、VOD、AOD等精煉技術；（2）連續鑄鋼方面主要有高速連續澆注技術和漏鋼預報裝置，高拉速與連鑄之間的矛盾是現在連鑄工藝需要解決的方法。 鋼鐵廠設計的目的及意義目前我國正處在發展中的關鍵階段，國民經濟實力需要大力提升，各個方面的硬件設施都需要大力完善，而鋼鐵行業在其中起著舉足輕重的作用，例如在國民生產中就會大量的需要建筑材料，特種鋼材等等。國民經濟水平也需要鋼鐵行業來做有力的支撐。我國現在雖然的年產量為5億多噸，世界排名第一位。現在，我國的鋼鐵產量雖然居世界首位，但是我們還要每年從國外進口很多的鋼材，這是由于我國的技術力量還達不到，生產不出某些高尖端的鋼種，所以我們只能依靠到國外去進口，從這一角度來說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的投入量，改進現有的設備和技術。做到科學合理布局，轉爐煉鋼，精練，連鑄一體化，提高原材料使用率，降低能耗，減少污染，高效生產高質量鋼材。2 廠址選擇論證經過仔細考察，在重慶忠縣建鋼廠是非常合適的重慶市忠縣位于重慶市中部、三峽庫區腹心地帶，是重慶陸路的交通樞紐和長江上游的重要港口。是國家東西大通道滬蓉高速公路G50與長江黃金航道在上游地區的唯一交點，是東中部進入西部和四川盆地最便捷路徑上的節點，區位十分重要。高速公路貫穿全境，在長江北岸已有設新立、永豐、城區三個互通出口，南岸設兩個互通出口。忠梁高速公路（西班牙投資BOT）、忠萬高速公路也將于近期開工建設，區域主干快速交通網進一步完善優化。長江黃金水道繞城而過，橫貫縣境88公里，多個數百萬噸級碼頭正在投建。此外全縣還有3條省級公路交匯，全縣通車里程1300公里（2006年）。忠縣資源豐富?，F已探明的18種礦產資源儲量豐富。其中其中天然氣儲量500億立方米，現年產氣7億立方米；石灰石儲量44億立方米，氧化鈣平均含量在52%以上。忠縣主要生活生產用水主要依托世界最大的水庫三峽庫區，總庫容393億立方米。，%。隨著忠縣金龍造船、金龍電子、云河集團、川江汽車等機電產業企業的產業升級，忠縣大力發展機械制造、機電一體和裝備制造業，并大力延伸產業鏈條、擴展配套產業、充實相關產業，實現集群化發展。忠縣的優勢在于：位處三峽庫區，臨江靠鐵，水源供應充沛，交通便利，3000噸貨輪可直達，175米水位后5000噸貨輪可直達，用電環境好，電力有保證，該區發展重化工產業，可與重鋼配套發展。 建廠條件忠縣位于重慶市中部、三峽庫區腹心地帶。東北與萬州相鄰，西接墊江縣，東南與石柱縣毗鄰，西南與豐都縣接壤，北與梁平縣為界。，幅員面積2183平方公里。 地形地貌忠縣境內低山起伏，溪河縱橫交錯，其地貌由金華山、方斗山、貓耳山三個背斜和其間的拔山、忠州兩個向斜構成，最高海拔1680米，最低海拔117米，屬典型的丘陵地貌。浩蕩長江，穿流而過，流徑88公里，匯合溪河28條。 氣象條件忠縣地處暖濕亞熱帶東南季風區，屬亞熱帶東南季風區山地氣候。溫熱寒涼，四季分明，雨量充沛，日照充足?！?0℃年積溫5787℃，℃，無霜期341天，日照率29％，／平方厘米，年降雨量1200毫米，相對濕度80％。 交通運輸忠縣是國家東西大通道滬蓉高速公路G50與長江黃金航道在上游地區的唯一交點，是東中部進入西部和四川盆地最便捷路徑上的節點，區位十分重要。高速公路貫穿全境，在長江北岸已有設新立、永豐、城區三個互通出口，于2007年12月28日通車；南岸設兩個互通出口，已于2009年貫通。忠梁高速公路（西班牙投資BOT）、忠萬高速公路也將于近期開工建設，區域主干快速交通網進一步完善優化。長江橫貫縣境88公里，多個數百萬噸級碼頭正在投建。此外全縣還有3條省級公路交匯。 原料資源忠縣資源豐富。現已探明的18種礦產資源儲量豐富。其中其中天然氣儲量500億立方米，現年產氣7億立方米；石灰石儲量44億立方米，氧化鈣平均含量在52%以上。忠縣位于長江邊上，全廠的生產、生活水源均取自長江江水。其原材料來源和產品的運輸又依賴于長江的航運。長江的狀況如何與重鋼的生產建設息息相關。由于三峽工程的建成，該區所在位置的水位可達到175米，5000噸級貨輪可直達。水流較緩。長江流域水資源量約占全國的35%，流域排污總量約占全國的34%，呈現水量大、排污量也大、但總體水質尚好。其特點主要表現為干流及較大支流總體水質尚好，支流劣于干流，岸邊劣于中泓，城市江段劣于非城市江段，干流近岸水域存在明顯岸邊污染帶，流域內湖泊富營養化趨勢明顯。 盡管如此，從工業用水主要指標來看，仍然是令人滿意的。一個鋼鐵企業需要大量的冷卻水，冷卻水的水溫直接關系著設備的效率和壽命。重慶長江段6～9月份，水溫在27度左右，11～2月份，水溫在10多度左右。年平均水溫為18℃。忠縣依托長江沿岸水電產業，具有優越的供電環境和強大的電力供應能力，能解決煉鋼廠的用電問題。 人力資源重慶人力資源豐富，擁有很多優秀的冶金工程專家，更有重慶大學和重慶科技學院的冶金工程專業，能形成良好的人才培養體系。同時，重慶鋼鐵集團設計院是國家建設部批準的冶金行業甲級單位。這些都為重鋼的人力資源發展奠定了良好的基礎。另外，新廠在重慶忠縣，該地方經濟發展剛剛起步，原有90%的人務農或者外出務工。新廠建成后可解決近萬余人的就業問題，務農的人將減少到55%。增強了當地的經濟基礎。目前，不少高中結業生在參加重鋼的就業培訓，為新廠的發展奠定了堅實基礎。 產品市場以重慶西部開發為重點，重慶市做為全國城鄉統籌綜合配套改革試驗區，這為重慶市的發展提供了新的歷史機遇。同時，也為該新廠的發展提供了歷史機遇。大量優質的鋼材將被需要，用于重慶西部開發的橋梁、建筑建設及當地汽車、摩托車、輪船等行業。綜上所述，新廠落建是非常必要的，也是非常可行的。3 產品方案及金屬料平衡估算 產品大綱本設計產品大綱的基本原則是：生產有競爭力的優勢產品，堅決淘汰落后的產品。主要有碳素工具鋼、碳素結構鋼、軸承鋼三大鋼系。見表31。 表31 本設計鋼廠生產鋼種鋼 種鋼號年產量