年產320萬噸合格鑄坯的轉爐煉鋼車間工藝設計-預覽頁

　

【正文】 以及除塵系統的設計與選擇；煉鋼過程物料平衡和熱量平衡計算；轉爐車間生產工藝設計和布置；車間主要設備選擇和車間平面設計以及總圖運輸方案的確定。 三、畢業設計（論文）進程的安排 序號 設計 （論文）各階段任務 日 期 備 注 1 畢業實習、收集資料 2 設計相關計算 － 3 爐型、工藝、主設備設計和選擇 － 4 車間布置 － 5 制圖與翻譯 － 6 編制設計說明書 － 7 準備答辯 － 第 3 頁 四、主要參考資料及文獻閱讀任務（含外文閱讀翻譯任務） [1]《鋼鐵生產工藝概述》 西安建筑科技大學 [2]《鋼 鐵冶金學》（煉鋼部分） 陳家祥編 冶金工業出版社 1990 [3]《煉鋼工藝學》 高澤平編 冶金工業出版社 20xx [4]《鋼鐵廠設計原理》（下冊） 李傳薪編 冶金工業出版社 1995 [5]《普通冶金》 西安建筑科技大學 20xx [6]《煉鋼設計原理》 馮聚和編 化學工業出版社 20xx [7]《畢業設計參考資料》 鋼鐵冶金專業 西安建筑科技大學 [8]《金屬提取冶金學》 王成剛，王齊銘主編 西安地圖出版社 20xx [9]《現代轉爐煉鋼》 戴云閣等編 東北大學出版社 1998 [10] 與專題有關的最新文獻 五 、審核批準意見 教研室主任簽（章） 第 1 頁 年產 320 萬噸 合格 鑄坯的轉 爐煉鋼車間工藝設計 設計總說明 本設計根據設計任務書的要求 ， 結合所學 專業 理論知識 ， 對煉鋼廠從原料供給到煉鋼過程 ， 最后到連鑄出坯等流程進行了全面的設計 。 編寫說明書一份 ， 繪制轉爐爐型圖、車間平面圖和剖面圖各一張 ， 完成專題寫作及外文翻譯 。 方案的確定要求設計合理 ， 能順利生產 。 表 11 產品大綱 鋼種 代表型號 年產鋼量 所占比例 鑄坯斷面 長 寬 定長尺寸 普碳鋼 Q235A 60 萬噸 % 150150mm 9000mm 低合金鋼 Q295 60 萬噸 % 150150mm 9000mm 優質碳素結 構鋼 20Mn 100 萬噸 % 1801000mm 9000mm 彈簧鋼 65Mn 100 萬噸 % 220220mm 9000mm 工藝流程 根據設計任務書的要求以及現代轉爐煉鋼的發展趨勢 ， 確定本設計方案其基本的工藝流程（圖 11） 。采用 2 吹 2 制 度 ， 故轉爐公稱容量 G=320xx00/[365(1440/40)2]=122t， 因此采取 2 座 150t 轉爐 。 第 3 頁 主廠房工藝布置 氧氣轉爐煉鋼車間的主體部分是主廠房 ， 包括原料跨、爐子跨和澆注跨三大跨間 。 其中布置 鐵水預處理站、 鐵水倒罐站 。 鐵水預處理采用噴粉處理工藝 ， 噴吹石灰粉配加石灰石粉及石灰系脫磷劑 ，預處理后采用機械扒渣 。 爐子跨采用橫向布置 。 轉爐修爐方法采用上修法 ， 煙罩下部可側向移動 。 在出坯跨中設置毛刺噴印設備、在線監控和檢測設備、廢坯清除、精整設備和 鑄 坯熱運輸設備 。 原材料方案設計 金屬料 （ 1） 鐵水 鐵水是轉爐的主要金屬原料 ， 占金屬料裝入量的 70%～ 100%， 為了保證冶煉過程順利 ， 鐵水必須滿足要求 。 磷是高爐中不能去除的元素 ， 各種堿性煉鋼法都能脫磷 ， 但轉爐的冶煉要求盡量有穩定的含磷量 ， 以穩定轉爐的吹煉制度 。 對輕薄料應打包或壓塊 ， 以縮短裝料時間 ， 塊度最長 ≤， 最大重量 ≤100kg，最大面積 ≤。 （ 2） 螢石 螢石能使 CaO 和阻礙石灰熔解的 2CaO （ 3） 生白云石 其主要成分是 CaCO3 表 21 鋼種、鐵水、廢鋼、和終點鋼水的成分設定值 （質量百分數） C Si Mn P S 成 分 類 別 第 6 頁 20Mn ≤ ≤ 鐵水設定值 廢鋼設定值 終點鋼水設定值 (1) 痕跡 (1) [C］和［ Si］按實際生產情況選取 ［ Mn］、［ P］、［ S］分別按 鐵 水中相應成分含量的 30%、 10%、和60% 留在鋼水中設定 。 因設定的終渣堿度 R=， 故石灰加入量為 [RΣ(SiO2)Σ(CaO)]/(%CaO 石灰 R%SiO2 石灰 )= (2) 為（石灰中 CaO 含量） （石灰中 S→ CaS 自耗 CaO 的量） (3) 為 CaO 還原出的氧量： ％ 32/56＝ 表 28 總渣量及其成分 （ kg） 爐渣成分 CaO SiO2 MgO Al2O3 MnO FeO Fe2O3 CaF2 P2O5 CaS 合計 元素氧化成渣量 kg (2) (3) 石灰成渣量 kg 爐襯蝕損成渣 量 kg 生白云石成渣量 kg 螢石成渣量 kg 總渣量 kg (1) ％ (1) 總渣量計算： 表 28 除 (FeO)和 (Fe2O3)以外的渣量為： +++++++＝ 。 先計算如下 。 本計算中 ， 其值為（見表 29） %——爐氣中自由氧含量 ， m3； 99——由 氧氣純度為 99%轉換得來 計算結果列于表 210 表 210 爐氣量及其成分 爐氣成分 爐氣量（ kg） 體積（ m3） 體積％ CO ＝ CO2 ＝ SO2 ＝ H2O ＝ O2 * (1) N2 ** (2) 合計 (1) 爐氣中 O2 體積為 %=；重量為 32/= (2) 爐氣中 N2 的體積系爐氣總體積與其它成分的體積之差 （ 4） 計算脫氧合金 化前的鋼水量 鋼水量 Qy＝鐵水量－鐵水中元素的氧化量－煙塵－噴濺－渣中的鐵損 ＝ 100－ － [（ 75％ 56/72+20％ 112/160＋ 1+6 ％） ] ＝ 第 11 頁 列出脫氧合金化前的物料平衡表（表 211） 表 211 未加廢鋼時的物料平衡表 收入 支出 項目 質量 (kg) ％ 項目 質量（ kg） ％ 鐵水 鋼水 石灰 爐渣 螢石 爐氣 生白云石 噴濺 爐襯 煙塵 氧氣 渣中鐵珠 合計 合計 注：計算誤差為（ － ） /100％＝－ ％ 第五步：計算加入廢鋼的物料平衡 ， 利用表 21 中的數據計算廢鋼中元素的氧化量及其耗氧量和成渣量（表212） ， 計算過程和表 25 計算過程一樣 。 錳鐵加入量 WMn 為： ? ? ? ?% M n %M n % M n %Mn MnW ????鋼 種 終 點 鋼 水 量錳 鐵 含 回 收 率 = 0 .8 0 % 0 .1 8 % 8 9 .7 76 7 .8 0 % 8 0 % ?? = 硅鐵加入量 WSi 為： ? ? ? ?? ? ? ? F e M nSi S i % S i % S iW= S i % S i %? ? ??鋼 種 終 點 加 錳 鐵 后 的 鋼 水 量硅 鐵 含 回 收 率 第 13 頁 = 2 5 % ( 8 9 .7 7 1 .0 2 ) 0 .0 0 27 3 .0 0 % 7 5 % ??? ? = 鐵合金中元素的損量和產物量列于表 215 表 215 鐵合金中元素及產物量 類別 元素 燒損量 脫氧量 成渣量 爐氣量 入鋼量（ kg） 錳 鐵 C ％ 10％＝ （ CO2） ％ 90％＝ Mn ％ 20％＝ ％ 80％＝ Si %25％＝ ％75%= P %= S ％ = Fe ％ = 合計 硅 鐵 Al ％ 100％＝ Mn ％ 20％＝ （ 1） ％ 80％＝ Si ％ 25％＝ ％ 75％＝ P ％＝* S ％＝* Fe ％＝ 合計 總計 （ 1） 表示可以忽略 。 表 218 入爐物料及產物的溫度設定值 名稱 入爐物料 產物 鐵水 (1) 廢鋼 其它原料 爐渣 爐氣 煙塵 溫度（ ℃ ） 1250 25 25 與鋼水相同 1450 1450 (1) 純鐵熔點 1536℃ 表 219 物料平均熱容 物料名稱 生鐵 鋼 爐渣 礦石 煙塵 爐氣 固態平均熱容（ kJ/kgP2O5) 成渣反應 － 693054 － 4880 CaCO3 CaCO3=(CaO)+{CO2} 分解反應 169050 1690 MgCO3 MgCO3=(MgO)+{CO2} 分解反應 118020 1405 221 溶入鐵中的元素對鐵熔點的降低值 第 16 頁