年产200万吨连铸坯的全连铸转炉炼钢
车间工艺设计
专 业：冶金工程 姓 名： 指导老师：
设计总说明
转炉炼钢是目前钢生产的主要方式，其技术、设备和工艺比较成熟，钢的产量和质量有较高的保证。它连接着炼铁、精炼过程，为连铸过程提供原料，是现代钢铁企业生产环节中不可缺少的一部分。
本设计以炼钢工艺设计为中心，在查阅和借鉴国内外钢铁企业的设计资料的基础上，结合理论知识和实习教学内容，根据设计任务书的要求，选择了顶底复吹转炉和全连铸生产工艺。其工艺流程如下所示：铁水预处理→LD→LF→CC。
设计内容包括产品方案的确定、物料平衡及热平衡计算和氧气顶底复吹转炉的炉型设计。此外，还根据生产的品种进行了炼钢生产工艺设计、车间的工艺布置、各跨间的主要设备选型以及各项技术指标的确定；在此基础上，完成车间平面图和、转炉剖面图各一张。
关键词：工艺设计，全连铸，顶底复吹转炉，工艺流程，炉外精炼
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目录
1 绪论 .......................................................................................................................... 5 2 炼钢厂总体设计方案 .............................................................................................. 6 2.1 年生产能力的确定 ........................................................................................... 6 2.1.1 初始条件 .................................................................................................... 6 2.1.2转炉坐数及公称容量选择 ......................................................................... 6 2.2 炼钢生产流程 ................................................................................................... 7 2.3 原材料方案 ....................................................................................................... 7 2.3.1 铁水的供应与预处理 ................................................................................ 7 2.3.2废钢的供应 ................................................................................................. 7 2.3.3 散状料供应 ................................................................................................ 7 2.3.4 铁合金料供应 ............................................................................................ 7 2.3.5 氧气的供应 ................................................................................................ 7 2.4 车间布置方案 ................................................................................................... 8 3转炉炉型及氧枪设计 ............................................................................................... 8 3.1 转炉炉型设计 ................................................................................................... 8 3.1.1 炉型及炉容比确定 .................................................................................... 8 3.1.2 转炉参数设计 ............................................................................................ 8 3.1.3 支承结构 .................................................................................................. 11 3.1.4 倾动机构 .................................................................................................. 12 3.2 氧枪喷头设计 ................................................................................................. 12 3.2.1氧枪喷头设计 ........................................................................................... 12 3.2.2 氧枪枪身设计 .......................................................................................... 13 3.3 底部供气元件设计 ......................................................................................... 14 3.3.1 底气种类 .................................................................................................. 14 3.3.2 供气构件的选择 ...................................................................................... 14 3.3.3 喷嘴数量及布置 ...................................................................................... 14 4转炉炼钢的生产工艺设计 ..................................................................................... 15
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4.1 主要原材料的技术要求 ................................................................................. 15 4.1.1 金属料 ...................................................................................................... 15 4.1.2 造渣材料 .................................................................................................. 15 4.1.3 氧化剂 ...................................................................................................... 16 4.2 装料制度 ......................................................................................................... 16 4.3 供气制度 ......................................................................................................... 17 4.3.1供氧制度 ................................................................................................... 17 4.3.2底部供气制度 ........................................................................................... 17 4.4造渣制度 .......................................................................................................... 17 4.5温度控制 .......................................................................................................... 19 4.6 终点控制和出钢 ............................................................................................. 20 4.7 脱氧合金化 ..................................................................................................... 20 4.8精炼和连铸 ...................................................................................................... 21 5车间主体设备选型 ................................................................................................. 22 5.1 铁水供应设备 ................................................................................................. 22 5.2 废钢工段 ......................................................................................................... 23 5.3连铸机的设计及选型 ...................................................................................... 24 5.5.1 连铸机的主要工艺参数 .......................................................................... 24 5.5.2连铸机生产能力的确定 ........................................................................... 25 5.7中间包及其载运设备 ...................................................................................... 27 5.7.1中间包容量的确定 ................................................................................... 27 5.7.2 中间包参数的确定 .................................................................................. 28 5.7.3中间包车 ................................................................................................... 28 5.8结晶器的设计和选用 ...................................................................................... 29 5.9 二次冷却装置 ................................................................................................. 30 5.10引锭装置 ........................................................................................................ 30 5.11切割装置 ........................................................................................................ 30 6炼钢车间生产工艺布置 ......................................................................................... 30 6.1 主厂房的工艺布置 ......................................................................................... 30
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6.2原料跨间的布置 .............................................................................................. 31 6.3转炉跨间的布置 .............................................................................................. 32 6.3.1炉子跨的高度布置 ................................................................................... 32 6.3.2炉子跨的纵向布置 ................................................................................... 35 6.3.3炉子跨的横向布置 ................................................................................... 35 6.4 出钢跨和精炼跨的布置 ................................................................................. 36 6.5 浇注跨间的布置 ............................................................................................. 36 7 转炉车间环境保护系统设计 ................................................................................ 38 7.1转炉烟气净化系统设计 .................................................................................. 38 7.1.1转炉烟气净化方法的选择 ....................................................................... 38 7.1.2转炉烟气净化工艺设计 ........................................................................... 38 7.1.3烟气净化系统的主要设备 ....................................................................... 39 7.2资源综合利用 .................................................................................................. 39 7.2.1资源再利用 ............................................................................................... 39 7.2.2转炉固体废弃物的再利用 ....................................................................... 39 7.2.3转炉气体废弃物的再利用 ....................................................................... 40 8生产组织与人员编制 ............................................................................................. 40 9车间主要技术经济指标 ......................................................................................... 44 致 谢 ........................................................................................................................ 44
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1 绪论
顶底复合吹炼法是在考虑顶吹和底吹方法的优点之上提出的。从顶部用氧气和底部用氧气和氩气（有时也用氮气）吹炼炉内金属。用氧气顶吹可以比较快而容易形成流动性好的含铁石灰渣，并在炉内燃烧部分CO，因此在装料中可以使用的固体废钢比例较大。底吹可以使熔池得到充分搅动而加速熔炼过程，降低铁在渣中的损失和金属的氧化程度。因此顶底复吹转炉炼钢法充分发挥了顶吹和底吹的优点。
其优点概括为： 1.提高了各种金属的收得率； 2.降低了铁合金的用量； 3.降低了附加料的消耗；
4.改善了钢的质量，因为在过程终了时吹入惰性气体而减少了金属中的气体含量；
5.降低了氧气的消耗（铁的氧化所用的氧较少）。
本设计内容是一新建年产200万吨全连铸转炉炼钢厂，其主要产品有普碳钢、低合金钢。
本设计的氧气转炉炼钢车间由以下几部分组成：主厂房（其中包括加料跨、转炉跨、精炼跨、连铸跨等几个跨间）；以脱硫为主的铁水预处理站；铁水倒罐站；废钢堆料场；铁合金料仓及散料储运设施；厂中设有渣场以及主控制、工具房的设施。
根据任务设计要求及现代转炉炼钢的现状及趋势，确定基本的工艺流程如下：
总体上，本设计力求保证整个炼钢车间物流的顺行，操作及控制的便利，同时在厂内特别是转炉上注意烟尘的处理，保证生产环境的清洁、整齐。
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