转炉炼钢车间毕业设计.docx

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HEBEIPOLYTECHNICUNIVERSITY

毕业设计说明书

GRADUATED

ESIGN

设计题目：

设计一座3×

150t

的转炉炼钢车间

学生姓名：

刘政

专业班级：

04钢专4班

学

院：

冶金与能源学院

指导教师：

张彩军

副教授

2007年06月20日

学院：

年

月

日

河北理工大学

专科生毕业设计课题申请表

（由指导教师填写）

课

课题名称

题

教师姓名

职称

学位

情况

课题来源

课题类别

A.教师科研

A.设计B.

B. 来自现场C.

论文 设计时间

自拟题目D. 其它（需注明）

主

要

研

究

内

容

目

标

和

要

求

特

色

成果

形式

成果

价值

系主

任或

专家

审题

意见

负责人签章:

年

月

日

学院

审批

意见

院长签章:

年

月

日

注：

各学院可根据具体要求对课题申请表进行修改。

河北理工大学

专科生毕业设计任务书

学院

（由指导教师填写）

学生姓名

专业班级

设计题目

主要研究目标主要研究内容

研究方法

说明书的要求

图纸的要求主要参

考文献

计划进程

起止时间 自 年 月 日至 月 日 指导教师签字：

年 月

日

系主任

意见

签字：

年

月

日

院长意见

签章：

年

月

日

注：

任务书的具体内容可依据各系要求进行修正。

另，学生所做毕业设计的工作的研究成果归河北理工大

学所有，学生不能向第三方泄露有关成果内容和技术秘密。

河北理工大学专科生毕业设计自评结论定性分析表

基本

情况

主要成绩和经

验

存在主要问题

今后改进措施及建

议

河北理工大学

专科生毕业设计成绩评分表之一

指导教师用表）

（

学院：

班级：

学生姓名：

评价内容 具 体 要 求

分 评 分

调查论证

实验方案设计与实验技能

能独立查阅文献和从事其他调研；能正确翻译外文资料；能提出并较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。

值

A

B

C

D

E

10

10

9

8

7

≤6

20

20

18

16

14

≤12

20

20

18

16

14

≤12

能正确设计实验方案，独立进行实验工作，如装置安装、调试、操作。

分析与解决问题的能力

能运用所学知识和技能去发现与解决实际

问题；能正确处理实验数据；能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。

工作量、工作态度

按期圆满完成规定的任务，工作量饱满，难度较大；工作努力，遵守纪律；工作作风严谨务实。



20 20 18 16 14 ≤12

论文（设计）质量

综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析处理科学；文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完备、整洁、正确；论文结果有应用价值。



20 20 18 16 14 ≤12

工作中有创新意识；对前人工作有改进或

创 新

突破，或有独特见解。



10 10 9 8 7 ≤6

总 分 总分×50%

注：

不同的专业对毕业设计有不同的侧重点，本表仅供参考，各专业可依据实际情况自行制

定相应的指标体系。

指导教师评语：

指导教师签字：

年

月

日

学院：

班级：

学生姓名：

分

评

分

评价内容

具 体 要 求

值 A B C D

E

翻译资料 查阅文献有一定广泛性；翻译外文资料质量

15 15 13 11 9 ≤7

综述材料

论文（设

计）质量

工作量、难

工作量饱满，难度较大。

25 25 23 21 19 ≤17

度

创 新 对前人工作有改进或突破，或有独特见解。

10 10 9 8 7 ≤6

总 分

总分×20%

河北理工大学

专科生毕业设计成绩评分表之二

（评阅人用表）

较好；有综合归纳资料的能力和自己见解。

综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析处理科

学；文字通顺，技术用语准确，符号统一，50

编号齐全，书写工整规范，图表完备、整洁、

50

45

40 35 ≤30

正确；论文结果有应用价值。

评阅人评语：

评阅人签字：

年

月

日

注：

不同的专业对毕业设计有不同的侧重点，本表仅供参考，各专业可依据实际情况自行制

定相应的指标体系。

河北理工大学

专科生毕业设计成绩评分表之三

（答辩小组用表）

学院：

班级：

学生姓名：

1

分

评

分

评价内容

具 体 要 求

值 A B C D

E

思路清晰；语言表达准确，概念清楚，论

报告内容

点正确；实验方法科学，分析归纳合理；50

结论严谨；论文结果有应用价值。

50 45 40 35 ≤30

对前人工作有改进或突破，或有独特见

创

新

10 10 9 8 7 ≤6

解。

回答问题有理论根据，基本概念清楚。

主

答

辩

30 30 27 24 21 ≤18

要问题回答准确、有深度。

报告时间 符合要求。

10 10 9 8 7 ≤6

总 分

总分×30%

答

辩小组评语

答辩小组组长签字：

年

月

日

注：

不同的专业对毕业设计有不同的侧重点，本表仅供参考，各专业可依据实际情况自行制

定相应的指标体系。

答辩

委员会

答辩委员会主任签章：

意见

年

月

日

指导教师

评阅人成绩

答辩成绩

成绩

毕业设计总成绩

目

录

摘 要................................................................................................................1............

引 言................................................................................................................2............

1 设计方案的选择确定.....................................................................................3........

1.1车间生产规模、转炉容量及座数、产品方案的确.定 3..

1.1.1车间生产规模及座数的确定：

.............................................................3.....

1.1.2产品方案的确定：

...............................................................................3.......

1.2车间各主要系统所用方案的比较及确定....................................................3....

1.2.1铁水供应系统.....................................................................................3........

1.2.2散状料供应系统..................................................................................4.......

1.2.3烟气净化系统.....................................................................................6........

1.2.4炉外精炼系统.....................................................................................8........

1.2.5浇注系统.............................................................................................8........

1.2.6出渣系统...........................................................................................1..0......

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 11

1.4车间工艺流程简介..................................................................................1..2......

1.4.1工艺流程框图....................................................................................1.2......

1.4.2工艺流程说明....................................................................................1.2......

1.5转炉冶炼指标及原材料消耗....................................................................1.3.....

1.5.1转炉冶炼作业指标............................................................................1..3.....

2设备计算.......................................................................................................1..4........

2.1转炉设计.................................................................................................1..4.......

2.1.1炉型设计............................................................................................1..4......

2.1.2转炉倾动力矩计算及电机功率确定 1..7..

2.2氧枪设计................................................................................................2..1........

2.2.1氧枪喷头设计.....................................................................................2.1......

2.2.1氧枪枪身设计.....................................................................................2.2......

2.3烟气净化系统设备设计与计算................................................................2..6....

2.4炉外精炼设备设计与计算.......................................................................3..9.....

3 车间设计......................................................................................................4.0........

3.1原料供应系统..........................................................................................4..0......

3.1.1铁水供应系统.....................................................................................4.0......

3.1.2废钢厂和废钢斗计算.........................................................................4..0....

3.1.3散状料供应系统................................................................................4..0.....

3.1.4合金供应系统....................................................................................4.0......

3.2浇注系统设备计算..................................................................................4..1......

3.2.1盛钢桶及盛钢桶车............................................................................4..1.....

3.2.2连铸机..............................................................................................4..1........

3.3渣罐（盘）的确定......................................................................................4.1.......

3.4车间尺寸计算.........................................................................................4..2.......

3.4.1炉子跨..............................................................................................4..2........

3.4.2加料跨..............................................................................................4..2........

3.4.3浇铸跨..............................................................................................4..2........

3.5天车计算................................................................................................4..2........

致谢..................................................................................................................4..4..........

摘

要

本设计为设计一座3×

150吨的氧气顶吹转炉炼钢车间主，要产品是低碳钢。

就设计部分而言，首先，初步确定设计方案及平面布置。

车间包括八个跨，

有渣跨、加料跨、炉子跨、精炼跨、浇注跨。

经过反复推敲、修改、尽量做到

平面布置的合理、美观。

其次，对转炉、氧枪、烟气净化系统等进行了设备计

算；最后，进行了车间计算，包括连铸生产能力和车间各部分的尺寸并。

用CAD

画出车间的平面布置图、炉子跨的纵剖图和车间横剖图。

关键词:

转炉炼钢；精炼；设计

引

言

钢铁是人类社会最主要的结构材料和功能材料材料,它以其诸多的性能优点,

至今仍有其不可代替的战略地位。

但是从上世纪七十年代中期以来,世界年产钢量在七亿吨上下浮动,增长很

慢，表明市场需求达到饱和，但期间发展中国家的钢产量却在逐年增长，尤其

我国，去年钢产量已达到2.1

亿吨，已连续几年成为世界上钢产量第一的国家。

但是应该看到，我国钢材质量和品种与世界发达国家存在差距，尤其特殊钢等

对技术含量要求较高的产品。

成本高，质量较低，产品单一等已成为制约我国

钢铁工业发展的阻力，只要我们在钢质量和品种方面提高自己的竞争力，处理

好“投入—产出”的关系，我国钢铁企业仍有相当大的发展潜力。

特殊钢是钢铁工业的一个重要领域，特殊钢应用范围广，从经济建设、国

防建设到日常生活用品都与特殊钢有密切的关系。

因而通常把特殊钢品种、质

量、产量作为衡量一个国家钢铁工业科学技术和工业化水平的重要标志。

1

设计方案的选择确定

1.1

车间生产规模、转炉容量及座数、产品方案的确定

1.1.1车间生产规模及座数的确定：

3×

150吨的转炉车间，三吹三，炉龄为12000炉

转炉年作业天数取290天，则

转炉作业天数转炉作业率= 日历天数

´100%=365´100%=79.5%

290

确定转炉平均冶炼周期：

兑铁水加废钢吹氧测温取样补吹摇炉打出钢口出钢倒渣堵出钢口溅渣护炉辅助时间

3.5分钟2分钟15分钟2分钟 2分钟 1分钟 5分钟 2分钟3.5分钟1分钟

年出钢炉数

=3´365´79.5%´24´60=34821（炉）

36

每天出钢炉数

=34821=120（炉）

290

连铸坯收得率取η=99%，则年产良坯522.3×99%=517（万吨）

1.1.2产品方案的确定：

主要生产低碳钢，全部为薄板坯（连铸连轧）。

1.2

车间各主要系统所用方案的比较及确定

1.2.1铁水供应系统

1、铁水罐车供应铁水，其工艺流程为：

高炉—铁水罐车—铁水罐—称量—

转炉

此种方法的优点：

供应铁水与混铁车相比投资省。

缺点：

铁水罐散热损失要更严重，倒灌时温降很大，且因罐的容积小，随

高炉出铁成分的变化而变化，从而使转炉的操作难于稳定，不利于组织生产，

易粘包不易处理，车间污染也非常严重。

2、

混铁炉供应铁水，其工艺流程如下：

高炉铁水—铁水罐车—混铁炉—铁水包—称量—转炉

优点：

此种方式铁水成分和温度都均匀，尤其对于高炉与转炉之间调节和

均衡铁水有利。

供应的铁水其成分和温度比较均匀，有利于组织生产。

缺点：

其设备体积大，并需要增设铁水吊车，占地大，投资大。

但多倒一

次铁水，温度损失比较大，因此要设加热系统。

3、

混铁车供应铁水，其工艺流程如下：

高炉—混铁车—铁水罐—称量—转炉

优点：

兼有储存和运输双重作用，热损失小，尤其适用于高炉与炼钢车间

距离远时，切实用与高炉大型化发展的要求。

基础建设投资省，便于操作，维

修费用低！

缺点：

仍受高炉铁水成分和温度的影响，要求高炉生产稳定。

因受轨距和

弯曲轨道曲率半径的因素而使扩容受到限制。

鉴于此，作为一个钢铁联合企业本设计采用混铁车供应铁水。

其容量的计算如下：

按惯例混铁车的容量应满足兑一炉或两炉考虑，采用取150吨混铁车。

1.2.2散状料供应系统

散状料主要包括：

炼钢过程中使用的造渣材料和冷却剂如活性石灰、矿石、

萤石、铁皮、轻烧白云石及烘炉用焦炭。

供应特点：

要求迅速、准确、连续及时。

其系统包括：

高位料仓、插板阀、电振斗、称量斗、扇形阀、汇总斗、下

料管、氮封

运送路线：

从主厂房外边的贮料仓提升到炉顶料仓

其工艺流程如下：

地下料仓→固定胶带运输机→转运漏斗→可逆胶带运输机→高位料仓→分

散称量漏斗→电磁震动给料器→汇总漏斗→转炉

散装料供应系统包括散装料堆场、地面（或地下）料仓，由地面料仓向主

厂房的运料设施、炉上料仓及其称量和加料设备。

散装料的供应要求迅速、准

确、连续、及时。

1、散装料堆场

根据外部供料条件及企业的总图布置通常有三种布置方式：

①

转炉车间自设单独的散装料堆场

一般要求尽量靠近转炉，以实现“贮用合一”，从而减少原料的倒运和损耗，

同时还可以减少地面料仓的容积，甚至将料场与料仓合并从而降低投资和成本。

适用于大型转炉车间。

②

转炉车间的原料场与炼铁车间的原料场合并

与炼铁车间的原料场相比，转炉车间的原料场小的多，二者合并可利用炼

铁原料场的卸车、贮存及加工设施，而不过分增加负担，此种方