KeyWords：Oxygen converter; Billet; Workshop design

目录

1 绪论 1

1.1 背景 1

1.2 意义 1

1.3 氧气转炉概述 1

1.4 顶吹转炉炉型及各部分尺寸 2

1.4.1 转炉炉型及其选择 2

1.5 转炉炉衬 2

1.5.1 炉衬材质选择 2

1.5.2 炉衬结构和其尺寸 2

1.5.3 转炉炉衬修砌 2

1.6 转炉金属构件 3

1.6.1 炉壳 3

1.6.2 支承装置 4

1.6.3 倾动机构 4

1.7 氧气的供应 4

1.8 氧枪 4

1.9 氧气转炉炼钢车间设计 4

1.10 炉外精炼设备及工艺布置 5

1.11 连续铸钢设备 6

2 课题研究内容及目标 7

3 转炉座数及公称容量 8

3.1 公称容量 8

3.2 转炉座数 8

3.3 计算车间的生产能力 8

3.3.1年出钢炉数的确定 8

3.3.2 确定年产钢量 8

4 转炉炉型各部分尺寸的确定 10

4.1 熔池尺寸 10

4.1.1 熔池直径D 10

4.1.2 熔池深度h 10

4.1.3 校准h的合理性 10

4.2 炉帽尺寸 11

4.2.1 炉帽倾角θ 11

4.2.2 炉口直径d 11

4.2.3 炉帽高度H帽 11

4.3 炉身尺寸 12

4.3.1 炉容比(或容积比) 12

4.3.2 高径比(或高宽比) 12

4.4 出钢口尺寸 12

4.4.1 出钢口中心线水平倾角θ1 12

4.4.2 出钢口直径d出 12

4.5 转炉炉衬 12

4.5.1 炉衬构成和厚度 12

4.5.2 炉壳钢板厚度的确定 13

4.5.3 倾动机构主要参数 14

4.6 氧气顶吹转炉氧枪设计 15

4.6.1 喷头尺寸计算 15

4.6.2 氧枪枪身设计 17

5 炼钢过程的物料平衡与热平衡计算 19

5.1 原始数据的选取 19

5.1.1 原材料成分 19

5.1.2 假设条件 20

5.1.3 冶炼钢种及规格成分要求 20

5.2 物料平衡计算 20

5.2.1 渣料及成分计算 21

5.2.2 冶炼中的吹损计算 24

5.2.3 氧气消耗量计算 24

5.2.4 炉气量及成分 24

5.2.5 物料平衡表 25

5.3 热平衡计算 25

5.3.1 热收入 25

5.3.2 热支出 26

5.3.3 热平衡表 27

5.3.4 吨钢物料平衡 28

6 精炼炉 29

6.1 循环管直径(内径) 29

6.2 循环管长度 29

6.3 真空脱气室尺寸 30

7 转炉炼钢车间各跨间的布置 31

7.1 装料跨布置 31

7.2 转炉跨布置 31

7.2.1 转炉跨横向布置 31

7.2.2 转炉跨纵向布置 32

7.3 连铸各跨布置 32

8 结论 34

致谢 35

参考文献 36

1 绪论

1.1 背景

在20世纪40年代初，出现一种新型炼钢法，称为氧气转炉炼钢法。由于氧气顶吹转炉反应速度快，生产率及热效率很高，可使用约20％～30％的废钢以及便于自动化控制，又克服了空气吹炼时，钢的质量差、品种少的缺点，使它成为冶金史上发展最迅速的新技术，并且得到了广泛应用。随着时间的推移，炼钢的技术有了较大的提高，所使用的设备也有了很大的改良，工艺越加完善。并且从顶吹进一步发展，有了底吹、侧吹和复合吹炼等多种方法。氧气转炉炼钢的飞速发展，使炼钢生产进入了一个崭新的阶段，钢的产量不断增加，成本不断下降。随着炉衬耐火材料性能的不断改善，炉衬寿命不断提高。从目前来看，转炉炼钢可以说是最佳的炼钢方法。它的设计内容包括转炉炉型和炉衬设计、氧枪设计、精炼炉、连铸机、转炉炼钢各跨间的布置等多方面设计。

1.2 意义

在进行车间设计时，应该满足原材料的供求关系，工序之间生产能力也要相互适应，如果平衡遭到了破坏，会给生产带来严重影响。动力设施和各辅助车间又是主生产流程的保证，如辅助原料、燃料、氧气不能及时供给也会影响主体生产线，甚至造成停产。要使生产顺利进行，各个环节不能有任何差错，每一小步出现问题都有可能对生产造成无法想象的危害。所以要对工厂车间进行设计，使其达到我们的要求。