年产370万吨连铸坯的转炉炼钢车间工艺设计本科毕业设计(论文)任务书

第③天车轨面标高H0H0=H+H5+H6+(1.4~1.6)=11.242+4.764+1.370+1.5=18式中：H——连铸机总高，11.242m；H5——龙门钩至钢包水口距离，取4.764m；H6——天车主钩升高极限至天车轨面距离，取1.370m；1.4~1.6——考虑结晶器与中间包水口之间，中间包顶面与钢包水口之间的安全距离所留富余尺寸总和，取1.5m。2)浇铸跨跨度的确定设计中取浇铸跨、过渡跨、出坯跨跨度均为24m；出钢跨跨度取21m。3)浇铸跨长度的确定与加料跨和转炉跨取齐。4)连铸机总长度L连铸机总长度是指从结晶器外弧线至冷床后固定挡板间的距离。L=R+L1+L2+L3+L4+L5+L6=7.5+2.0+5.5+5+21.2+3.0+2.0=46式中：R——连铸机弧半径，7.5mL1——矫直切点后拉矫机的延伸长度，取2.0m；L2——中间辊道长度，取5.5m；L3——切割区长度，取5m；L4——引锭杆长度，取21.2m；L5——冷床前辊道长度，取3.0m；L6——冷床区长度， 取2.0m。8炼钢车间其它设备的选择与计算8.1渣罐车8.1.1渣罐车型号的选取设计冶炼2炉渣装一罐，冶炼初期，每炉出钢为150t，由物料平衡知一炉钢产生的渣量为(11.74/91.07)×150=19.34t，则一罐渣为38.68t，取炉渣比容为0.28m3/t，则渣罐容积为38.68×0.28=10.83m3QUOTEm38.1.2渣罐车数量的确定车间所需的渣罐数量Q40为：式中：Q41——车间每昼夜周转使用的渣罐数量，；Q42——生产时常安放在炉下渣车上和其它指定位置上的渣罐数，由于铁水预处理炉渣回收，所以总共取5个；Q43——车间渣罐备用数，取总数的15%；Z——每昼夜车间生产需要的渣罐数，本设计中为38；T4——一个渣罐的作业周转时间，本设计为8h。即8.2混铁车铁水是转炉炼钢的主要原料。考虑到能量和焦炭的耗费，本设计采取高炉供应铁水。铁水运输采用混铁车的方式，提高了效率和适应了现代炼钢的趋势。采取300t的混铁车，混铁车台数N（台）可由下式确定：式中：Pmax——高炉铁水最高日产量，t/d，根据物料平衡计算得本设计为11054t/d；Q——混铁车容量，t，本设计为300t；n——混铁车装满系数，取0.9；c——混铁车日周转次数，取6次/d；η——混铁车作业率，取0.85。综合考虑到检修等因素，混铁车的台数选取8台。8.3铁水罐对于150t的转炉，选择300t的铁水罐，由于铁水罐的使用比较多，所以共需要8个铁水罐，工作罐4个，修理2个，烘烤2个。8.4废钢供应系统8.4.1转炉车间昼夜所需废钢量转炉车间昼夜所需废钢量由下式进行计算式中:T——转炉公称炉容量，t；B——废钢比；N——车间昼夜出钢炉数。则Q=76×150×11.81%=1346.34t8.4.2废钢贮仓容积或堆放场地所需面积计算废钢进行分类存放，堆放于原料跨一端的废钢间中，按每炉需用量装入废钢料斗运至转炉前。废钢间的面积决定于废钢储存定额，由于本设计中设定企业有自己的废钢加工站，考虑储存3天，废钢间面积可按下式计算：==611.97式中：Q——每日所需废钢量，t/d，根据物料平衡计算得本设计为3826.44t/d；x——废钢储存定额，d，本设计为3d；H——废钢储存允许高度，包含坑的深度，按平均取2.5m；ρ——废钢堆积密度，本设计取2.2t/m3。8.4.3废钢料斗容量及数量废钢料斗容积的大小决定于每炉废钢的装入量，废钢一次一斗装入，其废钢料斗容积V（m3）计算式如下：==8.86m3式中：q——每炉加入废钢量，根据物料平衡计算得本设计为150×11.81%=17.72t；n——料斗装满系数，取0.8；f——每炉加入废钢的斗数，本设计取1次；ρ——废钢的堆积密度，t/m3,本设计取2.5t/m3。废钢料斗数量为车间周转之料斗数，再加上备用料斗数量，设计中取5个。8.5散装材料供应系统8.5.1地面料仓容积和数量的确定地面料仓的容积V（m3）：式中： Q —一天需要的原料量，t； t —贮存天数，取2天； 0.8 —料仓装满系数； Y —散料堆积密度，t/m3。根据物料平衡计算可得：石灰： V=[(5.88/91.07)×150×34×2]/(0.8×1.0)=823.21m萤石： V=[(0.44/91.07)×150×34×2]/(0.8×1.7)=36.24m白云石： V=[(2.20/91.07)×150×34×2]/(0.8×1.7)=181.18m焦炭粉： V=[(0.036/91.07)×150×34×2]/(0.8×0.6)=8.40m选用标准料仓，总容量为：V总=126故料仓需要个数：石灰料仓个数： n=823.21/126=6.53 取7个萤石料仓个数： n=36.24/126=0.29 取1个白云石料仓个数： n=181.18/126=1.44 取2个焦炭粉料仓个数： n=8.40/126=0.07 取1个8.5.2上料方式的选择本设计采用全胶带运输上料系统，其作业流程如下：地下（或地面)料仓→固定胶带运输机→转运漏斗→可逆式胶带运输机→高位料仓→分散称量漏斗→电磁振动给料器→汇集胶带运输机→汇集料斗→转炉这种上料系统的特点是运输能力大，上料速度快而且可靠，能够进行连续作业，有利于自动化；但它的占地面积大，投资多，上料和配料时有粉尘外逸现象。8.5.3高位料仓容积和数量的确定高位料仓的作用在于临时储料，并利用重力向转炉及时和可靠地供料保证转炉正常生产。高位料仓的横截面一般为矩形，上部为长方体，下部为四角锥形。椎体部分的倾角不小于45°～50°，放料口尺寸为标准散状料尺寸的3～6倍以上，一般大致为150～300mm，以保证料仓内的散状料能自由下落，避免堆积成拱和卡料。高位料仓沿炉子跨纵向布置有三种方案，分别为共用高位料仓、部分共用高位料仓、单独高位料仓。本设计选用单独高位料仓。高位料仓容积计算：式中： V —料仓容积； q —一天内转炉原料消耗量，t； 0.8 —料仓装满系数； t —原料贮存时间，取h； Y—散料堆积密度，t/m3；石灰按6～8小时备料，其它24h，白班上料。石灰： V=[(5.88/91.07)×150×34×(1/3)]/(0.8×1.0)=137.02m萤石： V=[(0.44/91.07)×150×34×1]/(0.8×1.7)=18.12m白云石： V=[(2.20/91.07)×150×34×1]/(0.8×1.7)=90.59m焦炭粉： V=[(0.036/91.07)×150×34×1]/(0.8×0.6)=4.20m各散料标准仓计算和数量的确定：铁矿石、石灰、萤石、白云石、焦粉用料仓容量选25m3石灰料仓个数： 137.02/25=5.50 取6个萤石料仓个数： 18.12/25=0.73 取1个白云石料仓个数： 90.59/25=3.62 取4个焦炭粉料仓个数： 4.20/25=0.17 取1个采用共用料仓，其优点是料仓数目少，停炉后料仓中剩余石灰处理方便。缺点是称量及下部给料器的作业频率太高，出现临时故障时会影响生产。8.5.4铁合金的供应铁合金料仓容积计算：式中： V —料仓容积； Q —一天内转炉原料消耗量，t； 0.8 —料仓装满系数； t —原料贮存时间，h； Y —铁合金堆积密度，t/m3；铁合金储存天数为3天FeSi： V=[(0.49/91.07)×150×34×3]/(0.8×2.5)=41.2mFeMn： V=[(1.02/91.07)×150×34×3]/(0.8×3.5)=61.2m各种铁合金标准仓计算和数量的确定：铁合金用料仓容量选25m3FeSi所用料仓个数：41.2/25=1.65 取2个FeMn所用料仓个数：61.2/25=2.45 取3个大型转炉炼钢车间的铁合金供应采用类似于散状料系统的全胶带供料系统。这种系统工作可靠，运输量大，机械化程度高，对于需要铁合金品种多，用量大的炼钢车间特别适用。8.6钢包的工艺参数钢包的额定容量为170t，考虑应用10%的过装余量，钢包内的钢水实际容量为170×1.1=187t。钢包内的渣量为金属量的15%，即187×15%=28.05t。取钢水的比容是0.14m3/t，熔渣比容是0.28m3/t，结合以上两项，钢包的容积为0.14×187+0.28×28.05=34m钢包采用高铝质滑动水口，保证其具有高的常温和高温抗折强度、抗压强度，高的热稳定性和耐磨性。车间需要的钢包数Q10的计算式如下：Q10=Q11+Q12+Q13式中：Q11——车间每昼夜生产周转使用的钢包个数，==17个Q12——车间每昼夜冷修的钢包数，Q12===4个；Q13——车间备用的钢包数，取钢包总数的15%；A——车间每昼夜出钢炉数，本设计为76；T1——每炉钢使用钢包的作业时间，min，本设计取320min；t——每个冷修钢包修理周期时间，h，本设计取50min；F——钢包使用寿命，本设计取40次。17+4+15%Q10=Q10则Q10=24个8.7起重机的选用炼钢车间内，不同类型的起重机在生产过程中负责各种物料的运送和转移作业。设计中，根据工作场所与服务对象来选定起重机类型，根据起重机的任务繁忙程度，即工作量的多少来选定其工作制度（轻、中、重、特重）类型和台数。本设计车间中，参照现行起重机标准和车间尺寸参数，车间主体起重机选择见表8—5所示：表8-5车间主体起重机型号和数量跨间起重机型号跨间距（m）台数加料跨铁水供应区400/120桥式261加料跨废钢供应区80/16桥式261110/30桥式261炉子跨40t电动单梁桥式212钢水跨400/120桥式212浇铸跨125/40t桥式241切割跨100/40t桥式241出坯跨125/40t桥式242渣跨150/40桥式2419炼钢车间人员编制转炉炼钢生产组织实行岗位制，统一调度，分工段管理，严格按操作规程组织生产。具体人员编制见下表9—1：表9—1总劳动定员表序号岗位、工种名称班次人员合计备注甲乙丙替换一、炼钢工序（一）原料部分1）班长11132）铁水罐工222173）废钢准备及上料工444214（二）转炉部分1）炉长1122）炉前操作工4442143）钢水罐及渣罐工11114（三）修炉部分1）班长1122）拆砖砌砖工55103）运砖工2244）辅助工112（四）修包部分1）班长11132）回转台修理222173）拆包砌包448（五）出渣1）出渣工333211（六）起重运输、机修1）起重机司机1212124402）电、钳工222173）配管、电焊工22217工人数合计技术及生产管理人员88约占5%合计56483515152二、精炼工序1）钢包冷却工222172）钢包烘烤工222173）真空处理工222174）真空设备维修工222175）钢包维修工3332116）真空室烘烤工22217合计131313746三、连铸工序（一）连铸机操作人员1）连铸工长111142）连铸班长111143）钢包浇铸工222284）中间包浇铸工222175）中间包辅助工222176）连铸主操作工222287）拉矫、剪切操作工222288）出坯操作工111149）配水操作工1111410)液压站操作工2221711）出坯工2221712）铸坯检查清理装车工33321113）值班电工1111414）值班钳工2221815）值班仪表工1111416）电气操作工2221717）中间包维修烘烤工55531918）起重机操作工22217（二）设备检修人员1）钳工772）电工223）仪表工224）管工115）铆焊工116)补勤人员1313合计60343424152四、燃气（一）氧气站1）空气操作工222172）压缩机操作工222173）化验员3332114）Ar净化操作工222175）维修工222176）水泵站222177）站长228）计划事务229）技术人员4410）值班长1111411）门卫1111412）调度电话总机1111413）仪表维修工2111514）配电室操作工22217（二）氮气站1）操作工3332112）化验员111143）站长11（三）氩气站1）操作工3332112）化验员111143）站长11（四）贮罐区1）操作工111142）班长11合计40282819115五、给排水1）净循环水泵站222172）旋流沉淀池泵站111143）连铸浊循环水泵站222174）转炉浊循环沉淀池111145）转炉除尘循环泵站111146）转炉除尘污泥处理间222177）脱盐水站22217合计111111740六、热力1）空压站222172）转炉余热锅炉333110合计555217七、通风1）转炉除尘系统222172）除尘鼓风机房222173）公共设施、采暖管道维修22合计644216八、电气1）转炉电气室222172）精炼电气室222173）连铸电气室222174）炼钢变电所111145）精炼变压器室111146）水处理变电所111147）氧气站电气室333211合计121212844九、机修1）工长112）机床工553）钳工444）结晶器检修工445）电焊工116）材料备品、工具管理工117）补勤11合计1717十、检化室1）炉前快速化验室3331102）制氧间化验室222173）氢气站化验室111144）水处理化验室335）精炼快速化验室22217合计1188431总计2311631509263110炼钢车间经济指标技术经济指标直接反映企业生产、技术、管理的水平。本设计中，炼钢车间主要经济技术指标表10-1所示：表10-1主要经济技术指标项目单位数值转炉座数座2转炉公称容量吨150转炉冶炼周期分钟/炉38纯吹氧时间分钟/炉16转炉平均出钢量吨/炉150年的工作天数天/年345年产炉数炉/年26142转炉作业率百分比94.5连铸收得率百分比98炉外精炼收得率百分比99参考文献[1]李传薪.钢铁厂设计原理（下册）[M].北京：冶金工业出版社，1995[2]陈家祥.钢铁冶金学（炼钢部分）[M].北京：冶金工业出版社，1990[3]冯聚和.炼钢设计原理[M].北京：化学工业出版社，2005[4]西安建筑科技大学.钢铁生产工艺概述[M].[5]高泽平.炼钢工艺学[M].北京：冶金工业出版社，2006[6]西安建筑科技大学.普通冶金[M].2002[7]戴云阁等.现代转炉炼钢[M].辽宁：东北大学出版社，1998[8]王成刚，王齐铭.金属提取冶金学[M]．西安：西安地图出版社，2000[9]徐曾晵.炉外精炼.北京：冶金工业出版社，1992[10]炼钢设计参考资料（工艺设计部分）.北京：冶金工业出版社，1971

[11][日]尾冈博幸.炉外精炼.北京：冶金工业出版社.2002致谢白驹过隙，大学生活匆匆而过，回首往昔，心中感慨万千。开始做设计时，很茫然，不知如何下笔，在巨建涛老师的悉心指导下，顺利完成了本设计，如释重负，感慨良多。本次设计让我受益匪浅，不仅对专业知识有了更好的掌握，而且通过这次设计，我的Word和CAD操作有了进一步的提高。

诚挚的感谢ＸＸＸ老师，他在忙碌的教学工作中挤出时间来审查、修改我的设计不足之处，使我能够顺利的完成了此次毕业设计，并收获了很多知识。同时在设计过程中，还得到了ＸＸＸ老师的指导和帮助，在此表示感谢。在此，还要感谢教过我的所有老师们，你们严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；你们循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。

最后，向在设计过程中给予我帮助的老师和冶金工程2008级的所有同学表示诚挚的感谢和深深的敬意！祝老师身体健康，工作顺利！祝同学们前途似锦！基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究基于单片机系统的网络通信研究与应用基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究基于双单片机冲床数控系统的研究与开发基于Cygnal单片机的μC/OS-Ⅱ的研究基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现变频调速液压电梯单片机控制器的研究基于单片机γ-免疫计数器自动换样功能的研究与实现基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现单片机嵌入式以太网防盗报警系统基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现单片机监测系统在挤压机上的应用MSP430单片机在智能水表系统上的研究与应用基于单片机的嵌入式系统中TCP/IP协议栈的实现与应用单片机在高楼恒压供水系统中的应用基于ATmega16单片机的流量控制器的开发基于MSP430单片机的远程抄表系统及智能网络水表的设计基于MSP430单片机具有数据存储与回放功能的嵌入式