段光华,180t顶吹氧气转炉

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1、太原科技大学课程设计说明书题目：180t顶吹氧气转炉及氧枪设计学院（系）：材料和科学学院年级专业：冶金工程081401学号：200814070102学生姓名：段光华指导老师：李海斌太原科技大学课程设计任务书学院（系）：材料和科学学院指导老师：李海斌学号200814070102学生姓名段光华专业（班级）08冶金工程设计题目180t顶吹氧气转炉及氧枪设计设计技术参数1.180吨位2.顶吹氧气3.冶炼低磷铁水设计要求（1）根据所给设计题目，综合运用所学基础理论及专业知识充分进行调查研究，认真独立完成本次设计。（2）设计说明书要求内容完整，计算正确，理论简洁，文理通顺，且不少于0.6万字。工

2、作量（1）课程设计说明书一份（2）氧气顶吹转炉炉型图1＃工作计划1.180t氧气顶吹转炉炉型设计及计算2.氧枪设计及计算3.180t氧气顶吹转炉炉型CAD绘图参考资料《炼钢厂设计原理》《氧枪的设计》《炼钢机械》《钢铁冶金—炼钢学》2011年12月19日绪论炼钢技术发展史钢铁材料是人类社会最主要使用的结构材料,也是产量最大、应用最广泛的功能材料，在经济发展中发挥着举足轻重的作用。尽管近年来钢铁面临着陶瓷材料、高分子材料、有色金属材料（如铝）等的竞争，由于其在矿石储量、生产成本、回收再利用率、综合性能等方面所具有的明显优势，可以预见的将来，钢铁在各类材料所占据的重要地位仍不会改变。炼钢学

3、是研究将高炉铁水（生铁）、直接还原铁（DRI、HBI）或废钢（铁）加热、融化，通过化学反应去除铁液中的有害杂质元素，配加合金并浇铸成半成品——铸坯的工程科学。炼钢包括以下主要过程：①去除钢中的弹、磷、硫、氧、氢等杂质组分以及由废钢带入的混杂元素铜、锡、铅、铋等；②为了保证冶炼和浇铸的顺利进行，需将钢水加热升温至1600~1700度；③普通碳素钢通常需含锰、硅，低合金钢和合金钢则需含有鉻、镍、钼、钨、钒、钛、铌、铝等，为此在炼钢过程中需向钢液配加有关合金以使之合金化；④去除钢液中内生和外来的各类非金属夹杂物；⑤将合格钢水浇铸成方坯、小方坯、圆坯、板坯等；⑥节能和减少排放，包括回收转炉炼

4、钢煤气、炼钢烟气余热利用、减少烟尘和炉渣排放以及炼钢烟尘污泥、炉渣、耐火材料等的返回再利用。现在炼钢法最早起始于1856年英国人H.Bessemer发明的酸性底吹转炉炼钢法，该方法首次解决了大规模生产液态钢的问题，奠定了近代炼钢工艺方法的基础。由于空气与铁水直接作用，Bessemer炼钢方法因而具有很快的冶炼速度，成为当时主要的炼钢方法。但是，Bessemer工艺采用的是酸性炉村，不能造碱性炉渣，因而不能进行脱磷与脱硫。1879年英国人S.G.Thomas发明了碱性空气底吹转炉炼钢法，成功地解决了冶炼高磷生铁的问题。由于西欧许多铁矿为高磷铁矿，直到20世纪70年代末，Thomas炼钢

5、法仍被法国、卢森堡、比利时等国的一些钢铁厂所采用。几乎在Bessemer炼钢工艺开发成功的同时，1856年平炉炼钢方法（被称为Siemens-Martin法）也被发明成功。最早的平炉仍为酸性炉衬，但随后碱性平炉的操作和控制较空气炼钢平稳，能适应各种原料条件，铁水（生铁）和废钢的比例可以在很宽的范伟内变化。除平炉炼钢外，电弧炉炼钢方法在1899年也被发明成功。在20世纪50年代氧气顶吹转炉炼钢法发明前，平炉是世界上最主要的炼钢法。第二次世界大战结束后的20世纪50年代，世界钢铁行业进入了快速发展时期，在这一时期开发成功的氧气顶吹转炉炼钢技术和钢水浇铸开始推广采用的连铸工艺对随后钢铁工业

6、的发展起到了非常重要的推动作用。1952年氧气顶吹转炉炼钢方法在奥地利被发明成功，由于具有反应速度快、热效率高以及产出的钢质量好、品种多等优点，该方法迅速呗日本及西欧采用。在20世纪70年代，氧气转炉炼钢法以取代平炉法成为主要的炼钢方法。在氧气顶吹转炉迅速发展的同时，德、美、法等国发明成功了氧气底吹转炉炼钢法，该方法通过喷吹甲烷、重油、柴油等对喷口进行冷却，使纯氧能从炉底吹入熔池面而不致损坏炉底。在20世纪80年代中后期，西欧、日本、美等相继开发成功了顶底复吹氧气转炉炼钢法，在此法中，氧气由顶部氧枪供入，同时由炉底喷口吹入氩，氮等气体对熔池进行搅拌（也可吹入少部分氧气）。顶底复吹转炉

7、炼钢既具备顶吹转炉炼钢化渣好、废钢用量多的长处，同时又兼备氧气底吹转炉炼钢熔池搅拌好、铁和锰氧化损失少、金属喷溅少等优点，因而目前世界上较大容量的转炉绝大多数都采用了顶底复合转炉炼钢工艺。氧气顶吹转炉炼钢法的冶金特征氧气顶吹转炉在国外一般被称为LD转炉（Linz-Donawit工厂的缩写），或称为BOF转炉（BasicOxygenfurnace的缩写）。此炼钢方法继承了过去的空气吹炼转炉的优点，又克服了其缺点。与电炉炼钢相比，该方法具有如下优点：①生产率高