150t×3转炉精炼及连铸基本工艺设计开题报告.doc

重庆科技学院

毕业设计（论文）开题报告

题 目 150t×3转炉精炼及连铸工艺设计

学 院 冶金与材料工程学院
专业班级 冶金工程-03
学生姓名 储强泽 学号 44046
指引教师 张倩影

年 4 月 1 日

开题报告填写规定

1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查根据材料之一。此报告应在指引教师指引下，由学生在毕业设计（论文）工作开始后2周内完毕，经指引教师订立意见及系主任审查后生效。
2.开题报告内容必要用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计电子文档原则格式（可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其他纸上后剪贴，完毕后应及时交给指引教师订立意见。
3.学生查阅资料参照文献理工类不得少于10篇，其他不少于12篇（不涉及辞典、手册）。
4.“本课题目及意义，国内外研究现状分析”至少字，别的内容至少1000字。

毕业设计(论文)开题报告
1.本课题目及意义，国内外研究现状分析
1.1国内钢铁行业总体现状及发展：
1949年，国内年钢产量只有16万吨，新中华人民共和国成立后没国内钢铁工业进入一种崭新历史阶段。1996年钢年产量超过1亿吨，钢产量达到创纪录3.5亿吨，现如今，国内钢产量已占据世界钢产量近半壁江山。世界钢铁协会1月22日发布全球钢铁生产记录数据。中华人民共和国大陆粗钢产量7.16亿吨，占全球钢产量46.3%。但国内高科技钢铁产品所占比例却不高，加强钢铁公司技术创新是咱们每一位钢铁人义不容辞责任。
1.2国内外转炉精炼及连铸工艺现状：
1.2.1国内转炉精炼及连铸工艺现状：
（1）炉外精炼典型手段重要有：
①真空精炼法：DH、VD、RH；
其中DH法已较少使用，当前重要采用RH和VD法。RH法具备脱气效果好、解决速度快、解决过程温降小、解决容量大和合用范畴广等特点[1]，而VD法精炼温度无法积极控制，精炼效果不稳定，脱气速度比RH慢得多，但是VD法很少单独使用，往往与具备加热功能LF炉等双联，且VD法能有效去除气体和夹杂，且建设投入和生产成本均大大低于RH法。
②钢包精炼法：VAD、LF、ASEA-SKF；
VAD法具备电弧加热、吹氩搅拌、真空脱气、钢包内造渣及合金化等各种精炼手段，但是在和大型转炉组合方面不太普及，大多是在小容量电炉熔炼合金钢钢包精炼上得以应用；[1]LF 炉工艺长处涉及：精炼功能强，适当生产超低硫、超低氧钢；具备电弧加热功能，热效率高，升温幅度大，温度控制精度高；具备搅拌和合金化功能，易于实现成分控制，提高产品稳定性；采用渣钢精炼工艺,精炼成本低,设备简朴,投资较少；[2]ASEA-SKF与LF工艺相似，但由于LF法在成本与操作方面具备很大优势，故ASEA-SKF法已被裁减。
宝钢、鞍钢、马钢、攀钢等炉外精炼装置重要有RH、CAS、SL、喂丝法等精炼办法，她们代表着国内炉外精炼技术发展方向。
（2）：连铸机分类方式诸多，重要有立式连铸机、立弯式连铸机、弧形连铸机、椭圆形连铸机，其中弧形连铸机是世界各国使用最多一种机型。常用连铸工艺重要有合金钢连铸、水平连铸、近终形连铸、高效连铸等，其中高效连铸是当前最受关注，它重要涉及高拉速技术、高铸机作业技术、多炉连浇技术。当前，国内连铸新技术重要有：中间包液压升降、结晶器电磁搅拌、结晶器在线高速调宽、结晶器液压振动、动态二冷和动态轻压下控制等技术。
1.2.2国外转炉精炼及连铸工艺现状：
（1）近 20 年来，国际发达国家为提高钢材纯净度、改进钢材性能，在加大炉外精炼工艺与装备技术科研创新与推广应用方面获得重大进展。日本和欧洲等先进钢铁生产国家，炉外精炼比超过90%，其中真空精炼比超过50%，有些钢厂甚至达到100%。[3]现今重要精炼技术重要有：钢包吹氢、CAS 、LF 、RH 等精炼技术。随着对超低碳钢和超低硫磷钢需要量越来越大，RH、RH-0B 、RH-PB真空精炼设备将继续增长，当代化转炉炼钢车间都采用这种精炼办法。
（2）老式连铸高效化生产（高拉速、高作业率、高连浇率、高质量）在各工业发达国家获得了长足进步，特别是高拉速技术已引起人们高度注重。通过采用新型结晶器及新结晶器冷却方式、新型保护渣、结晶器非正弦振动、结晶器内电磁制动及液面高精度检测和控制一系列办法，当前常规大板坯拉速已由0.8～1.5m／min提高到2.0～2.5m／min，最高可达3m／min；小方坯最高拉速可达5.0 m／min，使连铸机生产能力得到大幅提高。[4]
1.3新时期转炉精炼及连铸工艺发展趋势
(1)新世纪炉外精炼技术发展趋势体现为:
真空精炼技术将会更普遍地应用，进一步提高钢水真空精炼比例。
‚炉外解决设备将实现多功能化。
ƒ炉外精炼工艺进一步实现高效化和高速化。
④在线配备迅速分析设施。
⑤实现炉外精炼工艺智能化控制。
(2)为了可以迅速高质量地生产连铸坯，各钢厂不断研究，不断改革，当前有一下新技术：
①大容量中间包，其容量占转炉容量25%～30%。
②采用自动浇注控制系统，是结晶器内钢水保持稳定。
③采用结晶器电磁搅拌和制动，增进夹杂物上浮，减少铸丕真心偏析。
④采用较长结晶器（800～1000mm）和合理结晶器锥度，以提高冷却效率，减少铸丕拉漏和裂纹缺陷。
⑤对于板坯或矩形大方坯，可采用较多弯曲及矫直，以减少拉坯过程中弯曲变形率
⑥为减少拉坯过程中鼓肚变形率，对板坯连铸机可采用恰当细密多节辊，使平均辊距＜＜320mm；对矩形丕可采用做够长密排导辊段。
⑦结晶器振动采用小振幅多频率液压传动非正弦曲线形。
⑧二次冷却采用水汽雾化式，并动态自动控制系统。
⑨可采用轻压下技术，减少铸丕中心偏析。
⑩采用薄板坯连铸技术。[4]
1.4现阶段国内在转炉精炼及连铸方面所面临问题：
（1）国内炉外解决发展仍存在诸多问题，如铁水预解决比，钢水精炼比仍很小，不能适应国内连铸生产飞速发展形势，已经明显地影响了连铸生产优化和完善；中小型钢厂炉外解决难题还没有主线上获得突破；引进装备往往因软件技术消化吸取与自主开发不能充分发挥其功能；对环境和谐型炉外解决技术开发注重不够等，均有待解决。[5]
（2）国内某些小型钢厂依然在使用那种老式按照钢包钢水容许最长浇注时间来设计连铸机，这种连铸机出丕速度太慢、连铸坯质量不稳定、连铸坯品种和化学成分波动大、连铸机耐用性差和浇注操作事故多……
1.4本课题目及意义：
当前，国内正处在发展中核心阶段，国民经济实力需要大力提高，各个方面硬件设施都需要大力完善，而钢铁行业在其中起着举足轻重作用。 考虑到国内现状及重要面临问题，阐明国内虽然是一种钢铁大国，但是并不是一种钢铁强国。因而咱们在修建钢铁厂时候要注意加大高新技术投入量，改进既有设备和技术，充分考虑到节能与环保。做到科学合理布局，实现转炉炼钢，精炼，连铸一体化，提高原材料使用率，减少能耗，减少污染，高效生产高质量钢材。 本课题设计研究不但可以使我对整个炼钢与连铸工艺流程加以熟悉，也锻炼我钻研能力，为走上工作岗位，打下坚实理论基本。此外，本次毕业设计对培养咱们独立思考问题和解决问题能力有很大提高，为此后工作做好理论储备，都具备十分重要意义。

参照文献：
[1]《炉外解决》陈建斌 冶金工业出版社
[2]《炉外精炼工艺技术发展》刘 浏 《炼 钢》 . 8 第17 卷第4 期
[3]《新一代炉外精炼技术研发展望》刘文 中华人民共和国冶金报.3 .17 第B02 版[4]《持续铸钢》贺道中 冶金工业出版社
[4]《转炉-连铸工艺设计与程序》贾凌云 冶金工业出版社
[5]《莱钢炼钢技术进步与展望》郑春玉，庄辉，马佐仓，李丰功 《山东冶金》 年2 月第32 卷第1 期
[6]《高档钢连铸技术进步和展望》 高宏适 世界金属导报 .1 .29 第B02 版
[7]《合理选取二次精炼技术，推动高效率低成本 》殷瑞钰 全国金属学会网
[8]《炉外精炼及铁水预解决手册》 赵沛 冶金工业出版社

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2.本课题任务、重点内容、实现途径
2.1课题任务：
针对150t×3转炉炼钢厂进行精炼及连铸工艺设计，重要内容涉及精炼设备选型及根据、连铸设备选型及根据、连铸车间工艺布置等。
150t×3转炉炼钢厂可行性论证；编制产品大纲，拟订产品生产工艺流程；制定铁水供应方式，依照钢种制定预解决方案；拟定转炉吹炼制度，核算年产量；转炉炼钢物料平衡和热平衡计算；转炉炉型选取，底吹喷嘴布置设计；氧枪尺寸、喷头尺寸设计计算；烟气净化系统选型及有关计算；拟定转炉和精炼以及持续铸钢工序配合；制定主炼钢种操作规程；转炉车间工艺布置方案设计、厂房重要尺寸计算；钢水炉外精炼设备选型、钢包尺寸及数量、起重机吨位及数量有关数据计算；钢水浇铸方案及连铸机机型选取，浇铸系统重要数据计算和连铸机重要尺寸计算；连铸车间工艺布置方案设计与计算，拟订连铸操作规程。
绘制车间平面布置图和厂房剖面布置图。
2.2重点内容：
（1）设计阐明书
a、依照钢厂设计原则（水文地质、交通运送、原料及市场等建厂条件论证）进行厂址选取论证；
b、设计产品大纲方案，拟定产品生产工艺流程，论证技术可行性；
c、依照设计生产规模，结合当前生产实际计算拟定炉容量，并核算年产量；d、依照任务书数据和参照资料参数进行转炉炼钢物料热平衡计算和连铸车间设计定型；
e、依照上面计算制定合理铁水供应方式和预解决方案；
f、依照熔炉等参照选取适当转炉炉行， 根据产量和生产需要设计氧枪尺寸、喷头尺寸；
g、通过对炼钢厂和连铸车间设备选取计算，选取需要辅助设备；
h、依照生产岗位需要和工厂生产实际状况来进行劳动定员和成本计算；
i、依照设计新技术和新设备应用专项讨论或外文参照资料翻译来应用专项研究；
j、拟定生产组织及安全生产制度；
（2）绘图某些：
a、转炉炉型图。
b、转炉炼钢车间平面布置图。
c、转炉车间主厂房纵向剖面图。
d、连铸机机型图。
e、连铸车间平面布置图。
f、连铸车间纵向剖面图。
2.3实现途径：
对该课题进行系统分析，拟出几种设计方案，加以分析比较，选出一种节能环保、经济可靠方案作为进一步设计基本。收集准备有关资料，拟定设计总体思路。最后通过系统论证及有关计算，绘图等，最后完毕该课题设计。

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3.完毕本课题所需工作条件（如工具书、计算机、实验、调研等）及解决办法
完毕本课题所需参照书：
[1]李传薪. 钢铁厂设计原理（下册）.北京：冶金工业出版社..08
[2]王令福. 炼钢厂设计原理.北京：冶金工业出版社..04
[3]张立国，张丙龙. 迁钢210 t转炉副枪及自动炼钢控制系统开发.首钢科技，，（1）：39-44.
[4]云正宽主编. 冶金工程设计（工艺设计某些）.北京：冶金工业出版社，.6.
[5]刘浏. 中华人民共和国转炉炼钢技术进步.钢铁，，40（2）：1-5.
[6]王润泽. 非正弦振动技术简介.江苏冶金，，（6）：62-64
[7] 石知机，汪国才，李应江. 炉气分析终点控制技术在马钢转炉应用. 钢铁，，42（2）：24-26.
[8]赵沛. 炉外精炼及铁水预解决手册.北京：冶金工业出版社，

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指引教师意见：（对本课题深度、广度及工作量意见、对设计成果预测，并明确与否可以开题）
本课题难度适中，工作量较大。
该生对课题内容有较深刻理解，通过文献阅读和分析总结，掌握了有关内容国内外研究现状，并明确了接下来详细工作，制定了较为详细设计环节和筹划。有能力、有条件较好完毕设计内容。
批准开题。

指引教师（签字）

年 月 日
系审查意见：
批准开题。

系主任（签字）

年 月 日