冶金工程开题报告

1、河北联合大学轻工学院本科生毕业设计开题报告题 目：学 部：材料化工部专 业：冶金工程班 级：姓 名：学 号：指导教师：年 月 日一、选题背景钢铁工业是国民经济中的基础工业。随着科学技术的不断发展，新型材料陆续出现，但还没有哪种材料能完全取代钢铁。在工业现代化的过程中，钢铁工业的发展仍然具有极为重要的战略地位。1983年西德生产的小轿车所用的材料中，轻金属占4%，工程塑料占6%,90%仍为钢铁材料。正如某经济杂志评论认为:“在科技革命进程中，发展起来的新兴技术，不能取代或排斥作为加工与采掘工业基础的传统技术.传统技术正是在与新技术有机结合的过程中进一步的完善起来的。”钢铁工业是在不断的变革中求得

2、前进。从产量看，钢铁工业生产的重点，正在从工业发达国家向发展中国家转移。今后一段时间自然形成的分工是，工业发达国家主要生产高级特种钢铁产品，而发展中国家主要生产普通钢铁产品。优秀的产品、超群的技术和强大的竞争能力是今后钢铁企业求得生存必不可少的条件。从钢铁产品质量高级化、品种新型化、装备水平和技术水平现代化的角度看，钢铁工业仍是大有作为的支柱产业之一。 转炉炼钢（Converter Steelmaking）是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间的化学反应产生大量的热而在转炉中完成炼钢过程。转炉按耐火材料分为酸性和碱性，按气体吹入炉内的部位有顶吹、底吹和

3、侧吹；按气体种类分类为空气转炉和氧气转炉。碱性氧气顶吹和顶底复吹转炉由于其生产速度快、产量大、单炉产量高、成本低、投资少，为目前使用最普遍的炼钢设备。转炉主要用于生产碳钢、合金钢和镍的冶炼。2、 设计方案 1、设计方案的选择确定：车间生产规模，转炉容量及座数的确定，车间各主要系统设计所用参数的比较和确定，车间的工艺布置。2、设计计算：炉型设计及转炉倾动力矩计算，氧枪设计；烟气净化系统设计计算；炉外精炼设计计算；连铸机主要工艺参数的确定等。炼钢车间的各主要系统1.1铁水供应系统铁水供应方式有混铁炉、混铁车和铁水罐三种供应方式。铁水罐供应铁水的优点：搅拌条件好，扒渣方便，比较适合于铁水预处理采用。

4、所以，新建转炉车间提倡采用大容量铁水罐供应铁水。供应铁水的过程：高炉-铁水罐-转炉。1.2铁水预处理系统铁水预处理的主要任务是进行铁水预处理脱硫处理，选用铁水罐喷吹对铁水进行预脱硫处理。1.3废钢供应系统废钢供应系统中废钢间的布置方式采用设计单独的废钢间的布置方式，按照情况类型不同分类堆放，用磁盘吊车向废钢斗装入废钢，然后用热力或电力料斗平车运送废钢料斗到加料跨。1.4散状料供应系统散状料是指炼钢过程中使用的造渣材料和冷却剂等。散料状供应系统包括散状料堆场，地面料仓，由地面料仓向炉上高位料仓的运输提升设备，高位料仓，给料及称重装置和加料设备等，为了保证及时而准确的加入各种料，给料称重和加料操作

5、都由转炉主控制室控制，大型转炉为了加料的均匀性，一般采用从转炉两侧加料方式。1.5铁合金供应系统大型转炉车间一般采用全皮带上料系统。2.1烟气净化回收系统转炉烟气净化处理方法，按照吸入的气体量主要分为两类：燃烧法和未燃法。未燃法相对于燃烧法有以下优点：未燃法除尘设备体积小，投资费用低，需要的厂房高度低。在能源利用方面，未燃法可以回收煤气节省大量的资源，未燃法烟尘中FeO含量高，FeO具有颗粒大容易捕集的特性，因此除尘效率高。2.2炉外精炼系统炉外精炼也叫二次精炼。它是提高冶金产品质量，扩大品种的重要手段；是优化冶金生产工艺流程、进一步提高生产效率、节能降耗、降低成本的有力手段；是现代化冶金生产

6、中不可缺少的生产环节。炉外精炼的方法主要有以下几种：1渣洗获得洁净钢并能适当的脱氧、脱硫和去夹杂的最简便的精炼手段。2真空将钢液至于真空室内，由于真空作用是反应向生成气相方向移动，达到脱气、脱氧、脱碳的目的。真空室炉外精炼中应用最广泛的一种手段。属于这类方法的有：真空浇筑、倒包法（SLD）、出钢过程中的真空脱气（TD）、芬克尔法（VD）、ISLD法、VSR法、LF-VD法、VOD法、VAD法等。3搅拌通过搅拌扩大反应界面，加速反应物质的传递过程，提高反应速度。搅拌的方法有吹气搅拌和电磁搅拌。4加热调节钢液温度的一项重要手段，使炼钢与连铸更好的衔接。加热方法有电弧加热法和化学加热法5喷吹用气体作

7、为载体将反应剂加入金属液内的一种手段。喷吹的冶金功能取决于精炼的种类，它能完成不同程度的脱氧、脱硫、合金化和控制夹杂物形态等精炼任务。2.3浇注系统炼钢车间的浇注系统分为纵向车铸炼钢车间，横向车铸炼钢车间和全连铸车间三种。连铸机的分类：按结构外形可将连铸机分为立式连铸机，立弯式连铸机，带直线段弧形连铸机，弧形连铸机，多半径椭圆形连铸机和水平连铸机。按连铸机所浇注的断面大小和形状分为板坯连铸机，小方坯连铸机，大方坯连铸机，圆坯连铸机，异性断面连铸机和薄板坯连铸机。2.4出渣系统本设计采用滚筒水淬法处理转炉炼钢车间的钢渣。其主要有：炉渣运输系统（渣罐，渣罐台车，天车），滚筒装置（滚筒，除尘风机），

8、冷却水系统（供水泵，蓄水池）。滚筒水淬法处理有明显的优越性：处理后渣子的稳定性好，粒度小而均匀，改善环境污染，工程流程短，占地面积小等。 三、进度安排第4周 获得课题查阅文献第5周 结合设计课题查阅资料第7周 开题报告并做车间的组成和工艺布置的选择第8周 转炉炉型设计第9周 烟气净化系统设计及设计第10周 炉外精炼选择及设计第11周 连铸设计第12周 用CAD绘制图纸第13周 撰写设计说明书第14周 整理图纸和说明书并提交审核第15周 进行毕业论文答辩四、参考文献1 冯聚合炼钢设计原理北京：化学工业出版社，2005年8月1日2 蒋仲乐炼钢工艺及设备北京：冶金工业出版社，1981年3 蔡开科等连

9、续铸钢原理与工艺北京：冶金工业出版社，1994年12月4 徐文派转炉炼钢学北京：冶金工业出版社，1988年4月5 袁熙志冶金工艺工程设计北京：冶金工业出版社，2003年2月6 戴云阁等现代转炉炼钢沈阳：东北大学出版社，1998年12月7 李传薪炼钢厂设计原理北京：冶金工业出版社，2004年7月1日8 陈家祥钢铁冶金学北京：冶金工业出版社，2004年9月1日9 徐增啟炉外精炼北京：冶金工业出版社，1994年6月 10 编写组炼钢设计参考资料北京：冶金工业出版社，1972年11月 11 William CampbellThe heat treatment of steelCopyright 1904 by The Institute 12 Matthew Holmes MawhinneyThe Heating of SteelCopyright 1945 by Reinhold p