煉鋼廠設(shè)計(jì)原理

《煉鋼廠設(shè)計(jì)原理》是根據(jù)高等院校冶金工程專(zhuān)業(yè)鋼鐵廠設(shè)計(jì)原理課程（煉鋼）教學(xué)大綱編寫(xiě)的。內(nèi)容主要包括：煉鋼廠設(shè)計(jì)概論、氧氣轉(zhuǎn)爐設(shè)計(jì)、氧氣轉(zhuǎn)爐車(chē)間原材料供應(yīng)、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐氧槍設(shè)計(jì)、電弧爐爐型、電弧爐設(shè)備、煉鋼過(guò)程物料平衡與熱平衡計(jì)算、爐外精煉設(shè)備及工藝布置、連續(xù)鑄鋼、氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼車(chē)間設(shè)計(jì)、電弧爐煉鋼車(chē)間設(shè)計(jì)、煉鋼車(chē)間煙氣凈化與回收。

《煉鋼廠設(shè)計(jì)原理》主要作為高等學(xué)校冶金工程專(zhuān)業(yè)本科教學(xué)用書(shū)，也可供冶金企業(yè)相關(guān)技術(shù)人員參考。

煉鋼廠設(shè)計(jì)概論

1.1 鋼鐵生產(chǎn)流程的組成及總體布置

1.2 煉鋼廠生產(chǎn)規(guī)模與金屬平衡

1.3 煉鋼廠設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序

思考題

氧氣轉(zhuǎn)爐設(shè)計(jì)

2.1 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐爐型及各部分尺寸

2.2 轉(zhuǎn)爐爐襯

2.3 轉(zhuǎn)爐金屬構(gòu)件

2.4 頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐爐型和底部供氣構(gòu)件

思考題

氧氣轉(zhuǎn)爐車(chē)間原材料供應(yīng)

3.1 鐵水的供應(yīng)

3.2 廢鋼的供應(yīng)

3.3 散狀材料的供應(yīng)

3.4 鐵合金的供應(yīng)

3.5 氧氣的供應(yīng)

思考題

氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐氧槍設(shè)計(jì)

4.1 噴頭類(lèi)型與選擇

4.2 噴頭尺寸計(jì)算

4.3 氧槍槍身設(shè)計(jì)

4.4 氧槍裝置和副槍裝置

思考題

電弧爐爐型

5.1 普通電弧爐爐型及主要參數(shù)

5.2 新型uHP(超高功率)電弧爐

思考題

電弧爐設(shè)備

6.1 變壓器容量選擇

6.2 電極及其主要參數(shù)

6.3 電極升降機(jī)構(gòu)與電極橫臂

6.4 爐體傾動(dòng)機(jī)構(gòu)

6.5 爐蓋開(kāi)閉機(jī)構(gòu)

6.6 水冷爐壁與水冷爐蓋

思考題

煉鋼過(guò)程的物料平衡與熱平衡計(jì)算

7.1 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼物料平衡和熱平衡

7.2 電弧爐煉鋼物料平衡和熱平衡

思考題

爐外精煉設(shè)備及工藝布置

8.1 爐外精煉方法的選擇

8.2 常見(jiàn)爐外精煉裝置

思考題

連續(xù)鑄鋼設(shè)備

9.1 連鑄機(jī)機(jī)型及特點(diǎn)

9.2 連鑄機(jī)的主要工藝參數(shù)

9.3 連鑄機(jī)生產(chǎn)能力的確定

9.4 連鑄機(jī)主要設(shè)備

9.5 壓縮澆注和電磁攪拌裝置

思考題

氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼車(chē)間設(shè)計(jì)

10.1 轉(zhuǎn)爐車(chē)問(wèn)組成與生產(chǎn)能力計(jì)算

10.2 轉(zhuǎn)爐車(chē)間主廠房工藝布置

10.3 轉(zhuǎn)爐全連鑄車(chē)間布置實(shí)例

思考題

電弧爐煉鋼車(chē)間設(shè)計(jì)

11.1 電弧爐生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與生產(chǎn)能力計(jì)算

11.2 電弧爐車(chē)間組成、爐子容量與座數(shù)確定

11.3 電弧爐車(chē)間工藝布置

11.4 電弧爐車(chē)間各部分工藝布置

思考題

煉鋼車(chē)間煙氣凈化與回收

12.1 煙氣與煙塵

12.2 煙氣凈化方案選擇

12.3 煙氣凈化系統(tǒng)

12.4 煙氣凈化系統(tǒng)主要設(shè)備

12.5 含塵污水的處理

思考題

附錄

附錄I 可壓縮等熵流函數(shù)表理想氣體：γ=1.4

附錄Ⅱ 澆注設(shè)備資料

參考文獻(xiàn)

……2100433B

該書(shū)分煉鋼廠設(shè)計(jì)概論、氧氣轉(zhuǎn)爐設(shè)計(jì)、氧氣轉(zhuǎn)爐車(chē)間原材料供應(yīng)、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐氧槍設(shè)計(jì)、電弧爐爐型、電弧爐設(shè)備、煉鋼過(guò)程的物料平衡與熱平衡計(jì)算、爐外精煉設(shè)備及工藝布置、連續(xù)鑄鋼設(shè)備、氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼車(chē)間設(shè)計(jì)、電弧爐煉鋼車(chē)間設(shè)計(jì)、煉鋼車(chē)間煙氣凈化與回收部分。

煉鋼廠設(shè)計(jì)內(nèi)容

1、設(shè)計(jì)依據(jù)

煉鋼廠設(shè)計(jì)的依據(jù)是甲方或廠家提出的經(jīng)政府有關(guān)部門(mén)核準(zhǔn)的設(shè)計(jì)項(xiàng)目建議書(shū)，它可能是整個(gè)鋼鐵企業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容的一部分，也可能是單獨(dú)的一個(gè)煉鋼廠。此外，對(duì)于煉鋼廠中部分設(shè)施，如煉鋼爐爐體、連鑄機(jī)等單項(xiàng)工程，也可單獨(dú)設(shè)計(jì)。另外，煉鋼廠設(shè)計(jì)的依據(jù)，除了項(xiàng)目建議書(shū)外，有一些依據(jù)需由相鄰專(zhuān)業(yè)提供，例如對(duì)于轉(zhuǎn)爐全連鑄鋼廠設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，主要包括：

(1)煉鋼的生產(chǎn)規(guī)模，要注明一期和二期，或者是否要留有未來(lái)發(fā)展的余地。

(2)產(chǎn)品的品種，包括鋼種和產(chǎn)品尺寸形式(此項(xiàng)可由軋鋼專(zhuān)業(yè)按總?cè)蝿?wù)書(shū)轉(zhuǎn)提)。

(3)鐵水成分，包括鐵水中C、Si、Mn、P、S等元素的含量，以及V、Ti、Nb等微量元素的含量(此項(xiàng)可由煉鐵專(zhuān)業(yè)按總?cè)蝿?wù)書(shū)轉(zhuǎn)提)。

(4)氧氣轉(zhuǎn)爐的容量和座數(shù)(委托單項(xiàng)轉(zhuǎn)爐設(shè)計(jì)時(shí)要說(shuō)明，做全車(chē)間設(shè)計(jì)時(shí)可作指定；如果轉(zhuǎn)爐是在現(xiàn)有廠房?jī)?nèi)的改造項(xiàng)目，則尚需提供轉(zhuǎn)爐周?chē)膹S房尺寸和圖紙)。

(5)連鑄機(jī)澆鑄的各種連鑄坯斷面尺寸、單機(jī)的生產(chǎn)能力、要求的連鑄機(jī)流數(shù)和臺(tái)數(shù)、要求的連鑄機(jī)類(lèi)型(如弧形多點(diǎn)矯直，立彎弧形多點(diǎn)矯直等)和基本半徑。如果連鑄機(jī)是在現(xiàn)有廠房?jī)?nèi)增建或改建項(xiàng)目，則需提供連鑄機(jī)周?chē)膹S房尺寸和圖紙。

(6)對(duì)于轉(zhuǎn)爐全連鑄煉鋼廠整體設(shè)計(jì)，需提供到達(dá)車(chē)間的基本原料(石灰、螢石、富鐵礦、氧化鐵皮等)的成分和粒度，廢鋼(尤其是外供廢鋼)的類(lèi)型和品質(zhì)，可供應(yīng)的各種能源的狀況，可供耐火材料(主要是爐襯材料)的類(lèi)型和品質(zhì)等，并且提出這些物品的運(yùn)輸方式。

(7)對(duì)于轉(zhuǎn)爐全連鑄煉鋼廠整體設(shè)計(jì)，甲方或廠家的有關(guān)具體要求，如采用新技術(shù)的水平，已有配套輔助設(shè)備的利用，投資的使用和限定，要求選用的有關(guān)配套設(shè)備如混鐵車(chē)容量和爐外精煉的類(lèi)型等，以及該地區(qū)的有關(guān)風(fēng)俗習(xí)慣等。

(8)我國(guó)現(xiàn)有的有關(guān)工業(yè)建設(shè)和生產(chǎn)的法律、制度和規(guī)定等，尤其是關(guān)于鋼材的質(zhì)量品種標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境保護(hù)法、能源政策、勞動(dòng)保護(hù)法及冶金建設(shè)的規(guī)定等，必須嚴(yán)格遵守和認(rèn)真執(zhí)行 。

2、目的和基本內(nèi)容

煉鋼廠設(shè)計(jì)的目的是要建設(shè)新的生產(chǎn)廠，擴(kuò)建或改建舊有企業(yè)使之更適合國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，提高產(chǎn)量和質(zhì)量，改善生產(chǎn)環(huán)境。設(shè)計(jì)的任務(wù)是要對(duì)建設(shè)單位作出技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的詳細(xì)規(guī)劃，確定企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)狀況、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，以及可能的工程建設(shè)進(jìn)度計(jì)劃。設(shè)計(jì)中所擬定的勞動(dòng)人員編制和建設(shè)投資估算與概算，是企業(yè)招工定額、建立人員編制和申請(qǐng)撥付投資或貸款的依據(jù)。

煉鋼車(chē)間設(shè)計(jì)一般應(yīng)包括下列各項(xiàng)基本內(nèi)容：

(1)車(chē)間工藝設(shè)計(jì)；

(2)車(chē)間機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)；

(3)供電設(shè)施設(shè)計(jì)，電訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)，照明設(shè)計(jì)；

(4)給水、排水(包括污水處理)設(shè)計(jì)；

(5)廠房通風(fēng)與局部的采暖、通風(fēng)設(shè)計(jì)；

(6)廠房與設(shè)備基礎(chǔ)及其他構(gòu)筑物設(shè)計(jì)；

(7)環(huán)境保護(hù)與安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)。

顯然上述眾多設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)由各種專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)人員共同協(xié)作完成，各專(zhuān)業(yè)之間形成一個(gè)完整的綜合體，不同專(zhuān)業(yè)為一共同目的而互相協(xié)作，密切配合，并由該項(xiàng)目的總設(shè)計(jì)師(項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人)組織、協(xié)調(diào)各方面的設(shè)計(jì)工作，完成共同的任務(wù)。

一個(gè)鋼鐵廠的設(shè)計(jì)工作(或單一的煉鋼車(chē)間的設(shè)計(jì)工作)是一種多專(zhuān)業(yè)合作的集體創(chuàng)作過(guò)程，鋼鐵冶金專(zhuān)業(yè)人員所負(fù)責(zé)完成的是車(chē)間工藝設(shè)計(jì)部分。概括地說(shuō)，工藝設(shè)計(jì)的任務(wù)是確定主體工藝流程，選定各項(xiàng)生產(chǎn)設(shè)備(主體設(shè)備的選型或設(shè)計(jì))，解決生產(chǎn)車(chē)間各組成部分的布置問(wèn)題。

3、車(chē)間工藝設(shè)計(jì)的任務(wù)

車(chē)間工藝設(shè)計(jì)的任務(wù)是以設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)為依據(jù)，對(duì)下列各項(xiàng)內(nèi)容完成較詳細(xì)的設(shè)計(jì)與計(jì)算，編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，繪制相應(yīng)的圖紙：

(1)制訂詳細(xì)的產(chǎn)品方案(產(chǎn)品大綱)；

(2)根據(jù)不同鋼種，制訂生產(chǎn)工藝大綱；

(3)主體設(shè)備的選型，確定設(shè)備數(shù)量、型號(hào)等；

(4)選擇各種輔助設(shè)備，提出非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的設(shè)計(jì)工藝要求；

(5)設(shè)計(jì)并繪制車(chē)間的工藝布置平面圖與剖面圖；

(6)提供水、電、熱力、土建、通風(fēng)、照明、設(shè)備制造及總圖運(yùn)輸?shù)雀鲗?zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)所需要的資料；

(7)計(jì)算各項(xiàng)原材料的消耗量，計(jì)算煉鋼到澆注生產(chǎn)過(guò)程的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；

(8)編制勞動(dòng)定員計(jì)劃；

(9)鋼錠(坯)生產(chǎn)成本計(jì)算或提出成本計(jì)算的技術(shù)資料，提出進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析所需要的資料。

由上述各項(xiàng)可見(jiàn)，工藝設(shè)計(jì)部分是決定一個(gè)廠(或車(chē)間)面貌的主要因素，是決定和影響其他專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)的前提條件。正確進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)便成為完成設(shè)計(jì)任務(wù)、保證設(shè)計(jì)質(zhì)量的關(guān)鍵。因此，設(shè)計(jì)者必須根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)所提出的要求，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)工作所應(yīng)遵循的程序，既避免繁瑣，又不可簡(jiǎn)略草率，保證設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量。

煉鋼廠工作程序

為解決總體開(kāi)發(fā)方案和建設(shè)總體部署等重大問(wèn)題，需進(jìn)行總體規(guī)劃或總體設(shè)計(jì)。

一般建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)分為初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)兩個(gè)階段。技術(shù)復(fù)雜而又缺乏設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)業(yè)工程，可以在施工圖設(shè)計(jì)前增加技術(shù)設(shè)計(jì)，然后在此基礎(chǔ)上編制施工圖設(shè)計(jì)。

(1)制訂方案設(shè)計(jì)文件，它的目的是滿足編制初步設(shè)計(jì)文件和控制概算的需要。

大中型建設(shè)工程的方案設(shè)計(jì)是在核準(zhǔn)的立項(xiàng)文件的基礎(chǔ)上，對(duì)建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行總體部署和安排，使設(shè)計(jì)意圖具體化，細(xì)化總平面布局、功能分區(qū)、總體布置、空間組合、交通組織等；細(xì)化總建筑面積等各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

(2)初步設(shè)計(jì)的目的是為了滿足編制施工招標(biāo)文件、主要設(shè)備材料訂貨和編制施工圖設(shè)計(jì)文件等的需要。簡(jiǎn)言之，就是要做到六定：定規(guī)模、定設(shè)備、定方案、定總體、定定員和定投資。對(duì)于建設(shè)一個(gè)煉鋼廠，在做出的初步設(shè)計(jì)報(bào)告中，首先應(yīng)闡述設(shè)計(jì)依據(jù)，然后介紹鋼廠的規(guī)模和產(chǎn)品的方案，生產(chǎn)的工藝流程，生產(chǎn)設(shè)備容量及其基本參數(shù)，車(chē)間廠房的組成和基本尺寸，各項(xiàng)生產(chǎn)和原材料及能源的消耗指標(biāo)，設(shè)計(jì)成本和投資總概算，人員配備，各項(xiàng)工藝設(shè)備的性能和所需數(shù)量及其重量，車(chē)間平面圖，車(chē)間縱橫剖面圖，車(chē)間內(nèi)各層平臺(tái)平面圖，煉鋼爐爐型及連鑄機(jī)輥列圖等。此外，還包括有關(guān)輔助專(zhuān)業(yè)的介紹，如燃?xì)狻⒀鯕?、熱力、供排水、儀表、電力、通風(fēng)、機(jī)械化、技術(shù)經(jīng)濟(jì)和土建等。

(3)施工設(shè)計(jì)的目的應(yīng)當(dāng)滿足設(shè)備材料采購(gòu)、非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備制作和施工需要，并注明建設(shè)工程合理使用年限。設(shè)計(jì)出進(jìn)行施工所需的各種工藝施工圖紙，如車(chē)間平面與剖面總圖、爐型及砌磚圖、吹氧噴頭圖和中間包砌磚圖等，主要是為有關(guān)專(zhuān)業(yè)的施工圖提供工藝條件和要求。

煉鋼廠的主要任務(wù)是將鐵水脫硫、脫磷、脫碳和脫氧合金化，然后將鋼水澆鑄成鋼坯 。

原始建于1956年， 1999年9月30日，淘汰了歷經(jīng)41年的模鑄工藝，在鞍鋼三個(gè)煉鋼廠中率先實(shí)現(xiàn)了全連鑄生產(chǎn)。2000年7月，更名為鞍鋼新鋼鐵股份有限公司第三煉鋼廠。

2003年5月19日，原第二煉鋼廠和原第三煉鋼廠合并，更名為鞍鋼新鋼鐵股份有限公司第二煉鋼廠。2006年10月，第二煉鋼廠更名為鞍鋼股份有限公司第二煉鋼廠。2100433B