煉鋼廠設計原理內容簡介

《煉鋼廠設計原理》是根據(jù)高等院校冶金工程專業(yè)鋼鐵廠設計原理課程（煉鋼）教學大綱編寫的。內容主要包括：煉鋼廠設計概論、氧氣轉爐設計、氧氣轉爐車間原材料供應、氧氣頂吹轉爐氧槍設計、電弧爐爐型、電弧爐設備、煉鋼過程物料平衡與熱平衡計算、爐外精煉設備及工藝布置、連續(xù)鑄鋼、氧氣轉爐煉鋼車間設計、電弧爐煉鋼車間設計、煉鋼車間煙氣凈化與回收。

《煉鋼廠設計原理》主要作為高等學校冶金工程專業(yè)本科教學用書，也可供冶金企業(yè)相關技術人員參考。

該書分煉鋼廠設計概論、氧氣轉爐設計、氧氣轉爐車間原材料供應、氧氣頂吹轉爐氧槍設計、電弧爐爐型、電弧爐設備、煉鋼過程的物料平衡與熱平衡計算、爐外精煉設備及工藝布置、連續(xù)鑄鋼設備、氧氣轉爐煉鋼車間設計、電弧爐煉鋼車間設計、煉鋼車間煙氣凈化與回收部分。

煉鋼廠設計概論

1.1 鋼鐵生產流程的組成及總體布置

1.2 煉鋼廠生產規(guī)模與金屬平衡

1.3 煉鋼廠設計的內容和程序

思考題

氧氣轉爐設計

2.1 氧氣頂吹轉爐爐型及各部分尺寸

2.2 轉爐爐襯

2.3 轉爐金屬構件

2.4 頂?shù)讖痛缔D爐爐型和底部供氣構件

思考題

氧氣轉爐車間原材料供應

3.1 鐵水的供應

3.2 廢鋼的供應

3.3 散狀材料的供應

3.4 鐵合金的供應

3.5 氧氣的供應

思考題

氧氣頂吹轉爐氧槍設計

4.1 噴頭類型與選擇

4.2 噴頭尺寸計算

4.3 氧槍槍身設計

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 電極升降機構與電極橫臂

6.4 爐體傾動機構

6.5 爐蓋開閉機構

6.6 水冷爐壁與水冷爐蓋

思考題

煉鋼過程的物料平衡與熱平衡計算

7.1 氧氣頂吹轉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

爐外精煉設備及工藝布置

8.1 爐外精煉方法的選擇

8.2 常見爐外精煉裝置

思考題

連續(xù)鑄鋼設備

9.1 連鑄機機型及特點

9.2 連鑄機的主要工藝參數(shù)

9.3 連鑄機生產能力的確定

9.4 連鑄機主要設備

9.5 壓縮澆注和電磁攪拌裝置

思考題

氧氣轉爐煉鋼車間設計

10.1 轉爐車問組成與生產能力計算

10.2 轉爐車間主廠房工藝布置

10.3 轉爐全連鑄車間布置實例

思考題

電弧爐煉鋼車間設計

11.1 電弧爐生產技術經濟指標與生產能力計算

11.2 電弧爐車間組成、爐子容量與座數(shù)確定

11.3 電弧爐車間工藝布置

11.4 電弧爐車間各部分工藝布置

思考題

煉鋼車間煙氣凈化與回收

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 澆注設備資料

參考文獻

……2100433B

煉鋼廠設計內容

1、設計依據(jù)

煉鋼廠設計的依據(jù)是甲方或廠家提出的經政府有關部門核準的設計項目建議書，它可能是整個鋼鐵企業(yè)設計內容的一部分，也可能是單獨的一個煉鋼廠。此外，對于煉鋼廠中部分設施，如煉鋼爐爐體、連鑄機等單項工程，也可單獨設計。另外，煉鋼廠設計的依據(jù)，除了項目建議書外，有一些依據(jù)需由相鄰專業(yè)提供，例如對于轉爐全連鑄鋼廠設計來說，主要包括：

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

(2)產品的品種，包括鋼種和產品尺寸形式(此項可由軋鋼專業(yè)按總任務書轉提)。

(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(此項可由煉鐵專業(yè)按總任務書轉提)。

(4)氧氣轉爐的容量和座數(shù)(委托單項轉爐設計時要說明，做全車間設計時可作指定；如果轉爐是在現(xiàn)有廠房內的改造項目，則尚需提供轉爐周圍的廠房尺寸和圖紙)。

(5)連鑄機澆鑄的各種連鑄坯斷面尺寸、單機的生產能力、要求的連鑄機流數(shù)和臺數(shù)、要求的連鑄機類型(如弧形多點矯直，立彎弧形多點矯直等)和基本半徑。如果連鑄機是在現(xiàn)有廠房內增建或改建項目，則需提供連鑄機周圍的廠房尺寸和圖紙。

(6)對于轉爐全連鑄煉鋼廠整體設計，需提供到達車間的基本原料(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)的類型和品質，可供應的各種能源的狀況，可供耐火材料(主要是爐襯材料)的類型和品質等，并且提出這些物品的運輸方式。

(7)對于轉爐全連鑄煉鋼廠整體設計，甲方或廠家的有關具體要求，如采用新技術的水平，已有配套輔助設備的利用，投資的使用和限定，要求選用的有關配套設備如混鐵車容量和爐外精煉的類型等，以及該地區(qū)的有關風俗習慣等。

(8)我國現(xiàn)有的有關工業(yè)建設和生產的法律、制度和規(guī)定等，尤其是關于鋼材的質量品種標準、環(huán)境保護法、能源政策、勞動保護法及冶金建設的規(guī)定等，必須嚴格遵守和認真執(zhí)行 。

2、目的和基本內容

煉鋼廠設計的目的是要建設新的生產廠，擴建或改建舊有企業(yè)使之更適合國民經濟發(fā)展的需要，提高產量和質量，改善生產環(huán)境。設計的任務是要對建設單位作出技術與經濟的詳細規(guī)劃，確定企業(yè)的生產經濟狀況、技術經濟指標，以及可能的工程建設進度計劃。設計中所擬定的勞動人員編制和建設投資估算與概算，是企業(yè)招工定額、建立人員編制和申請撥付投資或貸款的依據(jù)。

煉鋼車間設計一般應包括下列各項基本內容：

(1)車間工藝設計；

(2)車間機械設備設計；

(3)供電設施設計，電訊系統(tǒng)設計，照明設計；

(4)給水、排水(包括污水處理)設計；

(5)廠房通風與局部的采暖、通風設計；

(6)廠房與設備基礎及其他構筑物設計；

(7)環(huán)境保護與安全衛(wèi)生設計。

顯然上述眾多設計內容應由各種專業(yè)設計人員共同協(xié)作完成，各專業(yè)之間形成一個完整的綜合體，不同專業(yè)為一共同目的而互相協(xié)作，密切配合，并由該項目的總設計師(項目總負責人)組織、協(xié)調各方面的設計工作，完成共同的任務。

一個鋼鐵廠的設計工作(或單一的煉鋼車間的設計工作)是一種多專業(yè)合作的集體創(chuàng)作過程，鋼鐵冶金專業(yè)人員所負責完成的是車間工藝設計部分。概括地說，工藝設計的任務是確定主體工藝流程，選定各項生產設備(主體設備的選型或設計)，解決生產車間各組成部分的布置問題。

3、車間工藝設計的任務

車間工藝設計的任務是以設計任務書為依據(jù)，對下列各項內容完成較詳細的設計與計算，編制設計說明書，繪制相應的圖紙：

(1)制訂詳細的產品方案(產品大綱)；

(2)根據(jù)不同鋼種，制訂生產工藝大綱；

(3)主體設備的選型，確定設備數(shù)量、型號等；

(4)選擇各種輔助設備，提出非標準設備的設計工藝要求；

(5)設計并繪制車間的工藝布置平面圖與剖面圖；

(6)提供水、電、熱力、土建、通風、照明、設備制造及總圖運輸?shù)雀鲗I(yè)設計所需要的資料；

(7)計算各項原材料的消耗量，計算煉鋼到澆注生產過程的各項技術經濟指標；

(8)編制勞動定員計劃；

(9)鋼錠(坯)生產成本計算或提出成本計算的技術資料，提出進行技術經濟分析所需要的資料。

由上述各項可見，工藝設計部分是決定一個廠(或車間)面貌的主要因素，是決定和影響其他專業(yè)設計的前提條件。正確進行工藝設計便成為完成設計任務、保證設計質量的關鍵。因此，設計者必須根據(jù)設計任務書所提出的要求，嚴格按照設計工作所應遵循的程序，既避免繁瑣，又不可簡略草率，保證設計工作的質量。

煉鋼廠工作程序

為解決總體開發(fā)方案和建設總體部署等重大問題，需進行總體規(guī)劃或總體設計。

一般建設項目的設計分為初步設計和施工圖設計兩個階段。技術復雜而又缺乏設計經驗的專業(yè)工程，可以在施工圖設計前增加技術設計，然后在此基礎上編制施工圖設計。

(1)制訂方案設計文件，它的目的是滿足編制初步設計文件和控制概算的需要。

大中型建設工程的方案設計是在核準的立項文件的基礎上，對建設項目進行總體部署和安排，使設計意圖具體化，細化總平面布局、功能分區(qū)、總體布置、空間組合、交通組織等；細化總建筑面積等各項技術經濟指標。

(2)初步設計的目的是為了滿足編制施工招標文件、主要設備材料訂貨和編制施工圖設計文件等的需要。簡言之，就是要做到六定：定規(guī)模、定設備、定方案、定總體、定定員和定投資。對于建設一個煉鋼廠，在做出的初步設計報告中，首先應闡述設計依據(jù)，然后介紹鋼廠的規(guī)模和產品的方案，生產的工藝流程，生產設備容量及其基本參數(shù)，車間廠房的組成和基本尺寸，各項生產和原材料及能源的消耗指標，設計成本和投資總概算，人員配備，各項工藝設備的性能和所需數(shù)量及其重量，車間平面圖，車間縱橫剖面圖，車間內各層平臺平面圖，煉鋼爐爐型及連鑄機輥列圖等。此外，還包括有關輔助專業(yè)的介紹，如燃氣、氧氣、熱力、供排水、儀表、電力、通風、機械化、技術經濟和土建等。

(3)施工設計的目的應當滿足設備材料采購、非標準設備制作和施工需要，并注明建設工程合理使用年限。設計出進行施工所需的各種工藝施工圖紙，如車間平面與剖面總圖、爐型及砌磚圖、吹氧噴頭圖和中間包砌磚圖等，主要是為有關專業(yè)的施工圖提供工藝條件和要求。

煉鋼廠的主要任務是將鐵水脫硫、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41年的模鑄工藝，在鞍鋼三個煉鋼廠中率先實現(xiàn)了全連鑄生產。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