开题报告(吴浩)

重庆科技学院毕业设计（论文）开题报告题目年产钢320万吨全连铸转炉炼钢厂工艺设计院(系)冶金与材料工程学院专业班级冶金应2006-01学生姓名吴浩学号2006540476指导教师王令福2010年3月24日开题报告填写要求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的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作开始后2周内完成，经指导教师签署意见及教研室审查后生效。2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。3.学生查阅资料的参考文献理工类不得少于10篇，其它不少于12篇（不包括辞典、手册）。4.“本课题的目的及意义，国内外研究现状分析”至少1000字，其余内容至少1000字。毕业设计(论文)开题报告1.本课题的目的及意义，国内外研究现状分析1.1课题目的及意义进入新世纪以来，我国的经济发展进入了全新的阶段，为了使我国的经济建设更好更快的发展，钢铁行业占有重要的作用。经济的快速发展，必然伴随着基础设施的大量建设，而基础设施的建设，需要大量的不同种类的钢材，因此，在以后很长的时间里，钢铁工业在国家经济建设与发展中占有相当重要的作用。本次毕业设计课题主要是为实现高等院校培养高级应用型、技术型人才的目标所必须的实践性教学环节。通过毕业设计强化我们对基本知识和基本技能的理解和掌握，培养我们收集资料和调查研究的能力，一定的方案比较、论证的能力，一定的理论分析与设计运算能力，进一步提高应用计算机绘图的能力以及编写编制能力。同时通过给转炉钢铁厂工艺设计优化，培养我们综合运用所学知识编制冶金工程专项规划的能力，使我们能比较熟练掌握大中型转炉钢铁厂工艺设计的专项规划的编制过程：认真查阅与本设计相关的文献资料，做好设计前的各项准备工作；分阶段按时完成设计中的各项任务，配合指导老师检查，随时修正错误，改进方法；独立完成设计任务，可以与同学探讨，但不能简单套用他人成果；撰写设计说明书和绘图必须符合《重庆科技学院本科生毕业设计（论文）撰写要求及规范》的各项规定。以此现状，将“年产320万吨全连铸转炉炼钢厂工艺优化设计”作为我的研究课题。该课题不仅可以使我对整个炼钢工艺流程加以熟悉，也锻炼我钻研的能力，为走上工作岗位，打下坚实的理论基础。另外，本次毕业设计对培养我们独立思考问题和解决问题的能力有很大的提高，为今后工作做好理论储备，都具有十分重要的意义。1.2国内外研究现状分析1.2.1国外研究现状钢铁工业是世界经济的支柱产业，近年来，世界炼钢技术的经济性得到很大的提高，对钢材的性能的要求也不断提高。对钢材的要求包括：提高强度以减轻结构的重量；改善韧性以保证使用安全，特别是在零度以下的使用安全；改善冷成形性和表面质量以适应汽车工业发展的需要；改善焊接性能以适应经济性更好的大输入热的焊接工艺；钢的用户还进一步要求每一批钢材之间的性能的可重复性，这因为钢材的进一步加工大都采用自动工序。为了保证满足上述要求，除轧钢技术的改进外，炼钢技术进行重大革新也是必需的。由于对钢材有如此高的要求，必须加快发展炼钢技术的发展，而现代炼钢技术的特点是在不同的容器中进行一系列冶金反应，以达到每一个过程的优化。采用这样的技术可以生产具有高性能和高均匀性的钢产品以满足最终用户的需求。采用这些现代工艺还带来很高的最终产品的成材率，因而改善总的钢生产的经济性，已经很清楚，现代炼钢技术是使钢继续成为最重要的金属材料的基础技术之一。所以提高炼钢技术就必须：提高钢水洁净度；在转炉上都装有检测用的副枪；复合吹炼能促进各项冶炼参数稳定；转炉炉衬寿命。连铸技术的发展对炼钢技术有一定的促进作用，目前世界各国的钢铁工业都在大力发展连续铸钢生产，全世界连铸比高于97%的国家有25个，其中高于99%的有15个（100%的有7个）。因此，加快发展连续铸钢技术，是全世界各个国家实现钢铁工业结构的重要一环。1.2.2国内研究现状虽然我国已经成为名副其实的钢铁生产大国，由于我国是发展中国家，缺乏废钢资源。因此，钢产量的迅速增加主要依赖于转炉炼钢技术的发展。近几年，随着钢产量的增长，我国转炉炼钢技术也同步发展。1.2.2.1长寿复吹转炉炼钢工艺技术(1)提高底吹喷嘴寿命生产实践与理论研究均已证明，复吹转炉底吹喷嘴耐火材料的熔损主要是由于气流的频繁冲击及气泡上浮引进的钢液流动冲刷造成的。为了解决底吹喷嘴耐火材料侵蚀问题，通常采用以下方法：1)分散供气，减小气流的冲刷侵蚀，如“集束式透气砖”、“毛细管透气砖”均采用这一工艺。2)利用气体冷却在喷嘴端部形成“蘑菇头”，保护底吹喷嘴。但分散供气，受到透气砖成形工艺的限制，气流减小受到很大限制。而靠气体冷却形成的“蘑菇头”，体积小，以铁为主，熔点低不抗氧化，很难保持住。因此，上述方法不能有效地保护底吹喷嘴不受侵蚀。(2)保证底吹气体对熔池的搅拌效果长寿复吹转炉通过溅渣时形成的炉渣蘑菇头向熔池供气，能否保持良好的搅拌效果，取决于能否解决好以下三个工程技术问题：1)能否形成透气性良好的炉渣蘑菇头；2)能否在冶炼中根据工艺的要求灵活调整底吹气体流量；3)吹入的气体能否对熔池形成良好的搅拌。为了保证溅渣过程中冷凝的炉渣蘑菇头具有良好的透气结构，要求溅渣过程中调整好炉渣粘度、过热度以及底吹气体流量。(3)长寿复吹转炉的冶金效果通常，采用转炉吹炼终点时熔池内［%C］·［%O］浓度积作为衡量复吹冶金效果的主要标准，评价渣－钢反应是否接近平衡。1600℃时，［%C］·［%O］平衡的浓度积为0.0023。对于顶吹转炉终点［%C］·［%O］=0.0023；武钢二炼钢原90t复吹转炉终点［%C］·［%O］=0.0030；采用溅渣工艺后实现长寿复吹转炉，终点［%C］·［%O］积可达到0.0025%。钢渣反应进一步接近平衡。采用长寿复吹工艺后，钢渣间硫的分配系数波动在3~12之间，平均脱硫率为30%，比顶吹法提高6%。渣钢间磷的分配系数波动在70~350之间，平均终点钢水磷含量为0.0077%，由于长寿复吹工艺提高了钢水质量，故可以在整个炉役期内（20000炉以内）安排硅钢、深冲钢等超低碳钢种的生产。1.2.2.2转炉洁净钢生产工艺进一步提高转炉冶炼钢水的纯净度，大批量生产洁净钢，是近几年中国转炉炼钢技术发展的重要方向。为了解决转炉洁净钢生产工艺，钢铁研究总院与包头钢铁公司合作研究开发转炉洁净钢生产工艺技术：(1)转炉洁净钢生产工艺流程转炉采用“双联法”生产洁净钢。转炉双联工艺是指两座转炉：一座转炉作为铁水“三脱”预处理炉，另一座转炉作为脱碳升温炉。两座炉双联组织生产。采用“双联”工艺在宝钢一炼钢厂300t转炉上进行试验，成功地冶炼出总杂质含量：∑P+S+T.O+H+N≤100×10-6的超纯净钢。(2)转炉铁水“三脱”预处理工艺1)严格控制铁水Si含量严格控制铁水Si含量是转炉进行“三脱”预处理，保证脱磷冶金效果的技术关键。随着铁水Si含量的增加，预处理炉的渣量增大，化渣困难，明显恶化脱磷效果。为保证转炉铁水预处理的脱磷效率≥90%，应严格控制入炉前铁水Si≤0.25%。2)合理控制炉渣碱度制预处理转炉终渣碱度在2.4~2.8之间，可保证良好的脱磷效果。3)增强底吹搅拌强度脱磷反应以钢-渣界面反应为主，增强熔池搅拌强度可以促进渣钢反应，强化脱磷过程。与炼钢脱磷不同，铁水预处理脱磷受熔池反应的动力学条件影响较大。熔池搅拌强烈，渣钢反应具备良好的动力学条件，使炉渣FeO降低，脱磷率升高。随渣中FeO升高，脱磷率降低，说明冶炼熔池搅拌不足，脱磷反应不够充分，熔池中FeO较多。为保证充分脱磷，预处理炉的终渣FeO含量应控制在10%~15%之间。1.2.2.3转炉人工智能静态控制自动化炼钢工艺我国的转炉厂绝大多数采用100t以下的中、小型转炉进行生产。因此，很难采用副枪技术实现转炉动态控制。随着转炉洁净钢生产技术的发展，越来越要求精确。参考文献：[1]王令福．炼钢设备及车间设计[M]．北京：冶金工业出版社，2007[2]溅渣护炉—复吹转炉长寿技术．摘自新浪个人博客，2007[3]重庆科技学院冶金工程教研室．炼钢设计参考资料，1989[4]李传薪．钢铁厂设计原理（下）[M]．北京：冶金工业出版社，1995[5]冯聚和．炼钢设计原理（下）[M]．北京：冶金工业出版社，2005[6]戴云阁等．现代转炉炼钢[M]．沈阳：东北大学出版社，1998.12[7]浅谈影响连铸机铸坯质量的关键因素．现代冶金．第37卷第3期，2009(06)[8]百度网《SteelTimesInt.》2008(4)：33～34[9]现代转炉炼钢．东北大学出版社，1998．10[10]董杰吉、李广艳、郑艳等．小型转炉负能炼钢的实践．第18卷第8期．中国冶金，2008(8)[11]强化连铸坯热装热送技术的应用．我的钢铁网．2006(07)毕业设计(论文)开题报告2.本课题的任务、重点内容、实现途径2.1本课题的任务2.1.1文字描述及设计计算部分(1)厂址选择论证；(2)编制产品（钢材）方案，拟订产品生产工艺流程，论证技术可行性；(3)确定炉子座数和炉容量，并核算年产量；(4)制定铁水供应方式和预处理方案；(5)转炉炼钢的物料平衡和热平衡计算；(6)全厂（炼钢厂、轧钢厂）金属料平衡计算；(7)转炉炉型、氧枪尺寸、喷头尺寸的设计计算；(8)烟气净化系统的选型及相关计算；(9)制定主炼钢种的操作规程；(10)钢水浇铸方案及连铸机机型选择，浇铸系统主要数据的计算和连铸机主要尺寸的计算，拟订连铸操作规程；(11)钢水炉外精炼设备选型、钢包尺寸及数量、起重机吨位及数量的相关数据计算；(12)车间工艺布置方案的设计、厂房主要尺寸的计算；(13)车间主要技术经济指标及成本核算；(14)拟订生产组织及安全生产制度。2.1.2绘图部分(1)绘制转炉炉衬、氧枪喷头图；(2)绘制车间厂房平面布置图；(3)绘制车间厂房剖面布置图。2.1.3设计原始条件(1)铁水温度1295℃(2)铁水成分（%）C3.4～4.2Si0.63～0.87Mn0.44～0.52P0.28～0.33S0.03～0.062.2本课题的重点内容(1)车间生产工艺优化及钢铁厂总体平面布局；(2)主要冶炼设备的设计与计算，如转炉、氧枪等的设计；(3)绘制车间厂房平面布置图、车间厂房剖面布置图、转炉炉衬图、氧枪喷头图；(4)有关全连铸炼钢方向的相关说明；(5)各项操作规程，安全生产制度的制定；(6)环境保护措施的制定。2.3本课题的实现途径对本课题“年产320万吨全连铸转炉炼钢厂工艺优化设计”进行系统的分析后，初步拟定出几种可行的设计方案，加以分析对比，选出一种节能环保、经济可靠的方案作为进一步设计的基础。收集准备相关的资料，整理资料后，拟定出设计总体思路，最后通过系统论证及相关计算、绘图等，最后完成课题设计。3.预计可能遇到的困难，提出解决问题的方法和措施3.1预计可能遇到的困难(1)厂址选择的困难：厂址选择时，应多方面考虑文化、能源、电力、交通等因素，但是，实际情况又不能满足厂址的要求，厂址难寻；(2)方案论证的困难：对选择的几种方案论证时，可行性很难完善的确定；(3)数学计算的困难：金属料平衡计算、转炉炉型设计、氧枪尺寸设计计算、喷头尺寸设计计算等相关的设计计算，有内在的联系，花大量时间计算，必须认真考虑，很容易出错，使设计进程缓慢；(4)绘制图形的困难：在绘制转炉炉衬图、氧枪喷头图、车间厂房平面图和剖面图时可能很麻烦；(5)在操作规程制度与安全措施方面缺少实践经验；(6)在设计过程中，可能遇到其他情况而影响设计进程。3.2解决问题的方法和措施(1)钢铁厂设计的同时查阅大量相关资料，为以后的设计做好准备；(2)充分利用图书馆和网络等资源，来解决设计中遇到的问题；(3)如果条件允许可以进厂体验一下实践经验；(4)遇到自己在设计方面无法解决的困难时，与同学一起讨论，必要时可向指导老师请教，解决困难。毕业设计(论文)开题报告4.完成本课