摘 要

随着科学以及技术的发展，铁水脱硫技术在钢铁厂的生产中起着日趋重要的作用。在现代生产中，为保证所生产的钢种的纯度以及质量，要在生产过程中对钢里面的元素含量进行检测，因为有些气体对钢的某些性能是有坏处的，会降低钢的使用寿命，而且在这些元素之中，硫元素的危害相对较大，所以铁水脱硫这一过程是必要的也是需要重点来研究的。本设计涵盖了钢铁厂各方面的设计过程与方案，包括对铁水脱硫的详细设计，以实现钢的质量的最优化。本设计的主要内容包括设计概述、产品方案及金属平衡、物料平衡及热平衡计算、车间炉子座数及容量的确定、转炉炉型设计（锥球型）及转炉设备选型（2座80t）、转炉供氧及氧枪设计（三孔）、转炉车间组成及平面布置、连铸车间设计等几大部分，并对部分工艺流程进行说明。

关键词：铁水脱硫、转炉、氧枪、平面布置、连铸

Abstract

With the development of science and technology, hot metal desulphurization technology plays an increasingly important role in the production of steel mills. In modern production, in order to ensure the purity and quality of the steel produced, the content of the elements in the steel is tested during the production process, since some gases are detrimental to certain properties of the steel and reduce the use of steel Life, and among these elements, the harm of sulfur is relatively large, so the process of hot metal desulfurization is necessary and need to focus on the study. The design covers all aspects of the steel plant design process and programs, including molten iron desulfurization’s designing datails, in order to achieve the optimization of the quality of steel.

Keywords：Molten iron desulfurization, converter, oxygen lance, flat layout, continuous casting

目 录

摘 要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

绪 论 3

厂址选择及产品结构 3

第一章 转炉的选型和参数计算 3

1.1炉型选择 3

1.2 转炉——各处尺寸的确定 3

1.2.1熔池尺寸 3

1.2.2炉身尺寸的确定 5

1.2.3炉帽尺寸的确定 5

1.2.4炉容比的确定 5

1.2.5出钢口尺寸的确定 5

1.2.6高宽比的确定 5

1.3 转炉炉衬 5

1.3.1 炉衬材质选择 5

1.3.2炉衬组成及厚度确定 5

1.3.3砖型选择 6

1.3.4支承装置 6

1.3.5倾动装置 6

第二章 转炉氧枪尺寸设计 7

2.1 氧枪喷头设计 7

2.1.1计算氧流量 7

2.1.2喷孔出口——马赫数 7

2.1.3设计工况氧压 7

2.1.4计算喉口直径 7

2.1.5喷孔出口直径 7

2.1.6喷孔扩张段长度 8

2.1.7喷孔喉口直线长度 8

2.1.8喷孔倾角 8

2.1.9喷头三喷孔中心圆直径 8

2.2 枪身尺寸计算 8

第三章 上料系统设计原材料供应 10

3.1铁水的供应 10

3.2废钢的供应 11

3.3散装材料的供应 12

3.4铁合金的供应 12

3.5氧气的供应 13

第四章 转炉车间主厂房工艺布置 14

4.1装料跨布置 14

4.2废钢供应布置 14

4.3出渣方式 15

4.4.1转炉跨的位置 15

4.4.2转炉跨——横向布置 16

4.4.3转炉跨纵向布置 16

4.4.4转炉跨各层平台的布置 17

4.4.5转炉跨吊车各方面尺寸 17

4.4.6连铸各跨布置 18

第五章 铁水脱硫工艺及脱硫站厂房布置 21

5.1铁水预脱硫 21

5.2铁水脱硫站的厂房布置 21

参考文献 23

结 论 25

致 谢 26

绪 论

2016年，钢铁行业深入推进供给侧结构性改革，大力化解过剩产能，各项政策措施陆续出台，效果开始显现，市场出现积极变化，钢铁行业运行走势稳中趋好。全年粗钢产量同比小幅上升，钢材价格大幅上涨，钢材出口略有下降，企业效益好转。但产能过剩基本面没有改变，价格上涨、效益回升的基础仍不牢固，行业还没有完全走出困境，2017年仍要突出重点，坚定不移化解过剩产能。
  钢铁去产能超额完成年度任务。2016年是化解钢铁过剩产能工作的开局之年，钢铁行业认真贯彻落实党中央国务院决策部署，深入推进供给侧结构性改革，共化解粗钢产能超过6500万吨，超额完成2016年化解4500万吨粗钢产能的目标任务。 
  生产消费量双增长。2016年，全国粗钢产量8.08亿吨，同比上涨1.2%。国内粗钢表观消费7.10亿吨，在连续两年出现下降后止跌回升，同比上涨1.3%。钢材（含重复材）产量11.38亿吨，同比增长2.3%，增幅上涨1.7个百分点。中国粗钢产量占全球比重为49.6%，增加0.2个百分点。 
  钢材价格触底回升。国内钢材价格在连续多年下降后，2016年止跌回升。钢材综合价格指数由年初的56.37点上涨到99.51点，上涨43.14点，涨幅76.5%。从品种上看，板材涨幅大于长材，其中板材价格指数由56.79升至104.60点，涨幅84.2%；长材价格指数由56.92升至97.60点，涨幅71.5%。
  钢铁行业扭亏为盈。2016年随着钢铁去产能工作的推进和市场需求的回升，钢材价格震荡上涨，钢铁行业实现扭亏为盈。重点统计钢铁企业实现销售收入2.8万亿元，同比下降1.8%；累计盈利303.78亿元，上年同期为亏损779.38亿元，利润增长超过1000亿元。
  钢材出口略有下降。2016年，受国内钢材价格回升和国际贸易保护主义的影响，钢材出口下降。我国出口钢材（坯）1.08亿吨，同比下降3.5%；进口钢材（坯）1350万吨，同比增长3.2%；折合净出口粗钢9855万吨，同比下降4.4%，占我国粗钢总产量的12.2%。
  固定资产投资持续下降。2016年，我国钢铁行业固定资产投资5139亿元，同比下降8.6%。其中黑色金属冶炼及压延业投资4161亿元，同比下降93.6亿元，下降2.2%；黑色金属矿采选业投资978亿元，下降28.4%。钢铁行业投资处于萎缩阶段，自2014年以来已经连续3年下降。

近年来，我国转炉钢产量占粗钢总产量的比例日益增强，2003年我国转炉钢比为82.4%，到2013年这一比例已增至93%，而近十年来，世界转炉钢与电炉钢比例基本保持在7:3的平均水平，我国与之相比转炉钢比过高。未来我国这种钢铁生产流程结构不尽合理的现象会随着我国资源条件、市场需求变化和绿色低碳环境的需求而逐步改变。 近十年来，我国转炉生产流程工艺与装备技术的进步幅度更加明显。