河北联合大学轻工学院本科生毕业设计开题报告题目：设计一座年产550万吨良坯的转炉车间，产品以板坯为主学部：材料化工部专业：冶金工程班级：八班姓名：刘浩学号：200915090827指导教师：赵定国2013年03月18日一、选题背景1.转炉炼钢的发展历程早在1856年德国人贝斯麦就发明了底吹酸性转炉炼钢法，这种方法是近代炼钢法的开端，它为人类生产了大量廉价钢，促进了欧洲的工业革命。但由于此法不能去除S和P，因而其发展受到了限制。1879年出现了托马斯底吹碱性转炉炼钢法，它使用带有碱性炉衬的转炉来处理高磷生铁。虽然转炉法可以大量生产钢，但它对生铁成分有着较严格的要求，而且一般不能多用废钢。随着工业的进一步发展，废钢越来越多。在酸性转炉炼钢法发明不到十年，法国人马丁利用蓄热原理，在1864年创立了平炉炼钢法，1880年出现了碱性平炉。平炉炼钢法对原料的要求不那么严格，容量大，生产的品种多，所以不到20年它就成为世界上主要的炼钢方法，直到20世纪50年代，在世界钢产量中，约85%是平炉炼出来的。1952年在奥地利出现纯氧顶吹转炉，它解决了钢中氮和其他有害杂质的含量问题，使质量接近平炉钢，同时减少了随废气（当用普通空气吹炼时，空气含79%无用的氮）损失的热量，可以吹炼温度较低的平炉生铁，因而节省了高炉的焦炭耗量，且能使用更多的废钢。由于转炉炼钢速度快（炼一炉钢约10min，而平炉则需7h），负能炼钢，节约能源，故转炉炼钢成为当代炼钢的主流。其实130年前贝斯麦发明底吹空气炼钢法时，就提出了利用氧气炼钢的设想，但受当时条件的限制没能实现。直到20世纪50年代初，奥地利的VoestAlpine公司才将氧气炼钢用于工业生产，从而诞生了氧气顶吹转炉，亦称LD转炉。底吹转炉问世后，其发展速度非常快，到1968年出现氧气底吹法时，全世界顶吹法产钢能力已达2.6亿t，占绝对垄断地位。1970年后，由于发明了用碳氢化合物保护的双层套管式底吹氧枪而出现了底吹法，各种类型的底吹法转炉（如OBM，Q-BOP，LSW等）在实际生产中显示出许多优于顶吹转炉之处，使一直居于首位的顶吹法受到挑战和冲击。顶吹法的特点决定了它具有渣中含铁高，钢水含氧高，废气铁尘损失大和冶炼超低碳钢困难等缺点，而底吹法则在很大程度上能克服这些缺点。但由于底吹法用碳氢化合物冷却喷嘴，钢水含氢量高，需在停吹后喷吹惰性气体进行清洗。基于以上两种方法在冶金学上显示出的明显差别，故在20世纪70年代以后，国外许多国家着手研究结合两种方法优点的顶底复吹冶炼法。继奥地利人Dr.Eduard等于1973年研究转炉顶底复吹炼钢后，世界各国普遍开展了转炉复吹的研究工作，出现了各种类型的复吹转炉。到20世纪80年代初开始正式用于生产。由于它比顶吹和底吹法都更优越，加上转炉复吹现场改造比较容易，使之几年时间就在全世界范围内得到普遍应用，有的国家（如日本）已基本上淘汰了单纯的顶吹转炉。目前复吹转炉大都是在顶吹基础上加上各自不同的底吹方法构成的。这些复吹方法大致可以分为以下三类：（1）用惰性气体搅拌熔池，所用气体主要为N2，Ar和CO2，如LD-KG，LD-OTB，LD-AB方法采用小直径多管供气，而LBE法则采用透气砖供气。（2）从炉底吹入部分氧或其他氧化性气体来搅拌熔池。当顶吹用氧时，不论是纯氧、氮与氧混合物或是空气，都需要采用双层套管喷嘴，使氧流得到遮盖以保护炉底耐火材料。通常中心管通O2及CO2，外管遮盖气体用CO2、N2或Ar，或者用天然气。这种底吹方法如DSC-BAP、LD-OB、LD-HC、STB等。（3）除炉底供一部分氧外，还顶吹石灰粉等造渣剂，如K-BOP法等。氧气转炉炼钢从顶吹发展到顶底复吹经历了30多年，现已成世界上主要的炼钢方法，目前转炉钢的比例已达到70%以上。传统的转炉炼钢过程是将高炉来的铁水经混铁炉混匀后兑入转炉，并按一定比例装入废钢，然后降下水冷氧枪以一定的供氧、枪位和造渣制度吹氧冶炼。当达到吹炼终点时，提枪倒炉，测温和取样化验成分，如钢水温度和成分达到目标值范围就出钢。否则，降下氧枪进行再吹。在出钢过程中，向钢包中加入脱氧剂和铁合金进行脱氧、合金化。然后，钢水送模铸场或连铸车间铸锭。近年来，用户对钢材性能和质量的要求越来越高，钢材的应用范围越来越宽广同时钢铁生产企业也对提高产品产量和质量，扩大品种，节约能源和降低成本越来越重视。在这种情况下，转炉生产工艺流程发生了很大变化。铁水预处理、复吹转炉、炉外精选、连铸技术的发展，打破了传统的转炉炼钢模式。目前由单纯用转炉冶炼发展为铁水预处理——复吹转炉吹炼——炉外精料——连铸这一新的工艺流程。这一流程以设备大型化、现代化和连续化为特点。氧气转炉已由原来的主导地位变为新流程的一个环节，主要承担钢水脱