120吨转炉设计开题报告.doc

电气信息工程系
毕业设计开题报告


2013~2014学年机械工程及自动化专业
设计题目 120吨转炉设计


学号
姓名杨小军
指导教师伍毅
日期: 2014年2月 20日
一、国内外研究概况
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。
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。
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。
转炉溅渣后炉龄大幅度提高,如图1所示, 如何实现全程复吹, 提高底吹喷嘴的寿命是全世界钢厂急待解决的重大技术难题。为了解决这一问题, 国内转炉厂发明了炉渣蘑菇头