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冶金专业论文开题报告范文

时间:2016-03-10 来源:未知 作者:小韩致谢 本文字数:3962字

  一、题目来源背景

  现阶段,我国城镇化。工业化任务依然繁重,内需潜力巨大钢铁产业发展的基本面没有大的变化。必须抓住机遇,制定实施钢铁产业结构调整和振兴规划,促进钢铁产业平稳运行。健康发展。

  据最新统计,我过钢铁产能已经7亿吨,重长远的发展趋势看,新建中的小规模的炼钢项目相对较少,队系统的升级和技术改造将成为主要方向。
  
  1.1现阶段我国钢铁工业面临的主要问题有以下几点:

  1.1.1品种的质量有待升级。我国钢材产品实物质量整体水平仍然不高,只有约30%可以达到国际先进水平,产品质量不稳定,下游行业不能高效科学的使用钢材。少数关键品种刚人需要依赖进口,高强度耐腐蚀长寿命减量化等高性能产品研发和生产技术水平有待进一步提高。
  
  1.1.2布局调整进展缓慢。

  1.1.3自主创新能力不强。我国重点统计钢铁企业研发投入只占主营业务收入的1.1%,远低于发达国家百分之三的水平,主要设备仍然主要需要引进非高炉炼铁,近终形连铸连轧等前沿技术投入不足。
  
  1.2我国氧气转炉炼钢的现状与技术进步

  1.2.1我国氧气转炉炼钢研究现状:进入新世纪以来,我国氧气转炉技术进入高速发展阶段。从生产品种上分析,小中型转炉以生产普通建筑用刚为主,主要和小方坯连铸机配套使用,通常采用铁水预处理,计算机终点控制和炉外精炼等先进工艺装备。大中型转炉是今后主流型,目前,绝大多数大中型转炉均采用铁水预处理,炉外精炼,计算机终点动态控制等先进技术,装备精良工艺流程先进。

  1.2.2铁水脱硫预处理的技术进步:近几年国内大力发展镁脱硫铁水预处理工艺,先后引进美国。欧洲和俄罗斯的铁水脱硫工艺,比较了混合喷吹法。复合喷吹法和纯镁喷吹法三种工艺。实践证明,采用喷镁脱硫工艺优越于以KR法为代表的石灰剂脱硫方法。

  1.3转炉炼钢技术的进步
  
  1.3.1长寿转炉技术

  溅渣护炉技术的研发开发和推广应用工作,是转炉炉龄大幅提高。
  
  1.3.2长寿复吹工艺

  炉渣蘑菇头保护底吹透气砖技术的研发与应用,使得底吹的喷嘴的一次寿命与炉龄同步,并且保证复吹比百分之百,实现全程复吹,提高了底吹喷嘴的寿命。
  
  1.3.3复吹强化冶炼技术

  提高供氧强度,缩短吹炼时间;加快生产节奏,提高转炉作业率适当扩大装入量,提高庄路利用系数,借鉴小转炉的强化冶炼的成功经验。

  1.3.4精炼新工艺

  精炼手段有渣洗。真空。搅拌加热。喷吹。炉外精炼的方法都是一种或几种精炼手段的综和利用,如LF.RH.DH.VOD.VAD.CAS-OB.ASEA-SKF等
  
  1.3.5连铸新工艺

  a.连铸坯热送热装技术。其利用铸坯的物理热,节约能耗;提高成才率,节约金属消耗;简化生产工艺流程,节约生产费用,减少工序,缩短生产周期;提高了产品质量,采用无缺陷铸坯轧制。

  b.连铸坯直接轧制,有利于节能,降低生产费用。c.连铸机高温出坯技术。

  d.近终形连铸技术:跑板坯连铸。薄带连铸。异形坯连铸。中空圆坯连铸。e.提高拉速,提高作业率,实现多炉连铸,实现连铸机的高效连铸。
  
  1.4节能环保技术

  1.4.1三干技术的研发与应用减少水的用量和废水的排放,串级供水技术实现水的循环利用。

  1.4.2干法除尘,湿法除尘,重力除尘对烟尘进行回收利用。
  
  1.4.3尾气的回收利用。

  1.4.4.钢渣水淬。风淬。盘泼水冷等工艺实现钢渣的处理及利用

  就此老师根据目前我国转炉炼钢生产车间的规模进行精心安排设计一座年产良坯280万吨的转炉炼钢车间,意在将我们学生的基础知识和专业知识加以综和应用,培养我们的动手动脑能力,并结合现有先进技术,对钢铁企业生产工艺车间工艺布置及主体设备进行设计和计算从而对钢铁生产过程具有更加深刻的理解,为我们以后在钢厂的工作打下良好的基础。

  二、主要研究内容、应用价值、改进及创新

  2.主要研究内容

  研究内容包括设计说明书和图纸两个部分。
  
  2.1设计说明书

  2.1.1中英文摘要。关键词
  
  2.1.2.绪论

  2.1.3产品方案设计
  
  2.1.4.工艺流程设计

  2.1.5转炉容量和座数的确定

  2.1.6炼钢车间主体设备设计计算(包括转炉炉型。供气级氧枪设计。精炼方法设备。连铸设备)

  2.1.7转炉炼钢厂辅助设备设计计算(包括铁水供应系统。废钢供应系统。出钢除渣设备。烟气净化回收系统)

  2.1.8生产规模的确定及转炉车间主厂房的工艺布置和尺寸选择(包括车间主厂房的加料跨。炉子跨。精炼跨。浇铸跨的布置形式及主要尺寸的设计确定)
  
  2.1.9应用专题研究
  
  2.1.10结论。参考文献
  
  2.2设计图纸

  2.2.1转炉炼钢车间平面布置图
  
  2.2.2车间横剖面图一张
  
  2.2.3车间炉子跨纵剖图一张

    3.研究思路及方案

  3.1.1根据设计内容,书写中英文摘要。关键词。

  3.1.2查阅专业文献,结合实习,收集当前转炉炼钢工艺技术,车间设备设计等资料完成文献综述。

  3.1.3.考虑经济。能源。环保节能等因素,更具不同钢种的要求设计工艺流程。主体流程;预处理-转炉-(LF或RH0精炼-连铸。

  3.1.4根据设计生产规模,结合目前生产实际计算确定合理的转炉容量和座数。
  
  3.1.5设计建造年产良坯280万吨的炼钢车间,根据产品大纲。主体生产设备。前后生产工序等综合因素确定车间的工艺布置与尺寸。车间主厂房的加料跨。炉子跨。精炼跨。浇铸跨的布置形式及主要的设计确定应有根据的引用文献或生产实践资料。
  
  3.1.6更具设计内容得出结论。列出参考文献
  
  4.绘图部分

  4.1转炉车间品面布置图。根据产品方案。转炉容量和座数,主体设备,辅助设备等,通过合理的工艺布置(包括加料跨,炉子跨。精炼跨。浇铸跨等)和尺寸悬着绘制转炉炼钢车间平面图。
  
  4.2车间横剖图。

  4.3车间炉子跨纵剖图。
  
  5.炼钢设计的意义及目的
  
  5.1钢铁工业在国民生产中的地位

  钢铁是用途最广泛金属材料,人类使用的金属中,钢铁占90%以上。人们的生活离不开钢铁,人们从事生产或其他生活所用的工具和设施也都要使用钢铁。钢铁产量往往是衡量一个国家工业水平和生产能力的重要标志,钢铁的质量和品种对国名经济的其他工业部门产品的质量都有极大的影响。

  世界经济发展到今天的水平,钢铁作为最重要的基础材料之一的地位依然未受到根本性影响,而且在可以预见的范围内,这个地位也不会因世界新技术和新材料的进步而消弱。纵观世界的主要发达国家的经济发展史,不难看出钢铁材料工业的发展在美国、前苏联、日本、英国、德国、法国等国家的经济发展中都起到了决定性作用。这些国家和地区钢铁工业的迅速发展和壮大对于推动其汽车、造船、机械、电器等工业的发展和经济腾飞都发挥了至关重要的作用。

  21世纪是我国钢铁行业发展的重要战略机遇期,20世纪现代化钢铁厂向21世纪初先进钢铁厂的转变是社会发展的需求,也是历史的必然。21世纪初先进钢铁厂的基本理念是:实现全部钢材超纯净化,建立大批量、低成本、稳定生产超纯净钢的生产体系,实现超纯净钢生产的高效化和建立起可循环的钢铁生产流程。为实现21世纪初先进炼钢厂的技术理念,需要开发转炉超纯净钢生产工艺、超纯净钢高效化生产技术和建立新一代可循环钢铁流程。

  转炉炼钢是当今世界上最主要的炼钢方法,目前全世界有60%、我国有80%的钢是由转炉冶炼的。自1856年贝塞麦发明酸性转炉炼钢方法后,在近百年内转炉炼钢的方法经历了一系列的变革。尤其是近十年中,转炉炼钢规模迅速扩大,产量不断增长,技术不断更新,转炉的公称容量由最初的十几吨发展到了现如今的几百吨。以转炉为中心的高炉铁水-预处理-氧气转炉-炉外精炼-连铸连轧工艺,经过优化组合、结构调整,已经成为现代大型钢铁厂普遍采用的、具有钢铁产品制造、能源转换、社会部分大宗废弃物的处理、消纳功能的模式。而这一模式下提高转炉钢水超纯净度的关键技术是铁水预处理工艺,主要包括铁水脱硫和转炉铁水“三脱”预处理。

  5.2钢铁工业的发展前景

  随着社会发展和科技进步,钢铁工业市场竞争已经不仅仅是价格、质量的竞争,而是包括价格/成本、质量/品种,资本回收时间、产品供货速度、过程服务、环境友好等多方面、多因素的综合竞争。不容置疑的是,钢铁生产采用先进的工艺和设备,实现低成本、高质量、低消耗、多品种、少污染、高劳动生产率,不但是我国钢铁工业实现可持续发展走向钢铁强国的必由之路,也是我国钢铁企业在激烈的国内外市场竞争中取得成功的必要条件。

  基于上述现状和社会要求,现代钢铁厂设计的目的主要是建设新的生产厂,扩建或改建旧有企业使之更适应国民经济发展的需要,提高产量、质量,减少原材料的消耗,改善生产环境。

  现代化的钢铁企业已经成为各国实现可持续发展的重要举措,加拿大美国等国家从二十世纪九十年代就开始规划建设生态工业示范园区,丹麦的卡伦堡生态工业区是目前国际上最成功的生态工业园区。纵观包括我国在内的各国时间可以看出,建设生态化钢铁企业不但可降低能源和资源消耗、减轻大气环境负荷,而且还可提高整个企业利润水平。因此,建设生态化的钢铁企业,是我国钢铁工业实现可持续发展,走向钢铁强国的必由之路。

  三、进度安排

  第4周查阅文献

  第5、6周开题报告并做成车间组成和工艺布置的选择第7周转炉炉型设计第8周氧枪设计

  第9周烟气净化系统设计

  第10周炉外精炼选择及设计、连铸设计第11周转炉车间原材料供应系统设计

  第12、13周主厂房主要尺寸设计、CAD绘制车间图纸第14周撰写设计说明书第15周毕业答辩

  四、主要参考文献
  
  (外文参考文献不少于2篇)

  (参考文献10篇以上,其中外文参考文献不少于2篇)
  
  1)炼钢设计原理冯聚和编着化学工业出版社
  2)炼钢工艺及设备蒋仲乐主编冶金工业出版社
  3)炼钢设计参考资料(工艺设计部分)冶金工业出版社
  4)炼钢设计参考资料(通用资料部分)冶金工业出版社
  5)氧气转炉烟气净化与回收设计参考资料冶金工业出版社
  6)铁水预处理与炉外精炼冯聚和编着冶金工业出版社
  7)钢铁厂设计原理李传新冶金工业出版社
  8)现代转炉炼钢戴云阁等冶金工业出版社
  9)Johnr.Stubbles,SteelmakingConferenceProccedings1986:367
  10)YamruiWu.TheChinesesteelindustry-reccntdevelopmentsandprospects[J].DeparmentofEconomicsUniversityofwesternAustraliaNedlandsWA6907Australia,2000

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