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冶金專業(yè)論文開題報告
冶金技術專業(yè)是一門基于資源開發(fā)利用和鋼鐵材料生產(chǎn)過程的學科。下面,小編為大家分享冶金專業(yè)論文開題報告,希望對大家有所幫助!
一、題目來源背景
現(xiàn)階段,我國城鎮(zhèn)化。工業(yè)化任務依然繁重,內需潛力巨大鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本面沒有大的變化。必須抓住機遇,制定實施鋼鐵產(chǎn)業(yè)結構調整和振興規(guī)劃,促進鋼鐵產(chǎn)業(yè)平穩(wěn)運行。健康發(fā)展。
據(jù)最新統(tǒng)計,我過鋼鐵產(chǎn)能已經(jīng)7億噸,重長遠的發(fā)展趨勢看,新建中的小規(guī)模的煉鋼項目相對較少,隊系統(tǒng)的升級和技術改造將成為主要方向。
1.1現(xiàn)階段我國鋼鐵工業(yè)面臨的主要問題有以下幾點:
1.1.1品種的質量有待升級。我國鋼材產(chǎn)品實物質量整體水平仍然不高,只有約30%可以達到國際先進水平,產(chǎn)品質量不穩(wěn)定,下游行業(yè)不能高效科學的使用鋼材。少數(shù)關鍵品種剛人需要依賴進口,高強度耐腐蝕長壽命減量化等高性能產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)技術水平有待進一步提高。
1.1.2布局調整進展緩慢。
1.1.3自主創(chuàng)新能力不強。我國重點統(tǒng)計鋼鐵企業(yè)研發(fā)投入只占主營業(yè)務收入的1.1%,遠低于發(fā)達國家百分之三的水平,主要設備仍然主要需要引進非高爐煉鐵,近終形連鑄連軋等前沿技術投入不足。
1.2我國氧氣轉爐煉鋼的現(xiàn)狀與技術進步
1.2.1我國氧氣轉爐煉鋼研究現(xiàn)狀:進入新世紀以來,我國氧氣轉爐技術進入高速發(fā)展階段。從生產(chǎn)品種上分析,小中型轉爐以生產(chǎn)普通建筑用剛為主,主要和小方坯連鑄機配套使用,通常采用鐵水預處理,計算機終點控制和爐外精煉等先進工藝裝備。大中型轉爐是今后主流型,目前,絕大多數(shù)大中型轉爐均采用鐵水預處理,爐外精煉,計算機終點動態(tài)控制等先進技術,裝備精良工藝流程先進。
1.2.2鐵水脫硫預處理的技術進步:近幾年國內大力發(fā)展鎂脫硫鐵水預處理工藝,先后引進美國。歐洲和俄羅斯的鐵水脫硫工藝,比較了混合噴吹法。復合噴吹法和純鎂噴吹法三種工藝。實踐證明,采用噴鎂脫硫工藝優(yōu)越于以KR法為代表的石灰劑脫硫方法。
1.3轉爐煉鋼技術的進步
1.3.1長壽轉爐技術
濺渣護爐技術的研發(fā)開發(fā)和推廣應用工作,是轉爐爐齡大幅提高。
1.3.2長壽復吹工藝
爐渣蘑菇頭保護底吹透氣磚技術的研發(fā)與應用,使得底吹的噴嘴的一次壽命與爐齡同步,并且保證復吹比百分之百,實現(xiàn)全程復吹,提高了底吹噴嘴的壽命。
1.3.3復吹強化冶煉技術
提高供氧強度,縮短吹煉時間;加快生產(chǎn)節(jié)奏,提高轉爐作業(yè)率適當擴大裝入量,提高莊路利用系數(shù),借鑒小轉爐的強化冶煉的成功經(jīng)驗。
1.3.4精煉新工藝
精煉手段有渣洗。真空。攪拌加熱。噴吹。爐外精煉的方法都是一種或幾種精煉手段的綜和利用,如LF.RH.DH.VOD.VAD.CAS-OB.ASEA-SKF等
1.3.5連鑄新工藝
a.連鑄坯熱送熱裝技術。其利用鑄坯的物理熱,節(jié)約能耗;提高成才率,節(jié)約金屬消耗;簡化生產(chǎn)工藝流程,節(jié)約生產(chǎn)費用,減少工序,縮短生產(chǎn)周期;提高了產(chǎn)品質量,采用無缺陷鑄坯軋制。
b.連鑄坯直接軋制,有利于節(jié)能,降低生產(chǎn)費用。c.連鑄機高溫出坯技術。
d.近終形連鑄技術:跑板坯連鑄。薄帶連鑄。異形坯連鑄。中空圓坯連鑄。e.提高拉速,提高作業(yè)率,實現(xiàn)多爐連鑄,實現(xiàn)連鑄機的高效連鑄。
1.4節(jié)能環(huán)保技術
1.4.1三干技術的研發(fā)與應用減少水的用量和廢水的排放,串級供水技術實現(xiàn)水的循環(huán)利用。
1.4.2干法除塵,濕法除塵,重力除塵對煙塵進行回收利用。
1.4.3尾氣的回收利用。
1.4.4.鋼渣水淬。風淬。盤潑水冷等工藝實現(xiàn)鋼渣的處理及利用
就此老師根據(jù)目前我國轉爐煉鋼生產(chǎn)車間的規(guī)模進行精心安排設計一座年產(chǎn)良坯280萬噸的轉爐煉鋼車間,意在將我們學生的基礎知識和專業(yè)知識加以綜和應用,培養(yǎng)我們的動手動腦能力,并結合現(xiàn)有先進技術,對鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)工藝車間工藝布置及主體設備進行設計和計算從而對鋼鐵生產(chǎn)過程具有更加深刻的理解,為我們以后在鋼廠的工作打下良好的基礎。
二、主要研究內容、應用價值、改進及創(chuàng)新
2.主要研究內容
研究內容包括設計說明書和圖紙兩個部分。
2.1設計說明書
2.1.1中英文摘要。關鍵詞
2.1.2.緒論
2.1.3產(chǎn)品方案設計
2.1.4.工藝流程設計
2.1.5轉爐容量和座數(shù)的確定
2.1.6煉鋼車間主體設備設計計算(包括轉爐爐型。供氣級氧槍設計。精煉方法設備。連鑄設備)
2.1.7轉爐煉鋼廠輔助設備設計計算(包括鐵水供應系統(tǒng)。廢鋼供應系統(tǒng)。出鋼除渣設備。煙氣凈化回收系統(tǒng))
2.1.8生產(chǎn)規(guī)模的確定及轉爐車間主廠房的工藝布置和尺寸選擇(包括車間主廠房的加料跨。爐子跨。精煉跨。澆鑄跨的布置形式及主要尺寸的設計確定)
2.1.9應用專題研究
2.1.10結論。參考文獻
2.2設計圖紙
2.2.1轉爐煉鋼車間平面布置圖
2.2.2車間橫剖面圖一張
2.2.3車間爐子跨縱剖圖一張
3.研究思路及方案
3.1.1根據(jù)設計內容,書寫中英文摘要。關鍵詞。
3.1.2查閱專業(yè)文獻,結合實習,收集當前轉爐煉鋼工藝技術,車間設備設計等資料完成文獻綜述。
3.1.3.考慮經(jīng)濟。能源。環(huán)保節(jié)能等因素,更具不同鋼種的要求設計工藝流程。主體流程;預處理-轉爐-(LF或RH0精煉-連鑄。
3.1.4根據(jù)設計生產(chǎn)規(guī)模,結合目前生產(chǎn)實際計算確定合理的轉爐容量和座數(shù)。
3.1.5設計建造年產(chǎn)良坯280萬噸的煉鋼車間,根據(jù)產(chǎn)品大綱。主體生產(chǎn)設備。前后生產(chǎn)工序等綜合因素確定車間的工藝布置與尺寸。車間主廠房的加料跨。爐子跨。精煉跨。澆鑄跨的布置形式及主要的設計確定應有根據(jù)的引用文獻或生產(chǎn)實踐資料。
3.1.6更具設計內容得出結論。列出參考文獻
4.繪圖部分
4.1轉爐車間品面布置圖。根據(jù)產(chǎn)品方案。轉爐容量和座數(shù),主體設備,輔助設備等,通過合理的工藝布置(包括加料跨,爐子跨。精煉跨。澆鑄跨等)和尺寸懸著繪制轉爐煉鋼車間平面圖。
4.2車間橫剖圖。
4.3車間爐子跨縱剖圖。
5.煉鋼設計的意義及目的
5.1鋼鐵工業(yè)在國民生產(chǎn)中的地位
鋼鐵是用途最廣泛金屬材料,人類使用的金屬中,鋼鐵占90%以上。人們的生活離不開鋼鐵,人們從事生產(chǎn)或其他生活所用的工具和設施也都要使用鋼鐵。鋼鐵產(chǎn)量往往是衡量一個國家工業(yè)水平和生產(chǎn)能力的重要標志,鋼鐵的質量和品種對國名經(jīng)濟的其他工業(yè)部門產(chǎn)品的質量都有極大的影響。
世界經(jīng)濟發(fā)展到今天的水平,鋼鐵作為最重要的基礎材料之一的地位依然未受到根本性影響,而且在可以預見的范圍內,這個地位也不會因世界新技術和新材料的進步而消弱?v觀世界的主要發(fā)達國家的經(jīng)濟發(fā)展史,不難看出鋼鐵材料工業(yè)的發(fā)展在美國、前蘇聯(lián)、日本、英國、德國、法國等國家的經(jīng)濟發(fā)展中都起到了決定性作用。這些國家和地區(qū)鋼鐵工業(yè)的迅速發(fā)展和壯大對于推動其汽車、造船、機械、電器等工業(yè)的發(fā)展和經(jīng)濟騰飛都發(fā)揮了至關重要的作用。
21世紀是我國鋼鐵行業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略機遇期,20世紀現(xiàn)代化鋼鐵廠向21世紀初先進鋼鐵廠的轉變是社會發(fā)展的需求,也是歷史的必然。21世紀初先進鋼鐵廠的基本理念是:實現(xiàn)全部鋼材超純凈化,建立大批量、低成本、穩(wěn)定生產(chǎn)超純凈鋼的生產(chǎn)體系,實現(xiàn)超純凈鋼生產(chǎn)的高效化和建立起可循環(huán)的鋼鐵生產(chǎn)流程。為實現(xiàn)21世紀初先進煉鋼廠的技術理念,需要開發(fā)轉爐超純凈鋼生產(chǎn)工藝、超純凈鋼高效化生產(chǎn)技術和建立新一代可循環(huán)鋼鐵流程。
轉爐煉鋼是當今世界上最主要的煉鋼方法,目前全世界有60%、我國有80%的鋼是由轉爐冶煉的。自1856年貝塞麥發(fā)明酸性轉爐煉鋼方法后,在近百年內轉爐煉鋼的方法經(jīng)歷了一系列的變革。尤其是近十年中,轉爐煉鋼規(guī)模迅速擴大,產(chǎn)量不斷增長,技術不斷更新,轉爐的公稱容量由最初的十幾噸發(fā)展到了現(xiàn)如今的幾百噸。以轉爐為中心的高爐鐵水-預處理-氧氣轉爐-爐外精煉-連鑄連軋工藝,經(jīng)過優(yōu)化組合、結構調整,已經(jīng)成為現(xiàn)代大型鋼鐵廠普遍采用的、具有鋼鐵產(chǎn)品制造、能源轉換、社會部分大宗廢棄物的處理、消納功能的模式。而這一模式下提高轉爐鋼水超純凈度的關鍵技術是鐵水預處理工藝,主要包括鐵水脫硫和轉爐鐵水“三脫”預處理。
5.2鋼鐵工業(yè)的發(fā)展前景
隨著社會發(fā)展和科技進步,鋼鐵工業(yè)市場競爭已經(jīng)不僅僅是價格、質量的競爭,而是包括價格/成本、質量/品種,資本回收時間、產(chǎn)品供貨速度、過程服務、環(huán)境友好等多方面、多因素的綜合競爭。不容置疑的是,鋼鐵生產(chǎn)采用先進的工藝和設備,實現(xiàn)低成本、高質量、低消耗、多品種、少污染、高勞動生產(chǎn)率,不但是我國鋼鐵工業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展走向鋼鐵強國的必由之路,也是我國鋼鐵企業(yè)在激烈的國內外市場競爭中取得成功的必要條件。
基于上述現(xiàn)狀和社會要求,現(xiàn)代鋼鐵廠設計的目的主要是建設新的生產(chǎn)廠,擴建或改建舊有企業(yè)使之更適應國民經(jīng)濟發(fā)展的需要,提高產(chǎn)量、質量,減少原材料的消耗,改善生產(chǎn)環(huán)境。
現(xiàn)代化的鋼鐵企業(yè)已經(jīng)成為各國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措,加拿大美國等國家從二十世紀九十年代就開始規(guī)劃建設生態(tài)工業(yè)示范園區(qū),丹麥的卡倫堡生態(tài)工業(yè)區(qū)是目前國際上最成功的生態(tài)工業(yè)園區(qū)?v觀包括我國在內的各國時間可以看出,建設生態(tài)化鋼鐵企業(yè)不但可降低能源和資源消耗、減輕大氣環(huán)境負荷,而且還可提高整個企業(yè)利潤水平。因此,建設生態(tài)化的鋼鐵企業(yè),是我國鋼鐵工業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,走向鋼鐵強國的必由之路。
三、進度安排
第4周查閱文獻
第5、6周開題報告并做成車間組成和工藝布置的選擇第7周轉爐爐型設計第8周氧槍設計
第9周煙氣凈化系統(tǒng)設計
第10周爐外精煉選擇及設計、連鑄設計第11周轉爐車間原材料供應系統(tǒng)設計
第12、13周主廠房主要尺寸設計、CAD繪制車間圖紙第14周撰寫設計說明書第15周畢業(yè)答辯
四、主要參考文獻
(外文參考文獻不少于2篇)
(參考文獻10篇以上,其中外文參考文獻不少于2篇)
1)煉鋼設計原理馮聚和編著化學工業(yè)出版社
2)煉鋼工藝及設備蔣仲樂主編冶金工業(yè)出版社
3)煉鋼設計參考資料(工藝設計部分)冶金工業(yè)出版社
4)煉鋼設計參考資料(通用資料部分)冶金工業(yè)出版社
5)氧氣轉爐煙氣凈化與回收設計參考資料冶金工業(yè)出版社
6)鐵水預處理與爐外精煉馮聚和編著冶金工業(yè)出版社
7)鋼鐵廠設計原理李傳新冶金工業(yè)出版社
8)現(xiàn)代轉爐煉鋼戴云閣等冶金工業(yè)出版社
9)Johnr.Stubbles,SteelmakingConferenceProccedings1986:367
10)YamruiWu.TheChinesesteelindustry-reccntdevelopmentsandprospects[J].DeparmentofEconomicsUniversityofwesternAustraliaNedlandsWA6907Australia,2000
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