煉鋼廠，是重工業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)、制造業(yè)、資本集中型工業(yè)、固定資產(chǎn)、工廠類型。煉鋼廠的原材料是鐵礦、煤、炭等，由采礦業(yè)供應(yīng)。由于煉鋼廠是戰(zhàn)略物資生產(chǎn)，所以大多數(shù)國家都是國營企業(yè)。
內(nèi)容簡介
煉鋼廠的主要任務(wù)是將鐵水脫硫、脫磷、脫碳和脫氧合金化，然后將鋼水澆鑄成鋼坯。
生產(chǎn)規(guī)模
煉鋼廠的生產(chǎn)規(guī)模是指該廠年產(chǎn)原鋼的數(shù)量，即合格鋼錠或合格連鑄坯或二者之和的年產(chǎn)量。但對于某一個煉鋼廠來說，還應(yīng)區(qū)分它的“生產(chǎn)能力”和“實際(或計劃)產(chǎn)量”。當設(shè)備運轉(zhuǎn)正常，無意外的外界因素影響時，二者實際上相同。但是由于市場因素或其他原因的影響，某些廠可能開工率不足，這樣實際產(chǎn)量就會低于設(shè)備能力。
煉鋼廠的產(chǎn)量是由企業(yè)鋼材生產(chǎn)的需要決定的。企業(yè)的產(chǎn)品計劃(即鋼材產(chǎn)品的產(chǎn)量、品種、產(chǎn)品規(guī)格等)確定了加工工序和加工設(shè)備類型，再依照加工工序的要求來確定煉鋼廠所應(yīng)提供的鑄坯或鋼錠的質(zhì)量與斷面形狀、尺寸，從而計算出按不同鋼種所需供應(yīng)的坯(或錠)的數(shù)量(噸)。這通常稱為煉鋼廠的產(chǎn)品大綱。
設(shè)計煉鋼廠時首先應(yīng)制定產(chǎn)品大綱(或稱為設(shè)計的產(chǎn)品計劃)，詳細地列出所要熔煉的鋼種，各鋼種具有代表性的若干鋼號；各鋼號的產(chǎn)量及在總產(chǎn)量中所占的比例；各鋼號鑄成連鑄坯(或鋼錠)的斷面形狀與尺寸及定尺長度等。為了便于了解各鋼種的生產(chǎn)流程，還應(yīng)當說明各種鑄坯(或鋼錠)送往哪一個后步加工工序，這樣就可使煉鋼廠的產(chǎn)品品種、產(chǎn)量、所占比例和去向十分清楚地表述出來。
設(shè)計說明
設(shè)計內(nèi)容
1、設(shè)計依據(jù)
煉鋼廠設(shè)計的依據(jù)是甲方或廠家提出的經(jīng)政府有關(guān)部門核準的設(shè)計項目建議書，它可能是整個鋼鐵企業(yè)設(shè)計內(nèi)容的一部分，也可能是單獨的一個煉鋼廠。此外，對于煉鋼廠中部分設(shè)施，如煉鋼爐爐體、連鑄機等單項工程，也可單獨設(shè)計。另外，煉鋼廠設(shè)計的依據(jù)，除了項目建議書外，有一些依據(jù)需由相鄰專業(yè)提供，例如對于轉(zhuǎn)爐全連鑄鋼廠設(shè)計來說，主要包括：
(1)煉鋼的生產(chǎn)規(guī)模，要注明一期和二期，或者是否要留有未來發(fā)展的余地。
(2)產(chǎn)品的品種，包括鋼種和產(chǎn)品尺寸形式(此項可由軋鋼專業(yè)按總?cè)蝿?wù)書轉(zhuǎn)提)。
(3)鐵水成分，包括鐵水中C、Si、Mn、P、S等元素的含量，以及V、Ti、Nb等微量元素的含量(此項可由煉鐵專業(yè)按總?cè)蝿?wù)書轉(zhuǎn)提)。
(4)氧氣轉(zhuǎn)爐的容量和座數(shù)(委托單項轉(zhuǎn)爐設(shè)計時要說明，做全車間設(shè)計時可作指定；如果轉(zhuǎn)爐是在現(xiàn)有廠房內(nèi)的改造項目，則尚需提供轉(zhuǎn)爐周圍的廠房尺寸和圖紙)。
(5)連鑄機澆鑄的各種連鑄坯斷面尺寸、單機的生產(chǎn)能力、要求的連鑄機流數(shù)和臺數(shù)、要求的連鑄機類型(如弧形多點矯直，立彎弧形多點矯直等)和基本半徑。如果連鑄機是在現(xiàn)有廠房內(nèi)增建或改建項目，則需提供連鑄機周圍的廠房尺寸和圖紙。
(6)對于轉(zhuǎn)爐全連鑄煉鋼廠整體設(shè)計，需提供到達車間的基本原料(石灰、螢石、富鐵礦、氧化鐵皮等)的成分和粒度，廢鋼(尤其是外供廢鋼)的類型和品質(zhì)，可供應(yīng)的各種能源的狀況，可供耐火材料(主要是爐襯材料)的類型和品質(zhì)等，并且提出這些物品的運輸方式。
(7)對于轉(zhuǎn)爐全連鑄煉鋼廠整體設(shè)計，甲方或廠家的有關(guān)具體要求，如采用新技術(shù)的水平，已有配套輔助設(shè)備的利用，投資的使用和限定，要求選用的有關(guān)配套設(shè)備如混鐵車容量和爐外精煉的類型等，以及該地區(qū)的有關(guān)風(fēng)俗習(xí)慣等。
(8)我國現(xiàn)有的有關(guān)工業(yè)建設(shè)和生產(chǎn)的法律、制度和規(guī)定等，尤其是關(guān)于鋼材的質(zhì)量品種標準、中華人民共和國環(huán)境保護法、能源政策、勞動保護法及冶金建設(shè)的規(guī)定等，必須嚴格遵守和認真執(zhí)行。
2、目的和基本內(nèi)容
煉鋼廠設(shè)計的目的是要建設(shè)新的生產(chǎn)廠，擴建或改建舊有企業(yè)使之更適合國民經(jīng)濟發(fā)展的需要，提高產(chǎn)量和質(zhì)量，改善生產(chǎn)環(huán)境。設(shè)計的任務(wù)是要對建設(shè)單位作出技術(shù)與經(jīng)濟的詳細規(guī)劃，確定企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)濟狀況、技術(shù)經(jīng)濟指標，以及可能的工程建設(shè)進度計劃。設(shè)計中所擬定的勞動人員編制和建設(shè)投資估算與概算，是企業(yè)招工定額、建立人員編制和申請撥付投資或貸款的依據(jù)。
煉鋼車間設(shè)計一般應(yīng)包括下列各項基本內(nèi)容：
(1)車間工藝設(shè)計；
(2)車間機械設(shè)備設(shè)計；
(3)供電設(shè)施設(shè)計，電訊系統(tǒng)設(shè)計，照明設(shè)計；
(4)給水、排水(包括污水處理)設(shè)計；
(5)廠房通風(fēng)與局部的采暖、通風(fēng)設(shè)計；
(6)廠房與設(shè)備基礎(chǔ)及其他構(gòu)筑物設(shè)計；
(7)環(huán)境保護與安全衛(wèi)生設(shè)計。
顯然上述眾多設(shè)計內(nèi)容應(yīng)由各種專業(yè)設(shè)計人員共同協(xié)作完成，各專業(yè)之間形成一個完整的綜合體，不同專業(yè)為一共同目的而互相協(xié)作，密切配合，并由該項目的總設(shè)計師(項目總負責人)組織、協(xié)調(diào)各方面的設(shè)計工作，完成共同的任務(wù)。
一個鋼鐵廠的設(shè)計工作(或單一的煉鋼車間的設(shè)計工作)是一種多專業(yè)合作的集體創(chuàng)作過程，鋼鐵冶金專業(yè)人員所負責完成的是車間工藝設(shè)計部分。概括地說，工藝設(shè)計的任務(wù)是確定主體工藝流程，選定各項生產(chǎn)設(shè)備(主體設(shè)備的選型或設(shè)計)，解決生產(chǎn)車間各組成部分的布置問題。
3、車間工藝設(shè)計的任務(wù)
車間工藝設(shè)計的任務(wù)是以設(shè)計任務(wù)書為依據(jù)，對下列各項內(nèi)容完成較詳細的設(shè)計與計算，編制設(shè)計說明書，繪制相應(yīng)的圖紙：
(1)制訂詳細的產(chǎn)品方案(產(chǎn)品大綱)；
(2)根據(jù)不同鋼種，制訂生產(chǎn)工藝大綱；
(3)主體設(shè)備的選型，確定設(shè)備數(shù)量、型號等；
(4)選擇各種輔助設(shè)備，提出非標準設(shè)備的設(shè)計工藝要求；
(5)設(shè)計并繪制車間的工藝布置平面圖與剖面圖；
(6)提供水、電、熱力、土建、通風(fēng)、照明、設(shè)備制造及總圖運輸?shù)雀鲗I(yè)設(shè)計所需要的資料；
(7)計算各項原材料的消耗量，計算煉鋼到澆注生產(chǎn)過程的各項技術(shù)經(jīng)濟指標；
(8)編制勞動定員計劃；
(9)鋼錠(坯)生產(chǎn)成本計算或提出成本計算的技術(shù)資料，提出進行技術(shù)經(jīng)濟分析所需要的資料。
由上述各項可見，工藝設(shè)計部分是決定一個廠(或車間)面貌的主要因素，是決定和影響其他專業(yè)設(shè)計的前提條件。正確進行工藝設(shè)計便成為完成設(shè)計任務(wù)、保證設(shè)計質(zhì)量的關(guān)鍵。因此，設(shè)計者必須根據(jù)設(shè)計任務(wù)書所提出的要求，嚴格按照設(shè)計工作所應(yīng)遵循的程序，既避免繁瑣，又不可簡略草率，保證設(shè)計工作的質(zhì)量。
工作程序
為解決總體開發(fā)方案和建設(shè)總體部署等重大問題，需進行總體規(guī)劃或總體設(shè)計。
一般建設(shè)項目的設(shè)計分為初步設(shè)計和施工圖設(shè)計兩個階段。技術(shù)復(fù)雜而又缺乏設(shè)計經(jīng)驗的專業(yè)工程，可以在施工圖設(shè)計前增加技術(shù)設(shè)計，然后在此基礎(chǔ)上編制施工圖設(shè)計。
(1)制訂方案設(shè)計文件，它的目的是滿足編制初步設(shè)計文件和控制概算的需要。
大中型建設(shè)工程的方案設(shè)計是在核準的立項文件的基礎(chǔ)上，對建設(shè)項目進行總體部署和安排，使設(shè)計意圖具體化，細化總平面布局、功能分區(qū)、總體布置、空間組合、交通組織等；細化總建筑面積等各項技術(shù)經(jīng)濟指標。
(2)初步設(shè)計的目的是為了滿足編制施工招標文件、主要設(shè)備材料訂貨和編制施工圖設(shè)計文件等的需要。簡言之，就是要做到六定：定規(guī)模、定設(shè)備、定方案、定總體、定定員和定投資。對于建設(shè)一個煉鋼廠，在做出的初步設(shè)計報告中，首先應(yīng)闡述設(shè)計依據(jù)，然后介紹鋼廠的規(guī)模和產(chǎn)品的方案，生產(chǎn)的工藝流程，生產(chǎn)設(shè)備容量及其基本參數(shù)，車間廠房的組成和基本尺寸，各項生產(chǎn)和原材料及能源的消耗指標，設(shè)計成本和投資總概算，人員配備，各項工藝設(shè)備的性能和所需數(shù)量及其重量，車間平面圖，車間縱橫剖面圖，車間內(nèi)各層平臺平面圖，煉鋼爐爐型及連鑄機輥列圖等。此外，還包括有關(guān)輔助專業(yè)的介紹，如燃氣、氧氣、熱力、供排水、儀表、電力、通風(fēng)、機械化、技術(shù)經(jīng)濟和土建等。
(3)施工設(shè)計的目的應(yīng)當滿足設(shè)備材料采購、非標準設(shè)備制作和施工需要，并注明建設(shè)工程合理使用年限。設(shè)計出進行施工所需的各種工藝施工圖紙，如車間平面與剖面總圖、爐型及砌磚圖、吹氧噴頭圖和中間包砌磚圖等，主要是為有關(guān)專業(yè)的施工圖提供工藝條件和要求。
安全預(yù)防
煉鋼廠最為常見、危害最大的安全事故主要是高溫熔融物遇水爆炸和燙傷。
1．防爆安全措施
鋼水、鐵水、鋼渣等高溫熔融物與水接觸就會發(fā)生爆炸。當lkg水完全變成蒸汽后，其體積要增大約1500倍，破壞力極大。
煉鋼廠因為熔融物遇水爆炸的情況主要有：轉(zhuǎn)爐、平爐氧槍，轉(zhuǎn)爐的煙罩，連鑄機的結(jié)晶器的高、中壓冷卻水泄漏，穿透熔融物而爆炸；煉鋼爐、精煉爐、連鑄結(jié)晶器的水冷件因為回水堵塞，造成繼續(xù)受熱而引起爆炸；煉鋼爐、鋼包、鐵水罐、中間包、渣罐漏鋼、漏渣及傾翻時發(fā)生爆炸；往潮濕的鋼包、鐵水罐、中間包、渣罐中盛裝鋼水、鐵水、液渣時發(fā)生爆炸；向有潮濕廢物及積水的罐坑、渣坑中放熱罐、放渣、翻渣時引起的爆炸；向煉鋼爐內(nèi)加入潮濕料時引起的爆炸；鑄鋼系統(tǒng)漏鋼與潮濕地面接觸發(fā)生爆炸。
防止熔融物遇水爆炸的主要措施是，對冷卻水系統(tǒng)要保證安全供水，水質(zhì)要凈化，不得泄漏；物料、容器、作業(yè)場所必須干燥。
轉(zhuǎn)爐和平爐是通過氧槍向熔池供氧來強化冶煉的。氧槍系統(tǒng)是由氧槍、氧氣管網(wǎng)、水冷管網(wǎng)、高壓水泵房、一次儀表室、卷揚及測控儀表等組成，如使用、維護不當，會發(fā)生燃爆事故。氧氣管網(wǎng)如有銹渣、脫脂不凈，容易發(fā)生氧氣爆炸事故，因此氧氣管道應(yīng)避免采用急彎，采取減慢流速、定期吹掃氧管、清掃過濾器脫脂等措施防止燃爆事故。如氧槍中氧氣的壓力過低，可造成氧槍噴孔堵塞，引起高溫熔池產(chǎn)生的燃氣倒灌回火而發(fā)生燃爆事故。因此要嚴密監(jiān)視氧壓，一旦氧壓降低要采取緊急措施，并立即上報；氧槍噴孔發(fā)生堵塞要及時檢查處理。因誤操作造成氧槍冷卻系統(tǒng)回水不暢，槍內(nèi)積水汽化，阻止高壓冷卻水進入氧槍，可能引起氧槍爆炸，如冷卻水不能及時停水，冷卻水可能進入熔池而引發(fā)更嚴重的8·12天津濱海新區(qū)爆炸事故。因此氧槍的冷卻水回水系統(tǒng)要裝設(shè)流量表和壓力表，吹氧作業(yè)時要嚴密監(jiān)視回水情況，要加強人員技術(shù)培訓(xùn)，增強責任心，防止誤操作。
2．燙傷事故的預(yù)防
鐵、鋼、渣的溫度達1250～1670℃時，熱輻射很強，又易于噴濺，加上設(shè)備及環(huán)境溫度高，起重掉運、傾倒作業(yè)頻繁，作業(yè)人員極易發(fā)生燙傷事故。防止燙傷事故應(yīng)采取下列措施：定期檢查、檢修煉鋼爐、混鐵爐、混鐵車及鋼包、鐵水罐、中間包、渣罐及其吊運設(shè)備、運輸線路和車輛，并加強維護，避免穿孔、滲漏，以及起重機斷繩、罐體斷耳和傾翻；防止鐵水、鋼水、渣等熔融物與水接觸發(fā)生爆炸、噴濺事故；過熱蒸汽管線、氧氣管線等必須包扎保溫，不允許裸露；法蘭、閥門應(yīng)定期檢修，防止誤操作；搞好個人防護，上崗必須穿戴工作服、工作鞋、防護手套、安全帽、防護眼鏡和防護罩；盡可能提高技術(shù)裝備水平，減少人員燙傷的機會。
此外，煉鋼廠房結(jié)構(gòu)和作業(yè)環(huán)境對有效地避免和預(yù)防生產(chǎn)安全事故的發(fā)生也有相當重要的影響。在設(shè)計施工煉鋼廠房時，應(yīng)考慮其結(jié)構(gòu)能夠承受高溫輻射；具有足夠的強度和剛度，能承受鋼包、鐵水罐、鋼錠和鋼坯等載荷和碰撞而不會變形；有寬敞的作業(yè)環(huán)境，通風(fēng)采光良好，有利于散熱和排放煙氣，并充分考慮人員作業(yè)時的安全要求。
參考資料 >