
新建年产150万吨管坯的电炉炼钢分厂工艺设计—毕业设计说明书.docx
54页年产150万吨管坯的电炉炼钢分厂工艺设计摘要本设计主要是为了阐述当今电弧炉的发展概况以及电弧炉未来发展前景,结合本专业所学的理论知识,设计年产150万吨管坯的电弧炉炼钢车间,根据国内外炼钢技术的发展趋势、钢铁产品的发展方向,选择了先进且有较大发展余地的短流程工艺:原料、废钢一超高功率电弧炉一LF炉精炼一VOD炉精炼一连铸通过产品大纲的确定、电弧炉炼钢的物料平衡与热平衡计算、电弧炉的炉型设计、连铸设备选择、车间工艺设计及车间总体布置,确定了以一座180吨超高功率电弧炉、一台LF精炼炉及一台连铸机为主要生产设备设计方案以技术新、效益高为原则,充分体现了先进、灵活、多功能的特点,具备可持续发展性提交的内容包括设计说明书一份(含专题和冶金专业相关外文文献译文各一篇),电弧炉炉型图、车间平面布置图和剖面图各一张关键词:电弧炉发展,超高功率电弧炉(UHP),EBT,LF精炼炉,V0D精炼炉,工艺设计ADesignonElectronicArcFurnaceSteelPlantWithAnAnnualProductivityof0.9mtTonsSlabAbstractThisisdesignedtothisdevelopmentsurveyofcurrentelectricarcfurnace(eaffuturedevelopmentprospectsandcombinedwiththeprofessionaltheoriesknowledge,Electricarcfurnacesteelmakingworkshopdesignedannualoutputof1.8milliontonsofbillets.accordingtothedomesticandforeignsteelmakingtechnologydevelopmenttrend,steelproducts,chosethedevelopmentdirectionofadvancedandhavelargerdevelopmentroomofshortflowprocess:rawmaterials,scrapandhighpowerelectricarcfurnaceandfurnacerefining-VODfurnaceLFcastingandrefining.Throughproductsoutlineascertained,eafmaterialbalanceandthethermalequilibriumcalculation,eaffurnacetypedesign,equipmentselection,workshopcastingprocessdesignandworkshoplayout,identifiedwitha200tonsofhighpowerelectricarcfurnace,aLFfinerandacastermainproductionequipment.ForDesignschemestotechnologyandnewandhighefficiencyfortheprinciple,fullyembodiestheadvanced,flexible,multi-functioncharacteristics,withsustainabledevelopment.Thecontentincludesthedesignspecificationssubmitteda(includingprojectandmetallurgyprofessionaltranslationdocumentseachanarticle),eaffurnacetypefigure,sectioneachone.related foreignworkshop layout andVOD process desigKeywords:development,UHP-EAF,Steelmaking,LF,1.5.1国内外电炉炼钢技术发展趋势 101 综述11.1 电弧炉简介11.1.1 电弧炉炼钢发展概况11.1.2 电弧炉分类21.1.3 电炉炼钢的发展31.2 电弧炉炼钢的新技术31.2.1 超高功率电弧炉技术31.2.2 强化供氧技术41.2.3 电弧炉智能控制技术(专家系统)41.2.4 直流电弧炉技术41.2.5 热装铁水技术51.2.6 电弧炉偏心炉底出钢技术51.3 电弧炉发展现状61.4 我国电弧炉发展方向及预测71.4.1 我国电弧炉炼钢的发展重点71.4.2 我国电弧炉炼钢的发展展望81.4.3 电炉钢产量81.4.4 废钢替代品91.4.5 装备水平和工艺特点91.4.6 节能减排技术91.5.2欧洲的电弧炉发展计划102电弧炉炼钢车间的设计方案122.1 电炉车间生产能力计算122.1.1 电炉容量和台数的确定122.1.2 电炉车间生产技术指标122.2 电炉车间设计方案132.2.1 电炉炼钢车间设计与建设的基础材料132.2.2 电炉炼钢车间的组成142.2.3 电炉各车间的布置情况143电弧炉炉型设计163.1 电弧炉炉型设计163.1.1 电弧炉炉型163.1.2 熔池的形状和尺寸163.1.3 熔化室的尺寸173.1.4 炉衬厚度183.1.5 工作门和出钢口183.2 偏心底出钢箱的设计193.2.1 出钢箱切角错误!未定义书签。
3.2.2 出钢箱高度错误!未定义书签3.2.3 机械装置错误!未定义书签3.2.4 出钢口直径的确定错误!未定义书签3.3电弧炉变压器容量和参数的确定 195.2.6其他布置 443.3.2 电压级数213.3.3 电极直径的确定223.3.4 电极心圆的尺寸223.4水冷挂渣炉壁设计223.4.1 水冷挂渣炉壁参数的选择错误!未定义书签3.4.2 炉壁水冷组件管径的选择错误!未定义书签3.4.3 水冷炉盖的设计错误!未定义书签4电弧炉炼钢物料平衡和热平衡224.1熔化期的物料平衡224.2氧化期的物料平衡304.3热平衡计算354.4计算热支出Q365电弧炉炼钢车间工艺布置405.1 原料跨405.1.1 原料跨的宽度425.1.2 原料跨总长度确定425.2 炉子跨整体布置425.2.1 炉子跨工作平台高度425.2.2 炉子的变压器室和控制室425.2.3 电弧炉出渣和炉渣处理435.2.4 炉子跨的长度、跨度、高度435.3 精炼跨445.3.1 整体布置445.3.2 LF精炼炉的工艺布置445.3.3 钢包回转台的布置445.3.4 其他布置455.4 连铸跨455.4.1 总体布置455.4.2 连铸机操作平台的高度、长度、宽度455.4.3 连铸机总高和本跨吊车轨面标高465.4.4 连铸机总长度465.5 出坯跨475.6 备注476电弧炉炼钢车间工艺设计496.1 原材料的要求496.1.1 废钢496.1.2 铁合金496.1.3 造渣材料496.1.4 氧化剂506.1.5 脱氧剂506.1.6 增碳剂516.2 电弧炉炼钢车间的工艺特点及要求516.2.1 冶炼前的准备工作 517.4.1 连铸浇注周期的计算 636.2.3出钢条件及操作536.3 精炼工艺536.3.1 精炼工艺操作要求536.3.2 钢中夹杂物的去除546.3.3 LF法的冶金功能546.3.4 真空吹氧脱碳炉(VOD1炼炉)546.4 连铸操作工艺556.4.1 钢包操作:556.4.2 中间包操作556.4.3 连铸操作557车间主要设备的选择577.1 电弧炉主要设备选择577.1.1 校核年产量577.1.2 电极587.2 精炼炉设备选择587.3 连铸设备选型597.3.1 钢包允许的最大浇注时间597.3.2 铸坯断面597.3.3 拉坯速度597.3.4 连铸机的流数617.3.5 弧型半径611.1.2 连铸机作业率631.1.3 连铸坯收得率641.1.4 连铸机生产能力的计算647.5 中间包及其运载设备667.5.1 中间包的形状和构造667.5.2 中间包的主要工艺参数667.5.3 中间包运载装置677.6 结晶器及其振动装置687.6.1 结晶器的性能要求及其结构要求687.6.2 结晶器主要参数选择687.6.3 结晶器的振动装置697.7 二次冷却装置697.7.1 二次冷却装置的基本结构697.7.2 二次冷却水冷喷嘴的布置707.7.3 二次冷却水量的计算707.8 拉矫装置及引锭装置707.8.1 拉矫装置707.8.2 引锭装置707.9 铸坯切割装置707.10 钢包的选择717.11 渣罐及渣罐车的选择737.11.1车间所需的渣罐数量 737.11.2车间所需渣罐车数量737.13其它辅助设备的选择748除尘系统758.1 电弧炉烟气净化系统758.2 除尘设备769车间人员编制及主要经济技术指标779.1 技术经济指标779.1.1 产量指标779.1.2 质量指标779.1.3 作业效率指标779.1.4 连铸生产技术指标779.2 车间人员编制77专题现代电弧炉炼钢技术进展81参考文献90致谢911.1 电弧炉简介电弧炉(electricarcfurnace)利用电极电弧产生的高温熔炼矿石和金属的电炉。
气体放电形成电弧时能量很集中,弧区温度在3000c以上对于熔炼金属,电弧炉比其他炼钢炉工艺灵活性大,能有效地除去硫、磷等杂质,炉温容易控制,设备占地面积小,适于优质合金钢的熔炼电弧炉按电弧形式可分为三相电弧炉、自耗电弧炉、单相电弧炉和电阻电弧炉等类型电弧炼钢炉的炉体由炉盖、炉门、出钢槽和炉身组成,炉底和炉壁用碱性耐火材料或酸性耐火材料砌筑电弧炼钢炉按每吨炉容量所配变压器容量的多少分为普通功率电弧炉、高功率电弧炉和超高功率电弧炉电弧炉炼钢是通过石墨电极向电弧炼钢炉内输入电能,以电极端部和炉料之间发生的电弧为热源进行炼钢电弧炉以电能为热源,可调整炉内气氛,对熔炼含有易氧化元素较多的钢种极为有利电弧炉炼钢发明后不久,就用于冶炼合金钢,并得到较大的发展随着电弧炉设备的改进以及冶炼技术的提高,电力工业的发展,电弧炉炼钢的成本不断下降,现在电弧炉炼钢不但用于生产合金钢,而且大量用来生产普通碳素钢,其产量在主要工业国家钢总产量中的比重,不断上升1.1.1 电弧炉炼钢发展概况电弧炉炼钢起源可上溯到1853年,法国人皮松(Pisson)用两根水平电极在熔池上方发生电弧间接加热熔池,熔炼金属成功1879年西门子(K.w.Siemens)改用一根直立电极与金属熔池直接产生电弧而加热熔池。
1899年,美国有人曾试用两根直立电极直接加热熔池的方法,但使用的仍是直流电源,功率不足以熔化废钢,未能用于生产近代电弧炉炼钢的雏型是1907年美国出现的埃鲁(P.L.T.HEroult)式电弧炉-三相交流电弧炉由于其功率大、工艺灵活、可用废钢为原料、产品质量高而赢得市场,随后推广到各国电弧炉炼钢是向炉内通过3个石墨电极输入交流电,电极下端与炉料之间放电产生电弧,利用电弧的热效应,使电能在弧光中转变为热。
