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1、摘要本文叙述了年产130万吨连铸坯的电弧炉炼钢车间工艺设计过程，通过对电弧炉相关材料的查阅，对现代电弧炉炼钢工艺及车间布置有了一定的了解和认识。在此次设计中，主要冶炼的钢种为不锈钢，生产钢板为主。通过查阅资料选择了合适的冶炼工艺路线和相应的设备。严格按照设计任务书的要求，先后进行并完成了不锈钢1Cr17Ni2的物料平衡和热平衡的计算，电弧炉炉型尺寸的计算及确定、相应配备设备的计算及确定如：变压器、AOD、钢包、中间包、板坯连铸机等设备尺寸的选择确定、炉外精炼方式的选择确定，电弧炉车间的整体布置以及人员配备和经济指标的核算等任务。电弧炉新技术的开发给电弧炉炼钢带来了巨大的经济效益与环境优势，本文
2、针对现代电弧炉炼钢新技术方面作了详细的讨论。关键词：电弧炉，偏心底出钢，氩氧炉，炉外精炼 1 Abstract This article describes the capacity of 1.3mt of continuous casting slab EAF steelmaking process design process, through workshop of electric arc furnace of relevant materials of modem eaf or process and workshop layout have certain knowledge an
3、d understanding.During the design process,the main steel products is steel board of stainless steel .According to smelting steel grade ,choose a suitable route and the corresponding equipment. In strict accordance with the design specification requirements,has been completed materials balance and he
4、at balance of 1Cr17Ni2 , the type size calculation of EAF,the calculation of corresponding equipment ,such as the transformer ,AOD,the ladle,tundish,slab continuous casting machine etc,The overall layout of electric arc furnace plant and the economic indicators business accounting.The development of
5、 EAF new technology brought enormous economic benefits and environmental advantages,this paper has made a detailed discussion about the modern EAF steelmaking technology.Key Words：electric arc furnace, EBT, AOD ,external refiningii目录1 电弧炉炼钢车间的设计方案11.1电炉车间生产能力计算11.1.1电炉容量和台数的确定11.1.2电炉车间生产技术指标11.2电弧炉
6、炼钢车间设计21.2.1电弧炉炼钢车间设计与建设的基础材料21.2.2电炉炼钢车间的组成21.2.3电炉各车间的布置情况32电弧炉炉型设计42.1电弧炉炉型设计42.1.1电弧炉炉型42.1.2熔池的形状和尺寸42.1.4炉衬厚度62.1.5工作门和出钢口72.2偏心底出钢箱的设计72.2.1炉壳72.2.2炉底82.2.3出钢口82.2.4机械装置82.2.5出钢箱设计参数82.3电弧炉变压器容量和参数的确定9i2.3.1确定变压器的容量92.3.2电压级数102.3.3电极直径的确定102.3.4电极极心圆的尺寸102.3.5短网的设计112.4水冷挂渣炉壁设计122.5水冷炉盖设计123
7、电弧炉炼钢物料平衡和热平衡133.1物料衡算133.1.1 熔化期物料计算133.1.2氧化期物料计算183.2热平衡计算223.2.1计算热收入QS223.2.2计算热支出QZ224 车间主要设备的选择264.1电弧炉主要设备的选择264.1.1校核年产量264.1.2对电极的要求264.2精炼炉设备选择264.3连铸设备选择274.3.1钢包允许的最大浇注时间274.3.2拉坯速度274.3.3连铸机的流数284.3.4弧形半径294.4连铸机的生产能力的确定294.4.1连铸浇注周期的计算294.4.2连铸机作业率304.4.3连铸坯收得率304.4.4连铸机生产能力的计算304.5中间
8、包及其运载设备314.5.1中间包的形状和构造314.5.2中间包的主要工艺参数314.5.3中间包运载装置324.6结晶器及其振动装置324.6.1结晶器的性能要求及其结构要求324.6.2结晶器主要参数选择324.6.3结晶器的振动装置334.7二次冷却装置334.7.1二次冷却装置的基本结构334.7.2二次冷却水冷喷嘴的布置334.7.3二次冷却水量的计算334.8.1拉矫装置344.8.2引锭装置344.9铸坯切割装置344.10盛钢桶的选择344.11渣罐及渣罐车的选择364.11.1车间所需的渣罐车数量364.11.2车间所需渣罐数量364.12起重机的选择364.13其他辅助设
9、备的选择375电弧炉炼钢车间工艺设计385.1废钢385.2辅助料385.2.1对辅助料的要求385.2.2供应方案395.2.3配料395.2.4装料和补料405.2.5电弧炉冶金工艺415.2.6精炼工艺425.2.7连铸操作工艺446 电弧炉炼钢车间工艺布置466.1原料跨466.1.1原料跨的宽度476.1.2原料跨的总长度476.2炉子跨整体布置476.2.1炉子跨工作平台高度486.2.2炉子的变压器室和控制室486.2.3电弧炉出渣和炉渣处理486.2.4炉子跨的长度、高度、跨度486.3精炼跨496.3.1整体布置496.3.2 LF炉的布置496.3.3 AOD炉的布置496
10、.3.4钢包回转台的布置496.3.5其他布置496.4连铸跨506.4.1总体布置506.4.2连铸机操作平台的高度、长度、宽度506.4.3连铸机总高和本跨吊车轨面标高506.4.4连铸机总长度516.5出坯跨516.6备注517车间人员编制及主要经济技术指标527.1技术经济指标527.1.1产量指标527.1.2质量指标527.1.3作业效率指标527.1.4连铸生产技术指标527.2车间人员编制52参考文献54致谢55专题56i 1 电弧炉炼钢车间的设计方案1.1电炉车间生产能力计算1.1.1电炉容量和台数的确定 电炉车间产量系指一定的A=24nga/t生产期内合格产品的产量，本设计
11、题目为年产130万吨连铸坯的电弧炉炼钢车间工艺设计。根据电弧炉的产量计算式：确定电弧炉容量及台数（1） 电弧炉的产量计算式 式中 n全年实际有效作业日数，n=365作业率（90%)=330 g每次熔炼钢水的量 t平均一炉的冶炼时间 取60min a钢水铸成钢坯的收得率 取95% g=172.78t g=fgN式中gN电弧炉的公称容量； f超装系数 取1.20； gN=172.78/1.2=143.98t。留钢量取12吨，故取电弧炉公称容量90t，且车间需要两台电弧炉可满足要求。 1.1.2电炉车间生产技术指标（1） 产量指标 合格钢产量 130万吨/年 小时出钢量 180t/h 冶炼周期 60
12、min 冶炼时间50min（2） 质量指标 钢坯合格率 98.5%（3） 作业率指标 连铸机作业率 80%（4） 连铸生产技术指标 连铸比 100% 铸坯合格率 98% 连铸收得率 97%A金属材料消耗 一般为废钢、返回废钢、合金料与脱氧合金。B炼钢辅助材料消耗 石灰、萤石以及其他造渣材料和脱氧粉剂。C耐火材料消耗主要用于炉衬的各种耐火砖以及钢包的耐火材料。D其他原材料消耗电极和工具材料。E动力热力消耗指标主要为电能和各种气体和燃油等。车间设计产品大纲见下表：（5） 连铸生产技术指标 连铸比 100% 铸坯合格率 98.5% 连铸收得率 97%（6） 生产的钢种：主要生产不锈钢，代表性钢号：1
13、Cr17Ni2。1.2电弧炉炼钢车间设计1.2.1电弧炉炼钢车间设计与建设的基础材料（1） 建厂条件1） 各种原料的供应条件，特别是钢铁原料来源；2） 产品销售对象及其对产品质量的要求；3） 水电资源情况，所在地区的产品加工，配件制作的协作条件；4） 交通运输条件，水路运输及地区公路、铁路的现状与发展计划；5） 当地气象，地质条件，环保要求。（2） 工艺制度确定工艺制度是整个工艺设计的基本方案，是设备选择，工艺布置等一系列问题的设计基础。1） 冶炼方法：利用超高功率电弧炉进行单渣冶炼，然后进行炉外精炼；2） 浇注方法：采用全连铸；3） 连铸坯的冷却处理与精整：铸坯在冷床上冷却并精整；4） 在技术或产量方面应留有一定的余地。1.2.2电炉炼钢车间的组成（1） 炼钢主厂房，包括原料跨、炉子跨、精炼跨、连铸跨及出坯跨；（2） 铁合金及散状材料间；（3） 钢锭、坯存放场地；（4） 中间渣场；（5） 机电修间及快速分析室；（6） 炉衬制作与各种备件修理场地；（7） 耐材库、备件备品库、车间变、配电室；（8） 水处理、烟气净化设施及车间管理、生活服务设施。1.2.3电炉各车间的布置情况由于是两台超高功率电弧炉，且是全连铸，考虑到物料顺行、劳动安全条件和未来发展，采用横向高架式布置。（1） 原料跨：此跨主要是为了返回废钢，耐火
