钢铁冶金专业年产70万吨电弧炉炼钢车间设计
目录
绪言
第一章设计方案 (1)
1.1 设计概述 (1)
1.2 产品方案 (2)
1.3 产量计算 (4)
1.4 新技术、新设备的选择说明……………………………………………
14
1.5 工艺流程及车间的组成 (15)
第二章电弧炉设计 (17)
2.1 电弧炉炉型及其尺寸计算 (17)
2.2 炉子变压器功率和电参数的确定 (22)
第三章连铸设计 (26)
3.1 车间设备及参数的选定 (26)
3.2 连铸机基本参数的确定………………………………………………
27
3.3 连铸车间的工艺布置 (31)
第四章车间布置及主要设备的选择 (33)
4.1 炉子跨 (35)
4.2 原料跨 (42)
4.3 浇铸跨 (45)
4.4 精炼跨间布置 (48)
第五章电炉炼钢的经济技术指标 (53)
5.1 产量方面 (53)
5.2 质量方面………………………………………………………………
53
5.3 品种方面………………………………………………………………
53
5.4 成本方面 (54)
第六章专题研究 (55)
6.1 开发背景…………………………………………………………………
55
6.2成形耐火涂料的特性和性能 (56)
6.3耐火涂料层的涂敷作业 (58)
6.4结束语 (58)
参考文献…………………………………………………………………………
59
绪言
本次设计是根据娄底地区条件设计年产量为70万吨电弧炉炼钢车间,该地区矿藏丰富,水源充沛,交通发达,设计炼钢车间条件比较合理。同时在该地区建厂不仅是本地区工业发展的需要,也为本地区重工业的发展提供拉可靠保证在本次设计中。考虑到我国的钢铁工业的发展现状,及未来钢铁行业发展的方向,更加为能够创造出最大的经济效益,在行业竞争中处于有利地位,同时根据市场需求,重点发展优质钢,合金钢等特钢品种, 本次设计中采用现在比较先进的炼钢技术。尽量做到经济上合理,技术上先进,减轻工人的劳动强度,改善工人的工作环境,建设一流的现代炼钢车间。如:在本次设计中。电炉中采用二次燃烧技术,吹氧自动系统。连铸车间中,采用全程保护浇注,电磁搅拌系统,结晶器液面控制仪,汽水喷雾冷却等先进技术,为企业的高产量,高质量发展创造拉条件,将为企
业本身和地方经济发展做出不可磨灭的贡献,创造丰富的经济效益。在本次设计中,是本人三年专业知识学习的一个促进过程。电炉部分的一个总结,知识的一个再学习过程。本次设计中得到了老师的悉心指导和帮助,本人表示非常的感谢。然而,由于本人水平有限,设计中难免有不足和纰漏之处。望各位给予指正。
第一章设计方案
1.1 设计概述
1.1.1 设计的基本原则及内容
1、设计的基本原则
1贯彻执行党和国家建设四化的方针、政策及其有关规定。在厂址选择及进行工厂总平面布置时,尽量少占有现有耕地,“三废”的处理和排除不应污染环境,不应有害农业生产,且应综合利用。在方案的确定和选择上要考虑到国家的现状和要求以及未来发展的需要。
2设计中的技术决定紧密结合我国的具体情况,保证技术先进与经济合理相结合。在生产工艺流程和机器设备的选择上。考虑到我国现有的生产技术水平,尽可能她提高机械化,自动化的程度。以达到高产、优质、低耗,提离经济效益。
3充分利用本地资源,发挥现有工业基地的潜力,降低资。
4设计应充分体现社会主义制度对劳动者的安全与健康的关怀,应把环境提到重要位置,重视“三废”处理及综合利用。
2、设计内容
设计内容包括:产品方按确定,配料计算, 炉型设计炉子容量及座数确定,炉型尺寸计算、变压器及电器参数选择等,电炉车间的设计车间设备选择及布置,
各跨间的设计等。
1.1.2 建厂条件评述
通过实地调查,利用收集到的资料,就该地区资源、电力、交通、水文、地质、气候等方面加以评述,以论证在该地建厂发苦难性与合理性。
本次设计中,我们的设计是根据娄底地区的条件进行的,下面就将该地条件表述如下,以供参考使用。
1、资源,能源
娄底地区是湖南矿藏比较集中的地区,种类繁多,藏量丰富,尤以煤铁等最为著名,煤产量为全省第一,号称“涟邵煤田”铁矿有“田湖铁矿”等。电力充足,娄底以西有装机容量1203千瓦的金竹山电厂,加上葛洲坝水电并网,能完全满足需要。水源充沛,湘江支流??涟水河横贯其中。
2交通运输
娄底是湘中地区的交通枢纽,湘黔复线铁路横贯东西,娄邵铁路连接南北,还有众多厂矿铁路专线。公路纵横交错,里程达2308公里,资水,涟水通航里程200多公里。因此,原料,产品运输十分方便。
3、气象条件
1 气温
极端最高气温 41℃
极端最低气温 -2℃
全年平均气温 18.3℃
2 风
主导风向:东北风最大风速:8m/s1978 10m/s1974
七月份最大风速1.8m/s,最小风速0.7m/s.
3 降水量
年平均降水量 1322.9mm,1958-1970年最大月降雨量121.9mm
4 湿度
冬季最冷月相对湿度 75%
夏季最热月相对湿度 81-66%
4、地质条件
娄底地区地下埋藏着第四纪冲积黏土,卵石和石灰岩,其抗压强度:
黏土??2.0kg/cm2
卵石??3.0kg/cm2
石灰岩??4.0kg/cm2
5、风量修正,基本风压
月份风量修正系数(K值) 漏风损失(%) 入炉风量(Nm3/min)七月 0.82 12 613一月 0.922 12 727
全年平均 0.899 12 672
基本风压值35kg/m2, 基本雪压值30kg/m2
1.2 产品方案
在这节里,年产量,冶炼钢种及其产量比例均由设计任务书规定得知。具体钢号可给定也可以自行选择。选择原则如下:
1所选钢号必须是该钢种中典型的常用代表钢号; 2综合考虑中国的矿产资源状况,我国的矿产资源基本上是缺铬少镍多硅锰; 3考虑到市场的需求情况。
1.2.1 冶炼的钢种,代表钢号及化学成分确定为表1-1所列:
成分
钢种 C Si Mn P S Ni Cu Cr Ti
优质碳素钢45# 0.42~0.50 0.17~0.37 0.50~0.80 ≤0.035 ≤
0.035 ≤0.25 - ≤0.25 -
碳工钢T8 0.75~0.84 0.15~0.35 0.20~0.40 ≤0.035 ≤0.030 ≤0.20 ≤0.30 - -
硅钢D22 ≤0.08 2.01~2.50 0.20~0.40 ≤0.040 ≤0.030 - -- -
弹簧钢60Si2Mn 0.57~0.65 1.5~2.0 0.6~0.9 ≤0.045 ≤
0.045 - - - -
轴承钢GCr15 0.95~1.05 0.15~0.35 0.2~0.4 ≤0.027 ≤0.020≤0.30 ≤0.25 1.3~1.65 -
合金结构钢20MnSi 0.15~0.23 0.35~0.70 1.10~1.55 ≤0.040 ≤0.040 - - 0.95 -
不锈钢1Cr18Ni9Ti ≤0.12 ≤0.80 ≤2.0 ≤0.035 ≤0.030
8.0~11.0 - 17~19 5×C-0.02~0.80
表1-1冶炼钢种化学成分表
1.2.3 钢种简介
要求对所选钢号的工艺性能,机械性能和用途作简要介绍。
1、合金结构钢
如20MnSi、4OCr等,所含合金元素的总量一般不超过5%,但所用合金元
素的种类却很多。各种合金元素对其性能产生一定影响见教材,至使其具有良好的综合机械性能σb、αk、δ、Ψ等,为了提高其收得率,可以不经过吨炉精炼,只通过吹氩搅拌便可进行连注。主要用来制造各种机械,机械零件和各种工程中金属结构,加汽车、柴油机及机床等上的齿轮,主轴等构件。近年来工业发展迅速,合金结构钢需求日益增多,目前世界上合金结构钢的总产量已达总产量10%,占合金铜总产量45%以上。
2、滚珠轴承钢
如GCr15有较高硬度、耐磨性,高的接触疲劳强度和抗压强度,良好韧性及较高的抗磨蚀性。因此要求钢中非金属夹杂的量少,尺寸小,塑性好和分布均匀。但从电炉生产实际来看,由于一般轴承钢C量较高,非金属夹杂不仅数量多,而且形状不规则,所以常用渣洗和延长镇静时间等办法,不适合进行连铸,连铸冷却强度大,镇静时问短,易产生碳化物偏析和裂纹,为了去除一定数量杂物和偏析,用LF炉精炼。该钢种用于制造滚珠轴承的滚珠,棱柱和内外套圈。
3、不锈钢
加lCrl8Ni9Ti等,它们含Cr、Ni等合金元亲很高,特别是Cr含量为18~20%,而C含量要格别较低水平,生产中要特别注意“脱C保Cr”控制。为了提高合金元素回收率,避免在强冷却条件下产生裂纹,一般不锈钢应用模铸,与LF炉相配合。由于不锈钢具有高的抗氧化,耐磨蚀性能,所以被广泛应用于原子能、航空、海洋开发、化学、石油工业及日常生活之中。
1.3 产量计算
1.3.1 金属平衡图
1、金属平衡图
参见表1-2,由计算知车间产量等分布情况,如表1-3。
表1-3 车间产量分布
冶炼钢种年产量t 装入量ia?1-h 钢水量ji1-c-y 返回钢jih-c-y 收得率k1-c-y 收合率l1-h 消耗系数ni?a
45# 210000 229007.634 217557.252 7557.252 95 91.7 1.091
20MnSi 105000 114503.817 108778.626 3778.626 95 91.7 1.091
T8 105000 114503.817 108778.626 3778.626 95 91.7 1.091
D22 70000 79908.675 75913.241 5913.242 95 87.6 1.091
GCr15 35000 39954.338 37956.621 2956.621 95 87.6 1.091
60Si2Mn 105000 114503.817 108778.626 3778.626 95 91.7 1.091 1Cr18Ni9Ti 70000 79908.675 75913.241 5913.242 95 87.6
1.091
金属平衡图如下:连铸以45#为例,见图1-1。
图1-1金属平衡图
2、配料计算
配料任务在于确定炉料的化学组戒及其配比;合理利用返回钢,节约合金
元素,减少消耗,缩短冶炼时间。
1配料原则
1配料的准确性即炉料重量和配料成分要准确。
2合理使用废钢,废钢的化学成分须符合所炼钢种要求。另外,当采用氧化法冶炼时,应大量使用普通废钢;而在采用返回法时,必须使用优质返回钢。
使用废钢时,还应考虑其块度和单位体积重量,不同块度的炉料应有适宜的配比,轻薄废钢所占比例不宜过大。当废钢含C量不能满足配C要求或废钢来源不足时,可以配入部分生铁或废铁,其配比氧化法可达40%,返回法则约为10%。
3确定适宜的配料成分配料成分由钢种成分、元素特性,冶炼方法和质量要求等确定,对于普碳钢和低合金钢应着重配好C,而对于高合金钢则应着重配好几个主要的合金元素。
碳:确定配C量时,应考虑碳在熔化期的烧损,氧化期的脱C量及还原期的增C量。
采用氧化法冶炼,炉料化清时的碳含量应该比规格下限高出0.30%~0.40%。而返回法则应高0.15%。如果熔化期吹氧助熔,则氧化法配料中碳应该比规格下限高0.5%~0.7%,当废钢含C量不足时,可以用增碳剂增碳。
硅:氧化法熔炼时不人为的配入硅,当化清时钢液含Si量大于0.15%时,将会抑制沸腾,用返回吹氧法炼不锈钢时,适当提高炉料配Si量可以提高返回钢中 Cr的回牧率,但也不宜超过1.0%。
锰:对于一般钢种,化清锰含量一般不作要求,但对于某些重要的结构钢, 化清时锰含量应不大于0.2%,以免抑制沸腾,锰的烧损为50~60%。
铬:用氧化法冶炼时,炉料中铬应尽量少,即使量铬结构钢也是如此,冶炼
高铬钢时,其配铬量,装入法按规定中下限配入,返回法则应低于下限。
镍、钼、钨:成品中含量较高时按规格中、下限配入,并同炉料一起装炉。
钒、钛、铝:极易氧化,不在配料时加入。
硫、磷:炉料中的硫、磷越低越好,一般来说,返回法的配磷量≤0.20%,氧化法的配硫和配磷因钢种而异。
配料成分%一般结构钢轴承钢工具钢不锈钢
P ≤0.100 ≤0.040≤0.070 ≤0.050
S ≤0.100 ≤0.030≤0.060 ≤0.050
2设计条件
产品方案见表1-2
本例设计配料均采用返回钢:碳素废钢和生铁GCr15SiMn只用碳素废钢、生铁,碳素废钢的要求见表1-4。
表1?4电炉炼钢用碳素废钢成分%
元素
种类 C Si Mn Cr或Ni
低C废钢0.25 0.3 0.5 0.4
中C废铜0.5 0.3 0.5 0.4
高C废铜0.75 0.3 0.5 0.4
表1-5金属料成分%
成分
原料 C Si Mn P S Ti Cr Ni 收得率
45#返回钢 0.45 0.27 0.65 0.03 0.03 - 0.02 0.01
T8返回钢0.8 0.3 0.35 0.028 0.025 - - -
60Si2Mn返回钢0.6 1.8 0.7 0.03 0.04 - - -
D22返回钢0.06 2.4 0.3 0.035 0.028 - - -
GCr15返回钢 1.0 0.25 0.3 0.025 0.015 - 1.5 0.20
1Cr18Ni9Ti返回钢0.09 0.56 1.44 0.022 0.02 - 17.8
9.2 -
Fe-Mn 6397
Fe-Si45 98
Fe-Si粉75 55
Fe-Ti25 75
Fe-Cr 6098
镍99 98
注: 氧化法含炼时S0.05%,P0.06%
氧化法冶炼高速工具钢SO.O2%,PO.02%
设计中按所设计钢种碳量相应选择碳素废钢,如45#钢一般选中碳废钢。其它金属料加返回钢、生铁、铁合金成分及收得率见表1-5。
终插铝量铝条含铝99%
低碳钢 [C]0.25% 插Al量0.8~1.0Kg/t
中碳钢 [C]0.25~0.75%插Al量0.5~0.6Kg/t
高碳钢 [C]0.75% 插Al量0.3~0.4Kg/t
注:插Al量取中限
七种钢除lCrl8Ni9Ti采用返回吹氧法冶炼外,其余均采用氧化法冶炼。
1氧化法冶炼的工艺备件如下:
化清时钢中C合量均化比规格下限高0.4%,料中配C量均高出规格下限0.6%。
造还原渣时加入硅粉时均按3Kg/t计算,还原后加硅铁时,钢中残Si量按0.15%计算。
还原初期调整钢液锰含量时,钢中残锰量按0.1%计算。
钢中Mn、Si成分均按表1-5中要求。
2氧化法配料基本共系式:
配料量装入量-铁合金总补入量-铁矿进铁量
铁矿进铁量铁矿加入量×铁矿含铁量×铁的回收率铁矿加入量一般按出钢量的0.4%计算,铁矿含铁量约为50~60%,铁的回收率约为80%。
铁合金加入量
插Al量
3氧化法配料计算以45#钢为例
1配料量
铁矿加入量217557.252×0.4%×lO8702.29t
铁矿进铁量8702.29×55%×80%3829.0076t
10-----脱1KgC所需铁矿量,Kg
求铁合金加入量
Fe-Mn[217557.252×(0.65-0.1)%]/63%×97%1958.049t
Fe-Si[217557.252×0.27-0.15%]/45%×98%591.972t
Fe-Si粉进入液量3×217557.252×55%×358.970t
造还原渣时加入Fe-Si粉量为3kg/t,其回收率为55%
进入钢液铁合金总量1985.050+591.973+358.9692908.960t
配料量229007.634-2908.957-3829.007222269.661t
2确定各种废钢配比
设碳素废钢为x吨,生铁加为y吨。
x+y+7557.252229007.632
0.5%x+4.0%y+0.45%×7557.2521.02%×229007.636料中配碳1.02%
得 x187318.43t
y34131.950t
故本炉炉料的配比为:
返回钢7557.255t
中碳废钢187318.44t
生铁34131.952t
3插铝量[217557.252×0.55/1000]/99%
注:插铝量,低碳钢为0.7~0.8kg/t,中碳素钢0.5~0.6kg/t,合金结构钢0.8~1.0kg/t,高碳钢0.3~0.4kg/t,合全工具钢约为0.5kg/t,铝纯度为98%以上。
4返回吹氧法配料计算
用返回吹氧法冶炼1Crl8Ni9Ti,出钢量为75913.241吨,炉料综合回收率为96%。
已知条件
原料工段有关返回钢的牌号成分表1-6。
表 1- 6返回钢牌号 %
成分
钢种 C Cr Mn Ni Si P
1Cr18Ni9Ti 0.09 17.8 1.44 9.2 0.56 0.022
3Cr13 0.30 13.0 0.700.70 0.030
D42 0.050.104.45 0.011
20 0.180.600.30 0.022
其它有关数据见表1-7。
表1-7有关数据成分表 %
合金元素Cr Ni Mn Si Ti
控制含量18 9.5 1.5 0.5 0.6
配料含量10 10 0.5 0.8 -
铁合金含量65 99.9 98 75 30
化清合金量80 97 50 40 痕迹
调整合金量96 98 98 95 75
2计算
求配料量,根据上表
P075913.241× 75913.241× 61354.629t
配铬根据原料工段废钢库存情况,决定配入1Cr18Ni9Ti返回钢30%。
61354.537×30%18406.370t
3Cr13返回钢25%,即61354.537×25%15338.629t
要求炉料中含Cr10%,则料中应含有铬量:
61354.537×10%6135.457t
炉料中18406.361tCr18Ni9Ti返回钢带入Cr量:
18406.361×17.8%3276.339t
15338.634t3Cr13返回钢带入Cr量:
15338.634×13%1994.005t
尚缺Cr量 6135.453-3276.332-1994.002865.091t
所缺Cr用中碳钢铬铁Cr1Cr65%,C0.55%补足,则应配入的Cr1量为: 865.099/65%1330.925t
配Ni 要求炉料中含Ni10%,则料中应有Ni量为:
61354.537×10%6135.456t
18406.361t1Cr18Ni9Ti返回钢带入Ni量为:
18406.361×9.2%1693.387t
尚缺Ni量为6135.453-1693.3854442.063t
所缺Ni用金属Ni含Ni99.9%补足,则应配Ni金属为:
4442.068/99.9%4486.932t
配Si 要求炉料中含Si0.8%,则料中应有Si量为:
61354.617×0.8%490.834t
18406.361t1Cr18Ni9Ti返回钢带入Si量为:
18406.361×0.56%103.073t
15338.634t3Cr13返回钢带入Si量为:
15338.634×0.7%107.371t
设Cr1含Si3%,则Cr1带入Si量为:
1330.921×3%39.925t
尚缺Si量为:490.836-103.075-107.370-39.927240.463t
所缺Si由D42补足,则应配入的D42量为:
240.464/4.45%5403.682t
炉料组成,综合以上结果,本炉炉料组成如下:
1Cr18Ni9Ti返回钢18406.361t
3Cr13返回钢 15338.634t
D42返回钢 5403.685t
Cr1865.099t
Ni金 4886.937t
共计: 45366.538t
尚差61354.537-45366.53815987.999t由20废钢补足。
配料含C量校核,炉料中共有碳量为:
18406.361×0.09%+15338.634×0.3%+5403.685×0.05%+15987.999×0.18% +5403.685×0.55%16.5657249+46.015902+2.7018425+4.7580445+28.778398298 .819912t
炉料中含C量:98.8199121/61354.5370.15%
配料中含P校核
18406.361t1Cr18Ni9Ti返回钢带入P量为:
18406.361×0.022%4.04933t
15338.634t3Cr13返回钢带入P量为:
15338.634×0.03%4.601590t
5403.685t D42返回钢带入P量为:
5403.685×0.011%0.5944053t
14534.544t废钢带入P量为:
14534.544×0.022%3.197599t
Ni金含磷极低,可忽略不计。
各种废钢带入P量为:
4.049339+4.6015902+0.59440535+3.197599812.4429943t
则配料含P量为:12.44299435/61354.5370.020%
全厂全年配料情况见表1-8
钢号产量矿石Fe-Mn Fe-Si Fe-Si粉Al 生铁碳素废钢返回钢
45# 210000 8702.29 1958.050 591.992 358.969 120.862 3413.950 187318.4 7557.252
20MnSi 105000 4351.14 2136.057 863.324 239.309 98.889 16088.471 89483.527 3779.328
T8 105000 4351.14 445.010 369.995 179.484 38.457 22260.832 85555.362 3778.626
D22 70000 3036.529 248.447 3873.124 125.256 57.510 8425.889 59986.644 5913.242
GCr15 35000 1518.264 124.223 86.069 62.628 13.419 9702.361 25307.875 2956.621
60SiMn 105000 4351.144 1068.125 4069.948 179.484 60.432
21346.409 82146.813 3778.626
1Cr18Ni9Ti 70000 18406.361
共计700000 26310.507 5979.912 9854.452 1145.13 389.569
81237.912 548586.851 27761.993
备注:1Cr18Ni9Ti配料,Cr1 1330.921t,Ni金4486.937t,D42: 5403.685t,3Cr13:15338.634t返回钢本钢种18406.361t。
表1-8车间年配料量
电炉容量及座数达到确定
电炉容量和座数的选择与车间的生产规模,生产的钢种和钢锭单重以及设备供应情况等因素有关。一般在要求一定的车间产钢量的条件下,力求选用较大容量的电炉,因为大型电炉的技术经济指标较好,单位热损失较小,电能等单位消耗较低。操作人员和管理人员相对较小。但对某些牌号的合金钢,以铸成小钢锭较为适宜,因此应选用较小容量的电妒。
另外,车间内的电炉类型不宜过多,一般不超过两种。同一车间电炉类型过多对车间的设备配置,备品备件的准备以及炉子的维护检修都有困难。但车间内设置一、二座小容量电炉对生产是有利的座数也不宜过多,座数过多时车间生产调度复杂,各个电炉之间相互影响和干扰,同时车间劳动条件亦会恶化。一般大型电炉车间设置的电炉2~4座,而中小型电炉车间则为4~6座。
本例设计选用两座同一类型的电弧炉。
关于计算公式,各钢铁设计院都有自己的经验公式,参考资料上介绍不全相同。这里以常用经验公式为例说明。
我国的炼钢电弧炉已经系列化见表3-2,所以在车间设计中电炉的容量应该按系列标准来选择。
1、求车间每次出钢量
Gst(700000×1.2)/(8760×93.15%×92.2%) 111.650t 注意:Gst是指车间内各座电炉每次出钢的总和,而电炉的每次出钢量是指该电炉的平均出钢量。
试中:
Gst ??车间产品方案中规定年产量,t
tc??冶炼周期,h,取1。2
??电炉作业周期率%,一般为90~94%,取93.15%340天/年
y??良锭收得率92。2%
2、座数及容量确定
在不同生产规模下,一般选用的电炉容量可参考表1-9。
表1-9生产规模与电炉容量的选择
序号车间年产钢锭量,t 电炉公称容量,t
1 <70000 1.5;3;5;10
2 70000~200000 5;10;20;30
3 >200000 10;20;30;50;100
N
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电炉容量和座数的确定 在进行电炉炉型设计之前首先要确定电弧炉的容量和座数，它主要与车间的生产规模，冶炼周期，作业率有关。 在同一车间，所选电炉容量的类型一般认为不超过两种为宜。座数也不宜过多，一般设置一座或两座电炉。为了确定电炉的容量和座数，首先要估算每次出岗量q ： y G q a ητ8760= 式中 G a —车间产品方案中确定的年产量，80万t ； τ—冶炼周期，55min=0.917h ； η—作业率，年日历天数 年作业天数=η×100% 本设计取90%； Y —良坯收得率，连铸一般95%~98%,本设计取98%； 带入数据计算得 q=95.0t 。 根据估算出的每次出钢量选取HX 2-100系列一座，以下是主要技术性能： 1.1.2电炉车间生产技术指标 （1）产量指标 年产量80万t ； 小时出钢量： （2）质量指标 钢坯合格率 98%; (3) 作业率指标
作业率：90% (4)材料消耗指标 a金属材料消耗 一般为废钢、返回废钢、合金料于脱氧合金。 b炼钢扶住材料消耗 石灰、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其它原材料消耗 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 铸坯成坯率 连铸收得率 （6）生产的钢种：主要生产Q215，年产量80万吨，连铸坯尺寸选取200×200mm方坯； 1.2 电炉车间设计方案 1.2.1电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，特别是钢铁材料来源； 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，水路运输及地区公铁路的现状与发展计划； 5）当地气象，地质条件； 6）环境保护的要求； 在上述各项主要建厂条件之中，原材料条件对于工艺设计的关系尤为密切重要。 （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。确定工艺制度的主要依据是产品大纲所规定的钢种，生产规模，原材料条件以及后步工序的设计方案。 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
电弧炉与中频炉炼钢工艺及成本分析
电弧炉与中频炉工艺及成本分析 ——关于地条钢泛滥的思考 目前生产螺纹钢常用的方法有几种，最普遍的是被称作长流程的“高炉+转炉+连铸”工艺，以及被称作短流程的“电弧炉+连铸”和“中频炉+连铸”工艺。这里暂不讨论长流程工艺，单说短流程工艺，即电弧炉和中频炉生产建筑用材工艺，看看这二者之间有什么区别，并借此聊一聊地条钢。 一、炼钢工艺简介 炼钢是严格的“熔化+精炼”过程，不是简单的“化铁水”，炼钢工艺及实际操作是保证成品钢材质量的关键，通过吹氧脱碳、造渣精炼、钢液脱氧、吹氩搅拌乃至真空脱气等手段，进行脱碳、脱磷、脱硫、去除气体和夹杂，调整成分和温度，保证钢材质量。 1、电弧炉炼钢 电弧炉炼钢是利用三相电极向炉内输送电能，通过电极端部与炉料之间的高温电弧形成3000℃以上的高温来熔化炉料。现在的超高功率电弧炉还配备有炉壁氧枪和炉门氧枪，为炉膛冷区提供辅助热源，进一步提高供热强度，加速熔化。一些有条件的工厂用高温铁水代替部分废钢，或利用余热对入炉废钢进行预热，提高入炉料温度，以加快熔炼速度，节能降耗。 传统电弧炉熔炼工艺有以下几个过程：装料→熔化→氧化→脱氧合金化→出钢→铸坯（锭），这种方法冶炼时间长，设备利用率不高，不能够确保生产节奏，现代电弧炉炼钢都把脱氧合金化工作放到炉后的钢包精炼炉进
行，并且在熔化炉料的过程中，通过提前造渣、大量用氧以及吹氧搅动熔池等，通过氧化脱碳和流渣换渣操作，迅速降低钢中的磷和气体、夹杂物含量，缩短冶炼时间。过去普通功率电弧炉熔炼时间多在4小时以上，而现在的超高功率电弧炉整个冶炼周期仅为70-90min。 电弧炉初炼出的钢液，含氧量很高，而且成分、温度都不符合要求，需要通过钢包精炼来脱氧、调整化学成分和温度，以及尽可能多地去除钢中的非金属夹杂物。钢包精炼炉简称LF炉，也是通过三相电极向钢包内的钢液通电加热，并且在钢包底部配有透气芯，可向钢液底部通入惰性气体氩气。通过补加合金调整化学成分，通过沉淀脱氧和造还原渣扩散脱氧不断地降低钢液含氧量和含硫量。连续的底部吹氩，可促进钢液内部的非金属夹杂上浮去除。 电弧炉和钢包炉所用炉衬材料都是碱性耐火材料，耐浸蚀性好，被卷入钢中形成夹杂物的数量也少。所以“电弧炉+钢包炉+连铸”（简称EBT+LF+CC）工艺生产的钢产品质量好，且稳定可靠。 电弧炉（EBT）和钢包精炼炉（LF）熔炼示意见图1、图2。
湖南工业大学 本科毕业设计（论文）开题报告 （2012届） 2011年12月19日
顶底复吹技术，工艺成熟，脱磷效果好，在后续的生产中采用多种精炼方法，其中LF、RH 、CAS—OB、VOD、VAD的应用可以很好的控制钢水的成分和温度，生产纯净钢，不锈钢等，连铸工艺能够实现连续浇铸，提高产量，降低成本，同时随着连铸技术的发展，近终型连铸，高效连铸等多种连铸技术得到应用，大大的提高了铸钢的质量，一定范围内降低了企业的成本。经现代技术和工艺生产出来的如板材，管线钢，不锈钢等的质量得到了很大的保障，市场的信誉度高，市场需求量大。 故设计建造年产310万t合格铸坯炼钢厂是可行的，也是必要的。 2.2 主要研究内容 研究内容包括设计说明书和图纸两个部分。 2.2.1 设计说明书 （1）中英文摘要、关键词 （2）绪论 （3）厂址的选择 （4）产品方案设计 （5）工艺流程设计 （6）转炉容量和座数的确定 （7）氧气转炉物料平衡和热平衡计算 （8）转炉炼钢厂主体设备设计计算（包括转炉炉型、供气及氧枪设计、精炼方法及设备、连铸设备） （9）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、出钢出渣设备、烟气净化回收系统） （10）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、浇注跨的布置形式及主要尺寸的设计确定）（11）劳动定员和成本核算 （12）应用专题研究 （13）结论、参考文献 2.2.2 设计图纸 （1）转炉炉型图 （2）转炉炼钢厂平面布置图 （3）转炉车间主厂房纵向剖面图 2.3 研究思路及方案 （1）根据设计内容，书写中英文摘要、关键词。 （2）查阅专业文献，结合毕业实习，收集当前转炉炼钢工艺技术、车间设
摘要 摘要 当前电弧炉正朝着大型电弧炉、超高功率供电技术、采用各种炉外精炼、发展直接还原法炼钢、逐步扩大机械化自动化及用电子计算机进行过程控制等的发展，所以我们进行了电炉炼钢的设计，以适应潮流的发展。电炉的主要产品是钢材，而钢的质量取决于电炉冶炼技术和工艺，目前我国钢铁产业大量整合趋向于集中，整合资源优化升级。本设计根据指导老师的课题范围，查阅相关资料，结合重庆地区实际条件，优化设计年产为100万吨的电炉间。 本次设计查阅国内大型电炉车间设计的相关内容和文献资料，明确本次设计的目的、方法，并向老师请教可行性方案。结合《炼钢设备及车间设计.》、《炼钢厂设计原理》、《炉外处理》等资料进行设计提纲的书写。对电炉进行配料计算，计算出电炉炼钢的原料配比。对电炉电气设备、炉外精炼、连铸系统、车间烟气净化系统、炼钢车间布局，结合国内大型电炉进行设定并向田老师探讨可行的方法和数据。绘制电弧炉平面图和电炉炼钢车间平面布置图。 关键字：电弧炉车间设计连铸炉外精炼
ABSTRACT ABSTRACT The current is moving large electric arc furnace electric arc furnace, high-power power supply technology, using a variety of refining, the development of direct reduction steel making, and gradually expand the use of mechanization and automation and process control computer for the development, so we were EAF designed to fit the trend of development. The main products are steel furnace, and the quality of steel depends on the electric furnace smelting technology and techniques, present a large number of integrated steel industry in China tend to focus on integrating resources for optimization and upgrading. The design of the subject areas under the guidance of teachers, access to relevant information, combined with the actual conditions in Chongqing, optimal design capacity of 100 tons of furnace plant. The design of access to large domestic electric furnace workshop content and related design documents, specifically designed for this purpose, methods, feasibility of the program to the teacher for help. With "steel-making equipment and plant design.", "Steel design principles", " outside the furnace processing ", etc. to design the outline of the writing. Calculated on the EAF ingredients to calculate the ratio of electric steelmaking raw materials. Electrical equipment on the furnace, secondary refining, continuous casting system, the plant flue gas purification systems, steel plant layout, combined with the large EAF set to Tian to explore feasible approaches and data. Electric arc furnace steel-making plans and drawing workshop floor plan. Keyword：electric arc furnace, plant design, casting, refinin
设计一座公称容量为3×200t吨的氧气转炉炼钢车间毕业设计 目录 摘要.............................................. 错误!未定义书签。ABSTRACT ............................................ 错误!未定义书签。引言. (1) 1 设计方案的选择即确定 (2) 1.1车间生产规模、转炉容量及座数的确定 (2) 1.2车间各主要系统所用方案的比较及确定 (2) 1.2.1 转炉冶炼工艺及控制 (2) 1.2.2 铁水供应系统 (2) 1.2.3 铁水预处理系统 (3) 1.2.4 废钢供应系统 (4) 1.2.5 散装料供应系统 (4) 1.2.6 转炉烟气净化及回收工艺流程 (6) 1.2.7 铁合金供应系统 (7) 1.2.8 炉外精炼系统 (7) 1.2.9 钢水浇注系统 (8) 1.2.10 炉渣处理系统 (10) 1.3炼钢车间工艺布置 (11) 1.3.1 车间跨数的确定 (11) 1.3.2 各跨的工艺布置 (12) 1.4车间工艺流程简介 (12) 1.5原材料供应 (15) 1.5.1 铁水供应 (15) 1.5.2 废钢供应 (15) 1.5.3 散装料和铁合金供应 (15) 2设备计算 (16) 2.1转炉计算 (16)
2.1.2 转炉空炉重心及倾动力矩 (22) 2.2氧抢设计 (24) 2.2.1 技术说明 (24) 2.2.2 喷头设计 (25) 2.2.3 枪身设计 (27) 2.3净化及回收系统设计与计算 (33) 2.3.1吹炼条件 (33) 2.3.2参数计算 (34) 2.3.3流程简介 (36) 2.3.4 主要设备的设计和选择 (36) 2.3.5 计算资料综合 (39) 2.4炉外精练设备的选取及主要参数 (39) 2.4.1主要设计及其特点 (39) 2.4.2 主要工艺设备技术性能 (40) 3车间计算 (50) 3.1原材料供应系统 (50) 3.1.1 铁水供应系统 (50) 3.1.2 废钢场和废钢斗计算 (51) 3.1.3 散状料供应系统 (52) 3.1.4 合金料供应系统 (54) 3.2浇铸系统设备计算 (55) 3.2.1钢包及钢包车 (55) 3.2.2连铸机 (56) 3.3渣包的确定 (64) 3.4车间尺寸计算 (67) 3.4.1 炉子跨 (67) 3.4.2 其余各跨跨度 (62) 3.5天车 (63) 4 新技术和先进工艺、设备的应用 (64) 4.1铁水预处理脱硫 (64)
电弧炉炼钢工艺 2010级冶金1001班，3100701011，魏宏兴 摘要：回顾了电弧炉炼钢发展概况，详细介绍电弧炉炼钢工艺和生产情况，重点分析了短流程炼钢发展趋势。 关键词：电弧炉炼钢发展趋势 Abstract：The general situation of the EAF steelmaking development was reviewed in this article,production and electric arc furnace steelmaking process are introduced in detail, analyses the development trend of short flow steelmaking. Key word：electric arc furnace steelmaking The development trend 1电弧炉炼钢概述 电弧炉（EAF）炼钢是以电能作为热源，以废钢为主要原料的炼钢方法，它是靠电极和炉料间放电产生的电弧，使电能在弧光中转变为热能，并借助电弧辐射和电弧的直接作用加热并熔化金属炉料和炉渣，冶炼出各种成分合格的钢和合金一种炼钢方法。 1.1工艺过程 电弧炉炼钢以前的方法（老三期）： 补炉→装料→熔化期（分为四个阶段：起弧期→穿井期→主熔化期→熔末升温期）→氧化期→还原期→出钢 装料：废钢；也可以装入少量铁水，叫热装铁水。 熔化期：主要是废钢等的熔化。 氧化期：通过矿石氧化或者吹氧等操作，去除钢水中的杂质、N、H等 还原期：造渣、配合今等。 现在常用：废钢预热→熔氧期→出钢→精炼 现在一般把还原期拿到LF来操作，这样可以缩短冶炼周期，操作也比较方便 1.2工艺特点 1）电能为热源，避免了燃烧燃料对钢液的污染，热效率高，可达65%以上。 2）冶炼熔池温度高且容易控制，满足冶炼不同钢种的要求。 3）电热转换时，输入熔池的功率容易调节，因而容易实现熔池加热制度自动化，操作方便。 4）电弧炉炼钢可以消化废钢，是一种铁资源回收再利用的过程，也是一项处理污染的环保技术，它相当于是钢铁工业和社会废钢的回收工具。
江西理工大学应用科学学院毕业设计设计一座年产150万吨良坯的转炉炼钢车间 设计一座年产150万吨良坯的转炉炼钢车间 摘要 现代转炉炼钢要求采用大型、连续、高效设备先进生产工艺，布局合理、管理先进、节约能耗、减少污染、降低投资成本。 转炉是炼钢的主要设备。炼钢转炉是对于人类来说，最有用的生产工具之一，它提供了一种方法，使我们可以快速而有效的使废钢变废为宝，而生铁则是所有基础钢材生产的基本原料，它在所有国家的经济发展里，都是很重要的。钢产量的增加，甚至是工艺方法的一些改善，都可以带动一笔可观的利润。 本设计主要任务是设计一座年产150万吨良坯的转炉炼钢车间，建有三座60吨顶底复吹转炉，采用“三吹二”操作，为提高钢材质量和高效连铸的要求，车间建有CAS-OB 和RH真空处系统，本设计要求100%的连铸比。整个生产过程由计算机自动进行动态和静态控制。本设计主要内容包括：物料平衡和热平衡计算，转炉炉型及氧枪设计；主要经济技术指标的确定和生产流程的确定；车间设计及车间生产过程概述。 关键词：复吹转炉；氧枪；连铸；动态控制；静态控制
刘伟平：设计一座年产150万吨良坯的转炉炼钢车间 Design a an annual output of 1.5 million tons of good characterize the converter steelmaking workshop ABSTRACT With the rapid development of iron-steel industry now days, modern steel plants require adopting long-scale, continuous and high efficient equipment, advanced management. It should save energy, and make less pollution and reduce the investment cost. T he converter is the steelmaking equipment. Converter steel is one of the most useful for humans, one of the tools of production, it provides a way so that we can quickly and efficiently so that the scrap turning waste into wealth, while pig iron is the basic raw material of all basic steel production in all the country's economic development, it is very important. Increase in steel production, and even some improvement of the process method, can bring a substantial profit. This workshop is designed to produce 1,500 thousand tons qualities ingots. Three 60 tons BOF which are brown oxygen from their top adoption ―three blowing two‖. In the while, the refining equipment RH and CAS-OB are used for raising the steel quality and high efficient continuous casting of 100%. Computer being operated automatically control the technological process of whole plant dynamically and satirically .This design include: the balance of material and quantity of heat; the design of shape and equipment of the workshops. Key words: BOF of blowing air on the top and bottom; Equipment of blowing oxygen; Continuous casting;plant dynamically; plant satirically
毕业设计说明书 设计题目：100吨交流电弧炉炼钢车间设计 学 号：_________________________ 姓 名：_________________________ 专 业 班 级：_________________________ 李龙 冶金技术2班 0929302245 2012 年 05月20号
毕业设计说明书................................................................................................................... - 1 -文献综述. (2) 1.3现代电弧炉炼钢技术 (5) 1.4电弧炉炼钢的发展趋势 (6) 1.5电弧炉装备技术未来的创新发展 (6) 1.5.2我国正进人电炉炼钢高速发展时期 (7) 3.4.1、炉料入炉 (13) 第四章建设所选电弧炉炼钢工程的必要性和可行性分析 (13) 电弧炉车间设计 (18) 1.1电炉车间计算 (18) 11..1电炉容量和座数的确定 (18) 1.1.2电炉车间生产技术指标 (18) 参考文献.................................................................................................................................................. 致谢..........................................................................................................................................................
太原科技大学毕业设计（论文）任务书 （由指导教师填写发给学生） 学院（直属系）：材料科学与工程学院时间：2014年 3月 12日学生姓名指导教师 设计（论文）题目三吹二120T顶吹转炉及炼钢车间设计 主要研究内容1.物料平衡及热平衡计算 2.氧气顶吹转炉炉型设计及计算 3.氧枪设计及计算 4.转炉炼钢车间设计及计算 5.连铸设备的选型及计算 6.炉外精炼设备的选型与工艺布置 7.炼钢车间烟气净化系统的设计 研究方法 利用已学的冶金工艺和钢铁厂设计知识进行理论计算与设计； 利用机械设计基础知识，通过查阅相关资料与现有结构相结合对结构部件设计计算。鼓励采用新技术、新方法、新思路和创新设计。 主要技术指标(或研究目标) 毕业设计说明书一份（包括英文资料的中文翻译） 设计图纸三张 1)氧气顶吹转炉炉型图1＃ 2)年产260万吨良坯三吹二型氧气顶吹转炉炼钢车间工艺平面布置图1＃3）年产260万吨良坯三吹二型氧气顶吹转炉炼钢车间剖视图1＃ 教研室 意见 教研室主任（专业负责人）签字：2014年03月12日说明：一式两份，一份装订入学生毕业设计（论文）内，一份交学院（直属系）。
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
钢铁冶金专业年产70万吨电弧炉炼钢车间设计 目录 绪言 第一章设计方案 (1) 1.1 设计概述 (1) 1.2 产品方案 (2) 1.3 产量计算 (4) 1.4 新技术、新设备的选择说明…………………………………………… 14 1.5 工艺流程及车间的组成 (15) 第二章电弧炉设计 (17) 2.1 电弧炉炉型及其尺寸计算 (17) 2.2 炉子变压器功率和电参数的确定 (22)
第三章连铸设计 (26) 3.1 车间设备及参数的选定 (26) 3.2 连铸机基本参数的确定……………………………………………… 27 3.3 连铸车间的工艺布置 (31) 第四章车间布置及主要设备的选择 (33) 4.1 炉子跨 (35) 4.2 原料跨 (42) 4.3 浇铸跨 (45) 4.4 精炼跨间布置 (48) 第五章电炉炼钢的经济技术指标 (53) 5.1 产量方面 (53) 5.2 质量方面……………………………………………………………… 53 5.3 品种方面……………………………………………………………… 53 5.4 成本方面 (54)
第六章专题研究 (55) 6.1 开发背景………………………………………………………………… 55 6.2成形耐火涂料的特性和性能 (56) 6.3耐火涂料层的涂敷作业 (58) 6.4结束语 (58) 参考文献………………………………………………………………………… 59 绪言 本次设计是根据娄底地区条件设计年产量为70万吨电弧炉炼钢车间,该地区矿藏丰富,水源充沛,交通发达,设计炼钢车间条件比较合理。同时在该地区建厂不仅是本地区工业发展的需要,也为本地区重工业的发展提供拉可靠保证在本次设计中。考虑到我国的钢铁工业的发展现状,及未来钢铁行业发展的方向,更加为能够创造出最大的经济效益,在行业竞争中处于有利地位,同时根据市场需求,重点发展优质钢,合金钢等特钢品种, 本次设计中采用现在比较先进的炼钢技术。尽量做到经济上合理,技术上先进,减轻工人的劳动强度,改善工人的工作环境,建设一流的现代炼钢车间。如:在本次设计中。电炉中采用二次燃烧技术,吹氧自动系统。连铸车间中,采用全程保护浇注,电磁搅拌系统,结晶器液面控制仪,汽水喷雾冷却等先进技术,为企业的高产量,高质量发展创造拉条件,将为企
毕业设计指导书 指导教师孔辉学生姓名 ## 班级冶081 一、设计(论文)的题目： 设计一个年产300万吨合格铸坯的转炉炼钢车间 二、设计(论文)的目的： 进行钢铁厂设计需要花费大量精力和时间，且独立性强，因此对提高学生的综合能力（查阅文献能力、独立设计选型与计算能力、Autocad制图能力等）很有帮助。通过教师制定每一阶段的明确目标，在督促学生完成任务的同时，与学生共同商讨，共同学习有教学相长的作用。 三、设计(论文)的内容及要求： 1、文献调研及生产现场考察。 要求查阅近年相关文献20篇以上，其中外文资料不少于3篇，一篇外文译成中文。2、设计说明书内容： （1）设计原则和依据 （2）产品大纲的制定 （3）工艺流程的选择与论证 （4）物料平衡与热平衡计算 （5）车间主体设备的计算与选择 （6）车间工艺布置 （7）车间厂房的布置 （8）采用新工艺说明 3、工程制图： （1）车间工艺平面布置图一张 （2）车间横剖视图一张 （3）转炉炉体图一张，为CAD制图。 四、时间安排： 第1周：查阅设计资料及生产调研，了解不同钢种的成分、用处、生产要点；了解本单位的设备条件及工艺过程 第2-4周：设计方案的确定与论证 第5-6周：转炉冶炼典型钢种的物料平衡和热平衡计算 第7-9周：车间主体设备的设计
第10-11周：车间主厂房的设计 第12-14周：用计算机绘制车间平面布置图、剖面图及炉体本体图 第15-16周：编写设计说明书 第17周：准备答辩 五、推荐参考文献： [1] 冯聚合.艾立群，刘建华.铁水预处理和炉外精炼.冶金工业出版社，2006； [2] 张树勋.钢铁厂设计原理. 冶金工业出版社，2005年第一版； [3] 胡会军.田正宏. 宝钢分公司炼钢厂：上海，2009；
攀枝花学院本科课程设计 转炉工作原理及结构设计 学生姓名： 学生学号： 院（系）： 年级专业： 指导教师： 二〇一三年十二月
转炉工作原理及结构设计 1.1 前言 1964年，我国第一座30t氧气顶吹转炉炼钢车间在首钢建成投产。其后，上钢一厂三转炉车间、上钢三厂二转炉车间等相继将原侧吹转炉改为氧气顶吹转炉。20世纪60年代中后期，我国又自行设计、建设了攀枝花120t大型氧气顶吹转炉炼钢厂，并于1971年建成投产。进入20世纪80年代后，在改革开放方针策的指引下，我国氧气转炉炼钢进入大发展时期，由于氧气转炉炼钢和连铸的迅速发展，至1996年我国钢产量首次突破1亿t，成为世界第一产钢大国。 1.2 转炉概述 转炉（converter）炉体可转动，用于吹炼钢或吹炼锍的冶金炉。转炉炉体用钢板制成，呈圆筒形，内衬耐火材料，吹炼时靠化学反应热加热，不需外加热源，是最重要的炼钢设备，也可用于铜、镍冶炼。转炉按炉衬的耐火材料性质分为碱性（用镁砂或白云石为内衬）和酸性（用硅质材料为内衬）转炉；按气体吹入炉内的部位分为底吹、顶吹和侧吹转炉；按吹炼采用的气体，分为空气转炉和氧气转炉。转炉炼钢主要是以液态生铁为原料的炼钢方法。其主要特点是：靠转炉内液态生铁的物理热和生铁内各组分（如碳、锰、硅、磷等）与送入炉内的氧进行化学反应所产生的热量，使金属达到出钢要求的成分和温度。炉料主要为铁水和造渣料（如石灰、石英、萤石等），为调整温度，可加入废钢及少量的冷生铁块和矿石等。 1.2.1 转炉分类 1.2.1.1 炼钢转炉 早期的贝塞麦转炉炼钢法和托马斯转炉炼钢法都用空气通过底部风嘴鼓入钢水进行吹炼。侧吹转炉容量一般较小，从炉墙侧面吹入空气。炼钢转炉按不同需要用酸性或碱性耐火材料作炉衬。直立式圆筒形的炉体，通过托圈、耳轴架置于支座轴承上，操作时用机械倾动装置使炉体围绕横轴转动。 50年代发展起来的氧气转炉仍保持直立式圆筒形，随着技术改进，发展成顶吹喷氧枪供氧，因而得名氧气顶吹转炉，即L-D转炉（见氧气顶吹转炉炼钢）;用带吹冷却剂的炉底喷嘴的，称为氧气底吹转炉（见氧气底吹转炉炼钢）。
50万吨电炉炼钢车间设计方案 1.1 钢铁工业现状 钢铁是使用最广泛的金属材料，人用金属，钢铁占90%以上。没有钢铁，人们不能活，生产或其他活动中使用的工具和设施也都是用钢制的。钢铁生产往往是衡量一个国家的工业化水平和生产能力的重要标志，钢铁产品的质量和品种，对国民经济和其他工业部门的产品质量，有很大的影响。 转炉炼钢转炉炼钢的主要原料是高炉冶炼，多数情况下，高炉的主要原料是铁矿石。锭坯或铸坯转炉生产的产品是，他们不是最终产品，必须由各种类型和规格的钢板、钢、管等最终产品的轧制生产，提供市场。因此，氧气转炉不能独立存在，它必须首先炼钢，轧制，和其他辅助原料生产和供应系统，钢铁生产的组合组成，我们称这种生产方式为钢铁企业。电弧炉炼钢是炼钢的主要原料，或直接还原铁及其制品，其产品仍为锭或坯，需要通过滚压机轧制成最终产品，为市场需求。在这种情况下，作为一个成品钢的生产单位，往往由钢和钢的2个部分，我们说这样的生产模式，电炉钢。随着电弧炉的高功率和超高功率，精炼，连铸连轧和一系列的技术开发和社会的废料资源充足的积累，显示了强劲的发展势头，由于资源和环境的影响“废电弧炉连铸-轧钢生产过程，与传统的钢铁企业相比，这种新型电弧炉钢米尔斯也被称为短流程。电炉炼钢产品主要有轴承钢、不锈钢等。 1.2 电弧炼钢厂 近年来，电弧炉炼钢在全球的不断发展，电弧炉钢在世界钢铁生产中所占的比重越来越。电弧炉炼钢厂的废料为原料，或直接还原铁的一部分，构成部分的冶炼通常是一个高功率或超高功率电弧炉和炉精炼设备，如炉和一个连续铸造机，钢坯热交付到下一个滚动汽车直接轧制生产。由此我们可以看出，电炉炼钢厂具有结构紧凑、投资的优势，建设周期短，节约能源消耗，改善环境污染，劳动生产率优势，具有年产钢可以从百万吨到数百万吨，品种种类繁多，从普通碳钢高质量合金钢。与传统的钢铁企业相比，规
炼钢车间设计 氧气顶吹转炉炉型设计及各部分尺寸 1.1 转炉炉型及其选择 转炉由炉帽、炉身、炉底三部分组成、由于炉帽（截锥形）和炉身（圆柱形）的形状没有变化。把炉型分为筒球型、锥球型和截锥型等三种。 （a）(b)(c) （1）筒球型。熔池由球体和圆柱体两部分组成。炉型形状简单，砌砖方便，炉壳容易制造，被国内外大、中型转炉普遍使用。 （2）锥球型。熔池由球缺体和倒截锥体两部分组成。与相同容量的筒球型比较，锥球型熔池较深，有利于保护炉底。在同样的熔池深度的情况下，熔池直径可以比筒球型大，增加了熔池反应面积，有利于去磷、硫。我国中小型转炉普遍采用这种炉型。 （3）截锥型。熔池为一个倒截锥体。炉型构造较为简单，平的熔池较球型底容易砌筑。在装入量和熔池直径相同的情况下，其熔池最深，因此不适用于大型容量炉。我国30t 以下的转炉采用较多。 经过比较，由于筒球型转炉砌筑方便且炉壳容易制造以及考虑到本设计所需熔池容量为120t ，所以选择了筒球型。 1.2 转炉炉型各部分尺寸确定 1.2.1 熔池尺寸 （1）、熔池直径D 。熔池直径指转炉熔池在平静状态时金属液面的直径。它主要与金属装入量和吹氧时间有关。我国设计部门推荐的计算熔池直径的经验公式为： t G K D
式中 D ——熔池直径，m ； G ——新炉金属装入量，t ，可取公称容量； K ——系数，参见下表1-1； t ——平均每炉钢纯吹氧时间，min ，参见下表1-2。 熔池直径为： m t G K D 66.474.27.116120 7.1=?=?== （2）熔池深度h 。熔池深度指转炉熔池在平静状态时，从金属液面到炉底 的深度。对于一定容量的转炉，炉型和熔池直接确定后，可以用几何公式计算熔 池深度h 。 因为所取为筒球型转炉，所以通常球缺体的半径R 为熔池直径D 的1.1～1.25 倍。本设计去1.1，当R=1.1D 时，熔池体积V 池和熔池直接D 及熔池深度h 有 如下关系： V 池=0.79hD 2-0.046D 3 根据炉子容量与钢水密度可以确定V 池，钢水密度可以根据经验公式计算如 下：取钢水温度为1600。 )273(8358.08523+-=T ρ =8523-0.8358×（1600+273） =8523-1565 =6959㎏/m 3 V 池=1.2×105÷6959=17.24 m 3 因此232366.479.066.4046.024.1779.0046.0??+=+=D D V h 池 =21.89÷17.16=1.28m 1.2.2 炉身尺寸 转炉炉帽以下，熔池面以上的圆柱体部分成为炉身。其直径与熔池直接是 一致的，故须确定的尺寸是炉身高度H 身。 2224.6614.3)24.1706.22108(4)(44?--?=--== D V V Vt D V H ππ池帽身身 19.688 .274= =4.03m
目录 1 电弧炉炼钢技术现状及发展 (1) 1.1电弧炉炼钢发展概况 (1) 1.2国内外电炉炼钢技术的发展趋势 (1) 2 电弧炉炼钢车间的设计方案 (3) 2.1电炉车间生产能力计算 (3) 2.1.1电炉容量和台数的确定 (3) 2.1.2 电炉车间生产技术指标 (3) 2.2电炉车间设计方案 (4) 2.2.1 电炉炼钢车间设计与建设的基础材料 (4) 2.2.2 产品大纲 (4) 2.2.3 电炉炼钢车间的组成 (4) 2.2.4 电炉车间各跨的布置情况 (5) 3 电弧炉炉型设计 (6) 3.1电弧炉炉型 (6) 3.1.1 炉缸 (6) 3.1.2 熔化室 (7) 3.1.3 电极分布 (8) 3.1.4 工作门和出钢口 (8) 3.1.5 炉衬厚度 (8) 3.2电弧炉变压器容量选择 (9) 3.3水冷炉壁与水冷炉盖 (9)
3.3.1 水冷炉盖的设计 (9) 3.3.2 水冷炉盖的安装 (10) 3.4偏心底出钢的设计 (11) 3.4.1 EBT电炉的炉壳 (11) 3.4.2 EBT电炉的炉底 (12) 3.4.3 出钢口 (12) 3.4.4 机械装置 (13) 3.4.5 偏心底出钢箱的设计 (13) 3.5水冷挂渣炉壁的设计 (14) 3.5.1 电弧炉炉壁的热流 (14) 3.5.2 冷却水流量 (14) 3.5.3 水冷炉壁水速的确定 (15) 3.5.4 管径的确定 (15) 3.5.5 平衡挂渣厚度 (15) 3.5.6 综合传热系数 (16) 3.5.7 临界热流量与最大热流量 (16) 4 电弧炉炼钢过程中的物料平衡与热平衡计算 (17) 4.1物料平衡计算 (17) 4.1.1熔化期计算 (19) 4.1.2 氧化期计算 (23) 4.2热平衡的计算 (27) 4.2.1 计算热收入Qs 。 (27) 4.2.2 计算热支出Qz 。 (29) 5 电弧炉炼钢车间工艺设计 (33)
年产200万吨钢的转炉炼钢车间设计——钢包设计设计0000
攀枝花学院本科毕业设计（论文） 年产200万吨钢的转炉炼钢车间设计 ——钢包设计 学生姓名：蒲维 学生学号： 200911103045 院（系）：资源与环境工程学院 年级专业： 2009级冶金工程1班 指导教师：芶淑云教授 二〇一三年五月
攀枝花学院本科毕业设计（论文）摘要 摘要 根据年产200万吨钢转炉车间设计的要求和国家相关政策的规定，确定转炉的大小为220吨，进一步得到了符合实际生产的与之匹配的钢包容量大小为250吨，通过计算确定钢包上部内径和高度均为4289mm，生产过程中所需要的钢包的数量为11个。对钢包用耐火材料进行了设计，分为2套钢包即浇注钢包和砌筑钢包。分别对其进行分析确定了他们的绝热层和工作层的设计方法，对于浇注钢包采用整体浇注和或剥皮浇注，对砌筑钢包采用综合砌筑的方案；通过对钢包透气砖和滑动水口系统耐火材料的外形设计，确定了透气砖系统耐火材料的尺寸和滑动水口系统耐火材料的尺寸；最后根据钢包用耐火材料的使用要求，针对不同钢种和不同部位的不同要求以及耐火材料的理化性能指标，对钢包所用的耐火材料进行了优化选择。 关键词炼钢，钢包，砌筑，浇注，耐火材料
ABSTRACT According to the annual output of 2 million tons of steel converter workshop design requirements and relevant national policies and regulations, determine the size of the converter is 220 tons, has been further conform to the actual production of matching the ladle size capacity of 250 tons, through the calculate and determine the ladle upper inner diameter and height is 4289 mm, the production process required the number of ladles for 11. Ladle refractory materials used for the design, divided into 2 sets of ladle pouring ladle and laying the ladle. Respectively to analyze it to determine their thermal barrier and layer, the design method of the work for adopts the integral casting and or peeling pouring ladle cover in casting, for the composite masonry methods in laying the ladle; Through the vent brick of ladle refractory and slide gate system design, determine the size of the system of gas supply brick and refractory materials and refractory materials the size of the slide gate system; Finally according to the requirements of the ladle refractory material used, according to different steel grade and the different requirements of different parts and the rational index of the refractory, the ladle refractory material used in the optimized choice. Key words steelmaking, ladle, laying, casting, refractory material