(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 年产50万吨短流程绿色炼钢厂
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2012年5月
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一、节能炼钢工艺 (1)
二、供电 (10)
三、自动化控制系统 (10)
四、给排水设施 (11)
五、通风除尘设施 (12)
六、燃气设施 (13)
七、热力设施 (15)
八、检验设施............................................ .16
九、土建............................................... .16
十、投资估算........................................... .16 十一、公司简介.......................................... .18
年产50万吨短流程绿色炼钢厂
一、节能炼钢工艺
1、概述
年产50万吨短流程绿色炼钢厂配置60t超高功率交流电弧炉一座，电炉配置一套DP60型废钢预热成套设备，利用电炉四孔高温烟气加热炉料，以提高电炉产量和节省电能，经过预热通道后的尾气仍有650℃的温度需进入余热锅炉再次利用，并将尾气温度降低至204℃以下，最后与电炉的二次烟气混合经布袋除尘器净化外排。电炉节能炼钢工艺流程如下：四孔炉气→废钢预热通道→重力沉降与余热锅炉→一次烟气混合→布袋除尘器→排气筒。
电炉节能炼钢废钢预热输送成套设备是当今最先进、清洁、节能和利于环保的炼钢技术、设备，已被河南舞钢、冀南特钢、湖北华鑫特钢、芜湖新兴铸管有限责任公司、越南DANA-Y钢铁公司、世界顶尖钢铁企业韩国浦项制铁POSCO张家港不锈钢公司等企业广泛采用。其工艺过程，能预热输送槽内的废钢，能够节约电能和化学能，同时也改善了工作环境，没有料篮加料过程中产生的二次烟尘，同时一次烟气预热废钢后仍以高温离开预热段，保证了烟尘中污染物的完全燃烧，避免了有味气体的产生。
连续式加料预热系统冶炼熔池平稳，和料蓝加料的电炉相比显著降低了对电网产生的冲击。和其它炉型相比，连续式加料技术可降低车间内噪音和粉尘明显改善工作环境，由于这是一种高效的技术，可
以减小和降低电炉、变电所、布袋除尘及冶炼设备的投资，提高了整个车间生产效率。
2、连续式加料工艺
连续式加料先进工艺是一种电炉炼钢工艺，通过特殊的在线输送设备达到连续加料，预热炉料而进行冶炼，而烟尘排放量少和噪音较小，改善环境。特殊的输送设备连续把废钢送到炉内，进入预热段的炉料和电炉烟气逆向相遇，烟气的余热和CO的燃烧热共同连续预热了废钢，预热后的废钢加入电弧炉内冶炼。连续式加料电弧炉工艺的特点为留在炉内钢水直接熔化废钢。电能用来加热钢液而不像传统式的顶装料工艺用电弧直接熔化废钢。由于这独特的冶炼特点，连续式加料电炉冶炼溶池平稳，极大减小了顶装料工艺存在的电压波动和闪烁，交流电炉配连续式加料系统比直流电炉采用顶装料工艺的电压波动小，维护费用也低。
3、冶炼周期缩短10—15分钟；
4、年产量提高10%以上；
5、每吨钢可节电80-100kw.h。
6、电炉采用连续操作，供电曲线平稳，与传统电炉相比所需要的装机容量小20%左右，一般可以降低5%的增容电费。
7、电极消耗减少0.5-0.8%；耐火材料消耗减少5%；
8、电炉熔池连续处于精炼状态，降低了渣中的FeO含量以及扒渣的金属损失，一般提高金属收得率1.5-2%，预计可达到94%的收得率。
9、吨钢烟尘产生量由17kg～20kg降低到11kg；
10、吨钢释放的CO2量减少20—30%；
11、生产现场含尘量小于10mg/M3；
12、二恶英和CO的排放量达到发达国家排放标准。
13、风机功率相应减少30%。
14、充分进行了余热利用：在输送段上可将废钢预热至450℃以上，后部余热可通过余热锅炉产生蒸汽来发电或采暖，锅炉出来的烟气基本上可以直接进入袋式除尘器进行除尘。而传统电炉系统烟气则需要经过水冷管道、机力冷却器等设备，要消耗大量能源来进行降温后方可将烟气通到除尘器，而烟气所携带的能量则被完全浪费掉。
15、节省闪烁控制系统（SVC）仅需安装一套控制谐波的电容系统（FC）。
16、电炉连续精炼周期内，噪声低于80分贝以下。
17、电炉以连续熔化、精炼的方式操作，也可得到低的磷、硫含量。
18、炼钢系统主体工艺设备配置
整条短流程生产线中的炼钢部分采用：废钢预热加料装置—超高功率电炉—钢水炉外精炼—方坯连铸短流程生产工艺，配置了一座60t 超高功率交流电弧炉、一座60tLF钢包精炼炉和一台Ｒ9米5机5流方坯连铸机。
19、生产规模及产品方案
1）生产规模
炼钢厂每年生产钢水52.08万吨，连铸坯50万吨。
2）铸坯规格
铸坯断面120×120、150×150、220×220mm 定尺长度3、6m
3）生产钢种
生产钢种碳素结构钢和优质碳素结构钢
20、主要工艺设备设计选型
1）电炉容量的选择
根据生产规模，设计选择公称容量60t，平均出钢量65t，变压器容量45MVA+20%的交流电弧炉。
2）炉外精炼装置型式的选择
设计选用LF钢包精炼炉。钢包精炼炉的主要功能为：电弧加热、造渣精炼、合金添加及底吹气体搅拌，同时配备喂丝机，必要时对钢水成分进行微调。
3）连铸机机型选择
根据棒线材轧机对坯料规格的要求，设计决定采用一台R9米5机5流全弧形方坯连铸机，铸坯直接热送至轧钢厂。
4）电炉除尘方式选择
电炉烟尘的捕集方式采用屋顶烟罩与半密闭罩结合的型式，即导流式屋顶罩。配备DP型废钢预热输送成套设备、余热锅炉及布袋除尘器。5）电炉出渣工艺的选择
出渣方式选择炉前热泼渣工艺，该工艺无需中间翻渣场及设备，
基建投资低；无需渣罐及渣罐的维修，生产管理费用低；操作人员少。
6) 电炉修炉工艺的选择
为提高生产率，减少修炉对电炉作业率的影响，采用吊换炉壳的修炉方式。
21、电炉车间生产能力计算
1）电炉（60t）主要技术参数
2）连铸机年产量
钢水年产量52.08×104t
钢水至铸坯收得率96％
连铸机年有效作业率74.2%
连铸机年产量52.08×104×96%=50×104
22、主要原材料供应及质量要求
1）炼钢年需要废钢39.55万吨、需要生铁16.95万吨。
2）炼钢年需要各类铁合金约1.03万吨。
3）炼钢生产年需要冶金石灰约2.5万吨，由市场采购供应。
4）炼钢生产年需要电极1750吨，其中电炉用φ500超高功率电极1500吨；钢包炉用φ350电极250吨。
5）炼钢生产年需要耐火材料0.5万吨。
23、主要工艺设备配置技术参数
1）钢包炉主要技术参数
(2）连铸机主要技术参数
3）炼钢车间主厂房各跨间主要参数及起重机配置
24、工艺流程
1）电炉炼钢工艺流程
2) 连铸机工艺流程
二、供电
1、供电方案
新建炼钢以后，全厂用电绝大部分为二级电负荷，仅有电炉、精炼炉和连铸以及吊车等设备用电为一级用电负荷，因此，220KV总降变电所安装一台220/35KV，60MVA主变压器负责向电炉和精炼炉供电，一台35/10KV，10MVA主变压器负责向炼钢和连铸及辅助设施动力用电负荷供电。
炼钢车间电炉和精炼炉35KV由220KV总降变电所35KV直接配电，炼钢车间其它高压用电设备和低压用电设备由车间内10KV配电室供电。低压配电采取分区域设置马达控制中心进行分区配电。
2、无功补偿与滤波
采用传统的加料方式时，由于电炉冶炼过程无功冲击大，功率因
数低，同时产生大量低次谐波电流，需在35KV电炉供电母线装设动态无功补偿装置（SVC），SVC装置使电压波动、电压畸变和流入系统谐波电流限制在电网充许水平以内将冶炼用电功率因数提高到0.92以上。本方按采用了废钢预热连续加料装置后，SVC装机容量可适当减小。三、自动化控制系统
新建炼钢工程自动化控制系统是按电炉——精炼炉——连铸机这一生产流程的三电一体化设计原则，包括计算机控制、检验仪表和电气传动等。该系统拟按一级PLC配置，即基础自动化级。
基础自动化级主要面对生产实际工艺过程的顺序控制、逻辑控制、回路控制和各种工艺参量的监视和报警。各个工艺环节的主要检测控制信号均送入基础自动化级，显示、报表、控制和报警等均由基础自动化级完成。原则上不再设置现场仪表盘（个别除外），各个相关控制室均设置MMI操作站。
四、给排水设施
1、用水量及水量平衡
根据各用户对水质、水量、水压的要求，经水量平衡后生产总用水量为3200m3/h，其中：
净环水量2800m3/h
浊环水量300m3/h
车间洒水20m3/h
补充生产新水150m3/h
生产用水循环率为95.0%
生活用水20m3/h
2、设计的给排水系统
1）电炉、连铸净环水系统
主要供电炉、DP、钢包炉、连铸设备等净环水用户，供水量为2800m3/h。该部分冷却水用后仅水温升高，水质未受污染，由泵加压后循环使用。
为保证循环水水质，该系统设500m3/h快速过滤器进行旁滤。
2）制氧站净环水系统
主要供氧压机、空压机等冷却用水，供水量为500m3/h。使用后的水仅水温升高，水质未受污染，加压再循环使用。
为保证循环水水质，该系统设100m3/h无阀滤罐进行旁滤。
3）浊环水系统
该系统主要供连铸二冷水及冲氧化铁皮用水，供水量为300m3/h。用后的水含有油、氧化铁皮等杂质，经一次铁皮沉淀池沉淀后的水一部分经泵加压送至车间冲氧化铁皮；一部分送至化学除油沉淀器中进行除油、二次沉淀处理。处理后的上清液送至冷却塔进行冷却，冷却后的回水加压并通过控制杂质粒径的管道过滤器处理后，供用户循环使用。化学除油沉淀器底部定期排出的污泥由泥浆泵加压送至板框压滤机进行污泥脱水，经脱水处理后的泥饼外运，综合利用。
4）生产—消防给水系统
本系统供全厂生产及消防用水。室内消防水量为10L/s，室外消防水量为20L/s。
5）排水系统
排水采用生产废水、生活污水、雨水合流制排水系统。雨水汇同少量的生产废水和经过化粪池处理的生活污水，排入排水管道。
6）安全供水
为满足电炉、钢包炉及连铸结晶器、连铸设备及二冷水安全供水的需要，本设计设一座V=500m3，H=32m的安全水塔。
五、通风除尘设施
1、设计内容
●电炉除尘系统（担负炉内的排烟和屋顶罩收集的烟尘）
●钢包精炼炉及散状料除尘系统。
●连铸二冷室排汽。
●炼钢车间采暖通风降温设施。
●辅助生产车间及公用设施采暖通风。
2、电炉、钢包炉及散状料除尘系统设置
3、电炉烟气除尘系统
本电炉烟气净化系统设计采用屋顶罩与半密闭罩结合使用，即导流式屋顶罩。
导流罩由固定导流罩和移动导流罩组成。固定导流罩设置于加料
侧及炉后，移动导流罩设置于炉前变压器室上方。加料时，移动导流罩移至变压器室顶部，冶炼时移至炉体区域，移动导流罩与固定导流罩将电炉围在其中，迫使烟气在导流罩范围内上升，烟气上升至导流罩罩口时，与屋顶罩罩面仅有5m距离大大地减弱了车间横向气流的影响。
屋顶罩为内外双层结构。内罩捕集从导流罩按扩散角排出的烟气，4、钢包精炼炉及散状料除尘系统
钢包精炼炉冶炼时产生的烟气采用炉盖罩进行捕集，车间的散状料在贮运过程中散发大量的粉尘，在各设备密闭的前提下与钢包炉组成一套除尘系统。系统的总风量为100000m3/h。
5、除尘系统工艺流程
输灰系统流程为：
6、主要设备
脉冲布袋除尘器: 电炉除尘系统: 过滤面积：16700m2 1台钢包炉及散状料系统：过滤面积：1500m2 1台
电炉除尘系统: 除尘主风机：Y4-73№28F 锅炉引风机，2台
配用电机：Y1000-8，10kV，功率：1120KW2台钢包炉及散状料系统：除尘风机：Y4-73№14D 锅炉引风机，1台
配用电机：Y355L1-4 功率：280KW 1台
7、连铸二冷室排汽
电炉炼钢车间设有五流方坯连铸机一台，连铸机的二次冷却室产生大量的水蒸汽，需要设置排汽系统，设计选择 G4-73№10D 锅炉通风
机一台，排汽量为50000m3/h。
六、燃气设施
燃气设施需建设3200m3/h氧气站一座，切割及烘烤等用燃料采用天然气，通过管网直接供应。
1、制氧机的选型
炼钢车间需供应氧、氩气，根据氧气和氩气的消耗量，新建3200m3/h 氧气站一座可满足生产的需要。
2、制氧机组主要性能
本设计流程属技术先进的第六代空分流程，其主要特点为：分子筛吸附、增压透平膨胀、规整填料塔、全精馏无氢制氩、DCS集散控制系统等。其主要技术性能如下：
加工空气量~20000 m3/h
空气压力0.60MPa(A)
产品产量及纯度(标准工况)
性能指标：
连续运转周期（两次大加温间隔期）： 二年
冷箱加温解冻时间：~36小时
装置启动时间（从膨胀机启动到氧气达到纯度指标）：~36小时
空分单元制氧能耗(液体以1：3计)：≤0.67KW.h/m3O2
七、热力设施
电炉工程共需要压缩空气约70m3/min，压缩空气压力为0.5～0.7MPa。拟新建压缩空气站一座，内设LGD－40/8型螺杆空压机三台，其中两台运行，一台备用。.每台空压机供气量为40 m3/min，排气压力为0.8MPa，配电动机Y315M4－4，250kW。气动仪表和布袋除尘器等用户需要净化（无尘、无水、无油）压缩空气11 m3/min，压力为0.5～0.7MPa。在压缩空气站内设两套DQYL－20/0.8除油器和两套SDE－20型微热再生式压缩空气干燥器，每台干燥气量为20m3/min，工作压力为0.7MPa，一台运行，一台备用。
八、检验设施
为满足炼钢厂正常生产需要，根据炼钢工艺要求，拟设置炉前化验室。主要承担电炉炉前钢水的快速分析任务。主要配备有真空直读光谱仪和快速试样切割机、自动磨样机等设备。
九、土建
炼钢主厂房采用钢筋混凝土独立基础，钢筋混凝土柱或钢柱，钢吊车梁、钢托架、钢屋架、钢檩条、彩色压型钢板屋面板、墙面板及挡雨板，玻璃钢采光带，天窗为纵向或横向通风采光窗，采用钢天窗架，彩色压型钢板挡风板，有组织排水。
车间内操作平台采用钢平台，电炉、钢包炉、连铸机基础地坑均采用混凝土结构，车间内辅属建筑物采用砖混结构或轻钢结构。
主厂房外辅助建筑物一般采用钢筋混凝土框排架结构或砖混结构。
十、投资估算及经济效益
1、炼钢厂主要设备投资估算
起重设备XX万元
废钢预热设备 XX万元
电炉工艺设备（成套）XX万元
钢包炉工艺设备（成套）XX万元
炼钢辅助工艺设备360万元
连铸工艺设备1750万元
工艺管道 280万元
除尘系统 XX万元
余热锅炉 150万元
散装料上料系统 150万元
采暖通风及空调 50万元
公辅设施
水处理设施180万元
废钢堆场及仓库100万元
总降变电所1860万元 SVC 500万元
检验设施 80万元
机修间 50万元
空压站 100万元
氧气站 1100万元
土建工程费用估算
主厂房及辅房8500万元
各种设备基础及耐材砌筑1500万元
合计 21190万元（国内报价）
注：以上所报价格为新建一座炼钢企业费用，如果已经有土地、可以借用部分厂房和现有设备总造价还会降低。
4、经济效益
工程建设期限为十二个月，项目建成投产后可年产钢坯500000吨，年产值210000万元人民币，年利润18900万元人民币，投产一年可收回投资。
综上所述，该项目投资省，见效快，无污染，有利于废钢铁的处理和循环经济，具有较强的市场竟争力，可以投资建设。
十一、公司基本情况
河南太行全利重工股份有限公司，（原河南太行全利集团有限公司）是专业从事节能炼钢成套设备开发、制造与应用的技术研究基地，也是全国最大的振动机械研发、制造基地。公司位于河南省鹤壁市，交通便利，地理位置优越, 占地面积10万余平方米，拥有生产车间14座，各类型生产、检测设备300余台（套），现有职工500余名。公司先后被上级部门评定为河南省高新技术企业、河南省首批节能减
排科技创新示范企业、河南省电炉炼钢节能工程技术研究中心、河南省首批博士后科研基地、河南省50户重点装备制造企业、河南省100户高增长企业、河南省知识产权先进单位、河南省拟上市后备企业及国际工程承包资质企业。
公司始终贯彻以“科学技术是第一生产力”的指导思想，坚持走科技兴企的路子，以市场为导向，积极开展科技研发和技术创新工作，高新技术和高新技术产品不断推陈出新，雄厚的科技研发能力为公司迅速发展提供了持续的核心竞争力。
公司下属河南省博士后科研基地、河南省级企业技术中心、河南省电炉节能炼钢设备工程技术研究中心和鹤壁市冶金矿山设计研究院等科研机构。拥有各类型技术工程、设计人员80余名，包括国家级突出贡献专家2名，高级工程师13名，博士3名，涉及机械设计、机械制造、炼钢技术、大气污染治理、土木工程、电器自动化等诸多专业领域。
公司经营范围为：节能、炼钢设备、振动机械、环保设备、输送设备及备件加工、制造与销售；节能炼钢工程设计、总承包及技术咨询、进出口贸易。公司业务遍及全国及海外市场，先后为舞阳钢铁集团有限公司、西宁特钢、芜湖新兴铸管有限公司、河北冀南特钢、湖北华鑫特钢、河北泰宇重工等企业及韩国、印尼、越南、伊朗等国内外客户提供了数万台套节能炼钢、矿山、建材技术装备，取得了良好的经济、社会和环境效益，受到用户和社会各界的一致好评。公司
现已研制开发出DP15型、DP20型、DP30型、DP50型、DP60型、DP70型、DP80型、DP100型、DP120型等二十多种规格型号的DP型节能炼钢成套技术装备产品，能够满足20T—200T电炉炼钢工程的需要。
DP系列节能炼钢成套装备技术是当今最先进的冶炼技术装备，广泛应用于国内外电炉炼钢企业，已获得国家专利6项。该成套设备采用电炉余热回收利用、废钢预热输送，全封闭连续冶炼、高温烟尘净化等一系列高新技术和工艺，能有效解决以电炉为生产方式的钢铁企业生产能耗高、生产效率低、环境污染严重等难题。已经成为国内外冶金行业新建和改建炼钢项目的首选方案。
公司将继续以推广节能炼钢成套装备、技术为主导，以节能电炉炼钢工程总承包服务为重点，借助中原经济区建设的强劲东风，面向中国和东南亚、中东等发展中国家，大力推广节能炼钢成套装备、技术，为全中国乃至全世界低碳冶金事业做出应有贡献。
河南太行全利重工股份有限公司
50万吨电炉炼钢、连铸连轧生产线建设草案目录 1 总论 1．1项目提出 1．2建设规模 1．3产品初步方案 2 炼钢 2．1工艺及设备选择 2．2生产方法 2．3炼钢工艺流程 2．3．1流程 2．3．2工艺流程简述 2．4炼钢主体设备及主要参数 2．4．1电弧炉 2．4．2钢包精炼炉 2．4．3连铸系统 2．5炼钢、精炼及连铸各项主要指标 2．5．1电炉指标 2．5．2 LF炉指标 2．5．3 连铸机指标
2．6主要原材料 2．6．1废钢、生铁2．6．2其它材料2．6．3电极 3 棒材轧钢生产线 3．1工艺及设备选择 3．2生产方法选择 3．3工艺流程 3．4工艺流程简述 3．5棒材轧机主设备及参数3．6棒材规格品种 4 小型型钢轧钢生产线4．1工艺及设备选择 4．2工艺流程 4．3工艺流程简述 4．4型材轧机设备及参数4．5型材轧制规格品种 5 动力能源 5．1热力 5．2供电
6 环境保护 7 设备费用（预估） 8 其它 1．总论 1．1 项目提出 炼钢能力55万吨，配公司现有螺纹钢连轧生产线及另外一条小型型钢生产线，共计50万吨轧钢能力，形成完整的钢铁生产线，以适应市场需求。 1．2 建设规模 按公司现有的螺纹钢连轧生产线为基础，并另配一条小型型钢生产线，上游配套相应的炼钢连铸生产线，建成炼钢厂、轧钢厂，形成一条完整的生产链。 炼钢厂主要装备50吨交流偏心底出钢（50tAC/EBT）电弧炉2座，50吨钢包精炼炉一座，三机三流多功能方圆坯连铸机一台（R8m或R9m）。在目前条件下以全废钢为原料，形成短流程炼钢生产线，年产钢水55万吨、连铸坯53万吨（150～220方坯或Φ150～220圆坯）。 轧钢厂分两部分，其一以我公司现有棒材连轧生产线为基本模式，由20架全水平式机组组成棒材连轧生产线，除生产螺纹钢外，考虑生产圆钢管坯钢等产品，年生产能力30万吨；同时另建一条半连轧小型型钢生产线，年生产能力每年20万吨。 1．3 产品初步方案 棒材产品方案为大、小规格比较齐全的Ⅱ级Ⅲ级螺纹钢，低合金结构钢种圆钢及碳素管坯圆钢。螺纹钢可为Φ32～10系列，圆钢可为Φ50～120系列；型钢产品方案为小型角钢、槽钢、工字钢，规格为10﹟--20﹟。 2 炼钢 2．1 工艺及设备选择
安全管理编号：YTO-FS-PD109 炼钢电炉烟尘治理的探讨通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
炼钢电炉烟尘治理的探讨通用版 使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 一、前言 炼钢电炉产生的烟气如果不经任何处理直接排放于大气，将对大气造成污染，给周围居民生活造成一定影响，而且危害炼钢工人身体健康。本文就炼钢电炉烟尘的治理进行探讨分析。 二、电炉工艺参数 1.电炉烟尘 电炉烟尘的特点是：轻、细、分散性大和流动性差，极易糊袋。 电炉烟尘的化学组成（%）如表1所示： 表1 见表 电炉烟尘粒径分布。如表2。 三、除尘系统工艺流程 系统工艺流程如下图所示： 表2 见表
2.烟气温度 烟气温度直接影响密闭罩及厂房屋顶排烟效果、炉内微负压形成和布袋寿命。如果进入除尘器的烟气温度过高，布袋收缩变形使运行阻力增加。若烟气温度超过滤料软化温度，将使布袋失效或烧毁。因此含尘气体进入除尘器前必须有事故保护的混风机构一野风阀，使得外界自然空气充分与烟气混合、冷却，保证烟气在布袋软化点以下进入除尘器。进入除尘器的气体温度一般控制在110℃以下，瞬间不得超过120℃。 四、关键技术问题 1.集尘罩的选择 电炉除尘系统包括一、二次烟尘的捕集和含尘烟气的净化。随着除尘设备种类、性能和质量的不断改进与完善，目前国内中小（30t以下）电炉除尘技术的焦点主要集中在出炉烟气捕集方式的选择上，烟气捕集率的大小直接影响到炼钢工人的工作环境和身心健康。国家规定，车间内粉尘的浓度应不小于10mg/Nm3，噪声应小于 85dBA。而实际上炼钢时车间内的粉尘浓度不经治理时可达到300mg/Nm3以上，噪声可达95dBA，炼钢时烟尘影响吊车工的视线，对安全生产造成一定隐患。 目前国内中小电炉烟尘捕集罩的种类比较多，现就以下几种烟尘捕集罩进行比较：
一、“三废”排放量及污染物排放量的计算方法 “三废”排放量及污染物排放量的计算方法很多，除去实测法外(实测及其计算方法 在此不作介绍)，归纳起来主要有二种：一种是物料衡算法；一种是经验计算方法。 1．物料衡算法 根据物质不灭定律，在生产过程中投入的物料量等于产品重量和物料流失量的总和。 即: ΣG＝ΣG1+ΣG2 式中：ΣG��投入物料量总和： ΣG1��所得产品量总和； ΣG2��物料或产品流失重量之和。 2．经验计算法 根据生产过程中单位产品的经验排放系数与产品产量，求得“三废”及污染物排放量的方法称为经验计算法。 采用经验计算法计算水和污染物的排放量时，通常又称之为“排污系数计算法”。 排污系数是指在正常技术经济和管理条件下生产某单位产品所产生的污染物数量的统计平均 值或计算值。排污系数目前使用的有二种:一种是受控排污系数，即在正常运行的污染治理 设施的情况下生产某单位产品所排放的污染物的量；另一种是非控制排污系数，即在没有污染治理设施的情况下生产某单位产品排放的污染物的量。一般情况下，非控制排放系数 大于受控制排放系数，二者之差即为污染治理设施对污染物的单位产品去除量。 排污系数是在用实测、物料衡算和经验估算三种方法所获得的原始产污和排污系数的 基础上，采用加权法计算出来的。
目前能查找到的工业产污和排污系数的主要参考手册有二本：一本是国家环保总局科技 标准司组织编辑的“工业污染物产生和排放系数手册”。该本手册给出了我国有色金属工业、 轻工、电力、纺织、化工、铜铁和建材等七个工业部门根据统一的技术要求确定的不同产 品，不同生产工艺，不同生产规模和不同技术水平下的产污和排污系数，包括原始系数、 个体系数、一次系数、二次系数、二次系数、2000年控制系数建议值，以及国外同行业的 对比数据等。同时给出了我国主要燃煤设备(包括工艺锅炉、茶浴炉和大灶)燃煤产生烟尘 、SO 2、和 NO x 等的产污和排污系数；另一本是从国家环保总局主持的科研项目 “乡镇工业 污染物排放系数研究”中筛选出来的“乡镇工业污染物排放系数手册”。该手册我国“国 民经济行业分类和代码”中规定的顺序编排，能提供22个行业大类，39个中类，98个小 类，近500种生产工艺的污染物排放系数1800个。这二本手册虽是我国目前使用排污系数 计算污染物排放量的最主要的参考手册，但仍然不能完全满足排污申报登记工作的需求。 有条件的省(自治区、直辖市)可根据计算排污系数的方法(这二本手册中均有详细介绍), 计算本省急需的一些排污系数，供申报年审、环境统计、规划、环境监测排污收费等 工作使用。 二、“三废排放量”及污染物排放量计算方法的选择 1．尽量采用实测计算法辅以其他方法进行核实。在确实无法实测时,可采用物料衡
年产50万吨短流程绿色炼钢厂 可 行 性 研 究 报 告 2012年5月
目录 一、节能炼钢工 艺 (1) 二、供电 (10) 三、自动化控制系统 (10) 四、给排水设施 (11) 五、通风除尘设施 (12) 六、燃气设施 (13) 七、热力设施 (15) 八、检验设施............................................ .16 九、土
建............................................... .16 十、投资估算........................................... .16 十一、公司简介.......................................... .18
年产50万吨短流程绿色炼钢厂 一、节能炼钢工艺 1、概述 年产50万吨短流程绿色炼钢厂配置60t超高功率交流电弧炉一座，电炉配置一套DP60型废钢预热成套设备，利用电炉四孔高温烟气加热炉料，以提高电炉产量和节省电能，经过预热通道后的尾气仍有650℃的温度需进入余热锅炉再次利用，并将尾气温度降低至204℃以下，最后与电炉的二次烟气混合经布袋除尘器净化外排。电炉节能炼钢工艺流程如下：四孔炉气→废钢预热通道→重力沉降与余热锅炉→一次烟气混合→布袋除尘器→排气筒。 电炉节能炼钢废钢预热输送成套设备是当今最先进、清洁、节能和利于环保的炼钢技术、设备，已被河南舞钢、冀南特钢、湖北华鑫特钢、芜湖新兴铸管有限责任公司、越南DANA-Y钢铁公司、世界顶尖钢铁企业韩国浦项制铁POSCO张家港不锈钢公司等企业广泛采用。其工艺过程，能预热输送槽内的废钢，能够节约电能和化学能，同时也改善了工作环境，没有料篮加料过程中产生的二次烟尘，同时一次烟气预热废钢后仍以高温离开预热
30000KV硅锰电炉烟气除尘净化系统技术及工艺方案 一、概述 工业硅锰电炉在冶炼过程中产生大量含尘烟气，其烟尘主要成份为SiO2，烟气粒径大部分小于1um—0.05um，对周边环境造成很大的污染。而这种污染物硅微粉，越来越广泛地应用于水利电力工程、耐火材料、公路工程、桥梁隧道、化工橡胶、陶瓷等工业领域，市场上供不应求。因此，投资建设工业硅锰电炉除尘回收系统，不仅具有巨大的社会效益、环保效益，更具有良好的投资效益。 我公司致力于开发环保创新技术、生产性能优越的除尘设备及系统配置，并可介入环保设备的运营管理，为客户培训技术人员，以提高设备的运转率，实现最大的经济效益。本着以最少的投入达到最理想效果的原则，特制定本方案。 二、设计依据 2.1 本设计根据中华人民共和国冶金工业局《钢铁工业烟气净化技术政策规定》第七章铁 合金电炉烟气净化之规定而设计的。 2.2 本方案排放标准执行GB9078—1996《工业窑炉大气污染物排放标准》表2 第1 序号“铁合金熔炼炉”一类地区排放标准：≤100mg/Nm3。 三、工业硅矿热电炉废气工艺参数： 3.1 30000KV工业硅炉废气参数： 炉气量：350000Nm3/h 烟气温度：600℃ 含尘浓度：4-6g/Nm3 烟气成份：% N2 O2 CO H2O 76.6 16.67 4.44 2.29 烟尘成份：% SiO2 Fe2O3 MgO CaO C 92.45 0.08 0.076 0.33 0.36 烟尘粒度：um＞1 1~0.04 0.04~0.01 % 10 30 60 烟尘堆比重：0.2t/m3 3.2 废气特征及废气主要工艺参数的确定 每生产1t 工业硅大约生成1700~2300m3炉气(标态)，相比硅铁电炉, 工业硅锰电炉的炉气量要大30%左右,其烟气主要成份CO，含量约60~80%，其次是N2 和H2O，发热值约10000~12000KJ/m3（标态），冶炼时炉气穿过料层进入烟罩，与空气接触的CO燃烧后生成 烟气，烟气量的大小及温度的高低与混入空气量的大小有直接关系。 根据上述废气特征，需对工业硅矿热电炉设置适应其废气特征的除尘系统，除尘系统可 分为余热回收型和非热能回收型，考虑到余热回收型投资太高，其投资的性价比也不经济，但可以采集热能进行其它的利用，如烘干物料或生产生活热水。因此，本方案对工业硅锰电炉的除尘系统工程按非热能回收型考虑，选型参数为： 温度：100—200℃（前置U 型冷却器，并附设混风阀） 根据计算，工况烟气量：450000m3/h 四、除尘非热能回收系统工艺流程根据上述废气特点，结合国内相同炉型除尘系统业已成功的范例，本方案认为：除尘系统可使用目前国内最先进的除尘技术，即采用新型长袋离线脉冲袋式除尘器。该系统具有钢耗量
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
炼钢工艺流程 造渣：调整钢、铁生产中熔渣成分、碱度和粘度及其反应能力的操作。目的是通过渣——金属反应炼出具有所要求成分和温度的金属。例如氧气顶吹转炉造渣和吹氧操作是为了生成有足够流动性和碱度的熔渣，以便把硫、磷降到计划钢种的上限以下，并使吹氧时喷溅和溢渣 的量减至最小。 出渣：电弧炉炼钢时根据不同冶炼条件和目的在冶炼过程中所采取的放渣或扒渣操作。如用单渣法冶炼时，氧化末期须扒氧化渣；用双渣法造还原渣时，原来的氧化渣必须彻底放 出，以防回磷等。 熔池搅拌：向金属熔池供应能量，使金属液和熔渣产生运动，以改善冶金反应的动力学条件。熔池搅拌可藉助于气体、机械、电磁感应等方法来实现。 电炉底吹：通过置于炉底的喷嘴将N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等气体根据工艺要求吹入炉内熔池以达到加速熔化，促进冶金反应过程的目的。采用底吹工艺可缩短冶炼时间，降低电耗，改善脱磷、脱硫操作，提高钢中残锰量，提高金属和合金收得率。并能使钢水成分、温度更均匀，从而改善钢质量，降低成本，提高生产率。 熔化期：炼钢的熔化期主要是对平炉和电炉炼钢而言。电弧炉炼钢从通电开始到炉料全部熔清为止、平炉炼钢从兑完铁水到炉料全部化完为止都称熔化期。熔化期的任务是尽快将 炉料熔化及升温，并造好熔化期的炉渣。 氧化期和脱炭期：普通功率电弧炉炼钢的氧化期，通常指炉料溶清、取样分析到扒完氧化渣这一工艺阶段。也有认为是从吹氧或加矿脱碳开始的。氧化期的主要任务是氧化钢液中的碳、磷；去除气体及夹杂物；使钢液均匀加热升温。脱碳是氧化期的一项重要操作工艺。为了保证钢的纯净度，要求脱碳量大于0.2％左右。随着炉外精炼技术的发展，电弧炉的氧 化精炼大多移到钢包或精炼炉中进行。 精炼期：炼钢过程通过造渣和其他方法把对钢的质量有害的一些元素和化合物，经化学反应选入气相或排、浮入渣中，使之从钢液中排除的工艺操作期。 还原期：普通功率电弧炉炼钢操作中，通常把氧化末期扒渣完毕到出钢这段时间称为还原期。其主要任务是造还原渣进行扩散、脱氧、脱硫、控制化学成分和调整温度。目前高功 率和超功率电弧炉炼钢操作已取消还原期。 炉外精炼：将炼钢炉（转炉、电炉等）中初炼过的钢液移到另一个容器中进行精炼的炼钢过程，也叫二次冶金。炼钢过程因此分为初炼和精炼两步进行。初炼：炉料在氧化性气氛的炉内进行熔化、脱磷、脱碳和主合金化。精炼：将初炼的钢液在真空、惰性气体或还原性气氛的容器中进行脱气、脱氧、脱硫，去除夹杂物和进行成分微调等。将炼钢分两步进行的好处是：可提高钢的质量，缩短冶炼时间，简化工艺过程并降低生产成本。炉外精炼的种类很多，大致可分为常压下炉外精炼和真空下炉外精炼两类。按处理方式的不同，又可分为钢 包处理型炉外精炼及钢包精炼型炉外精炼等。 钢液搅拌：炉外精炼过程中对钢液进行的搅拌。它使钢液成分和温度均匀化，并能促进
摘要 改革开放以来，我国电弧炉炼钢技术紧跟世界电炉炼钢工业的发展趋势，得到了快速发展。特别是冶金工艺流程的革命性变换，如电炉从三期操作发展到只提供初炼钢水的两期操作，从模铸到连铸，从出钢槽到偏心底出钢，以及为了满足连铸生产的快节奏提高炉子生产率而采用多能源的综合利用等等，所有这些改变都是促使为冶金工艺服务的电炉装备也取得了突破性的发展。近十年，我国从国外先后引进了交流超高功率电弧炉、直流电弧炉、高阻抗电弧炉、双壳炉和竖炉。通过这些设备的调试、操作、维护以及备品的制造，提高了我国电炉制造的设计制造水平。在消化吸收与创新的基础上，我国大容量电弧炉的国产化奠定了基础。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。 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，结合南京地区实际条件，优化设计150t直流电弧炉炼钢车间。 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.》、《炼钢设计原理》、《炼钢设计原理》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苏老师探讨可行的方法和数据。绘制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
炼钢电炉炉外排烟净化系统侧吸罩及其排烟量设计探讨置，即最佳捕集点的选择、吸气流速度衰减规律、罩口面积虽然对控制速度影响不大，但罩口面积增电炉烟气上升速度及其扩散规律、侧吸罩在控制点大会对侧吸罩安装及电炉冶炼操作、维护检修带来所造成的气流速度，即控制速度(也称吸捕速度 ) 不便。 的确定等。 2 烟气上升速度及其扩散规律 1 吸气流速度衰减规律高温烟气自炉内经电极孔隙上升的原因主要有 D alla,V alla 通过大量的验证得出结论:对于两方面因素:一是由于炉内金属炉料中碳的氧化，罩口为圆形或矩形( 宽长比大于 0.2)的外部吸气不断产生大量烟气，在压力作用下，烟气流以一定罩，沿罩子轴线的气流速度衰减计算公式为: 速度上升;二是由于烟气温度大大高于周围空气温 度，并通过传导和对流作用传给周围空气，在浮力 2.0/作用下产生上升速度，这两种上升速度的合成即可。()/=( 10+)/ 1 !!"##!!!c x 看作是烟气上升速度。式中:—吸气罩口平均气流速度();—2345 !$ —距罩口处气流速度(); —%3 2365!" —沿轴线距罩口的距离;—" 7 3 浮力上升速度!"# 8 ——吸气罩口面积。研究了热源上部上升 # 2 >?@A 3( 气流与周围空气的紊流混合，并又，则:9&:# !$
8提出了计算在一假想源以上任何 ()。() !9&: 1;"<#!!!!!8"高度处热气流的上升速度及其扩 =式中:—吸气罩排气量()。—& 73:5 散直径的方程式。罩口面积与控制速度关系见表。 1这一假想点源()点处于 ; 实际热源表面以下距离为3 ’ 收稿日期:$修回日期: C$1$11C$1$18("";("";处，见图。1 图 1 热源上部作者简介:刘跃军( 1967- )，男，山西原平人。1989 年 7 月毕 气流扩散业于太原工业大学，工程师。 将的公式加以整理，得出距假 ..01(2301 -/其数值大小主 要决定于高度想点源距离为断面处热气流直径与的关系 #!!" $ " 50 ) s 。随着高度的40 / ) 式及该断面处热气流平均流速的计算公式:% " m( 30/ + 5699 :;<=>7? 20?。()#456787! 8 % !!!!!增加，急剧 $"% 2 10 *56=B ;C8 ??。() %@565A&7 !!!!!!降低，则缓%"" $ " 0.2 0.6 1.0 1.4 1.8 2.2 2.6 。!@’D( "慢下降。随% + /m ) 式中:—距假想点源距离处热气流直径; —#!>/ $" 高度的增加下图 3 !—"关系图 s 降趋势见图。——热源对流散热量， ; 8 &EFGHI$ ——热源至计算断面距离，;)/) 侧吸罩在控制点所造成的控制速度受影响=—假象点源距热源表面距离，。—( /的主要因素是排烟量，对某一控制点而言，控制速 公式()经整理和修正:7 度与排烟量成正比。因为吸气罩口外气流速度衰 减 ;C8 AC;= ;C7 ??。()%@5J59A*!, C-A !!!"+ " 很快，在排烟量为某一定值时，的大小成为影!5 = 式中:—热源面积，;—* /+ 响上升烟气捕集的关键因
【本章学习要点】本章学习电炉炼钢的配料计算，装料方法及操作，电炉熔化期、氧化期、还原期的任务及其操作，出钢操作等。 电炉炼钢，主要是指电弧炉炼钢，是目前国内外生产特殊钢的主要方法。目前，世界上90%以上的电炉钢是电弧炉生产的，还有少量电炉钢是由感应炉、电渣炉等生产的。通常所说的电弧炉，是指碱性电弧炉。 电弧炉主要是利用电极与炉料之间放电产生电弧发出的热量来炼钢。其优点是：（1）热效率高，废气带走的热量相对较少，其热效率可达65%以上。 （2）温度高，电弧区温度高达3000℃以上，可以快速熔化各种炉料。 （3）温度容易调整和控制，可以满足冶炼不同钢种的要求。 （4）炉内气氛可以控制，可去磷、硫，还可脱氧。 （5）设备简单，占地少，投资省。 第一节冶炼方法的分类 根据炉料的入炉状态分，有热装和冷装两种。热装没有熔化期，冶炼时间短，生产率高，但需转炉或其他形式的混铁炉配合；冷装主要使用固体钢铁料或海绵铁等。根据冶炼过程中的造渣次数分，有单渣法和双渣法。根据冶炼过程中用氧与不用氧来分，有氧化法和不氧化法。氧化法多采用双渣冶炼，但也有采用单渣冶炼的，如电炉钢的快速冶炼，而不氧化法均采用单渣冶炼。此外，还有返回吹氧法。根据氧化期供氧方式的不同，有矿石氧化法、氧气氧化法和矿、氧综合氧化法及氩氧混吹法。 冶炼方法的确定主要取决于炉料的组成以及对成品钢的质量要求，下面我们扼要介绍几种冶炼方法： (1)氧化法。氧化法冶炼的特点是有氧化期，在冶炼过程中采用氧化剂用来氧化钢液中的Si、Mn、P等超规格的元素及其他杂质。因此，该法虽是采用粗料却能冶炼出高级优质钢，所以应用极为广泛。缺点是冶炼时间长，易氧化元素烧损大。 (2)不氧化法。不氧化法冶炼的特点是没有氧化期，一般全用精料，如本钢种或类似本钢种返回废钢以及软钢等，要求磷及其他杂质含量越低越好，配入的合金元素含量应进入或接近于成品钢规格的中限或下限。不氧化法冶炼可回收大量贵重合金元素和缩短冶炼时间。在缺少本钢种或类似本钢种返回废钢时，炉料中可配入铁合金，这种冶炼方法又叫做装入法，用“入”字表示，多用于冶炼高合金钢等钢种上。 不氧化法冶炼如果不采取其他有效措施相配合，则成品钢中的氢、氮含量容易偏高。为了消除这种缺点，从而出现了返回吹氧法。 (3)返回吹氧法。返回吹氧法简称返吹法，用“返”字表示。该法主要使用返回废钢并在冶炼过程中用氧气进行稍许的氧化沸腾，既可有利于回收贵重的合金元素，又能降低钢中氢、氮及其他杂质的含量。因此，该法多用于冶炼铬镍钨或铬镍不锈钢等钢种。 (4)氩氧混吹法。炉料全熔后，按比例将混合好的氩、氧气体从炉门或从炉底吹入，即相当于一台电炉又带一台AOD精炼炉。该法主要用于不锈钢的冶炼上，特点是铬的回收率高，成本低，操作灵活简便，且钢的质量好。
现代短流程电弧炉炼钢方法可以与转炉炼钢法相匹敌，除了流程本身具有优势外，更得益于电弧炉工艺与装备的不断改进，使电弧炉炼钢生产的主要经济指标不断刷新。先进设备在全废钢操作条件下已达到出钢——出钢时间45min、电耗300kWh/t的水平。在采用兑加30%～50%以下铁水或熔融还原铁水后，电弧炉进一步提高了产品质量，缩短了冶炼时间，降低了电耗，同时增加了工艺的灵活性。经过一系列改革，现代电弧炉与传统电弧炉工艺装备有了很大差别，已成为炼钢工艺过程众多环节中的一环——初炼。 （1）大型化和高功率化。容量过小的电弧炉不仅生产率低，而且技术经济指标很难与精炼、连铸、连轧设备配套，因此扩大炉容量是提高和改善短流程生产线整体效率的有效手段。20世纪70年代以来，许多国家逐步淘汰了30吨以下的电炉，取而代之的是大容量电炉。炉容量增加的同时伴随输入电功率的提高，吨钢配置的变压器容量向高功率、超高功率的方向发展。 （2）长弧操作与泡沫渣埋弧工艺。电弧炉提高输入功率的同时也增加了短网的电能损耗，采用高电压、小电流为特征的长弧操作对于减少电损失是相当有效的。为了避免长弧所引起的辐射热损失增加及对炉衬、炉盖寿命的不利影响，在熔炼过程中造泡沫渣遮蔽电弧以提高电弧传热效率是十分必要的。此外，泡沫渣还能明显降低电弧炉冶炼时的噪音。 电弧炉生产碳钢和低合金钢时使用碳氧枪很容易使渣中产生足够的CO气体使炉渣泡沫化，而在冶炼不锈钢等钢种时，则需利用含碳酸盐发泡剂的热分解产生CO2气体以形成泡沫渣。 （3）电气设备改进与直流供电。电弧炉电气设备的改进包括电极自动调整、导电横臂和“一电双炉”的配置等。交流电弧炉上的电极自动调整保证三相功率平衡和最大功率的输入。与采用汇排方式相比，用铜-钢复合板或铝合金制成的导电横臂降低了短网电阻，也使装备更轻便和易于维护。双炉壳交替使用一套供电系统的“一电双炉”的形式能充分发挥电气设备的使用效率，明显提高电弧炉生产能力。与交流电弧炉相比，直流电弧供电避免了三相电极在炉内所造成的“热点”和“冷区”，还可以降低对电网的闪烁干扰，减少电极的表面氧化消耗。 （4）能源多样化。炉料的高配碳以及采用超音速水冷氧枪强化吹氧助熔使现代电弧炉中元素氧化产生的热量占总热量输入的1/3左右，燃料-氧枪烧嘴又能提供10%～20%的能量输入，这些都可以明显降低电能的消耗。电能属于二次能源，若采用火力发电时煤转化为电能的效率以30%计，电能在电弧炉中转化为热能的效率约为70%，则从煤到热能熔化废钢的总热效率只有20%左右，而利用燃料与氧气的直接燃烧产生的热量熔化废钢时热效率可达40%以上。可见，在电弧炉中以煤、燃油和天然气等一次能源替代电能可提高能源综合利用率。此外，烧嘴和煤氧枪提供的附加热能也相当于提高了总的输入功率。 （5）二次燃烧与废钢预热。由于高配碳和强化吹氧操作所产生的大量CO气体，二次燃烧将其中的化学能转化为热能，同时也有利于炉气的安全排放。但是由于炉内的二次燃烧只能将CO转化为CO2中大约30%的热量传递给熔池，有必要通过废钢预热来回收炉气里的显热。
中频电炉、重熔炉、化渣炉烟气治理 于 龙 根 (江苏龙洁环境工程有限公司226600) 摘要: 中频电炉、重熔炉、化渣炉在冶炼过程中的烟气量并不是太大,但由于炉料多为回炉料、废旧杂料，废料中的油污和氧化物比例较高，烟气温度高，粉尘细而粘,极易造成糊袋和烧袋,工程设计人员及机组维护人员应有足够的重视。文章阐述了这三种炉的烟气治理工艺措施和过程。 关键词: 中频电炉、重熔炉、化渣炉、袋式除尘器 一 中频感应电炉烟气治理 (一) 概述 中频感应电炉用的炉料多为回炉料、废 旧杂料，废料中的油污和氧化物比例较高， 熔炼过程与电弧炼钢炉、转炉、平炉不同， 其通过铁水氧化炉渣之间的化学反应产生大 量烟气及浓度较高的粉尘。 废钢含有粉尘、氧化物颗粒、残油等物 质，这些物质在熔化过程中会随热气流及钢 水产生的气泡上浮爆裂，在电磁搅拌和钢液 倾倒过程中，废钢中有的残油及氧化物等物 质放出大量烟气，此时含尘浓度和排烟温度 都很高。此外，各阶段烟气、烟尘的排放也 不断变化，烟气中还含有氧化铁尘、氧化锰、 氧化硅尘及其它氧化物等小颗粒物。中频感 应炉的烟尘产生原因很多，其主要影响因素 是炉料的组成，质量的高低及冶金工艺等。 3吨中频感应炉主要参数及烟气性质： 1、工作频率：600－4000Hz 2、熔化温度：1250－1450℃ 3、烟气成份：CO 、氧化铁、锰、硅粉尘 4、烟气浓度：8－15g/m 3 5、烟气黑度：林格曼3－4级 中国袋滤技术通讯 中国环保产业协会袋式除尘委员会会刊 总第四十七期 2007．4．21
6、粉尘粒比分布状态：小于10μm，占70-80％ (二) 设计指标及原则 2.1 前提 在确保达到《工业炉窑熔炼一类地区排放标准》的前提下，将“运行可靠、不影响冶炼工艺及工人操作”作为重要设计目标考虑，同时尽可能降低运行费用，节省工程投资。 2.2 设计指标 1、捕集率>80％ 2、烟尘排放浓度<50mg/m3 3、烟气黑度<林格曼一级 2.3 关键技术采用 2.3.1中频炼钢炉的加料方式是人工从炉体上部投料，冶炼后的钢水从炉体前部倾斜出料，为了不影响正常的工序及操作要求，我们认为较为理想的收尘方式，是采用热过程伞型罩作为集气捕尘用。为了不影响人工操作及加料，该伞型罩为可移动式的。该捕集罩已用于多台中频炼钢炉的烟气收尘，捕集效率高，烟气温度较低。 2.3.2 除尘器选用 LMC156-5 低压脉冲喷吹大布袋除尘器 过滤面积：780m2耗气量：1－2 M2/min 滤袋尺寸：Φ130×6000 滤袋数量：64×5=320个 阻力：＜1400Pa 处理风量：30000 M2/h 过滤风速：0.8m/min (三)烟气收尘工艺路线 3.1工艺流程 中频感应炉→烟气捕采集→阀门→ 旋转装置→支管道→主管道→ 沉降室→除尘器→风机→消音器→烟囱 3.2工艺说明 本方案为一组四台三吨中频炼钢炉，烟气治理工艺。它可以同时使用，也可以根据工作需要使用。 （1）烟气捕集罩 中频感应炉在熔炼过程中为典型热源，故除尘器系统采用热过程伞型罩，作为烟气捕集罩的悬挂高度距炉子平台不超过1.8米，为了不影响工人操作及上料，烟气捕集罩设计为可移动式的。即在正常工作及出钢时捕集罩在炉子上方，在上料或检修时捕集罩可移动到其它位置，以不影响加料与检修。 （2）旋转装置 该装置处于活动管道与固定管道之间以利于捕集罩的移动。
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
1.炼钢工艺 1.1概述 某钢铁厂决定新建年产60万t铸坯的电炉炼钢厂。 新建电炉炼钢厂设有一座80t交流电弧炉、一座80tLF钢包精炼炉、一台R6m4机4流方坯连铸机。年产合格钢水61.86万t，年产合格铸坯60万t，经由辊道热送至轧钢车间作后续处理。 1.2生产规模及产品方案 1.2.1生产规模 新建电炉炼钢厂生产规模年产钢水61.86万t，连铸坯60万t。 电炉原料条件：100%废钢 1.2.2产品方案 铸坯断面：150mm×150mm。 定尺：6～12m。 主要生产钢种为低合金钢。 1.3钢水冶炼路线 电炉车间主要工艺设备如下： 1座80t电炉； 1座80tLF钢包精炼炉； 1座R6m4机4流连铸机。 由此确定的主要冶炼路线如下： 电炉→LF钢包精炼炉→连铸。 1.4主要原料及辅料供应
1.4.1 废钢 炼钢车间年需废钢：69.278万t。 1.4.2 辅助原料 （1）铁合金 炼钢车间年需铁合金0.866万t（含LF钢包精炼炉），常用的铁合金有硅铁、锰铁、硅锰合金、铝等，块度5~40mm。 （2）石灰 炼钢车间年需石灰37116 t。 （3）白云石 炼钢车间年需白云石0.309万t。 （4）萤石 萤石年需量3093 t。 （5）耐火材料 炼钢车间年需各种耐火材料（电炉、钢水罐、LF炉、连铸）0.835万t。 （6）合成渣 炼钢车间年需合成渣12372 t。 （7）电极 炼钢车间年需电极1237 t。 （8）铝丝和Si－Ca线 炼钢车间年需铝丝和Si－Ca线分别为247.44t和927.9t。 1.5金属物料平衡 电炉车间金属平衡图见图1-1。
图1-1 电炉车间金属平衡图（单位：×104t） 1.6工艺流程 1.6.1 炼钢工艺流程见图1-2
电炉炼钢工艺优化 摘要：针对国内电弧炉炼钢技术存在的问题，探讨了电弧炉炼钢强化工艺：改善炉料结构，优化冶炼工艺，开发环保技术。 关键词：电炉；废钢；直接还原铁；环保 1 前言 由于电炉钢的投资少，劳动生产率高，经济规模小且对环境的影响小，因此，近年来，电炉正在迅速发展，电炉钢的增长远远高于氧气转炉钢的增长。 自20世纪90年代以来，国内先后引进了30多座先进的超高功率电弧炉，但与世界先进水平相比，仍存在不足和差距，主要表现在： （1）高水平的装备，低水平运行。废钢预热效率低，炉衬寿命低，偏心底出钢自然开浇率低，连浇炉数低及铸坯热送比例低。 （2）一条短流程生产线投产后形成一流的装备，二流的工艺，三流的原料等被动局面。废钢炉料质量差，装料次数多、时间长；熔氧结合工艺效果差，跟不上超高功率电弧炉的节奏；泡沫渣操作不稳定，发泡厚度低、维持时间短，难以实现长弧操作等。 （3）配套技术不完善。如氧—燃烧嘴、机械手氧枪及二次燃烧等国外已成熟的技术，国内大多数没有采用，少数采用的，效果不理想。 （4）环境污染严重。大部分超高功率电弧炉有排烟除尘设备，但效果不理想，电炉噪音急待解决。电炉高温烟气浪费，废渣的回收利用几乎为空白及电网公害、用电质量低下等。 因此，有必要对电弧炉炼钢工艺作进一步探讨，以实现工艺效果的最佳化。 2 电弧炉炼钢工艺优化 2.1 优化炉料结构 2.1.1 废钢高温预热 该项技术利用废气显热或燃烧热将废钢预热到较高温度、然后以连续或半连续上料方式加入电炉。对于这种废钢高温预热技术，其功能要求有：○1防止废钢在高温预热时粘结；○2提高预热效率；○3预防废气中未燃CO的安全措施；○4预防二恶英及难闻气体的措施；○5设备上要求装炉废钢形状的自由度增大；开发经济的、紧凑式、耐磨损设备。 为此，应加大以下技术开发：○1挖掘吹氧潜力，控制废气温度；○2向燃烧室添加废钢的技术和废气燃烧技术；○3CO防爆技术；○4废气处理技术；○5利用夹具、推杆等装置，稳定地完成各种形状废钢上料操作；○6设备冷却及耐火材料选择。 电炉烟气含热占其总支出热的17%~18%，应利用其预热废钢降低电耗，近几年国外开发出几种利用烟气余热并外加一次能源的新型电炉：双壳竖炉电炉（CSF）、单壳竖炉电炉（SSF）、连续弧竖炉电炉（CONTIARC）。这些新型电炉有如下特点： （1）使用双或单炉壳，并在炉顶预热废钢； （2）除利用烟气余热外，采用天然气或油、煤、碳粉等和氧气结合预热废钢和冶炼，其中CONTIARC（90MV·A）的烟气余热利用率最高，达90%； （3）电能消耗明显降低，但如加上非电能的总能耗，与一般UHP电炉相差并不太多，其主要意义在于使用一次能源代替电能，提高能源利用率； （4）CONTIARC密封性较好，热效率较高，性能优于其它两种。SSF虽占地较小，但其椭圆形炉壳的炉内壁热负荷不够均匀，会影响变压器功率的发挥，且出钢口在炉内维护不太方便。CSF虽占地稍多，但与SSF相比参数较好。 如将废钢预热到800℃，电耗可望降低70kWh/t[1]。
中频炉烟气量计算 1、污染因素分析 烟气量的计算 烟气量的大小取决于冶炼工艺和排烟罩的形式。经计算二台中频炉的排风量列入计算： 1T中频炉工作台大小和吸尘罩一样尺寸1*1M 2T中频炉工作台大小和吸尘罩一样尺寸1.2*1.2M 1吨中频路处理风量计算： Q=3600*1.4*P*H*V=3600*1.4*4*1.5*0.75=22680M3/H 2吨中频路处理风量计算： Q=3600*1.4*P*H*V=3600*1.4*4.8*1.5*0.75=27216M3/H 排风机风压得计算 上述烟气量计算已知，热处理中频炉工况烟气量23000 m3/h、27000 m3/h。系统阻力：排烟罩200Pa＋管道300Pa＋布袋除尘器1500 Pa＋余压400Pa=2400Pa。 污染物分析: A、烟尘 根据同类厂的测试，烟尘初始浓度1200-1400 mg/m3，烟气黑度3-5级（林格曼级）。 B、烟气温度 烟气被排烟罩捕获后已混入大量的冷空气，进入管道的混合烟气温度＜100℃。 治理工艺流程 本次设计方案采用：两台热处理中频炉各用一台袋式除尘器，按2t出钢量设计，两台热处理中频炉分别采用顶吸罩排烟工艺。
热处理中频炉在冶炼时段使用排烟效果好、受横向气流影响小的钳型排烟罩，烟气捕 集效率＞96%。烟气经排烟罩捕集后，经管道进入分室在线脉喷自动清灰布袋除尘器，而后干净的气体由排风机引出排放， 除尘器选型： 1吨电炉选用洛通环保生产的FMD64-5型气箱脉冲除尘器可满足该工况。 2吨电炉选用洛通环保生产的FMD64-6型气箱脉冲除尘器可满足该工况。 除尘站（布袋除尘器）设计 热处理中频炉烟尘粒径细，粘度大，附着力强，这些特性给滤袋清灰带来困难。采用 一般布袋除尘器清灰效果差而会造成糊袋。需采用效果好的“气箱脉冲离线清灰布 袋除尘器”，滤料选用防油防水易清灰涤纶针剌毡。滤袋清灰为全自动控制。 布袋除尘器除尘效率99%，除尘后的烟尘排放浓度14mg/m3,小时排放烟尘量 0.077kg/h。上述指标低于国家排放标准。滤袋的使用寿命1年以上 配电与自动控制 主排风机采用降压启动。布袋除尘器选用定时或定压自动控制和报警显示。 以上方案为节选，更详细的方案请联系洛通环保公司。 5吨中频炉治理方案2009-02-21 15:05 气箱脉冲除尘系统具有占地面积小和收尘效率高（99.99%）的特点，在一些占地空间比较狭小的场合，使用气箱脉冲除尘器（考虑到适合的滤料）无疑是最经济的。这里，我们将主要介绍一下PPC128－6气箱脉冲除尘系统在山东德州福盛钢厂的设计选用及使用过程中出现的问题和解决方案，仅供用户和相关的除尘设计单位参考。 1．前期除尘方案的选用设计 山东德州福盛钢厂为中频感应炼钢电炉，有两个车间。一个车间有五套中频炉，另一车间有六套中频炉，中频炉的规格均为八吨。第一期先做五个中频炉的除尘系统。根据在现场实际测量的数据，中频炉的直径为1100mm，一套中频炉包含两个炉，炉间距6500mm；两套中频炉间距离15000mm。中频炉采用24小时工作制度，每套中频炉均采用一用一备的工作制度。中频炉在冶炼的过程中，产生大量的烟尘，有时，还产生大量的火花。建设此除尘系统的目的是除掉车间中的大量烟尘，改善工人的操作环境，同时，对粉尘中的有用元素，如铜、锌等进行回收利用。