钢铁冶金专业毕业设计---(年产70万吨电弧炉)
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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:_________________________
郭亚光 建筑工程管理 1134001258159 2013年10月10号
5.6.1.11
钢筋绑扎完成后自检,
评定无误后报验,
经监理工
程师验收并做好隐蔽验收记录及时整理好技术资料归档。
5.6.2
模板工程
5.6.2 .1
本工程主体部分
柱,
剪力墙均采用
定型钢框
竹胶模板,
顶板采用
竹胶板。
所有进场模板
与混凝土接触
面应涂隔
离剂。
5.6.2 .2
地下室剪力墙
采用组合
钢模板、Φ
48x3. 5
钢管、扣
件、U
型销连接加
固。
双层
模板用Φ
12@5 00
对拉螺栓连
接,外墙
及消防水池等
有抗渗要求的
部位,对拉
螺栓中部增加
80x80 mm, δ
=3mm 止水片。
5.6.2 .3
框架柱模板采
用定型钢模,
高度以标准层
3500m m
为
准,δ
=5mm
厚,分二次支
设。
柱模
固定用Φ
12@50 0
对拉螺栓纵
模设置,
横向间距500
,竖向间。
莱芜职业技术学院毕业论文论文标题:高炉炼铁系统设计作者:凌宗峰学校名称:莱芜职业技术学院专业:冶金技术年级:07冶金技术指导教师:冯博楷日期:2010。
4。
1目录内容提要与关键词¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨3手抄在论文本上,最后再根据内容补填目录,要求手写!正文¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨4参考文献¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨58摘要本设计要求建年产量为200万吨生铁的高炉系统。
高炉车间的七大系统:即高炉本体系统、上料系统、渣铁处理系统、喷吹系统、送风系统、除尘系统和冷却系统都做了较为详细的叙述。
高炉炼铁是获得生铁的主要手段,是钢铁冶金过程中最重要的环节之一,在国民经济建设中起着举足轻重的作用。
高炉是炼铁的主要设备,本着优质、高产、低耗和对环境污染小的方针,在预设计建造一座年产生铁200万吨的高炉炼铁系统,本设计说明书详细的对其进行了高炉设计,其中包括绪论、工艺计算(包括配料计算、物料平衡和热平衡)、高炉炉型设计、高炉各部位炉衬的选择、炉体冷却设备的选择、风口及出铁场的设计、原料系统、送风系统、煤气处理系统、渣铁处理系统、高炉喷吹系统等。
设计的同时还结合国内外相同炉容高炉的一些先进的生产操作经验和相关的数据,力争使该设计的高炉做到高度机械化、自动化和大型化,以期达到最佳的生产效益. 关键词:高炉;炼铁;设计;煤气处理;渣鉄处理;1绪论1。
1概述钢铁是重要的金属材料之一,被广泛应用于各个领域,钢铁生产水平是一个国家发展程度的标志。
西安建筑科技大学本科毕业设计(论文)任务书题目:年产100万吨合格不锈钢铸坯的电炉炼钢厂工艺设计院(系):冶金工程学院专业:冶金工程学生姓名:学号:指导教师(签名):主管院长(主任)(签名):时间:2012年 2 月28 日设计总说明本文设计了一个年产100万吨合格不锈钢的电弧炉炼钢车间,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、超高功率电弧炉的炉型设计、连铸设备选择、车间工艺设计及车间总体布置,确定了一座150吨超高功率电弧炉、一台AOD精练炉、一台连铸机为主要生产设备。
并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:废钢→超高功率电弧炉→AOD炉精炼→连铸。
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。
关键词:超高功率电弧炉,AOD精炼炉,炼钢Design DescriptionIn this paper, we have designed a electric arc furnace workshop which can produce 1000,000 tons of qualified stainless steel a year.Through the ascertained of the products outline, eaf material balance, thermal equilibrium calculation, ultra-high power electric arc furnace’s type design ,the workshop process design and workshop layout, we finaly identified a 1000,000 tons of qualified stainless steel smelting plant with which a 150 tons of ultra-high power electric arc furnace, a chastening AOD furnace and a caster is as the main production equipment.And according to the domestic and foreign steelmaking technology trends, the development direction of the steel product,we finally selected the short flow process,scrap steel →ultra-high power e lectric arc furnace→AOD furnace refineing→continuous casting, which is advanced and has a bigger development room.The Design scheme based new technology and high efficienc as the principle, fully embodies the advanced, flexible, multi-function characteristic and has the characteristics of sustainable development. Key Words:ultra-high power electric arc furnace,AOD refineing furnace, Steelmaking目录绪论 (1)1电弧炉炼钢车间的设计方案[1][2] (4)1.1电炉车间生产能力计算 (4)1.1.1 电炉容量和台数的确定 (4)1.1.2 电炉车间生产技术指标 (4)1.2电炉车间设计方案 (5)1.2.1主要冶炼钢种及产品方案 (5)1.2.2电炉炼钢车间设计与建设的基础材料 (5)1.2.3电炉炼钢车间的组成 (6)1.2.4 电炉各车间的布置情况 (6)2 电弧炉炉型设计[3] (7)2.1电弧炉炉型设计 (7)2.1.1 电弧炉炉型 (7)2.1.2 熔池的形状和尺寸 (7)2.1.3 熔化室的尺寸 (8)2.1.4 炉衬厚度δ的确定 (9)2.1.5 炉壳及厚度δz的确定 (9)2.1.6 工作门和出钢口 (10)2.2偏心底出钢箱的设计 (10)2.3电弧炉变压器功率和电参数的确定 (11)2.3.1确定变压器的功率 (11)2.3.2电极直径的确定 (12)2.3.3电极心圆的尺寸 (12)2.4水冷挂渣炉壁设计 (12)3电弧炉炼钢物料平衡和热平衡 (16)3.1物料平衡计算 (16)3.1.1 熔化期的物料平衡 (16)3.1.2 氧化期的物料平衡 (22)3.2热平衡计算 (25) (25)3.2.1 计算热收入QS (26)3.2.2 计算热支出QZ4 电弧炉炼钢车间工艺布置 (29)4.1原料跨 (29)4.1.1 原料跨的跨度 (30)4.1.2 原料跨总长度确定 (30)4.1.3 原料跨高度确定 (30)4.2炉子跨整体布置 (30)4.2.1 炉子跨工作平台高度 (30)4.2.2 炉子的变压器室和控制室 (31)4.2.3 电弧炉出渣和炉渣处理 (31)4.2.4 炉子跨的长度、跨度、高度 (31)4.3精炼跨 (31)4.3.1 整体布置 (31)4.3.2 AOD精炼炉的工艺布置 (32)4.4连铸跨 (32)4.4.1 总体布置 (32)4.4.2 连铸机操作平台的高度、长度、宽度 (32)4.4.3 连铸机总高和本跨吊车轨面标高 (33)4.4.4 连铸机总长度 (33)4.4.5 连铸跨跨度 (34)4.5出坯跨 (34)4.6备注 (34)5 电弧炉炼钢车间工艺设计 (36)5.1废钢 (36)5.2辅助料 (36)5.2.1 对辅助料的要求 (36)5.2.2 供应方案 (37)5.2.3 配料 (37)5.2.4 装料和补料 (38)5.2.5 电弧炉冶金工艺[3] (39)5.2.6 精炼工艺[4] (40)5.2.7 连铸操作工艺 (41)6 车间主要设备的选择 (43)6.1电弧炉主要设备选择 (43)6.1.1 校核年产量 (43)6.1.2 电极 (43)6.2精炼炉设备选择 (44)6.3连铸设备选型[5] (45)6.3.1 钢包允许的最大浇注时间 (45)6.3.2 拉坯速度 (45)6.3.3 连铸机的流数 (46)6.3.4 弧型半径 (46)6.4连铸机的生产能力的确定 (47)6.4.1 连铸浇注周期的计算 (47)6.4.2 连铸机作业率 (47)6.4.3 连铸坯收得率 (48)6.4.4 连铸机生产能力的计算 (48)6.5中间包及其运载设备 (49)6.5.1 中间包的形状和构造 (49)6.5.2 中间包的主要工艺参数 (49)6.5.3 中间包运载装置 (49)6.6结晶器及其振动装置 (49)6.6.1 结晶器的性能要求及其结构要求 (49)6.6.2 结晶器主要参数选择 (50)6.6.3 结晶器的振动装置 (50)6.7二次冷却装置 (51)6.7.1 二次冷却装置的基本结构 (51)6.7.2 二次冷却水冷喷嘴的布置 (51)6.7.3 二次冷却水量的计算 (51)6.8拉矫装置及引锭装置 (51)6.8.1 拉矫装置 (51)6.8.2 引锭装置 (51)6.9铸坯切割装置 (51)6.10盛钢桶的选择 (51)6.11渣罐及渣罐车的选择 (53)6.11.1 车间所需的渣罐数量 (53)6.11.2 车间所需渣罐车数量 (53)6.12起重机的选择 (53)6.13其它辅助设备的选择 (54)7 车间人员编制及主要经济技术指标 (55)7.1技术经济指标 (55)7.1.1 产量指标 (55)7.1.2 质量指标 (55)7.1.3 作业效率指标 (55)7.1.4 连铸生产技术指标 (55)7.2车间人员编制 (55)参考文献 (58)致谢 (59)专题............................................... 错误!未定义书签。
攀枝花学院本科毕业设计(论文)摘要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,耐火材料攀枝花学院本科毕业设计(论文)ABSTRACTABSTRACTAccording 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攀枝花学院本科毕业设计(论文)目录目录摘要 (II)ABSTRACT (III)1 绪论 (1)2 转炉的座数、公称容量及生产能力的确定 (2)2.1 转炉的容量和座数的确定 (2)2.2 计算年出钢炉数 (2)2.3 车间的年产钢量的计算 (3)3 钢包尺寸及数量的确定 (4)3.1 钢包尺寸的计算 (4)3.2 钢包质量的计算 (7)3.3 钢包重心计算 (8)3.4钢包数量的计算 (9)4 钢包用耐火材料的设计 (10)4.1浇注钢包的设计方法 (10)4.1.1包壁绝热层的设计方法 (10)4.1.2钢包工作层的设计方法 (10)4.1.2.1普通不精炼钢包 (10)4.1.2.2简单炉后处理的精炼钢包 (12)4.1.3钢包浇注的工作方案 (12)4.1.3.1整体浇注钢包的方法 (12)4.1.3.2采用剥皮套浇的浇注钢包施工方法 (13)4.2砖砌钢包的设计 (14)4.2.1砖砌钢包的结构设计 (14)4.2.1.1绝热层的设计 (14)4.2.1.2永久层的设计 (14)4.2.1.3工作层的设计 (14)4.3钢包透气砖和滑动水口系统耐火材料的外形设计 (14)4.3.1透气砖系统耐火材料的尺寸设计 (14)4.3.2滑动水口系统耐火材料的尺寸设计 (16)5 钢包用耐火材料的选择 (19)攀枝花学院本科毕业设计(论文)目录5.1钢包用耐火材料的要求 (19)5.2钢包耐火材料的选用 (21)5.2.1钢包隔热层和永久层 (21)5.2.2钢包工作层 (21)5.2.3滑动水口用耐火材料 (22)结论 (23)参考文献 (24)致谢 (1)攀枝花学院本科毕业设计(论文) 1 绪论1 绪论钢包是连接转炉和连铸中间的容器,而且几乎所有钢水的炉外精炼过程都是在钢包中进行;钢包的工作状态好坏不仅影响炼钢过程钢液质量、生产节奏、炉衬寿命;也会影响后序精炼和连铸过程中的包衬寿命、钢水质量和生产节奏,特别是影响最终的钢铁产品的制造成本和内在质量。
兰钢70吨直流电弧炉冶炼钢种(设计钢号与比照钢号)马振琴
【期刊名称】《甘肃冶金》
【年(卷),期】1997(000)001
【总页数】7页(P)
【作者】马振琴
【作者单位】兰州钢铁集团公司
【正文语种】中文
【中图分类】TF741
【相关文献】
1.转炉20CrMnTiH齿轮钢子钢号的研制 [J], 李顺;张朋;段桃英
2.20CrMnTiH5齿轮钢子钢号质量检验分析 [J], 李金浩;李飞;秦桂芝
3.在一个浇次中实施近钢号三钢种连浇 [J], 周明杰;严永红;易勇龙;刘学明
4.菜钢国内首家完成齿轮钢全部子钢号开发 [J], 无
5.不锈钢钢号表示法 [J], 薄鑫涛
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年产300万吨生铁高炉设计摘要高炉炼铁是传统的炼铁工艺,也是钢铁冶金过程中最重要的环节之一,在国民经济建设中起着举足轻重的作用。
随着钢铁行业的蓬勃发展和节能环保要求的日益严格,高炉炉型逐渐走向大型化。
本论文对年产300万吨生铁大型高炉车间进行了设计,设计内容包括炼铁物料平衡和热平衡计算、高炉炉型确定、高炉各部位炉衬、炉体冷却设备的选择和风口的设计。
此外,还就高炉附属系统的煤气除尘处理系统进行了设计。
本设计的高炉车间共有容积2162m³的大型高炉两座,高炉车间按并列式布置。
关键词:高炉;炼铁工艺计算;设计;煤气处理年产300万吨生铁高炉设计AbstractBlast furnace ironmaking was the traditional iron-making craft, also was one of the most important link in ferrous metallurgy, it played a decisive role in national economic construction. With the vigorous development of the steel industry and more and more strict requirement of energy conservation and environmental protection requirement, the BF became maximization gradually.A large scale BF plant which had annual output of 3 million tons of pig iron was designed in this thesis, design content includeed material balance and thermal equilibrium calculation, determination of BF profile, selection of lining and cooling equipment for each part of BF and design of taphole. In addition, the gas processing sytem which was one of the BF subsidiary system was designed.The ironmaking plant of this thesis has two 2162m³ BF, they were layouted side by side. Key words:blast furnace;Ironmaking process calculation;design;gas processing目录2011年 4 月17日...................................................................................... 错误!未定义书签。
河北理工大学轻工学院COLLEGE OF LIGHT INDUSTRY, HEBEIPOLYTECHNICUNIVERSITY毕业设计说明书设计题目:设计一座年产190炼钢生铁的高炉车间学生姓名:张晨旭学号:2专业班级:06冶金1班学部:材料化工部指导教师:郝素菊2010年5月28日摘要本设计是根据唐山地区条件设计的一个年产220万吨的高炉炼铁车间。
整个车间的平面布置采用半岛式平面布置形式。
设计的高炉有效容积是1500m3。
其中高炉的炉衬设计方法采用的是均衡炉衬的方法,根据不同的冶炼条件砌筑不同的砖。
上部采用的砖型有高砖,下部采用的是全碳砖炉底。
冷却方式:炉身部分采用板壁结合的方式炉腰部分采用凸台冷却壁;炉缸和炉底采用光面冷却壁和水冷炉底结构。
设计的热风炉采用传统改进型内燃式热风炉。
蓄热式和燃烧室在同一炉壳内,中间用隔热墙隔开;采用眼睛型燃烧室。
这部分同时包括热风炉各种设备和阀门的选取计算。
上料系统采用的皮带机连续上料,同时增加了皮带的速度和宽度,满足高炉冶炼的要求。
炉顶装料设备采用串罐式无料钟炉顶装料。
喷吹系统增加了煤的数量,采用了单管路串罐式直接喷吹。
煤气处理设备采用的是湿法除尘设备。
所涉及的计算有高炉和热风炉尺寸的计算、高炉的物料平衡和热平衡计算以及热风炉风机的选择等。
关键词:高炉;热风炉;湿法除尘;风机;无钟炉顶AbstractA blast furnace plant of 3.05 million tons product annual was desigened in the in the paper according to Tangshan area condition. The horizontal layout of the whole plant is peninsula type layout.The dischargeable capacity of the BF in this design is 2200m3.among it, the BF lining adopted equalization lining method and was made of alumina brick and chayote in upper of BF and all carbon brick in the bottom of BF.The cooling methods werebatten wall style in shaft, boss-cooling stave in bosh, smooth cooling stave in hearth and water-cooling stave in bottom of hearth.The air-stove was modified tradition style of internal combustion. The checker chamber and combustion chamber were in the same furnace shell and divided by heat insulation wall. And the combustion chamber was eye-style. Furthermore this part of the paper included the selection of various equipments and valves.The charging equipment used the belt machine to continuing supplying charge and the belt velocity and width were increased in order to meet the BF melting needs. Thefurnace roof equipment used string pot style of non-bell furnace roof. Injection system increased amount of coal and use single valve line sting pot direct injection. The gas treating system used hydro filter equipment.The computes in the paper have size of BF and air-stave, charge balance, heat balance and fan of air-stave choice, etc.Key word: blast furnace, air-stove, hydro filter, fan, non-bell furnace roof目录摘要IAbstractII第一部分设计说明书2引言21 绪论41.1 概述41.2 高炉生产主要经济技术指标41.3 高炉冶炼现状及其发展61.4 本设计采用的新技术72 高炉车间设计82.1 厂址的选择82.2 高炉炼铁车间平面布置应遵循的原则102.3 车间平面布置形式103 高炉本体设计113.1 高炉数目及总容积的确定113.2 炉型设计123.3 参数143.4 炉衬设计及高炉基础143.4.1 高炉炉基的形状及材质143.4.2高炉炉底和各段炉衬的选择、设计和砌筑163.5高炉冷却及钢结构193.5.1炉底冷却型式选择193.5.2高炉各部位冷却设备的选择193.5.3高炉供水量、水压的确定203.5.4风口数目及直径223.5.5铁口233.5.6炉壳及钢结构确定234 原料系统244.1 焦矿槽容积的确定244.1.1 贮矿槽和附矿槽的布置、容积及数目的确定254.1.2 焦矿槽的布置、容积及数目的确定254.2 槽上、槽下设备及参数的确定264.2.1 槽上设备264.2.2 槽下设备及参数选择264.3 皮带上料机能力的确定275 送风系统295.1 高炉鼓风机的选择295.1.1高炉入炉风量295.1.2 鼓风机风量295.1.3 高炉鼓风压力305.1.4 鼓风机的选择305.2 热风炉315.2.1 热风炉座数的确定315.2.2 热风炉工艺布置315.2.3 热风炉型式的确定315.2.4 热风炉主要尺寸的计算315.2.5 热风炉设备315.2.6 热风炉管道及阀门346 炉顶设备376.1 炉顶基本结构:376.2 布料方式386.3 基本参数的计算387 煤气处理系统407.1 荒煤气管道407.1.1导出管407.1.2上升管407.1.3下降管417.2 除尘系统的选择和主要设备尺寸的确定417.2.1 粗除尘装置417.2.2 半精细除尘装置427.2.3 精细除尘装置437.2.4 布袋除尘器437.2.5 附属设备438 渣铁处理系统458.1 风口平台及出铁场458.2 炉渣处理设备468.3 铁水处理设备468.3.1 铁水罐车468.3.2 铸铁机478.3.3 铁水炉外脱硫设备478.4 铁沟流咀布置478.4.1 渣铁沟的设计478.4.2 流咀的设计488.5 炉前设备的选择488.5.1 开铁口机488.5.2 堵铁口泥炮488.5.3 堵渣机498.5.4 换风口机498.5.5 炉前吊车499 高炉喷吹煤粉系统509.1 煤粉制备系统509.1.1 煤粉制备工艺509.1.2 煤粉喷吹系统529.2 喷吹工艺流程54第二部分物料平衡及热平衡计算55 1原始条件551.1 原燃料条件551.2主要技术经济指标552 工艺计算572.1 配料计算572.1.1原燃料成分的整理572.1.2预定铁水成分(%)582.1.3 原燃料的消耗582.1.4渣量及炉渣成分的计算592.1.5生铁成分的校对612.2 物料平衡612.2.1 风量的计算612.2.2 炉顶煤气成分的计算612.2.3 物料平衡表的编制642.3 热平衡计算642.3.1 热收入的计算642.3.2 热支出的计算652.3.3 热平衡表的编制68结论70参考文献72致谢73第一部分设计说明书引言进入21世纪,国际钢铁工业的共同的时代命题是市场竞争力和可持续发展问题。
1 (2012届)专科毕业设计手册 (理工类专业)
专科毕业设计
题 目 名 称: 年产260万吨钢的全连
铸转炉炼钢车间设计
学 院(部):
冶金工程学院
专 业:
冶金技术
学 生 姓 名: 班 级: 指导教师姓名: 最终评定成绩:
2012年 月 2
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。 根据衡阳钢管厂的地理条件,并结合近几年国内转炉复合吹炼与炉外精炼等主要炼钢生产工艺的新技术,为其设计年产260万吨钢的全连铸转炉炼钢车间。 在炼钢车间的设计之前,计算出在生产过程中吨钢的原料加入量,并计算出炉型、氧枪等主体设备的尺寸,根据相关参数和生产实践资料完成主厂房工艺布置。
关键词:炉外精炼,炼钢,转炉,连铸 湖南工业大学专科毕业设计(论文)
3 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. According to the Hengyang steel plant geographical conditions, combined with the recent years domestic combined blowing on converter and secondary refining and other major steel production technology of new technology, designed with an annual output of 2600000 tons steel fully continuous casting of converter steelmaking plant. In steelmaking workshop design, calculated in the production process of steel raw materials adding amount, and calculate the released oxygen gun type, such as the main dimensions of the device, according to the related parameters and production practice of data is done in main workshop layout.
安徽工业大学毕业设计任务书学院、系:电气信息学院专业:自动化学生姓名:学号:设计题目:马钢三钢厂50吨电弧炉自动控制系统设计起迄日期: 2013年设计地点:安徽工业大学指导教师:系主任:发任务书日期:2013年02月25日毕业设计任务书毕业设计任务书摘要电弧炉是利用电弧的能量来熔炼金属的一种电炉。
电弧炉控制系统包括基础自动化和过程自动化。
它是一个多变量、非线性、强祸合、时变、工作环境恶劣及随机干扰性较强的系统,各种参数的多变使得系统电极位置、电弧长度、电弧电流/电压、系统功率及功率因数很难保持在最佳状态下运行,也一直阻碍着电弧炉过程控制技术的进一步发展。
电弧炉炼钢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,并借助辐射和电弧的直接作用加热并熔化金属和炉渣,是冶炼某些特殊金属及合金必须使用的炼钢方法。
论文以马钢三钢厂50 吨电弧炉计算机控制系统为研究对象,在查阅了大量国内外相关文献的基础上,综述了电弧炉控制技术的发展历程、研究现状及今后的发展趋势。
根据电弧炉熔炼工艺对控制系统的控制要求,给出了控制系统总体设计方案,对电弧炉计算机控制系统的硬件系统配置作了详细的说明。
在电极调节器控制方案设计的基础上给出了实用的控制算法的实现方法,应用德国西门子公司S7-300 系列编程软件编写了整个控制系统控制软件,包括电极调节控制单元、液压站控制单元、真空开关合、分闸控制单元、变压器调压换档控制单元和其它逻辑控制单元。
电弧炉炼钢过程一般是以物料、热量和化学平衡为基础,采用理论与经验相结合的方法,建立的超高功率电弧炉冶炼工艺静态控制模型和动态控制模型,并对主要参数进行了计算。
静态模型的建立能确定主要操作参数的计算,并对钢质量影响较大的终点温度及碳的含量进行神经网络预报。
在电极调节器控制方案设计的基础上给出了实用的控制算法的实现方法,应用德国西门子公司S7-300 系列编程软件编写了整个控制系统控制软件,包括电极调节控制单元、液压站控制系统单元、真空开关合、分闸控制单元、变压器调压换档保护控制单元和水冷事故单元以及电弧炉炉体操作部分单元等其他控制单元。
1 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 2
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。本次设计中得到了李永清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。 3
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 4
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/s(1978) 10m/s(1974) 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: 5
表1-1 冶炼钢种化学成分表 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 6
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。