【正文】 .......... 43 連鑄的設(shè)計(jì) .............................................................................................................. 45 連鑄機(jī)的主要參數(shù)設(shè)計(jì) .............................................................................. 45 連鑄機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算 .............................................................................. 51 連鑄機(jī)的主要設(shè)備 ...................................................................................... 52 精煉爐的設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 62 5 車(chē)間主廠房設(shè)計(jì) ............................................................................................................. 64 電弧爐車(chē)間的布置方案 .......................................................................................... 64 電弧爐車(chē)間的組成 ...................................................................................... 64 車(chē)間布置類(lèi)型 .............................................................................................. 64 電爐車(chē)間各部分的設(shè)計(jì) ........................................................................................... 64 電爐煉鋼車(chē)間原材料供應(yīng)與原料工段 ...................................................... 64 爐子跨的設(shè)計(jì) .............................................................................................. 66 散裝料和鐵合金加料跨 .............................................................................. 67 精煉跨的設(shè)計(jì) .............................................................................................. 67 鋼水接受跨設(shè)計(jì) .......................................................................................... 68 澆鑄跨設(shè)計(jì) .................................................................................................. 68 切割跨設(shè)計(jì) .................................................................................................. 69 出坯跨設(shè)計(jì) .................................................................................................. 69 6 電弧爐的相關(guān)技術(shù) ........................................................................................................ 70 超高功率電弧爐配套相關(guān)技術(shù) .............................................................................. 70 水冷爐壁和水冷爐蓋技術(shù) .......................................................................... 70 無(wú)渣出鋼技術(shù) (EBT) .................................................................................... 70 泡沫渣埋弧技術(shù) .......................................................................................... 70 廢鋼預(yù)熱技術(shù) .............................................................................................. 71 7 車(chē)間主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) ............................................................................................... 72 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................... 74 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 V 致 謝 ...................................................................................................................................... 75 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 第 1 頁(yè) 1 概述 鋼鐵工業(yè)現(xiàn)狀 鋼鐵是用途最廣泛的金屬材料，人類(lèi)使用的金屬中，鋼鐵占了 90%以上。人們生活離不開(kāi)鋼鐵，人們從事生產(chǎn)或其他活動(dòng)所用的工具和設(shè)施也都要使用鋼鐵。鋼鐵產(chǎn)量往往是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)化水平和生產(chǎn)能力的重要標(biāo)志，鋼鐵的質(zhì)量和品種對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的其他工業(yè)部門(mén)產(chǎn)品的質(zhì)量，都有著極大地影響。 一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，鋼鐵生產(chǎn)工藝流程經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的探索、發(fā)展和選擇，目前只剩下兩種主要的工藝流程。一種是以氧氣轉(zhuǎn)爐為煉鋼中心的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)流程；另一種是以電弧爐煉鋼為中心的電爐廠生產(chǎn)流程。 氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼生 產(chǎn)的主要原料是鐵水，大多數(shù)情況下由高爐供給，而高爐的主要原料是鐵礦石。轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品是鋼坯或鋼錠，它們還不是最終成品，必須經(jīng)軋鋼機(jī)軋制成各種類(lèi)型和規(guī)格的鋼板、型鋼、鋼管等最終產(chǎn)品，提供給市場(chǎng)。因此，氧氣轉(zhuǎn)爐不可能獨(dú)立存在，它必須前有煉鋼，后有軋鋼，以及其他輔助原材料的生產(chǎn)和供給系統(tǒng)，共同組成一個(gè)鋼鐵生產(chǎn)的聯(lián)合體，我們稱(chēng)這樣的生產(chǎn)模式為鋼鐵聯(lián)合企業(yè)。電弧爐煉鋼的主要原料是廢鋼或直接還原鐵，其產(chǎn)品依然是鋼坯或鋼錠，需經(jīng)由軋鋼機(jī)軋制成最終產(chǎn)品，供市場(chǎng)需要。在這種情況下，作為成品鋼材的一個(gè)生產(chǎn)單位，往往由煉鋼和 軋鋼兩個(gè)部分組成，我們稱(chēng)這樣的生產(chǎn)模式為電爐鋼廠。隨著電弧爐采用高功率或超高功率，爐外精煉、連續(xù)鑄鋼、連續(xù)軋鋼等一系列技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)廢鋼資源的足量積累，由于資源和環(huán)境的影響“廢鋼 —— 電弧爐 —— 連鑄 —— 軋制”的鋼生產(chǎn)工藝流程顯示出強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭，與傳統(tǒng)的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)工藝相比，這種新型的電弧爐鋼廠又稱(chēng)短流程工藝。電爐煉鋼的產(chǎn)品主要是特殊鋼如軸承鋼、不銹鋼等。 我 國(guó)的軸承市場(chǎng)巨大 ,特別是國(guó)內(nèi) 機(jī)械、電子、航空、汽車(chē)等行業(yè)的 高速發(fā)展 ,將為軸承行業(yè)發(fā)展提供 廣闊 的市場(chǎng)空間。軸承市場(chǎng)的不斷拓展 ,也為軸承鋼帶來(lái)了市 場(chǎng)和商機(jī) ， 未來(lái)的國(guó)內(nèi)軸承市場(chǎng)還將不斷擴(kuò)大。 一方面，軸承是消耗性的機(jī)械基礎(chǔ)件，除新增項(xiàng)目和新增機(jī)械產(chǎn)品將拉動(dòng)軸承需求外，機(jī)械產(chǎn)品（如：機(jī)床、汽車(chē)、火車(chē)等）保有量的增加和利用率的提高都會(huì)增加對(duì)軸承的消耗；另一方面，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展、自動(dòng)化程度不斷提高， 對(duì)機(jī)械的性能 要求將越來(lái)越高，從而對(duì)軸承的性能、技術(shù)要求也會(huì)越來(lái)越高。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 第 2 頁(yè) 因此， 我們要抓緊機(jī)遇，努力發(fā)展國(guó)內(nèi)的軸承鋼產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)軸承鋼產(chǎn)業(yè)向著優(yōu)質(zhì)的方向發(fā)展，滿足國(guó)內(nèi)未來(lái)的發(fā)展要求。 電弧煉鋼廠 近年來(lái)，電弧爐煉鋼在整個(gè)世界范 圍內(nèi)都在持續(xù)不斷地發(fā)展，電弧爐鋼在世界鋼的總產(chǎn)量中所占的比例在不斷增加。電弧爐煉鋼廠多以廢鋼為原料，或者加一部分直接還原鐵，其冶煉部分的構(gòu)成通常是：一座高功率或超高功率電弧爐 +一座爐外精煉裝置如LF 爐 +一臺(tái)連鑄機(jī)，生產(chǎn)出來(lái)的鋼坯熱送至緊鄰的軋鋼車(chē)間直接軋制。由此可以看出電爐煉鋼廠具有結(jié)構(gòu)緊湊、投資省、建設(shè)周期短、節(jié)約能源消耗、改善對(duì)環(huán)境的污染、勞動(dòng)生產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)，年產(chǎn)鋼可以從萬(wàn)噸到百萬(wàn)噸，品種范圍廣，從普通碳素鋼到優(yōu)質(zhì)合金鋼鋼材。與傳統(tǒng)鋼鐵聯(lián)合企業(yè)相比規(guī)模小，工藝流程相對(duì)較短，也稱(chēng)“短流程” 在我國(guó)電弧爐鋼 廠產(chǎn)品大多是優(yōu)質(zhì)鋼、合金鋼、等特殊用途的鋼種。在特殊鋼廠里，由于品種質(zhì)量的要求，其冶煉與加工工藝較為復(fù)雜，也需要設(shè)置出電爐以外的精煉爐、真空熔煉爐、電渣爐等多種類(lèi)型的設(shè)備以適應(yīng)不同鋼種的生產(chǎn)需要。 煉鋼生產(chǎn)流程的方案是指選擇什么煉鋼方法與澆鑄方法。 若在建廠地區(qū)可以取得充足的廢鋼供應(yīng)條件，廢鋼來(lái)源可以是該地區(qū)內(nèi)能回收到的廢鋼，也可能是來(lái)自外地、或拆船業(yè)或進(jìn)口，此外還應(yīng)有一定數(shù)量的生鐵供給來(lái)源，則以選擇電爐煉鋼為合理。電爐煉鋼的特點(diǎn)是：冶煉品種適應(yīng)性強(qiáng)，既可以熔煉高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼種，也可以?xún)r(jià)廉快速地 熔煉一般鋼種，在生產(chǎn)管理上也較為靈活機(jī)動(dòng)。 鋼水爐外精煉，是新興的提高鋼質(zhì)量、增加鋼的品種和電弧爐產(chǎn)量的有效技術(shù)。通過(guò)精煉使鋼水溫度與成份均勻化，有助于順利進(jìn)行連鑄。爐外精煉設(shè)備與工藝多種多樣，各有特點(diǎn)，選用哪一種合理可行，應(yīng)考慮產(chǎn)品品種質(zhì)量是否必需 ， 分析對(duì)比研究，謹(jǐn)慎從事。所以當(dāng)采用爐外精煉環(huán)節(jié)時(shí)，要全面衡量，細(xì)致地從技術(shù)與經(jīng)濟(jì)論證，再?zèng)Q定選擇。 鋼水澆鑄方式的選擇：在冶煉鋼種與產(chǎn)量規(guī)模合適的條件下，應(yīng)當(dāng)以連鑄為首選方案，與煉鋼 — 鑄錠 — 開(kāi)坯 (— 軋材 )這一傳統(tǒng)的生產(chǎn)流程相比，連續(xù)鑄鋼 具有一系列優(yōu)點(diǎn)： 1) 金屬收得率可提高 10%～ 15%； 2) 采用連鑄生產(chǎn)工藝要比模鑄工藝節(jié)約能耗 25%～ 50%； 3) 節(jié)省基建投資 40%； 4) 促進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，使鋼種擴(kuò)大，鋼坯質(zhì)量得到提高 。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 第 3 頁(yè) 連鑄坯生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益是顯著的，發(fā)展連鑄是煉鋼 — 澆鑄工藝的重大改革，與后續(xù)工序銜接，提高生產(chǎn)率，降低能耗，各種新技術(shù)也因連鑄水平的提高 (生產(chǎn)出無(wú)缺陷鑄坯 )而得以實(shí)現(xiàn)：采用連鑄連軋，鑄坯熱送、熱裝，連鑄坯直接扎制等。 煉鋼廠生產(chǎn)規(guī)模與物料平衡 煉鋼 廠生產(chǎn)規(guī)模與產(chǎn)品大綱 煉鋼廠 (車(chē)間 )的生產(chǎn)規(guī)模指該廠 (車(chē)間 )年產(chǎn)合格連鑄坯的數(shù)量。對(duì)于一個(gè)車(chē)間還應(yīng)區(qū)分它的“生產(chǎn)能力”和“實(shí)際 (或計(jì)劃 )產(chǎn)量”，當(dāng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，無(wú)意外的外界因素影響時(shí)，二者實(shí)際上相同。 煉鋼車(chē)間的產(chǎn)量是由該廠鋼材生產(chǎn)的需要決定的。根據(jù)廠的產(chǎn)品計(jì)劃，該廠鋼材產(chǎn)品的產(chǎn)量、品種、產(chǎn)品規(guī)格等諸參數(shù)來(lái)確定加工工序和加工設(shè)備類(lèi)型，再依加工工序的要求來(lái)確定煉鋼車(chē)間所應(yīng)提供的鑄坯的質(zhì)量與斷面形狀、尺寸，從而計(jì)算出按不同鋼種所需供應(yīng)的鑄坯的數(shù)量 (噸 )，這通常稱(chēng)為煉鋼車(chē)間的產(chǎn)品大綱。 設(shè) 計(jì)煉鋼車(chē)間時(shí)首先應(yīng)制定車(chē)間的產(chǎn)品大綱 (或稱(chēng)之為設(shè)計(jì)的產(chǎn)品計(jì)劃 )，應(yīng)詳細(xì)地列出所要冶煉的鋼種，各鋼種具有代表性的若干鋼號(hào)，各鋼號(hào)的產(chǎn)量及在總產(chǎn)量中所占的比例。這樣就可使煉鋼車(chē)間的產(chǎn)品品種、產(chǎn)量、所占比例十分清楚地表述出來(lái)。 煉鋼廠的物料平衡 煉鋼廠（或車(chē)間）生產(chǎn)的物料平衡是指進(jìn)入車(chē)間的各項(xiàng)原材料的量 (月耗用量或年耗用量， kg 或 t)，同一時(shí)期內(nèi)生產(chǎn)出的合格連鑄坯量，排出的爐渣、工業(yè)垃圾量以及排放的廢氣與可回收的煙塵量的平衡計(jì)算。也就是一個(gè)車(chē)間生產(chǎn)的投入與產(chǎn)出的實(shí)物量的關(guān)系。煉鋼過(guò)程消耗的 原料以金屬料 (廢鋼和鐵水 )的量為最大，所以物料平衡中宜以金屬料平衡為主。 物料平衡計(jì)算是以實(shí)際生產(chǎn)中統(tǒng)計(jì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為依據(jù)，應(yīng)當(dāng)選用生產(chǎn)上的平均先進(jìn)指標(biāo) (如原材料的單位消耗和收得率，合格