【正文】 50萬噸電爐煉鋼車間設計方案 鋼鐵工業(yè)現狀 鋼鐵是使用最廣泛的金屬材料，人用金屬，鋼鐵占90%以上。沒有鋼鐵，人們不能活，生產或其他活動中使用的工具和設施也都是用鋼制的。鋼鐵生產往往是衡量一個國家的工業(yè)化水平和生產能力的重要標志，鋼鐵產品的質量和品種，對國民經濟和其他工業(yè)部門的產品質量，有很大的影響。 轉爐煉鋼轉爐煉鋼的主要原料是高爐冶煉，多數情況下，高爐的主要原料是鐵礦石。錠坯或鑄坯轉爐生產的產品是，他們不是最終產品，必須由各種類型和規(guī)格的鋼板、鋼、管等最終產品的軋制生產，提供市場。因此，氧氣轉爐不能獨立存在，它必須首先煉鋼，軋制，和其他輔助原料生產和供應系統(tǒng)，鋼鐵生產的組合組成，我們稱這種生產方式為鋼鐵企業(yè)。電弧爐煉鋼是煉鋼的主要原料，或直接還原鐵及其制品，其產品仍為錠或坯，需要通過滾壓機軋制成最終產品，為市場需求。在這種情況下，作為一個成品鋼的生產單位，往往由鋼和鋼的2個部分，我們說這樣的生產模式，電爐鋼。隨著電弧爐的高功率和超高功率，精煉，連鑄連軋和一系列的技術開發(fā)和社會的廢料資源充足的積累，顯示了強勁的發(fā)展勢頭，由于資源和環(huán)境的影響“廢電弧爐連鑄軋鋼生產過程，與傳統(tǒng)的鋼鐵企業(yè)相比，這種新型電弧爐鋼米爾斯也被稱為短流程。電爐煉鋼產品主要有軸承鋼、不銹鋼等。 電弧煉鋼廠近年來，電弧爐煉鋼在全球的不斷發(fā)展，電弧爐鋼在世界鋼鐵生產中所占的比重越來越。電弧爐煉鋼廠的廢料為原料，或直接還原鐵的一部分，構成部分的冶煉通常是一個高功率或超高功率電弧爐和爐精煉設備，如爐和一個連續(xù)鑄造機，鋼坯熱交付到下一個滾動汽車直接軋制生產。由此我們可以看出，電爐煉鋼廠具有結構緊湊、投資的優(yōu)勢，建設周期短，節(jié)約能源消耗，改善環(huán)境污染，勞動生產率優(yōu)勢，具有年產鋼可以從百萬噸到數百萬噸，品種種類繁多，從普通碳鋼高質量合金鋼。與傳統(tǒng)的鋼鐵企業(yè)相比，規(guī)模小，過程相對短，也被稱為“短流程”在我國電弧爐鋼產品有優(yōu)質鋼材、合金鋼、鋼等特殊用途。在特殊鋼廠，由于品種和質量要求，冶煉和加工技術更為復雜，還需要設置爐精煉爐、真空爐、電渣爐等多種類型的設備，滿足不同種類的鋼生產的需要。鋼水澆鑄方式的選擇：在冶煉鋼和生產規(guī)模適宜的條件下，應在連鑄選擇方案、煉鋼、鑄造、鍛（軋）相比于傳統(tǒng)的生產工藝，連鑄具有一系列的優(yōu)點：1）金屬產量可提高10% 15%；2）采用連鑄生產工藝，降低能耗25%至50%；3）節(jié)省基礎設施投資40%；4）促進生產過程自動化，擴大和提高鋼材質量，鋼坯。 連鑄坯生產的技術和經濟效益顯著，連鑄技術的發(fā)展是煉鋼和鑄造工藝的重大變革，以及后續(xù)工序的銜接，提高生產率，降低能耗，各種新技術也都是因為水平連鑄的提高而得以實現的：通過連鑄連軋、鑄坯熱送、熱裝、連鑄坯直接結扎。 煉鋼廠生產規(guī)模與物料平衡 煉鋼廠生產規(guī)模與產品大綱 鋼廠（車間）的生產規(guī)模是指合格的連鑄坯質量的數量。對于一個車間，還應區(qū)分其“生產能力”和“實際（或計劃）輸出”，當設備正常運行，沒有意外事故的外部因素，兩者實際上是相同的。 煉鋼廠的產量是由該工廠的煉鋼生產所決定的。根據工廠的產品計劃，該廠的產品產量，品種和規(guī)格的產品，如各種參數，以確定加工工藝和加工設備類型，再根據工藝的要求，以確定的煉鋼車間應提供鑄坯質量和截面形狀和大小，根據不同的鋼材等級要求提供的板坯數量（噸），這通常是一個產品的生產車間的概述。 煉鋼車間的設計應該首先制定車間生產計劃（或計劃的產品設計，清單的鋼鐵，冶煉鋼鐵有一些工具的代表，鋼鐵產量占總產量的比例。以這種方式，產品種類，生產，和生產車間的比例明確表示。 煉鋼廠的物料平衡 煉鋼廠（車間）生產物料平衡是指進入車間的原材料（月消耗量或年消耗量，公斤或噸），用一段時間來生產合格鋼坯數量，排出渣，工業(yè)廢物的量和排放量和回收的煙塵量的平衡計算。它是一個車間的投入和產出之間的關系。煉鋼過程中，消耗的原材料對金屬材料的量（廢料和鐵水）是最大的，所以在物料平衡應是金屬材料的平衡。 超高功率電弧爐熔煉主要經濟技術指標項 目單 位主要經濟技術指標冶 煉 周 期min/爐40 ～ 70冶 煉 電 耗kwh/t250 ～ 400石墨電極消耗量kg/tAC:3；DC:單位功率水平kvA/t700 ～ 1000電爐的公稱容量t60 ～ 150 車間物料平衡計算的意義： 1）的大小的輸入和輸出任務的一個一定規(guī)模的生產車間，即，數量的概念店的吞吐量。從這一點，我們可以選擇各種原材料的輸入，成品和廢產品的輸出應使用在運輸方式。計算出的運輸量和任務的大小也是設計布局和運輸的基礎。 2）由原材料貯存、貯存容器或貯存區(qū)所消耗的材料的量。 3）選擇好或壞的指標是一種直接反映經濟的設計是否合理，特別是金屬材料的消耗和金屬在生產過程中的一部分，可以展示設計過程中的先進性，金屬含量的利用率。 煉鋼車間設計的內容 煉鋼車間的設計一般應包括以下基本內容：車間工藝設計；車間機械設備設計；電源設備設計，電信系統(tǒng)設計，照明設計；供水和排水（包括污水處理）的設計；通風及局部加熱，通風設計；廠房及設備基礎及其他結構設計；車間工藝設計的任務。具體地說，設計任務的過程是設計任務書的基礎，為下面的內容完成更詳細的設計和計算，編寫本書的設計，繪制相應的圖紙：（1）制定詳細的產品計劃（產品概要）；2）根據不同的鋼制生產工藝方案；3）主要設備的選型，確定設備的數量、型號等；4）選擇各種輔助設備，對設計過程中的非標設備要求；5）設計并繪制車間工藝平面布置圖，并將部分圖；6）水、電、熱、土木工程、通風、照明、設備制造及一般布局及交通等專業(yè)設計；7）計算原材料的消耗量，計算煉鋼和鑄造生產工藝的技術經濟指標；8）編制勞動定額計劃；9）對連鑄板坯生產成本的計算和成本計算的技術資料，并提出了技術和經濟分析所需的數據。 本設計主要解決工藝設計。一般來說，是制定產品方案，確定的主要過程，選擇的主要生產設備（電爐、精煉設備、鑄造設備、每跨需要一些重型設備）進行了鑒定，解決了生產車間各部分的布局問題（主要指電爐、精煉過程設備，鑄造設備布局），繪制植物配置圖、剖面和電弧爐爐型的人物，會計的主要經濟技術指標的車間。2 設計方案的確定 產品大綱的制定 產品大綱（1）冶煉鋼種主要鋼種：軸承鋼其他鋼種：碳素鋼、合金結構鋼、冷鐓鋼、碳素工具鋼（2） 代表鋼號成分。 代表鋼號成分 成分牌號CSiMnPSCrGCr9（軸承鋼）~~~≤ ~Q235（碳素鋼）≤≤~≤~30Mn2（合金結構鋼）~~~ML15（冷鐓鋼）~~~≤T7（碳素工具鋼）~≤≤≤≤ （3）各鋼種代表鋼號、產量以及產量比 （%）。 。 各鋼種代表鋼號、產量以及產量比 單位：萬噸鋼 種代表鋼號產量產量比(%) 高碳鉻軸承鋼GCr93960碳素鋼Q2351320合金結構鋼30Mn210冷鐓鋼ML155碳素工具鋼T75 制定產品大綱的依據近年來，隨著我國軸承市場的快速發(fā)展，機械、汽車等行業(yè)的快速發(fā)展，為軸承行業(yè)的發(fā)展提供了市場空間，擴大了軸承鋼的市場空間，給軸承鋼的發(fā)展帶來了機遇和前景。所以在現階段，除了保證軸承鋼的生產外，還應大力提高冶煉、優(yōu)質軸承鋼的生產水平，為今后國內航空航天、汽車、船舶、計算機等行業(yè)的發(fā)展提供保障。 鋼種的特性以及用途(1) 高碳鉻軸承鋼GCr9。 GCr9的化學成分元素CSiMnCrPSNHOTi含量(％)~~~~≤≤80ppm≤1~2ppm≤12ppm≤15ppm 1）特點： 淬透性和高耐磨性，冷變形和切削介質，可焊性較差，對白點形成熱處理回火脆性敏感。gcr9已經成為最廣泛的高碳鉻軸承鋼因其良好的性能和低合金含量。淬火和回火后，具有均勻的結構，良好的耐磨性，高硬度和高接觸疲勞性能。 2）使用： 用于生產滾動體和軸承環(huán)。例如：生產汽車、火車、鉆床、各種機械、環(huán)、鋼球、滾子軸承。有時用來制造模具、工具等。（2）碳鋼Q235 1）特點： 中碳含量適中，塑性、韌性、焊接性能、冷加工性能良好。強度好，易于加工。 2）使用： 大量生產的鋼板、鋼筋、鋼、橋梁、車輛等。質量好的含S、P低C、D級Q235，相當于優(yōu)質碳素結構鋼，適用于制造框架、連桿、軸、軸套環(huán)等的要求比較高，焊接工程機械結構件的韌性。（3）碳素工具鋼T7 1）特點： 亞共析鋼，具有良好的韌性和強度。 2）使用： 用于制造承受沖擊負荷的工具，如沖壓、模具、鉗工工具、鉆頭、用大鐵錘，密封方面，相對于單純的外科醫(yī)療器械等。（4）ML15鋼 1）特點： 良好的塑性和韌性，耐冷性的影響。 2）使用： 用于鉚釘、銷、彈簧螺栓、螺釘等。（5）合金結構鋼30Mn2 1）特點： 經過處理后，具有很好的強度、韌性和耐磨性。圖、冷鍛和熱處理工藝在小尺寸零件制造、機械加工和焊接中表現較好，一般不作為焊接件。 2）使用：汽車、拖拉機車架、傳動齒輪、軸、淬火和回火零件的大截面都是用于制造，起重機的后橋和其他高強度的心臟也可用于生產碳。 工藝方案與工藝流程的選擇 爐容量與座數的確定大電爐技術經濟指標較好，熱損失和電耗較小，因此一般力求選用較大容量的電爐。車間的生產規(guī)模，冶煉周期，作業(yè)率等因素對電弧爐的爐容量影響較大。每次的出鋼量q由此可以估算出： ()式中——車間產品方案中確定的年產量，t； τ —— 冶煉周期，； η —— 作業(yè)率，取88%； y —— 良坯收得率，連鑄一般 95%~96%；求得q = 58 t 。%，由此確定電弧爐的公稱容量為74 t ?，F代電弧爐煉鋼車間一般配置1座電弧爐——1套爐外精煉裝置——1臺連鑄機——1套成品連軋機的“四位一體”一對一的生產作業(yè)線。這種配置方式具有生產管理方便，技術經濟指標先進，相對投資省的優(yōu)點。 工藝方法與工藝流程的選擇與論證現代電爐的生產過程是以電爐生產的現代化和高效化為基礎的。在生產高碳鉻軸承鋼江陰興澄特種鋼鐵有限公司中居世界第一，世界先進水平。生產各種產品的主要工藝過程，包括棒線材：較大的棒材生產工藝：高爐鐵水10優(yōu)質廢鋼、100t電爐超高功率偏心底出鋼電弧爐、100t鋼包精煉爐、100t VD真空脫氣爐、12M，5機5 300mm300mm大方坯連鑄、熱送熱裝、加熱、軋制、拋丸、矯直（，渦流檢測，超聲波檢測）。規(guī)模較小的酒吧生產過程：高爐鐵水10優(yōu)質廢鋼、100t電爐超高功率偏心底出鋼電弧爐、精煉爐真空脫氣100tlf，100tvd，12M 5 5流300mm300mm大方坯連鑄熱送熱裝，加熱、軋坯機、中間坯加熱、軋制（、拋丸、矯直直、倒角、渦流探傷、超聲波探傷）。線材的生產工藝：高爐鐵水10優(yōu)質廢鋼、100t電爐超高功率偏心底出鋼電弧爐、精煉爐真空脫氣100tlf，100tvd，12M 5 300mm300mm 5流小方坯連鑄機。本設計考慮實際和先進的使用：煙道Consteel電弧爐（UHPEAF，EBT） 80t LF精煉爐、VD真空脫氣爐80t，12M 3機3流小方坯連鑄機300mm300mm大方熱送、熱負荷、加熱、軋制（拋丸、矯直，渦流探傷、超聲波探傷）。（超高壓超高功率電爐、偏心底出鋼法）（1）Consteel電弧爐實現連續(xù)進料、預熱廢料、生鐵、預