【正文】 略 略 *石灰中 CaO 被自身 S 還原，消耗 CaO。1%計算誤差 ?? 貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 27 頁 第二步：氧 化期計算 引起氧化期物料波動的因素有：扒除熔化渣、造新渣，金屬中元素的進(jìn)一步氧化，爐頂、爐襯的蝕損和電極的燒損。 4）確定金屬量：金屬量 Qi=金屬爐料重 +礦石帶入的鐵量 爐料中 C 、 Si、 Mn、 P 和 Fe 的燒損量 ，即 Qi= 100+= 5）確定爐氣量：爐氣來源于爐料和電極中碳的氧化產(chǎn)物 CO 和 CO2，氧氣和空氣帶入的氮氣。為了提前造渣脫磷，先加入一部石灰（ 20kg/t 金屬料）和礦石（ 10kg/t金屬料）。 貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 17 頁 第四 章 電爐物料平衡及熱平衡計算 物料平衡計算 。每相電極一般由 2～ 3根電極組成。 P=cosm qGtN?? P爐用變壓器的容量， KVA q熔化每噸廢鋼料及熔化相應(yīng)的渣料并升溫所需要的電量 kwh/t q≈410 kwh/t G電爐裝入量， t G=70t tm預(yù)期熔化時間 tm=1h cos? 熔化期平均功率因數(shù)，超高功率取 η變壓器有用功率的熱效率 η= N熔化期變壓器功率平均利用系數(shù) N= 4 1 0 7 0 46590c o s 1 0 . 7 0 0 . 8 0 1 . 1mqGP K V AtN?? ?? ? ????選取變壓器功率為 50000KVA 若按電爐的額定容量計算其單位功率為 50000/70=714KVA/t，說明該電爐屬超高功率電弧爐。 在確定熔化室高度 Hsm時，考慮到爐頂壽命和裝料要求， 貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 12 頁 Hsm/Db=，則 Hsm==4320=1685mm 爐頂拱高與熔煉市直徑 Dsm 的關(guān)系為： h3/Dsm=1/9 （因材質(zhì)的不同而不同） 對硅磚和高鋁磚而言 h3= 11 4 5 2 0 5 0 299smD m m? ? ? 爐頂厚度 δft=是按耐火材料的熱阻計算和實踐經(jīng)驗決定的 ， 取 δft=350mm 爐壁內(nèi)側(cè)傾斜度等于爐坡 水平面到爐頂拱腳高度的 10% （ 1685100） 10%= 185mm 由此可得熔化室上部直徑： Dsm， t=Dsm+2 185=4520+370=4890mm。 本設(shè)計 采用 偏心底出鋼電爐。現(xiàn)代電弧爐爐體 中部是圓桶型，爐底 為弧型，爐頂為拱型。它的繪制是根據(jù)煉鋼車間生產(chǎn)工藝、年產(chǎn)合格鋼坯量來確定。這里所說的棒材主要是碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼。而大氣污染又主要是電爐煙塵、二氧化硫和燃煤煙塵污染。貴陽 廢鋼資源并不是十分豐富，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其它發(fā)達(dá)城市。 據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)表明， 貴州的 貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 4 頁 鐵合金產(chǎn)量目前位居全國之首。 以上數(shù)據(jù)足以說明 ， 貴州電力 完全可供新建電爐車間對電能的需求。在“西電東送”的推動下，電力建設(shè)得到快速發(fā)展。就貴州而言， 20xx 年我省鋼材需求量為 500 萬噸 ,而實際產(chǎn)量 只有 350萬噸 ，之間存在很大空缺 。 貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 2 頁 市場需求 隨著我國經(jīng)濟的快速增長，人們對鋼材的需求量越來越大。 1992 年我國的電路基本上式小爐子，平均爐容為 噸 /臺。s electric furnace steel to guide the iron and steel enterprises development of modern electric furnace steelmaking process the second round of investment. The design under these circumstances and with the Guizhou region metallurgical resources, market demand, transportation, environmental protection, and so propose the construction of the Guizhou region with an annual output of 1,000,000 tons steel billet (ingot) electric furnace steelmaking workshop and the possibility of a feasibility Analysis, on the basis of a preliminary design of the electric furnace workshop. Elements include: product programme, workshop production capacity of the determination of the entire plant metal balance plan rendering。 本設(shè)計根據(jù)這些情況并結(jié)合貴州地區(qū)的市場需求、 廢鋼資源、生鐵資 源、電力資源、水資源、 交通運輸、環(huán)境保護等多方面提出在貴州地區(qū)興建年產(chǎn) 100 萬噸鋼坯（錠）電爐煉鋼車間的可能性并作了可行性分析，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了電爐車間的初步設(shè)計。 本世紀(jì)前四年，世界上年產(chǎn)鋼 500 萬噸以上的主要產(chǎn)國家各國粗鋼 產(chǎn)量穩(wěn)步增長，電爐鋼比例不同國家有增有減，總體上有所降低，從 20xx 年至 20xx 年電爐鋼的比例從 35%下降到 %。進(jìn)兩年來我國電爐鋼在廢鋼及電 力資源緊缺、價格高、成本比轉(zhuǎn)爐鋼高等很多不利條件下，產(chǎn)量大幅度增長，電爐鋼比例 有所 回升，電爐鋼增長速率略高于總鋼 量的增長速率。 從 國內(nèi)五金行業(yè)的鋼材需求 方面 進(jìn)行了分析， 20xx 年，五金行業(yè)用鋼量為 1400 萬噸左右，比上年增長 8%～ 10%，當(dāng)年所消耗的鋼材是電力行業(yè)用鋼量的 3 倍多，其中線材用量在 750 萬噸以上， 板材 用量 300 萬噸以上。水能資源蘊藏量為 萬千瓦，居全國第六位，其中可開發(fā)量達(dá) 1683 萬千瓦，占全國總量的 %，特別是水位落差集中的河段多，開發(fā)條件優(yōu)越。 20xx 年，全省新增機 組總計 萬千瓦，其中火電 470 萬千瓦，水電 萬千瓦。 表 131 90 年代我國廢鋼鐵資源的分布簡表 (單位：萬噸 ) 華北 華北 華東 中南 西南 西北 總計 四川 貴州 云南 700 400 1100 500 63% 25% 12% 150 3050 200 這就是說在貴州當(dāng)時廢鋼有 50 萬噸左右。所有產(chǎn)品以錳系鐵合金中的硅錳， 碳素錳鐵及金屬硅為主，兼有其它的鐵合金種類，能夠滿足電弧爐煉鋼生產(chǎn)對鐵合金的各種需求。也是整個西南地區(qū)交通運輸?shù)臉屑~ 。 貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 5 頁 第二章 產(chǎn)品方案 、車間生產(chǎn)能力的確定以及全廠金屬平衡 產(chǎn)品方案的確定 車間產(chǎn)品方案的確定得 結(jié)合 我國及我省 鋼材市場 對各鋼種的需求 . 我國鋼材消費主要集中在建筑、機械、汽車、家電、造船；石化、集裝箱、鐵路八大行業(yè)，這八大行業(yè)鋼材消費量占全 國消費量的 80％ 。 車間實際年產(chǎn)量計算 A1=24nagt 2 4 3 3 2 9 0 % 7 0 2 10039681? ? ? ???t1000000t 因此 ,滿足設(shè)計生產(chǎn)的要求。（ ） = 萬噸 廢鋼量 75%= 萬噸 生鐵量 %= 萬噸 鐵合金量 %= 萬噸 貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 9 頁 現(xiàn)根據(jù)生產(chǎn)工藝將金屬平衡圖繪制如圖 221。設(shè)計電弧爐時， 冶煉反應(yīng)的順利進(jìn)行 、 砌筑，容易補爐。爐襯門坎較金屬料門坎水平高出 80~100mm。 爐殼厚度取 25mm 爐襯耐火磚厚度為 460mm，絕熱層厚 75mm，于是爐殼內(nèi)徑為 Dsh， i=Dsm+2δwl=4520+2535=5590mm 取爐殼鋼板厚 25mm，則爐殼外徑為 Dsh， e= Dsh， i+2δsh=5590+225=5640mm 爐底厚度近似與熔池深度，爐底厚度取為 800mm 變壓器功率和電參數(shù)設(shè)計 爐子變壓器功率 電爐變壓器容量可以有熔化時間來計算，亦可以根據(jù)熔池表面積的功率密度進(jìn)行計算，這里有前者來進(jìn)行計算。在壓榨機上把上述混合物壓成合適直徑的圓柱體，放入專用的煤氣爐中焙燒，經(jīng)焙燒后的電極就是碳素電極。cm Ked系數(shù)，對石墨電極 Ked = W/cm2 I電極上的電流強度 A ded —— 電極直徑 cm 其中 10003 PI U? （ 310） U—— 最高二次電壓 將 P = 50000 KV A ， U = 553V 代入式（ 310）中，得 10 00 10 00 50 00 0 522033 3 55 3PIAU ?? ? ?? 通過計算 I? 52203 A 將 I? 52203A 代入式（ 3— 9）中， 于是得電極直徑 貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 16 頁 2 233 30 . 4 0 6 0 . 4 0 6 5 2 2 0 3 8 0 . 8 8 0 82 . 1 1 0ededId c m m mK ? ?? ? ? ??ed 取 ded=800mm 為了減少電極消耗，露出爐頂外的那部分電極溫度：石墨電極 ? 500℃ ,為此電極上的電流密度也不應(yīng)超過該尺寸電極的 I/S 允許值，以免電極溫度過高。 第一步：熔化期計算 1） 確定物料消耗量： A 、金屬爐料配入量。由此可求出氧氣與空氣的實際耗量 ， 詳見表 48。 ○3 Fe2O3 還原出的 Fe 量為 1112/160= kg 貴州大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 25 頁 表 410 爐氣量計算 項目 氣態(tài)產(chǎn)物（ kg） 備注 CO CO2 N2 H2O H2 揮物 合計 爐料中 C 的氧化 電極帶入 礦石帶入 石灰?guī)? 氧氣帶入 空氣帶入 游離 O2參與反應(yīng) CO+1/2O2=CO2 H2O 參與反應(yīng) H2O+CO= H2+CO2 28/12= 28/12= 10%28/16 = 28/18= 44/12= 44/12= %= 10%44/16 = 44/18= * 2/18= 0 合計 0 % 100% * 計算條件是 :常溫 (20℃ ),常壓 () 下空氣相對濕度為 70%。根據(jù)表 43 給出的值可以計算產(chǎn) 物量， 詳見表 412。 取堿度 ， 故石灰加入量為： [R∑ （ SiO2） ∑(CaO)]/(%CaO 石灰 R%SiO2)=(%%)= 關(guān)于磷的氧化量：根據(jù)表 47，可近似求得 ： [（ ） /%]= kg 關(guān)于鐵的燒損量：一般可以設(shè)定，當(dāng)氧化未期金屬中含 C 約 %時，渣中 ∑Fe 約達(dá) 7%，且其中 75%系（ FeO） ,15%為（ Fe2O3） ,因此，渣中含（ FeO）為（ 7%75%72