【正文】 與全國路網(wǎng)接軌。 （ 3）交通運(yùn)輸 2020年 6月三峽水庫二期蓄水和移民遷建，萬州在三峽庫區(qū)的地位日益凸現(xiàn)。工業(yè)以罐頭、肉類等食品工業(yè)和紡織、皮革工業(yè)為主。 (2)設(shè)計(jì)內(nèi)容 設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：產(chǎn)品方案確定，配料計(jì)算，爐型設(shè)計(jì) (爐子容量及座數(shù)確定，爐型尺寸計(jì)算、變壓器及電器參數(shù)選擇等 )，連鑄車間設(shè)計(jì)，電爐和精煉車間的設(shè)計(jì)和選擇 (車間設(shè)備選擇及布置，各跨間的設(shè)計(jì) ),煙氣凈化設(shè)計(jì) 等。在廠址選擇及進(jìn)行廠總平面布置時(shí)，盡量少占有現(xiàn)有耕地，“三廢”的處理和排除不應(yīng)污染環(huán)境，不應(yīng)有害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，且應(yīng)綜合利用。特別是冶金工藝流程的革命性變換，如電爐從三期操作發(fā)展到只提供初煉鋼水的兩期操作，從模鑄到連鑄，從出鋼槽到偏心底出鋼，以及為了滿足連鑄生產(chǎn)的快節(jié)奏提高爐子生產(chǎn)率而采用多能源的綜合利用等等，所有這些改變都是促使為冶金工藝服務(wù)的電爐裝備也取得了突破性的發(fā)展。人們生活離不開鋼鐵，人們從事生產(chǎn)或其他活動所用的工具和設(shè)施也都要使用鋼鐵材料。 本次設(shè)計(jì)查閱國內(nèi)大型電爐車間設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容和文獻(xiàn)資料，明確本次設(shè)計(jì)的目的、方法，并向老師請教可行性方案。結(jié)合《 煉鋼設(shè)備及車間設(shè)計(jì) .》、《煉鋼廠設(shè)計(jì)原理》、《爐外處理》等資料進(jìn)行設(shè)計(jì)提綱的書寫。鋼鐵產(chǎn)量往往是衡量一個(gè)國家工業(yè)化水平和生產(chǎn)能力的重要標(biāo)志，鋼鐵的質(zhì)量和品種對國民經(jīng)濟(jì)的其他工業(yè)部門產(chǎn)品的質(zhì)量，都有著極大的影響。近十年，我國從國外先后引進(jìn)了交流超高功率電弧爐、直流電弧爐、高阻抗電弧爐、雙殼爐和豎爐。在方案的確定和選擇上要考慮到國家的現(xiàn)狀和要求以及未來發(fā)展的需要。 建廠條件評述 通過實(shí)地調(diào)查，利用收集到的資料，就該地區(qū)資源、電力、交通、水文、地質(zhì)、氣候等方面加以評述，以論證在該地建廠發(fā)可能性與合理性。次為機(jī)械、化肥和造 紙等。特別是機(jī)場、鐵路 、渝萬高速公路、深水碼頭的相繼竣工使用，使萬州逐漸成為新三峽旅游的進(jìn)出口和庫區(qū)旅游的服務(wù)中心和集散地。達(dá)（州）萬（州 ）鐵路客、客貨運(yùn)已經(jīng)開通，萬（州）宜（昌）鐵路已于2020年 12月下旬通車，達(dá)萬鐵路電氣化改造也已完成。 境內(nèi)河流縱橫，河流、溪澗切割深，落差大，高低懸殊，呈枝狀分布，均屬長江水系。 冶煉的鋼種，代表鋼號及化學(xué)成分確定 表 11給出各冶煉鋼種代表鋼號及其化學(xué)成分表。我國已納入標(biāo)準(zhǔn)的軸承鋼分類方法與 ISO相似，分別對應(yīng)為高碳鉻軸承鋼、 滲碳 軸承鋼、不銹 耐蝕軸承鋼 、高溫軸承鋼四大類。 SKF公司 OVaK0鋼廠棒線生產(chǎn)工藝流程：電爐－ LFV精煉爐－模鑄－均熱爐－初軋－火焰清理－ 150179。 超高功率電弧爐爐型設(shè)計(jì)計(jì)算 9 2 超高功率電弧爐爐型設(shè)計(jì)計(jì)算 電弧爐是煉鋼電爐的一種，也是目前世界上焙煉優(yōu)質(zhì)鋼、特殊用途鋼種的主要設(shè)備。 另外，車間內(nèi)的電爐類型不宜過多，一般不超過兩種。當(dāng)電爐與全連鑄配合時(shí)，電爐有效作業(yè)日數(shù)為 275～ 290天，當(dāng)電爐與全模鑄配合時(shí)，電爐有效作業(yè)日數(shù)為 3l0～ 320天。 鋼水收得率＝合格鋼錠量 /合格鋼水量 ③ 冶煉周期 電爐冶煉周期一般為 60～ 70 分鐘，取 60 分鐘，約為 1 小時(shí)。 96%=1304329t100萬噸 年良錠設(shè)計(jì)產(chǎn)量為 130萬噸，故滿足要求。球冠形電爐爐底使得熔化了的鋼液能積蓄在熔池底部，迅速形成金屬熔池，加快爐料熔化并及早造渣去磷。根據(jù)定義： V 池 ＝ V 金 +V 渣 電爐的氧化期具有最大的渣量。因此，希望 D/H 大一些，但 D/H 太大，則熔池直徑和熔煉室直徑都增大，于是爐殼直徑增大，導(dǎo)致 D 殼太大，爐殼散熱面積增大，電耗也增大，因此 D/H 又不能太大。 （ 1）熔煉室直徑 爐坡與爐壁交接處的直徑，為了防止鋼液沸騰時(shí)爐渣沖刷爐壁磚或爐渣到達(dá)爐坡與爐壁交界處（薄弱處），爐坡應(yīng)高于爐門檻（渣面與爐門檻平齊）約 100mm左右，即當(dāng)選定爐坡傾角為 45176。 D＝ 179。 爐壁襯磚厚度通常按耐火材料 熱阻計(jì)算確定，計(jì)算依據(jù)的條件是爐殼在操作末期被加熱的溫度不大于 200℃，以免爐殼變形。 爐殼厚度 δz一般為爐殼直徑 D 殼 的 1/200，即： 爐殼厚度 δz與爐殼直徑 D 殼 的關(guān)系見表 2－ 4?！?12176。 電弧爐水冷爐壁的水冷面積可從出鋼槽出鋼的 70%增加到 87%～ 90%，從而重慶科技學(xué)院專科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 提高爐襯壽命 15%及擴(kuò)大爐膛直徑（德國 BS 公司的 45t 爐從原來的 擴(kuò)大到）。 縮短出鋼時(shí)間 75%，出鋼溫度可降低 30℃，因而可縮短冶煉時(shí)間，降低電耗6%，降低電極消耗，生產(chǎn)率提高 10%～ 15%。 考慮到弧形架對爐底的支撐， 75t 超高功率電弧爐的 α 取 110176。＝ arccos[(10210h41200)/(102101260]，所以 h4＝ 330mm，取 h4＝350mm。 重慶科技學(xué)院專科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 廢鋼的供應(yīng)方式和預(yù)處理方案 （ 1）廢鋼的供應(yīng)方案 通過料籃車將廢鋼從原料跨間運(yùn)到爐子跨，再通過天車將料籃吊至爐子上方加入爐內(nèi)。 （ 1）確定物料消耗量： 1）金屬爐料配入量。 （ 2）確定氧氣和空氣消耗量：耗氧項(xiàng)包括爐料中元素的氧化，碳粉和電極中碳的氧化；而礦石則帶來部分氧，石灰中 CaO 被自身 S還原出部分氧。 65%= 179。 70%= 179。60%179。詳見表 7。 2%179。計(jì)算結(jié)果列于表 9。 179。 表 10 熔化期物料平衡表 收入 支出 項(xiàng)目 質(zhì)量 (t) % 項(xiàng)目 質(zhì)量 (t) % 廢鋼 金屬 生鐵 爐渣 焦炭 爐氣 電極 鐵的揮發(fā) 礦石 其余煙塵 取 石灰 爐頂 爐襯 氧氣 空氣 合計(jì) 合計(jì) 重慶科技學(xué)院?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì) 24 注：計(jì)算誤差 =（ ） /179。根據(jù)表 3 給出的值可以計(jì)算產(chǎn)物量，詳見表 11。根據(jù)表 4的假定進(jìn)行計(jì)算，其結(jié)果一并列入表 11。 第二步：氧化期計(jì)算。 293)=空氣含水量 179。 +179。 ② 石灰中氧化鈣的計(jì)算 ,石灰中自身 S 還原消耗 。1%= 179。30%247。 25%179。 2%179。 超高功率電弧爐爐型設(shè)計(jì)計(jì)算 21 表 6 凈耗氧量的計(jì)算 項(xiàng)目 名稱 元素 反應(yīng)產(chǎn)物 元素氧化量（ t） 耗氧量（ t） 供氧量（ t） 耗 氧 項(xiàng) 爐料中元素的氧化 C Si Mn P Fe 〔 C〕→ {CO} 〔 C〕→ {CO2} [Si]→ (SiO2） [Mn]→ (MnO） [P]→ (P2O5） [Fe]→ (FeO） * [Fe]→（ Fe2O3） * 179。其結(jié)果列于表 5。廢鋼外形尺寸不一，分重，中，輕三種類型，為了滿足冶煉工藝及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與鋼水質(zhì)量的要求，對入爐的廢鋼料一般 有如下要求： ①按廢鋼鐵分類標(biāo)準(zhǔn)的組別進(jìn)行分類管理，供應(yīng)不得混亂，不允許由成套機(jī)器、設(shè)備及結(jié)構(gòu)件； ②少銹，入爐鐵銹太多，不能準(zhǔn)確掌握鋼水成分和重量，造成成分不符或短錠，還會使鋼液增氫； ③不應(yīng)混入鉛、銅、鋅、錫、砷等有色金屬和冶煉鋼種限制的合金元素，這些元素在冶煉條件下很難去除，不但會影響鋼材的純凈度，還會增加操作難度，惡化技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，縮短電弧爐爐體壽命； ④廢鋼中不得混有爆炸物品、密閉容器、有毒物質(zhì)以及塑料、橡膠等； ⑤應(yīng)限制入爐料的磷、硫含量，否則嚴(yán)重惡化電弧爐操作指標(biāo)； ⑥清除爐料中泥沙等酸性物質(zhì) ，以免降低爐渣堿度，增加造渣劑消耗，侵蝕爐襯，增加電耗，降低生產(chǎn)率； ⑦爐料單位外形尺寸不能過大，否則裝料困難，還可能砸壞爐體或因塌料砸斷電極； ⑧裝料密實(shí)不松散。 即爐體最大傾角為 14176。如果出鋼口到爐子圖 中心的距離 —— 偏心度 E 過大，則出鋼口到爐心的距離越遠(yuǎn)，箱內(nèi)鋼液的溫超高功率電弧爐爐型設(shè)計(jì)計(jì)算 17 度與爐內(nèi)的鋼液的溫度差越大。同時(shí)便于采用鋼包加蓋及氬氣保護(hù)技術(shù)。 爐體后傾角從 42176。 D 熔 ＝ 179。 則 D 殼 ＝ D 熔 ＋ 2δ 壁 ＋ 2δz＝ 5200+2179。 表 2― 2 爐頂襯磚厚度 噸位 /t 20 20～ 40 40 δ/mm 230 300 350 這在一定限度內(nèi)是正確的但是爐襯厚度 δ 增加與熱損失減少并非線性關(guān)系，厚度 δ 達(dá)到一定值以后，再增加爐襯厚度 δ，熱損失減少不顯著，反而因厚度 δ 增加過大，而增加爐殼直徑 D 殼 ，耐火材料消耗增加，散熱面積增加，所以比較經(jīng)濟(jì)的做法是選擇優(yōu)質(zhì)材料，使用較輕薄的爐襯。另外下部的爐襯接近于爐渣，侵蝕較快，爐襯下厚上薄可以使整個(gè)熔煉室的爐襯壽命趨于均勻。爐襯門檻較金屬門檻高出80～ 100mm。在氧化期應(yīng)對金屬進(jìn)行良好的加熱，并對熔池中金屬進(jìn)行強(qiáng)烈沸騰攪拌，以使金屬成分和溫度均勻。 則： V 渣 /V 金 ＝ %7? ??GG ＝ ，所以： V 池 ＝ 金 ＝ GV0 式中： G— 爐子容量，噸； V0— 噸鋼液的體積，取 m3/t 。其優(yōu)點(diǎn)如下： ① 45176。實(shí)際生產(chǎn)過程中，隨著熔煉爐數(shù)的增多，熔池容積不斷增 ， 裝入量或者出鋼量也就不斷增大。 表 21 生產(chǎn)規(guī)模與電爐容量的選擇 電爐座數(shù) N= PGst 式中： P—— 實(shí)際出鋼量 P=Ti(1+fch)； fch—— 超裝系數(shù)為 10～ 20%，取 10%； Ti—— 公稱容量， t； n—— 電弧爐座數(shù)，取 2座。則 η＝ 310/365100%＝ %。但車間內(nèi)設(shè)置一、二座小容量電爐對生產(chǎn)是有利的座數(shù)也不宜過多，座數(shù)過多時(shí)車間生產(chǎn)調(diào)度復(fù)雜，各個(gè)電爐之間相互影響和干擾，同時(shí)車間勞動條件亦會惡化。隨著鋼的質(zhì)量不斷提高，熔煉工藝在革新，也向爐子結(jié)構(gòu)（包括耐火材料砌襯）提出了更高的要求。該廠年產(chǎn) 45萬 t鋼，全部采用模鑄，初軋開坯，而沒有采用連鑄。高碳鉻軸承鋼 GCr15是世界上生產(chǎn)量最大的軸承鋼，含碳 Wc為 1%左右，含鉻量 Wcr為 %左右，從 1901年誕生至今 100多年來，主要成分基本沒有改變，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，研究工作任在繼續(xù)，產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高，占世界軸承鋼生產(chǎn)總量的 80%以上。 ()～ 本設(shè)計(jì)只以軸承鋼（ GCr15SiMn）為例來確定配料計(jì)算，爐型設(shè)計(jì) (爐子容量及座數(shù)確定，爐型尺寸計(jì)算、變壓器及電器參數(shù)選擇等 )，連鑄車間設(shè)計(jì)，電爐和精煉車間的設(shè)計(jì)和選擇 (車間設(shè)備選擇及布置，各跨間的設(shè)計(jì) ),煙氣凈化設(shè)計(jì)等。境內(nèi)流域面積在 100平方公里以上的河流有江北的苧溪河、渡河、石橋河、汝溪河、浦里河，江南的泥溪河、五橋河、新田河共八條，溪溝 93條，總水域面積為 （ ）。 （ 4）氣候資源 萬州區(qū)境內(nèi)屬亞熱帶季風(fēng)濕潤帶，氣候四季分明，冬暖、多霧；夏熱，多伏旱；春早，氣溫回升快而不穩(wěn)定，秋長，陰雨綿綿，以及日照充足，雨量充沛，天氣溫和，無霜期長，霜雪稀少。面對新的歷史使命和發(fā)展機(jī)遇，萬州將高揚(yáng)發(fā)展主旋律，堅(jiān)持“移民為先，開放開發(fā)，科教興萬，富民強(qiáng)區(qū)”的發(fā)展戰(zhàn)略，努力把萬州主城區(qū)建設(shè)成為長江中上游結(jié)合部的交通樞紐，長江 三峽庫區(qū)的旅游服務(wù)基地，對外開放的現(xiàn)代化的移民新城。水陸交通便利，有萬利公路、萬渠公路、萬開公路、萬忠公路等干線，是川東、湘鄂西、陜南的物資集散地。境內(nèi)山巒起伏，丘陵交錯(cuò)，街道樓房背山面江，故又稱“江城”。在生產(chǎn)工藝流程和機(jī)器設(shè)備的選擇上。在消化吸收與創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，我國大容量電弧爐的國產(chǎn)化奠定了基礎(chǔ)。縱觀世界主要發(fā)達(dá)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā) 展史，不難看出鋼鐵材料工業(yè)的發(fā)展在美國、前蘇聯(lián)、日本、英國、德國、法國等國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中都起到了決定性作用。對電爐電氣設(shè)備、爐外精煉、連鑄系統(tǒng)、車間煙氣凈化系統(tǒng)、煉鋼車間布局，結(jié)合國內(nèi)大型電爐進(jìn)行設(shè)定并向田老師探討可行的方法和數(shù)據(jù)。電爐的主要產(chǎn)品是鋼材，而鋼的質(zhì)量取決于電爐冶煉技術(shù)和工藝，目前我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)大量整合趨向于集中，整合資源優(yōu)化升級。250 方坯澆鋼操作 ..................................57 配水操作 ..............................................58 一操臺操作 ............................................58 二操臺操作 ............................................58 三操臺操作 ............................................59 吊坯操作及精整 ........................................60 砌中間包操作 ..........................................60 6 電爐煉鋼車間煙氣凈化系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .....