【正文】 6。槽內(nèi)用高鋁磚或用瀝青浸煮過粘土磚砌成，目前大多數(shù)采用預(yù)制整塊的流鋼槽磚，襯質(zhì)有用高鋁磚、鋁鎂質(zhì)、高溫水泥質(zhì)搗打成型。在保證出鋼到包中的情況下出鋼槽應(yīng)短一些好，通常為1～2m。爐子的變壓器功率及電極參數(shù)確定 爐子的變壓器功率在電弧爐的整個(gè)熔煉過程中，各個(gè)階段所需要的能量不同，應(yīng)根據(jù)爐內(nèi)的溫度情況，即熱負(fù)荷的程度，以及熔煉操作對(duì)電能的要求來供給。確定變壓器功率，應(yīng)考慮兩個(gè)方面：每日的生產(chǎn)率最大，單位爐料電能消耗應(yīng)最小。目前通常是以每1000KVA變壓器功率每晝夜的合格產(chǎn)量定為爐子的生產(chǎn)率標(biāo)準(zhǔn)。下面是對(duì)已知裝入量的電爐根據(jù)熔化時(shí)間要求來計(jì)算所需供電功率，即變壓器容容量： P= （21）式中 P————爐用變壓器額定容量，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≈410kWh/t； G————電爐裝入量，100t； tm________預(yù)期熔化時(shí)間，h；當(dāng)決定變壓器功率時(shí)，熔化期時(shí)間應(yīng)采取 1～。較小的數(shù)值適用于小容量電爐。 cosφ————熔化期平均功率因數(shù)，～，； η————變壓器有功功率的熱效率，η=～； N————熔化期變壓器功率平均利用系數(shù)，N=～。則對(duì)于所設(shè)計(jì)的爐子，所需變壓器的功率為： P=410*100247。（1***）=54813KVA可選用25000KVA變壓器為了熔煉的正常進(jìn)行，應(yīng)在熔煉的各個(gè)時(shí)期使用不同的電力及不同長度的電弧，以滿足工藝的要求。在功率一定時(shí)，工作電壓提高可以減小電流，因而可提高ηel及Cosψ。選擇最高一級(jí)二次電壓，有如下經(jīng)驗(yàn)公式：對(duì)堿性電爐 U=15Prat1/3；對(duì)酸性電爐 U=70+15Prat1/3熔煉過程還原期用較低級(jí)的二次電壓，一般不高于120～180V，因電壓高則電弧長，從而造成爐頂爐墻上熱負(fù)荷加大，對(duì)爐襯壽命和鋼的質(zhì)量有不利影響。電壓級(jí)數(shù)決定與最高一級(jí)電壓和各個(gè)冶煉期對(duì)爐子供給電能的不同要求，一般為：最高級(jí)電壓（V） 200～250 250～300 320～400 ＞400二次電壓級(jí)數(shù) 2～4 4～6 6～8 8～18電壓級(jí)數(shù)的一半用高壓繞組三角形聯(lián)接獲得，另一半用星形聯(lián)接獲得。對(duì)100t爐子，其最高級(jí)工作電壓為：U=15400001/3=513V采用8級(jí)電壓，中間各級(jí)電壓為：三角形聯(lián)接 1級(jí) 513V2級(jí)（513） 436V3級(jí)（436） 370V4級(jí)（370） 315V星形聯(lián)接 5級(jí)（513/31/2） 296V 6級(jí)（436/31/2） 252V 7級(jí)（370/31/2） 214V 8級(jí)（315/31/2） 182V電弧爐多半采用直徑600mm以下、長2500mm以下的圓形截面石墨電極。石墨電極是用石油焦或?yàn)r青焦和煤焦油制成的。每根電極之間采用石墨端頭聯(lián)接，以保證接合處緊密。每相電極一般由23根組成然后把它安裝到爐上。電極具有很大的比電阻，當(dāng)電流流經(jīng)電極時(shí)發(fā)熱，此時(shí)約有8%的電能損失。一般采用大直徑的電極，以降低電極上的電流密度，從而減少電能損失。但當(dāng)電極直徑增大時(shí)，電極表面積增大，又會(huì)散失更多的熱量。因此電極直徑應(yīng)有合適的值，以保證電極上的電流密度在一定范圍內(nèi)。另外為減少每噸鋼的電極消耗，露出爐頂?shù)牟糠謱?duì)石墨電極其溫度不允許超過500℃，而對(duì)碳素電極則不允許超過400℃。電極直徑可按如下公式?jīng)Q定：ded=[（I2ρed）/Ked]1/3 cm式中： I為電極上的電流密度，A； ρed為石墨電極500℃時(shí)的電阻系數(shù)，Ωcm。即ρed=10Ωmm2/m；Ked為系數(shù)對(duì)石墨電極Ked=。對(duì)變壓器功率為54813KVA，二次電壓為513V的條件下，電流密度為：I=（103Prat）/（31/2U）=（100040000）/（31/2513）=45019A則電極直徑為：ded=[（45019210）/（104）]1/3≈于是，可以校核此電極電流密度為：45019/[（π/4）]=石墨電極的電流密度允許值，依直徑不同而有所變化：電流直徑，mm 100 200 300 400 500 600電流密度，A/cm2 28 20 17 15 14 12上述校核的電流密度顯然是在允許范圍內(nèi)，因此可行。電弧爐是以三個(gè)電極圓心構(gòu)成的圓的直徑DP來表示電極在爐內(nèi)的分布。比值DP/DB決定電極在爐中取得位置，同時(shí)也決定爐內(nèi)熱量的分布。考慮到爐壁熱負(fù)荷的均勻和電極把持器的布置。電極分布圓直徑與DB有如下關(guān)系：DP/DB≤～則DP===*4000=1200mm.電爐公稱容量t跨度m吊車軌面標(biāo)高m工作平臺(tái)標(biāo)高m車間布置方式51020305090182121241821212424991414161819445567縱向布置地坑式縱向布置地坑式縱向布置地坑式橫向布置高架式橫向布置高架式橫向布置高架式偏心度或叫偏心距，即出鋼口中心到爐體中心的距離，用E表示。也有用偏心率（η）來表示的，η=E/(1/2Dk)。出鋼口偏心距的確定，在滿足出鋼口填料與維護(hù)方便的條件下，應(yīng)盡量小。主要考慮：一是減少出鋼箱內(nèi)（小熔池）與爐體內(nèi)（大熔池）鋼水溫度與成分的不均勻性，有利冶煉操作；二是減少爐體的偏重。通過相關(guān)文獻(xiàn)確定對(duì)于本設(shè)計(jì)120t電爐設(shè)計(jì)E=。出鋼箱切角，即出鋼箱與爐體中心的夾角。出鋼箱與爐體（殼）的連接要滿足耐火材料能平滑過渡，故要求相切，其切角隨著爐殼直徑的增大而減小，90176。~120176。本設(shè)計(jì)100t電爐取95176。7出鋼箱高度偏心底出鋼電弧爐出鋼口位于爐殼實(shí)出部分——出鋼箱的底部，利用出鋼口開閉機(jī)構(gòu)和爐體傾動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)樹立出鋼及留鋼、留渣操作。出鋼口類似鋼包水口，所用耐火材料材質(zhì)為鎂碳磚。出鋼口用擺動(dòng)式鉸鏈蓋板密封。為防止變形，密封處的蓋板和出鋼口尾磚均有石墨構(gòu)成。電爐裝料前，出鋼口中填入一定粘度的含F(xiàn)e2O310%的MgOSiO2混合填料，任其自然充填牢固，將上部操作口蓋板蓋好，下部密封處蓋板蓋牢即可。密封蓋固定在一個(gè)空心軸上，軸內(nèi)通水冷卻，軸安裝在電弧爐搖架下部，用液壓缸將軸快速轉(zhuǎn)動(dòng)到一定角度，即可實(shí)現(xiàn)出鋼口開啟和關(guān)閉。為防止超裝、熔池氧化沸騰爐體后傾及出鋼不順爐體后傾時(shí)，鋼水較長時(shí)間接觸水冷過橋與出鋼箱水冷蓋板而造成危險(xiǎn)，希望出鋼箱高度適當(dāng)大些，但過高對(duì)出鋼口的填料與維護(hù)及爐體的偏重不利。機(jī)械裝置為了保證無渣出鋼，應(yīng)避免出鋼箱上部的鋼水產(chǎn)生漩渦，即應(yīng)在爐體傾動(dòng)至最大角度結(jié)束出鋼時(shí)，使?fàn)t內(nèi)仍保留一部分鋼水。為此應(yīng)使?fàn)t體迅速回傾斜，回傾速度約為3176。/s。偏心底出鋼電弧爐，向爐門可傾動(dòng)10~20176。，向出鋼口最大傾動(dòng)15176。，總傾動(dòng)角度為25~27176。電爐應(yīng)設(shè)傾動(dòng)液壓缸與傾動(dòng)搖架結(jié)構(gòu) 散裝材料、鐵合金供應(yīng) 成分鋼種CSiPS PCrNiCuMn碳工鋼45~~≤≤≤≤~彈簧鋼T8~≤≤≤≤~不銹鋼1Cr18Ni9Ti≤≤≤≤~17~19配料計(jì)算配料任務(wù)在于確定爐料的化學(xué)組成及其配比。.合理利用返回鋼，節(jié)約合金元素，減少消耗，縮短冶煉時(shí)間。|（1）配料原則1）配料的準(zhǔn)確性即爐料成分準(zhǔn)確2）合理利用廢鋼，廢鋼的化學(xué)成分符合所煉鋼種要求，另外，當(dāng)采用氧化法冶煉時(shí)，應(yīng)大量使用普通廢鋼；而在采用返回法時(shí)，必須使用優(yōu)質(zhì)返回鋼。使用廢鋼時(shí)，還應(yīng)考慮其塊度和單位體積重量，不同塊度的爐料適宜的配比，輕薄廢鋼所占比例不宜過大。當(dāng)廢鋼含碳量不能滿足配碳要求或廢鋼來源不足時(shí)，可以配入部分生鐵或廢鐵，其配比氧化法可達(dá)40%，返回法則約為10%。3）確定適宜的配料成分，配料成分由鋼種成分、元素特性，冶煉方法和質(zhì)量要求等確定，對(duì)于普碳鋼和低合金鋼應(yīng)著重配好碳，而對(duì)于高合金鋼則應(yīng)著重配好幾個(gè)主要的合金元素。碳：確定配碳量，應(yīng)考慮熔化期的燒損，氧化期的脫碳量及還原期的增碳量。硅：氧化法熔煉時(shí)不認(rèn)為配入硅，%時(shí)，將會(huì)抑制沸騰，用返回吹氧法煉不銹鋼時(shí)，適當(dāng)提高爐料配硅量可以提高返回鋼種的Cr的回收率，%。錳：對(duì)于一般鋼種，化清錳含量一般不做要求，但對(duì)于某些重要的結(jié)構(gòu)鋼，%，以免抑制沸騰，錳的燒損為50~60%。鉻：用氧化法冶煉時(shí)，爐料中鉻應(yīng)盡量少，即使鉻結(jié)構(gòu)鋼也是如此，冶煉高鉻鋼時(shí)，其配鉻量，裝入法按規(guī)定中下限配入，返回法則應(yīng)低于下限。配料成分（%） 一般結(jié)構(gòu) 軸承鋼 工具鋼 不銹鋼P(yáng) ≤ ≤ ≤ ≤S ≤ ≤ ≤ ≤電弧爐煉鋼碳素廢鋼成分（%）種類 元素CSiMnCr或Ni低C鋼中C鋼高C鋼終插鋁量（鋁條含鋁99%）低碳鋼 [C]＜% ~中碳鋼 [C]~% ~高碳鋼 [C]＞% ~配料量=裝入量－鐵合金總補(bǔ)入量－鐵礦進(jìn)鐵量礦石進(jìn)鐵量=礦石加入量鐵礦含鐵量鐵的回收率 %計(jì)算，鐵礦含鐵量約50%~60%，鐵的回收率約為801%。 出鋼量=(1206+206+120+150) =以T8為例計(jì)算配料量① 鐵礦石量=10=② 95t②鐵礦石進(jìn)鐵量=56%88%=③鐵合金加入量（1）確定各種廢鋼配比設(shè)碳素廢鋼為X噸，生鐵加為Y噸。X+Y+=%+%Y+=%得X= Y=故本爐爐料的配比為：返回鋼= 中碳廢鋼= 中碳廢鋼= 生鐵=（2)插鋁 (3)返回吹氧法配料計(jì)算 用返回吹氧法冶煉1Cr18Ni9，爐料綜合回收率為96%。參考文獻(xiàn)鋼鐵廠設(shè)計(jì)原理（下冊(cè)） 李傳薪現(xiàn)代電弧爐爐型及其爐體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 閻奎興 閻立懿鋼鐵冶金學(xué)（煉鋼部分） 陳家祥電弧爐——爐外精煉技術(shù) 朱文佳 李繼宗 幸 超耐火材料應(yīng)用 韓行祿 劉景林6專業(yè)資料和工程設(shè)計(jì)資料致謝1， 感謝張芳指導(dǎo)老師對(duì)我設(shè)計(jì)的指點(diǎn)和批評(píng)，使我能盡快完成設(shè)計(jì)2， 謝謝薛建龍同學(xué)給我提供一定的資料，使我能做起設(shè)計(jì)有更好的狀態(tài)3， 感謝圖書館資源為我們畢業(yè)生提供大量的資料，讓我們重新又有了一次學(xué)習(xí)和實(shí)踐的機(jī)會(huì)