【導(dǎo)讀】********特鋼鍛材有限公司的關(guān)于編制<鑄鋼生產(chǎn)項(xiàng)目委托書>。并在沈陽(yáng)設(shè)立分公司，公司的主要經(jīng)營(yíng)范圍為特殊鋼、優(yōu)質(zhì)鋼材的加工與銷售。鑄鋼工業(yè)的歷史并不是很長(zhǎng)，但其發(fā)展很快。1996年-20xx年間，中國(guó)鑄鋼件年產(chǎn)量在130-150萬(wàn)噸。之間，占鑄件占鑄件的比例較高，在12%-14%之間。中國(guó)合金鋼鑄件占全部鑄。鋼件的比例僅為30%，而工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已達(dá)到42%-50%。降趨勢(shì)，但是鑄鋼件的質(zhì)量、品種、性能以及合金鋼、特殊鋼的比例將不斷增加;發(fā)展中國(guó)家特別是中國(guó)，與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家面臨的發(fā)展形勢(shì)有所。我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的持續(xù)發(fā)展和西部與產(chǎn)品的向外轉(zhuǎn)移以及中國(guó)成為世貿(mào)組織。成員等因素，都將促進(jìn)我國(guó)基礎(chǔ)工業(yè)，特別是鑄鋼工業(yè)的不斷發(fā)展與進(jìn)步。1）鑄鋼件的靈活性，設(shè)計(jì)人員對(duì)鑄件的形狀和尺寸有最大的設(shè)計(jì)選擇自由，應(yīng)和縮短交貨期。4）鑄鋼件的重量可在很大的范圍內(nèi)變動(dòng)。小者可以是重量?jī)H幾十克的熔模

　　

【正文】 壓力（ Mpa） 使用方式 備注 1 電爐 m179。/h 180 連續(xù) 2 LF 爐 m179。/h 120 連續(xù) 3 VOD m179。/h 60 連 續(xù) 4 除塵 m179。/h 20 其他 m179。/h 20 合計(jì) 400 電爐冶煉系統(tǒng)凈循環(huán)水量 400 m179。/h，與全廠其他設(shè)備合建凈循環(huán)水處理站。滿足使用要求。 （ 3） 濁循環(huán)水系統(tǒng) 濁循環(huán)水系統(tǒng)是 VD爐蒸汽噴射泵冷卻水 280 m179。/h，壓力 ，該水除溫度升高外，水中還有一定量灰塵，建一個(gè)濁循環(huán)水處理站。 3）除塵系統(tǒng) 電爐除塵： 電爐在熔煉中產(chǎn)生大量的帶塵煙氣，其中 85~90%的煙塵產(chǎn)生在熔化和氧化過(guò)程，電爐除塵采用二次收塵技術(shù)。 30 設(shè)計(jì)原則：達(dá)標(biāo)排氣，全過(guò)程捕集，煙氣捕集率 ≥ 97%。 電爐除塵技術(shù)主要包括：煙氣捕集、系統(tǒng)工藝和煙氣凈化三大要素。 本工程采用煙塵二次捕集方式：捕集罩設(shè)計(jì)為天車通過(guò)式，由爐前移動(dòng)的半密閉罩和爐子上方的差速導(dǎo)流罩組成，使電爐生產(chǎn)的全過(guò)程中都進(jìn)行煙氣捕集，廠房外無(wú)煙氣泄露。 在移動(dòng)半密閉罩和屋頂罩之間留有能夠允許天車通過(guò)的空間位置。除塵系統(tǒng)工藝用低阻、中溫、大流量工藝，除塵器選用抗結(jié)露脈沖除塵器，采用離線脈沖清灰。 電爐熔煉時(shí)產(chǎn)生的大量高溫?zé)焿m，在熱抬升力的作用下和爐前移動(dòng)導(dǎo)流罩的約束下，向差速屋頂罩沖去，在風(fēng)機(jī)負(fù)壓的作用下，高溫?zé)煔饨?jīng)管道進(jìn)入除塵器，經(jīng) 布袋過(guò)濾后的凈化氣體，由風(fēng)機(jī)送入排氣閥，排入大氣。 除塵器清灰時(shí)，由經(jīng)脫水、脫油凈化并經(jīng)加熱后的壓縮空氣通過(guò)脈沖閥進(jìn)行噴吹清灰，落下的灰塵，經(jīng)灰斗收集后，通過(guò)螺旋推進(jìn)器，排至卸灰車外運(yùn)，進(jìn)行綜合利用。 系統(tǒng)管道上設(shè)野風(fēng)閥，當(dāng)煙氣溫度超過(guò)設(shè)定上限時(shí)，野風(fēng)閥自動(dòng)打開混入冷風(fēng)，以保護(hù)布袋，防止燒壞。當(dāng)煙氣溫度低于下限時(shí)，野風(fēng)閥自動(dòng)關(guān)閉。 除塵器清灰系統(tǒng)采用 PLC控制全自動(dòng)運(yùn)行。高壓保護(hù)及運(yùn)行監(jiān)控和操作系統(tǒng)均集中設(shè)在主控室內(nèi)。 除塵效果可達(dá)到廠房外無(wú)煙氣泄露。 LF 爐除塵： 由于 LF 爐沒有氧化功能，只是在鋼水精煉時(shí) 產(chǎn)生少量細(xì)塵，設(shè)計(jì)上 LF爐集塵罩通過(guò)管道并入電爐除塵系統(tǒng)，配置風(fēng)量調(diào)節(jié)閥進(jìn)行系統(tǒng)風(fēng)量匹配調(diào)節(jié)。 4）鍋爐房 鍋爐房為 VOD 爐抽真空系統(tǒng)供應(yīng)蒸汽，采用煤爐可節(jié)約生產(chǎn)成本，建設(shè) 6t/h鍋爐房一座。 5）氧氣 采用液氧罐供氣方式，選用 2 臺(tái) Φ 液氧罐，配置汽化器和穩(wěn)壓閥組供氣。液氧罐站與其他設(shè)施的安全距離應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。 31 6）煤氣 煤氣主要用于鋼包烘烤，鋼包烘烤設(shè)置二臺(tái)烘烤器，每臺(tái)煤氣用氣量為 560 m179。/h，在廠房外設(shè)Φ 熱煤氣爐 1 臺(tái)，額定產(chǎn)氣量 1300 m179。/h，煤氣用管道直送烤包器。 7）壓縮 空氣 壓縮空氣主要供給：電爐爐體拆砌、鋼水包拆砌、電爐除塵等設(shè)備及設(shè)備清掃等。 電爐補(bǔ)爐、拆爐、拆鋼水包等 平均耗量 18m179。/min 壓力要求 電爐除塵 平均耗量 2m179。/min 壓力要求 ~ 合計(jì)耗量： 20m179。/min 使用制度：均為間斷使用。建設(shè)一座空壓站，供全廠各用戶用氣，選擇 LU110– 8 型螺桿 式空氣壓縮機(jī) 2 臺(tái)。 8）氬氣、氮?dú)? 氬氣、氮?dú)獠捎闷繗逖b配成氬氣匯流排，放置在鑄鋼車間內(nèi)，經(jīng)管道送至用戶。 9）爐前分析室 爐前分析室具備快速分析鋼樣的儀器，應(yīng)配有直讀光譜儀、碳硫聯(lián)合測(cè)定儀、氫氧分析儀等。 10）介質(zhì)供應(yīng) 氧氣、氬氣、氮?dú)狻嚎s空氣、煤氣等由各介質(zhì)站用管線送入車間，進(jìn)戶總管線有計(jì)量裝置。 電渣爐 電渣爐是一種利用重熔電流產(chǎn)生熱能熔化插入渣池的自耗電極，金屬熔滴通過(guò)渣液清洗后，在水冷結(jié)晶器中結(jié)晶成電渣錠的一種特殊熔煉設(shè)備。電渣重熔金 32 屬具有良好的純凈度，鑄態(tài)組織細(xì)致均勻，無(wú)白點(diǎn)及年輪狀偏 析，硫含量極低，夾雜物細(xì)小彌散等優(yōu)良性能。因此，電渣重熔在大中型鍛件、模塊毛坯生產(chǎn)中處于壟斷地位，在優(yōu)質(zhì)工模具鋼、馬氏體時(shí)效鋼、雙相鋼管坯、冷軋軋輥中，電渣鋼占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，電渣熔鑄異型件有獨(dú)特之處。因此，電渣爐是特鋼鑄造廠必不可少的設(shè)備。 在電渣重熔的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的電渣熔鑄新工藝，是生產(chǎn)高質(zhì)量異型件，精化毛坯的一條途徑，可在不經(jīng)鍛造在異形水冷結(jié)晶器中直接熔鑄成型。電渣熔鑄工藝對(duì)解決某些大鍛件和異型產(chǎn)品的制造機(jī)質(zhì)量等問(wèn)題，具有很大的優(yōu)越性和現(xiàn)實(shí)意義。 電渣熔鑄的產(chǎn)品涉及到原子能、宇航、船舶、電力、石油化工以及 重型機(jī)械等工藝部門，異型件有各種各樣的形狀和尺寸，其最大重量達(dá)幾百噸，最小的只有幾十克。目前電渣熔鑄的產(chǎn)品有巨型發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸、船舶柴油機(jī)大型曲軸，各種高壓容器、大型圓環(huán)件、各種類型的軋輥，動(dòng)力管道的閥體、三通管，透平渦輪盤、厚壁中空管，核電站壓水堆的主回路管道（直管、彎管）、石油裂化爐管（圓，橢圓及 U 型管）、齒輪毛坯、各種模具（包括沖壓模具）和幾十克的假牙。 本工程采用一臺(tái) 1 噸單支臂電渣爐進(jìn)行熔鑄。 產(chǎn)品大綱 原料電極棒規(guī)格 Φ 260 2600mm，熔煉的鋼種為高合金鋼（或根據(jù)用戶要求，確定是否使用 電渣熔鑄工藝）。 1 噸電渣爐熔鑄年產(chǎn)量 1440 噸，電渣爐金屬收得率 95%，鑄造電極棒金屬收得率 93%，年需鋼水 1630 噸。 原料 電渣爐用的原料是電爐熔煉系統(tǒng)生產(chǎn)的電極棒， 1 噸電渣爐電極棒規(guī)格為 Φ260 2600mm。 原料渣系 渣系對(duì)冶金質(zhì)量和冶煉效率有重要的影響。電渣熔鑄的過(guò)程中，熔鑄具有十分重要的作用。 1）熔鑄熱源。在熔鑄過(guò)程中自耗電極的熔化是靠渣池的熱量進(jìn)行的，它相 33 當(dāng)于變壓器到爐子的電路中的一個(gè)“電阻元件”，將電能轉(zhuǎn)化為熱能，以使熔池溫度達(dá)到熔鑄溫度。 2）控制熔鑄金屬的化學(xué)成 分。熔鑄過(guò)程中，電極逐層熔化形成液滴并穿過(guò)渣層鑄成鑄件，渣與金屬溶滴接觸面積很大，具有十分良好的化學(xué)動(dòng)力學(xué)條件?？梢酝ㄟ^(guò)熔渣的化學(xué)特性控制金屬的化學(xué)成分。 3）凈化作用。在熔鑄過(guò)程中，渣還氣渣洗作用。渣對(duì)夾雜物的去除是利用其對(duì)夾雜物的濕潤(rùn)、吸附、溶解或吸收將熔融金屬與渣界面的非金屬夾雜物去除。夾雜物也可以通過(guò)化學(xué)反應(yīng)除去。 4）絕緣隔熱作用。在熔鑄過(guò)程中，鑄件與結(jié)晶器之間存在一層渣殼，使金屬不與結(jié)晶器接觸，起到了絕緣隔熱的作用，使電流和熱主要向底部水箱傳導(dǎo)，提高了電流效率及促使結(jié)晶趨向軸向發(fā)展。 5）創(chuàng)造了 一個(gè)溫度高于金屬熔池的儲(chǔ)熱池。它使鑄錠無(wú)縮孔、氣孔、使結(jié)晶趨向軸向發(fā)展，鑄錠頂端的高溫渣池可以隔離大氣，降低熔融金屬中氣體含量。 在電渣熔鑄過(guò)程中，爐渣組成的選擇十分重要，它關(guān)系到熔鑄件的質(zhì)量、電渣過(guò)程的穩(wěn)定性以及熔鑄過(guò)程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。熔煉不同鋼種應(yīng)采用不同的渣系，同時(shí)在熔煉過(guò)程中應(yīng)注意爐渣組元的變化，并及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，否則會(huì)直接影響電渣過(guò)程的穩(wěn)定性和冶金效果。電渣熔鑄熔渣的作用有兩個(gè)方面，一是工藝作用，如作為熱源的電阻發(fā)熱作用，形成渣殼對(duì)于鑄件成型性的作用等。二是熔煉作用，包括對(duì)鋼質(zhì)的凈化、元素的氧化與還 原等。 常用的渣系有十余種，從組元來(lái)看，常用的有二元渣、三元渣和多元渣。 二元渣系 CaF2— Al2O3 CaF2— CaO 和 CaO— Al2O3 三元渣系 CaF2— CaO— Al2O3 CaF2— Al2O3— MgO CaF2— Al2O3— Ti O2 CaF2— CaO— Si O2 CaF2— RexOy— CaO 多元渣系 CaF2— CaO— Al2O3— MgO 34 CaF2— CaO— Al2O3— Ti O2 CaF2— Al2O3— MgO— Ti O2 爐渣消耗量約為 38kg/t 鋼。 工藝流程 1）工藝流程圖 工藝流程見下圖： 2）工藝流程簡(jiǎn)述： 電渣重熔工藝過(guò)程包括準(zhǔn)備工作、造渣、重熔精煉、補(bǔ)縮、錠子處理等。 （ 1） 準(zhǔn)備工作 首先是對(duì)自耗電極進(jìn)行表面清理并達(dá)到質(zhì)量要求，再將自耗電極與電渣爐的假電極或卡頭連接起來(lái)，同時(shí)準(zhǔn)備好結(jié)晶器、水冷底座及引錠板，仔細(xì)檢查結(jié)晶器和底盤確無(wú)漏水。底盤仔細(xì)清理干凈后，將引錠板放在底盤上，然后把底盤上升到結(jié)晶器下端緊靠后的位置。將自耗電極與其 下面的結(jié)晶器進(jìn)行對(duì)中處理，將電極下降到造渣所需要的位置。為了避免產(chǎn)生“分流現(xiàn)象”（電流經(jīng)結(jié)晶器導(dǎo)入底盤），在結(jié)晶器下端與底盤之間墊石棉布絕緣。 （ 2） 造渣 造渣過(guò)程的任務(wù)是迅速建立起具有一定深度的高溫渣池，生產(chǎn)上用得最多的是無(wú)弧造渣法，其中用的較多的是用固體導(dǎo)電渣造渣。根據(jù)熔煉的材料和要求的不同，選擇配比合適的渣料并按工藝要求進(jìn)行烘烤。在引錠板上放置一塊導(dǎo)電渣（ 100 克），電極下降到與它接觸的位置，而在電極周圍填以熔煉準(zhǔn)備工作 造渣 重熔精煉 補(bǔ)縮 鑄件處理 35 用渣。然后通電化渣，并陸續(xù)加入所余渣料到建立足夠深度的渣池。再將渣溫調(diào)整合適，即可將自耗電極插 入液態(tài)渣中，開始無(wú)弧的電渣熔煉。 （ 3） 重熔精煉 熔煉過(guò)程中可根據(jù)具體情況添加脫氧劑及附加料，去除金屬中非金屬夾雜物、氧、硫、氮?dú)饧捌渌泻﹄s質(zhì)。重熔過(guò)程應(yīng)按規(guī)定電力制度進(jìn)行，特別注意控制電流強(qiáng)度。因?yàn)橥怆妷旱牟▌?dòng)必然引起熔煉電壓變化，另一方面隨著重熔進(jìn)行電極長(zhǎng)度減小，線路電壓損失下降也將引起實(shí)際工作電壓改變。 （ 4） 補(bǔ)縮 當(dāng)自耗電極快熔化完畢時(shí)，要根據(jù)不同鋼種和錠型的工藝要求進(jìn)行鋼錠頭部充填補(bǔ)縮。補(bǔ)縮的作用在于減慢熔化速度，填充錠子頭部的縮孔，以減少鋼錠縮孔，避免加工時(shí)錠頭中央開裂，并提高產(chǎn)品成材率。補(bǔ)縮操作一般在重熔結(jié)束前 10~15 分鐘進(jìn)行。這時(shí)逐漸減小功率，電極下降速度減慢，電流減小，結(jié)束重熔時(shí)，則停止下放電極，令其末端自行熔化，直到電極露出渣面并且發(fā)生電弧時(shí)即可停電。 （ 5） 鑄件處理 當(dāng)鑄件全部凝固 10 分鐘后，即可落箱取出鑄件，進(jìn)行清理及熱處理。 主要工藝設(shè)備技術(shù)參數(shù) 1） 1t 電渣爐 1 臺(tái) 爐型 單支臂 變壓器容量 750KVA 調(diào)壓方式 無(wú)載電動(dòng) 二次電壓 54~68V 電流 傳動(dòng)方式 滾珠絲桿 支臂快速 20xxmm/min 支臂慢速 0~25mm/min 電極行程 350mm/min 電極尺寸 Φ 260 2600 36 結(jié)晶器尺寸 Φ 360 1800mm 控制方式 LC+工控機(jī) 平均熔化率 330kg/h 單錠生產(chǎn)周期 4h 月產(chǎn)量 120t 電耗 1350kwh/t 2）箱式電阻爐 用于渣料烘烤，選用 1臺(tái)臺(tái)車式電阻爐，型號(hào) RT2— 105— 加熱功率 100kw。 3）地中衡 2 噸地中衡配置 1 臺(tái)。 4）渣料存貯箱、臺(tái)秤 渣料存貯箱 1 個(gè)，配置 500kg 臺(tái)秤 1 臺(tái)。 5）電焊機(jī) 選用 1000W 電焊機(jī) 1 臺(tái)。 輔助設(shè)施 1）供電 電渣爐 750KVA 主變壓器的 10KV 高壓和低壓 380V 電源均由變電所引來(lái)。 2）凈循環(huán)水系統(tǒng) 電渣爐用水主要是電渣爐的設(shè)備冷卻水，為間接冷卻水，水質(zhì)未受到污染，僅溫度升高，經(jīng)冷卻處理后可循環(huán)使用。 凈循環(huán)水水量為 35 m179。/h，水壓 ~，入口水溫 ≤ 32℃ 。 供水由廠區(qū)凈循環(huán)水泵站供給，循環(huán)使用，水的循環(huán)使用率達(dá)到 96%以上。 3）壓縮空氣 壓縮空氣主要用于氣動(dòng)設(shè)備和設(shè)備清掃用氣，總用氣量約 2m179。/min，氣源引自廠區(qū)壓縮空氣總干線。 4）除塵設(shè)施 電渣爐冶煉過(guò)程中在結(jié)晶器上口產(chǎn)生 少量的煙氣，應(yīng)進(jìn)行收集處理。煙氣收集處理設(shè)施有收塵罩、布袋除