【正文】 到目前為止，AOD爐在不銹鋼的生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。不銹鋼的精煉方法主要有氬氧吹煉爐（AOD）和鋼包真空電弧加熱脫氣(VOD)。實際應(yīng)用中，常將耐弱腐蝕介質(zhì)腐蝕的鋼稱為不銹鋼，而將耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕的鋼稱為耐酸鋼。以往造成廢品的主要質(zhì)量問題“點狀”不變形夾雜現(xiàn)已消失。處理前不同部位的溫差為177。 VD法的精煉效果：（1）脫氧。壓力過小形不成氣泡，壓力過大，使氣泡分散性下降，嚴重時形成連泡氣柱，使氬氣利用率下降，同時劇烈攪拌增加熱損失。（2）桶式密封結(jié)構(gòu)，連接真空系統(tǒng)的包蓋蓋在帶凸臂的鋼包上代替真空室。真空室的壓力一般為660～104Pa，處理時間為12～15min。特別是大容量鋼包，因鋼液靜壓力的影響大，包底層的氣體不易逸出。在包內(nèi)無強制攪拌裝置的情況下，脫氣主要靠負壓作用在鋼液上層進行。精煉任務(wù)完成后，沒有出鋼操作而直接進行澆鑄。電弧爐與精煉爐雙聯(lián)取消了電弧爐的精煉操作，提高了電爐變壓器的時間利用率和功率利用率，可以大大提高電弧爐的生產(chǎn)率。為此，近些年來發(fā)展了以爐外精煉法為中心的煉鋼新技術(shù)。（3）將中間相電極向爐子中心移動 。電流愈大，三相電弧功率的不平衡現(xiàn)象愈嚴重。中間相的短網(wǎng)長度較其他兩相短，且電感也比其他兩相小，所以阻抗小。為了減少短網(wǎng)的電阻和感抗，要盡量縮短短網(wǎng)的長度；導(dǎo)體的接頭處要緊密連接；導(dǎo)體要有足夠大的截面，并且截面形狀應(yīng)采用較大高寬比的矩形截面或空心銅管，還必須注意合理的布線，導(dǎo)體與粗大的鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)離得遠一些。根據(jù)變壓器額定電流的大小，采用多根軟電纜并聯(lián)連接。這段硬銅母線通常采用矩形銅排，考慮到交流電的集膚效應(yīng)矩形銅排的高寬比為10～20。它的電參數(shù)（電阻和電抗）對電爐裝置的工作有很大的影響，在很大程度上決定了電爐的電效率、功率因數(shù)以及三相電功率的平衡（圖31）。 則：d三極心＝＝6300＝1890mm。（d三極心）d三極心：過三個電極極心的圓周直徑。電極直徑可按加下公式?jīng)Q定:式中： I——電極上的電流密度，APed——石墨電極500℃時達到電阻系數(shù)，為10Ω?mm2/m，即10104選擇最高一級二次電壓，推薦用如下的經(jīng)驗公式：對堿性電爐 U=15對酸性電爐 U=70+15 電壓的級數(shù)決定于最高一級電壓和各個冶煉期對爐了供給電能的不同要求。 熔化期平均功率()：Paver=80462=64370KVA 熔化期的有用功率(熔化過程自身消耗的功率)為:Paval=PavercosΨηel Paval=64370=53298VA式中： cosΨ——功率因素，； ηel——電力利用系數(shù)，接熔化期平均值。研究發(fā)現(xiàn)變壓器的功率與爐殼直徑D殼存在如下關(guān)系。影響電爐工作的因素很多。由于電極自身被加熱，電極孔應(yīng)由具有良好導(dǎo)熱性的水冷卻管組成的金屬環(huán)構(gòu)成。 水冷爐蓋電弧爐水冷爐蓋的結(jié)構(gòu)主要是管狀的，根據(jù)水冷卻管的布置，將其結(jié)構(gòu)分為管式環(huán)狀、管式套圈和外環(huán)套圈組合式、管式環(huán)狀與耐火材料組合式等。本設(shè)計使用板式水冷爐壁，如圖24。150t超高功率電弧爐各部分尺寸列于表2－5，設(shè)定值見表2－6。表2－6 150t超高功率電弧爐各部分尺寸設(shè)定值項目尺寸/mm項目尺寸/mm熔池容積 V池 m3爐襯工作層厚度460熔池直徑 D6300爐襯絕熱層厚度75熔池深度 H1260爐底厚度1260球冠部分高度 h1260爐殼厚度δz38截錐部分高度 h21000爐殼直徑 D殼7650球冠直徑 d4280爐門寬度 L1600熔煉室直徑 D熔6500爐門高度 b1200熔煉室高度 H12640出鋼口直徑200爐頂高 h3820出鋼箱內(nèi)口與中心夾角α112176。即爐體最大傾角為14176。（4）出鋼傾翻角β與出鋼箱高度h4取出鋼最大傾角為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，箱內(nèi)鋼液的溫度與爐內(nèi) 的鋼液的溫度差越大。α=100176。同時便于采用鋼包加蓋及氬氣保護技術(shù)?？煽s短短網(wǎng)長度，從而提高輸入爐內(nèi)的有功功率（10%～33%）和功率因數(shù)（），縮短冶煉時間3～7min，可降低電耗15%～30%。爐體后傾角從42176。爐內(nèi)留鋼量一般控制在10%～15%，留渣量可達到95%以上。爐門尺寸的經(jīng)驗值：爐門寬度L＝（～）D熔 爐門高度b＝L為了密封，門框應(yīng)向內(nèi)傾斜8176。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。爐壁部位厚度見表2－3。爐壁襯磚厚度通常按耐火材料熱阻計算確定，計算依據(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。爐襯門檻較金屬門檻高出80～100mm。時，一般取D/H＝5左右較合適。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。則： V渣/V金＝＝，所以：V池＝＝ GV0 式中：G—爐子容量，噸；V0—噸鋼液的體積， m3/t 。能順利出凈鋼水。其優(yōu)點如下：① 45176。（1）熔池的形狀其形狀應(yīng)有利于冶煉反應(yīng)的順利進行，砌筑容易修補方便。實際生產(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。所以： P==Ti==≈150t故確定公稱容量為100t。另外，要注意鋼錠收合率與鋼水收得率的區(qū)別。 （2）良坯收得率α＝合格鋼錠量/全部入爐金屬料量合格鋼錠量＝全部入爐金屬料量熔損量（湯道+鑄余+包底量）廢品量收合率的倒數(shù)稱為金屬消耗系數(shù)。停工時間除去出鋼、出鋼后的熱修補爐襯和裝料操作之外的所有停歇時間，含有計劃檢修、更換爐襯及臨時性（事故性的）的熱停工、停電、停止熔煉時間在內(nèi)。為了確定電爐的座數(shù)和容量，首先要估算每次出鋼量：(1)求車間每次出鋼量 (以年產(chǎn)250萬噸為例)Gst===注意:Gst是指車間內(nèi)各座電爐每次出鋼的總和，而電爐的每次出鋼量是指該電爐的平均出鋼量。操作人員和管理人員相對較小。自60年代中期提出電弧爐超高功率概念以來，電孤爐建造趨于大型化、高功率化，出現(xiàn)了多種新型式的電弧爐。，爐料中共有碳量為：%+ %+ %+%+%=爐料中含C量：∕=%：%=：%= D42返回鋼帶入P量為：%=：%=Ni金含磷極低，可忽略不計。①已知條件。(4)氧化法配料基本共系式：=裝入量鐵合金總補入量鐵礦進鐵量=鐵礦加入量鐵礦含鐵量%計算，鐵礦含鐵量約為50～60%，鐵的回收率約為80%。，還原后加硅鐵時，%計算。配料成分(%) 一般結(jié)構(gòu)鋼 軸承鋼 工具鋼 不銹鋼P ≤ ≤ ≤ ≤S ≤ ≤ ≤ ≤②設(shè)計條件 產(chǎn)品方案見表13表13 產(chǎn)品方案冶煉鋼種澆注方式熔損%c注余%d廢品%f其他%g冶煉澆注損失%h產(chǎn)量比%年產(chǎn)量a（萬噸）45連鑄6／2560GCr15連鑄8／25801Cr18Ni9Ti連鑄11／25110本例設(shè)計配料均采用返回鋼:碳素廢鋼和生鐵(GCr15SiMn只用碳素廢鋼、生鐵)，碳素廢鋼的要求見表14。裝入量100%（t）吹煉后鋼水95%（t）%(t)精煉后鋼水 94%精煉損失 6%中間包鋼水 %注余鋼水 %原坯 98%氧化鐵皮 %合格坯 450000 %廢品 %% (t) %中間包鋼水 94%(t)% (t)%(t)清理損失 % (t)原坯93% (t)% 合格坯92%(t)% (t) t %% (t) %圖11(a)金屬平衡圖裝入量100%(t)吹煉后鋼水95%（t）%(t)精煉后鋼水 94%精煉損失 6%中間包鋼水 %注余鋼水 %原坯 98%氧化鐵皮 %合格坯 450000 %廢品 %% (t) %中間包鋼水 %(t)% (t)%(t)清理損失 % (t)% (t)% % (t) t %% (t) %%(t)圖11(b)金屬平衡圖鉻：用氧化法冶煉時，爐料中鉻應(yīng)盡量少，即使量鉻結(jié)構(gòu)鋼也是如此，冶煉高鉻鋼時，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。%。當(dāng)廢鋼含C量不能滿足配C要求或廢鋼來源不足時，可以配入部分生鐵或廢鐵，其配比氧化法可達40%，返回法則約為10%。，廢鋼的化學(xué)成分須符合所煉鋼種要求。金屬平衡圖如下：連鑄(以GCr15為例)，見圖11。 (3)不銹鋼加Crl8Ni9Ti等，它們含Cr、Ni等合金元親很高，特別是Cr含量為18～20%，而C含量要格別較低水平，生產(chǎn)中要特別注意“脫C保Cr”控制。主要用于制造容易加工成形，而不要求強度的部件。各種合金元素對其性能產(chǎn)生一定影響,至使其具有良好的綜合機械性能(σb、αk、δ、Ψ等)，為了提高其收得率，可以不經(jīng)過爐外精煉，只通過吹氬攪拌便可進行連鑄。后者主要制造各種機械零件，比如軸類、彈簧、齒輪、軸承等。 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。 產(chǎn)品方案 在這節(jié)里，年產(chǎn)量、冶煉鋼種及其產(chǎn)量比例均有設(shè)計任務(wù)書規(guī)定得知。南面是低山、崗地、河谷平原、濱湖平原和沿江河地等地形單元構(gòu)成的地貌綜合體。C，176。外貿(mào)集裝箱吞吐量129萬標(biāo)箱。建設(shè)中的南京南站將成為京滬高速鐵路的重要中轉(zhuǎn)站。另外，南京的地下水、礦泉水和溫泉水水質(zhì)良好，利用價值較高。位于溧水縣愛景山山麓的天青型鍶礦，品位高，儲量大，是我國第一大鍶礦。(2)資源分布南京礦產(chǎn)資源豐富。14’，是長三角地區(qū)第二大城市。14’~ 建廠條件評述通過實地調(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。以達到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗，提高經(jīng)濟效益。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。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)大型電爐進行設(shè)定并向蘇老師探討可行的方法和數(shù)據(jù)。本設(shè)計根據(jù)指導(dǎo)老師的課題范圍，查閱相關(guān)資料，結(jié)合南京地區(qū)實際條件，優(yōu)化設(shè)計年產(chǎn)為250萬噸的電爐車間。本設(shè)計由湖南工業(yè)大學(xué)冶金工程學(xué)院聶星星設(shè)計。通過這些設(shè)備的調(diào)試、操作、維護以及備品的制造，提高了我國電爐制造的設(shè)計制造水平。 ?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文）資料題 目 名 稱：根據(jù)南京地區(qū)設(shè)計年產(chǎn)250萬噸鋼的全連鑄電爐煉鋼車間 學(xué) 院（部）： 冶金工程 專 業(yè)： 學(xué) 生 姓 名： 最終評定成績： 緒 論改革開放以來，我國電弧爐煉鋼技術(shù)緊跟世界電爐煉鋼工業(yè)的發(fā)展趨勢，得到了快速發(fā)展。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)。在編寫的過程中得到了蘇振江教授的指導(dǎo)，在此特別表示感謝。本次設(shè)計查閱國內(nèi)大型電爐車間設(shè)計的相關(guān)內(nèi)容和文獻資料，明確本次設(shè)計的目的、方法，并向老師請教可行性方案。繪制電弧爐平面圖和電爐煉鋼車間平面布置圖。② 設(shè)計中的技術(shù)緊密結(jié)合我國的具體情況，保證技術(shù)先進與經(jīng)濟合理相結(jié)合。充分利用本地資源，發(fā)揮現(xiàn)有工業(yè)基地的潛力，降低成本。本次設(shè)計中，參考南京地區(qū)的條件進行的，下面就將該地條件表述如下，以供參考使用(1)地理概況南京是江蘇省省會，位于長江中下游平原東部蘇皖兩省交界處，江蘇省西南部。32屬亞熱帶濕潤氣侯，四季分明、雨水充沛、光能資源充足。已發(fā)現(xiàn)54種礦產(chǎn)，210余處礦產(chǎn)地，初步探明的34種礦產(chǎn)資源儲量20億噸以上。江蘇的金屬礦產(chǎn)主要分布在南京。境內(nèi)河流主要有秦淮河與金川河兩大水系。滬寧城際高速鐵路已正式開通，丘陵開工建設(shè)的城際鐵路有寧杭、寧安鐵路，列入規(guī)劃的尚有沿江城際、寧淮城際、寧淳城際、寧金城際、寧興城際、寧揚城際、寧郵城際、寧明城際、寧定城際、寧巢城際、揚巢城際。港區(qū)全長98公里，有64個泊位，其中16個可?？咳f噸級船舶。C，年平均降水量1106毫米。地貌為寧鎮(zhèn)山脈的一部分,%。具體鋼號可給定也可自行選擇（包括每類選2個以上鋼號，其比例自定），選擇原則如下：1）所選鋼號必須是該鋼種中典型的常用代表鋼號；2）綜合考慮中國的礦產(chǎn)資源狀況，我