【正文】 K則得Qy＝ 15830850[0996 120025 ] 284733KJ6冷卻水吸熱Q1子公稱容量為80t冷卻水消耗量為92m3h冷卻水進(jìn)出口溫差為20℃冶煉時(shí)間平均為1h則得Ql ＝ 9210001418520 500 154008KJ100Kg金屬料7其它熱損失包括爐體表面散熱熱損蝕開啟爐門熱損失開啟爐蓋熱損失電極熱損失等其損失量與設(shè)備大小冶煉時(shí)間等等因素有關(guān)實(shí)踐表明該項(xiàng)熱損失占熱量總收入得6～9本計(jì)算取88變壓器及短網(wǎng)系統(tǒng)的熱損蝕Qb一般該項(xiàng)熱損失為總熱收入的5～7本計(jì)算取6令總熱收入為Qs則Qs＝134051221441657316099840729284733154008Qs86即086Qs 1782842所以Qs 20730721KJ故應(yīng)供電為20730721259250924656 1800587 KJ其中＝207307218＝1658458KJQb＝2073072165＝1243843 KJ熱平衡總表列于表320表320熱平衡表收入 支出 項(xiàng)目 熱量KJ 項(xiàng)目 熱量KJ 物料物理熱 259251 125 鋼水物理熱 13405122 6466 氧化成渣熱其中 C氧化Si氧化Mn氧化P氧化Fe氧化SiO2成渣P2O5成渣 246567869284486436110711767205 1189380137042002534085010 爐渣物理熱吸熱反應(yīng)消耗熱爐氣物理熱煙塵物理熱冷卻吸熱其他熱損失變壓器系統(tǒng)熱損失 144162731609984072928473315400816584581243843 695152406137743800600 電能 1554024 7496 合計(jì) 20730691 10000 20730691 10000 4 電弧爐煉鋼車間工藝布置本設(shè)計(jì)電弧爐煉鋼車間的廠房型式采用單層多跨間內(nèi)設(shè)起重機(jī)電弧爐在廠房內(nèi)的布置位置與方向?yàn)闄M向布置即爐子軸線與車間縱向柱列線相互垂直車間包括渣跨原料跨爐子跨精煉跨連鑄跨和出壞精整跨電弧爐車間的工藝布置必須滿足工藝流程合理各種工序的操作順利特別是電弧爐操作要方便廠房電源等費(fèi)用投資要低并預(yù)留發(fā)展的余地車間物料流程總圖如下所示廢鋼其他輔助材料合金劑造渣劑耐火材料等 → 超高功率電弧爐 → AOD精煉爐 → 連鑄機(jī)→ 出坯精整41 原料跨原料間主要是儲(chǔ)存鋼鐵料氧化劑等原材料原料間主要是儲(chǔ)存鋼鐵料氧化劑等原材料還有廢鋼的預(yù)熱烘烤設(shè)施原材料堆存或者存入料倉等容器所需用的場合面積或容器容積的計(jì)算公式如下 q TQ＝A單耗指標(biāo)式中q某種原材料的儲(chǔ)存量tQ該種材料的全年消耗量tn年作業(yè)天數(shù)T計(jì)劃儲(chǔ)存天數(shù)A車間年產(chǎn)鋼量ta q Sha式中S材料堆存占用面積m2 h材料堆存允許高度m a材料堆積密度tm3表41原材料消耗指標(biāo) kgt鋼鐵料Kgt 鐵合金Kgt 石灰Kgt 電極Kgt 爐襯耐火材料Kgt 鋼包耐材Kgt 氧氣Nm3t 1050 40 42 4 5 8 15 表42 計(jì)劃儲(chǔ)存天數(shù)外購廢鋼天 返回廢鋼天 鐵合金天 石灰天 螢石天 鎂砂天 5 15 5 1 5 5 表43 各種材料堆積密度與允許堆高名稱 外購廢鋼 返回廢鋼 鐵合金 焦炭 螢石 礦石 石灰 鎂砂 輕 中 重 密度tm3 14 22 33 33 35 048 17 27 08 16 高度 m 3 3 3 3 2 3 3 3 2 3 表44 密度容器修正系數(shù)材料 外購廢鋼 渣料 燃料 修正系數(shù) 15 125 15 經(jīng)過計(jì)算后各種原料料坑的尺寸列入下表表45 各種原料的占地面積尺寸m2名稱 外購廢鋼 返回廢鋼 鐵合金 散裝料 輕 中 重 尺寸m長寬 2010 2017 2017 2019 87 1510 坑深m 2 2 2 2 1 2 411 原料跨的跨度考慮到電弧爐車間的橫向布置的結(jié)構(gòu)及年使用廢鋼總量的占地面積選取車間跨度為22m412 原料跨總長度確定設(shè)計(jì)廢鋼間的尺寸選為84815 107m再考慮一定的富余空間確定總長度為180m413 原料跨高度確定跨間的高度取決于設(shè)備的立面布置情況如石灰礦石烘烤窯設(shè)在室內(nèi)就要考慮行車能把石灰礦石吊入窯內(nèi)烘烤這時(shí)廠房的高度就主要決定于石灰礦石烘烤窯的高度一般原料跨吊車軌面標(biāo)高為9m左右對爐子跨為高架式布置的要考慮吊料筐上料平臺(tái)吊車軌面高度為10～13m本設(shè)計(jì)取12m42 爐子跨整體布置爐子跨是整個(gè)車間最高的部分爐子位于跨間靠近中間的部分采用鋼包車出鋼的方式本跨配有吊車進(jìn)行車間的高空吊運(yùn)爐下渣罐車出渣中心為爐子變壓器房和控制室一側(cè)為散裝料烘烤區(qū)和合金料烘烤區(qū)另一側(cè)為爐體和爐蓋的修砌區(qū)421 爐子跨工作平臺(tái)高度對于偏心底出鋼電弧爐考慮到鋼包車及鋼包的高度應(yīng)該保證鋼包車能順利通過爐子下面平臺(tái)高度為75m422 爐子的變壓器室和控制室爐子變壓器室應(yīng)該有足夠的空間方便各種設(shè)備的布置和檢修另外為了保證操作安全電弧爐變壓器與房子的內(nèi)墻應(yīng)該有一部分距離變壓器到門口的距離為25米到后墻及側(cè)墻的距離為15米電弧爐變壓器的參數(shù)如表46所示表46 電弧爐變壓器的參數(shù)米長度m 寬度m 高度m 大門尺寸m 爐子中心線到變壓器房的距離m 10 12 10 445 12 電弧爐采用高架式布置電氣室建為兩層控制室在電爐操作平臺(tái)上與電氣室并排423 電弧爐出渣和爐渣處理電弧爐直接出渣到爐下的渣罐車渣罐車通過原料跨把電爐渣運(yùn)出廠房424 爐子跨的長度跨度高度 1 爐子跨的長度與原料跨相同取為180m 2 爐子跨的跨度考慮到修筑爐體爐蓋的場地要求以及變壓器房的限定取其跨度為 24m 3 爐子跨間吊車軌面的高度對于橫向布置的電弧爐車間橋式吊車吊起的最高工作點(diǎn)是電弧爐接裝電極時(shí)的高度故計(jì)算吊車的軌面標(biāo)高為h≥L1L2L3L4L5L6式中L1起重機(jī)吊鉤的極限尺寸取其值為 3000mL2吊換電極用吊具的長度取其值為 1000mmL3需要吊出的電極的長度其值為 4100mmL4余量取其值為300mmL5電極把持器頂端降低到最低位置時(shí)與爐門坎的距離取其值為4000mmL6電弧爐爐門坎到車間地面的距離取其值為8000mm計(jì)算得 h＝L1L2L3L4L5L6 201m考慮到高位料倉放置在爐子跨軌面標(biāo)高要略有升高故取軌面標(biāo)高為25m43精煉跨431 整體布置此跨設(shè)有公稱容量AOD精煉爐臺(tái)AOD爐位于操作平臺(tái)上一側(cè)設(shè)有AOD爐的維修區(qū)域另一側(cè)設(shè)有鋼包的修砌區(qū)烘烤區(qū)32 AOD精煉爐的工藝布置 AOD精煉爐布置在精煉跨中間位置公稱容量為考慮到AOD精煉爐的操作平臺(tái)精煉過程中吹氬氧所需的設(shè)備以及各種設(shè)備的修砌取精煉跨的跨度為2而此跨的吊車軌面標(biāo)高同樣取為 2長度取為441 總體布置本跨間設(shè)有連鑄機(jī)1臺(tái)二冷段維修區(qū)中間包維修區(qū)和結(jié)晶器維修區(qū)442 連鑄機(jī)操作平臺(tái)的高度長度寬度1操作平臺(tái)的高度一般低于結(jié)晶器上口0304米本設(shè)計(jì)中取其值為03米所以平臺(tái)的高度為H＝RH1H203式中H連鑄平臺(tái)的高度m R連鑄機(jī)圓弧半徑R 9m H1拉矯機(jī)底座到鑄坯底面的距離取為10mH2弧型結(jié)晶器頂面到弧型中心的距離取其值為06m計(jì)算得 H 103m2澆注平臺(tái)的長度要考慮到中間包車的長度及布置中間包車長度為 5米取澆注平臺(tái)的長度為40米3平臺(tái)寬度取決于連鑄機(jī)外弧垂直切線至鑄機(jī)內(nèi)側(cè)柱列線之距離和鑄機(jī)外側(cè)的操作空間其值取為13米4平臺(tái)上操作室的尺寸554米443 連鑄機(jī)總高和本跨吊車軌面標(biāo)高 連鑄機(jī)的高度一般是指從拉矯機(jī)底座基礎(chǔ)面至中間包頂面的總高度H有H＝RH1H2H3H4式中R連鑄機(jī)圓弧半徑R 9mH1拉矯機(jī)底座基礎(chǔ)面至鑄坯底面距離取為1mH2連鑄機(jī)弧形中心至結(jié)晶器頂面的距離常取結(jié)晶器高度的一半取其值為05mH3結(jié)晶器頂面至中間包水口升至最高位置時(shí)的距離取其值為02mH4中間包全高取其值為1m計(jì)算得 H＝117m取澆注跨吊車軌面標(biāo)高25m444 連鑄機(jī)總長度連鑄機(jī)總長度的計(jì)算公式為L＝RL1L2L3L4L5式中R連鑄機(jī)圓弧半徑R 8mL1矯直切點(diǎn)至拉矯機(jī)最后一個(gè)棍子的距離主要有拉矯機(jī)的類型來定取其值為2mL2拉矯機(jī)至切割機(jī)前的距離適當(dāng)加長冶金長度延長段有利于提高拉速這里取其值為6m L3切割區(qū)長度3mL4輸出軌道或鑄坯等待區(qū)長度一般至少大于最大定尺尺寸的15倍取其值為10mL5冷床或者出坯區(qū)長度取決于最大定尺尺寸在增加1米這里取為7m故L＝RL1L2L3L4L5＝8＋4＋4＋3＋10＋7＝34m445 連鑄跨跨度連鑄跨跨度是根據(jù)連鑄機(jī)的曲率半徑圓弧中心零點(diǎn)以前的部分都布置在鑄跨內(nèi)和鑄操作所需要的寬度來確定參照國內(nèi)部分車間鑄跨跨度尺寸設(shè)計(jì)中取m主要是鑄坯堆放區(qū)拉矯機(jī)及切割機(jī)維修區(qū)等的布置鑄坯堆放區(qū)放區(qū)位于跨間另一側(cè)用來存放良錠坯件其間有運(yùn)輸線路直接通到軋鋼車間拉矯機(jī)及切割機(jī)維修區(qū)位于跨間另一側(cè)另外還有配有出坯操作室等其他具體設(shè)施依具體情況而定46 備注1跨間依具體空間情況可設(shè)置一定數(shù)量的休息室吸煙區(qū)廁所等2各級(jí)平臺(tái)均設(shè)有樓梯臺(tái)階此設(shè)計(jì)可依靠具體空間及相應(yīng)地點(diǎn)的構(gòu)造予以修建安全方便的通道本設(shè)計(jì)的其它數(shù)據(jù)請參閱電爐車間平面布置圖和剖面圖各跨間的基本情況請見下表表47 電爐煉鋼車間各跨間的基本情況表序號(hào) 跨間名稱 跨度 m 長度 m 軌面標(biāo)高 m 1 原料跨 22 180 12 2 爐子跨 24 180 25 3 精煉跨 27 180 25 4 連鑄跨 27 180 25 5 出坯跨 28 180 15 5 電弧爐煉鋼車間工藝設(shè)計(jì)電弧爐生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)的合理性直接決定著產(chǎn)品的高質(zhì)量和良好性能而制定生產(chǎn)工藝是根據(jù)具體鋼中產(chǎn)品要求而定的下面從原料要求車間冶煉的工藝特點(diǎn)及操作要領(lǐng)等方面進(jìn)行說明51 廢鋼廢鋼包括返回廢鋼和外來廢鋼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(huì)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(huì)影響鋼材的純凈度還會(huì)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52 輔助料521 對輔助料的要求1鋁粉鋁粉脫氧能力強(qiáng)主要用于冶煉低碳不銹鋼和某些低碳合金結(jié)構(gòu)鋼以提高合金元的收得率和縮短冶煉還原時(shí)間鋁粉使用前也應(yīng)干燥使用粒度≤05毫米水分≤020Al 952硅鐵粉 硅鐵粉是用含硅75得硅鐵磨制而成的這樣比重輕含硅量高有利于進(jìn)行擴(kuò)散氧使用粒度≤1毫米水分≤0203石灰 由石灰石在800～1000℃的高溫下焙燒而成一般要求石灰中CaO含量 90硫含量 01入爐石灰要求水量 034白云石主要成分為CaOMgO用于電弧爐補(bǔ)爐和堵爐門坎也用于造渣造渣用輕燒白云石補(bǔ)爐用重?zé)自剖?螢石主要成分為CaF2要求含量 85SiO2 4CaO 5S 01H2O 05使用前應(yīng)在100～200℃的低溫下干燥4小時(shí)以上溫度不宜過高可作為爐渣調(diào)節(jié)劑改善爐渣流動(dòng)性6鐵合金 1 合金材料應(yīng)分類堆放顏色相近的不宜鄰近堆放 2 合金材料不應(yīng)露天堆放以防生銹或混入雜物 3 合金塊度應(yīng)符合使用要求 4 合金料使用前應(yīng)烘烤以去除合金中的氣體和水分7焦炭粉 主要作用1在熔化后期和氧化期造泡沫渣2作為增碳劑加入爐內(nèi)或包內(nèi)一般要求焦炭中碳含量 80灰分 15石墨電極粉中碳含量 95灰分 2硫含量均 01水分 058氧氣氧氣的使用強(qiáng)化了冶煉過程縮短了熔化時(shí)間降低電耗提高了鋼液溫度加速熔池激烈沸騰有力地去除廢鋼中的氣體和夾雜對氧氣有如下幾點(diǎn)要求含氧量 99水分≤3103kgm3工作壓力5065～12156105Pa9鐵礦石鐵礦石在電弧爐煉鋼過程中主要用于脫磷硫氣和夾雜物鐵礦石主要成分為磁鐵礦要求含鐵量高522 供應(yīng)方案1高位料倉供應(yīng)方案所需的散狀料和合金料中冶金石灰螢石礦石以及硅鐵錳鐵硅鋁鐵硅錳合金采用高位料倉供應(yīng)方案共設(shè)17個(gè)高位料倉上料采用垂直皮帶機(jī)加配包皮帶機(jī)的方式分系統(tǒng)設(shè)置加料設(shè)施其中供應(yīng)電爐生產(chǎn)用散狀料采用經(jīng)稱量后直接用溜槽加入爐內(nèi)的方式供爐后合金化2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)523 配料配料是電弧爐煉鋼工藝中不可缺少的組成部分合理配料將保證煉鋼工人按照工藝要求正常的進(jìn)行冶煉操作合理使用原材料及返回廢鋼能節(jié)約合金元素縮短冶煉時(shí)間1配料注意事項(xiàng)1必須正確地進(jìn)行配料計(jì)算和準(zhǔn)確地稱量爐料重量2爐料的大小要求按比例搭配以達(dá)到好裝快化的目的3各類爐料應(yīng)根據(jù)鋼的質(zhì)量要求和冶煉方法搭配使用4配料成分必須符合工藝要求5注意上爐冶煉含NiCrWMo等元素的高合金鋼下爐應(yīng)配相應(yīng)的