【正文】 熱系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)等組成的。比較適合于高爐和電爐距離較遠時使用。但是運輸過程中散熱少，減少了總的熱損失。 （ 2） 采用 魚雷罐車供應鐵水： 流程：高爐出鐵到混鐵車內(nèi)，鐵路機車牽引到電爐車間倒灌坑旁，電爐需要鐵水時倒入坑內(nèi)的鐵水罐內(nèi)，稱量后兌入電爐。因有一較長的預熱段，從 而確保了廢氣在靠近電弧爐的 2/3長度的預熱段進行充分反應，可方便的實現(xiàn)對釋放的廢氣中的 CO、 NOx 等進行嚴格控制。其中鐵水加入量可達 20%~60%，也是連續(xù)加入爐內(nèi)的。 ⑤ 對原料的適應性強。因此，可使鋼中的 [H]和 [N]的含量保持在較低的水平。原料進入熔池時，經(jīng)預熱段后其中的碳氫化合物已被完全燃燒，且一般不用燃燒嘴和天 然氣預熱燒嘴，所以杜絕了氫的來源?？?使從廢鋼到鐵水的金屬收得率提高 2%，因為熔池始終處于脫碳沸騰的精煉階段（ 1580℃ ~1590℃ ），熔池攪拌強度 劇烈 ，使 [C]和 [O]的關(guān)系更接近平衡，所以渣中 FeO 含量低。 耗電量下 降 10%~15%；廢氣以低速逆流通過預熱段，廢氣中大量的煙塵在遼寧科技大學本科生畢業(yè)論文 第 11 頁 預熱段沉降 大大降低 布袋除塵量。 ② 大幅度降低 了 操作成本。采用的平面布置方案，不會增加廠房高度，降低了生產(chǎn)規(guī)模和投資比。廢鋼由廢氣和燃料加熱到 500~700℃ 。全封閉的廢鋼預熱段為 18~24m長，內(nèi)襯以耐火材料并用水冷密封裝置密封，以防封閉蓋和預熱段底漏氣。這樣，電弧可直接加熱鋼水，通過鋼水直接融化廢鋼， 使操作平穩(wěn)，對前級電網(wǎng)沖擊小，降低變壓器容量，節(jié)約能源。 它從廢鋼料場或鐵路車皮把廢鋼裝上爐料傳送機，通過加料傳送機，自動、連續(xù)地從電弧爐 1 號和 3 號電極 （見圖 所示）一側(cè)的爐殼上部部位加入電弧爐內(nèi)，并始終在 爐內(nèi)保持一定的鋼水量。 本次設(shè)計考慮到實際和先進性，采用： 95t Consteel 交流 電弧爐（ UHPEAF， EBT）遼寧科技大學本科生畢業(yè)論文 第 10 頁 → 80t LF 精煉爐 → 80t VD 真空脫氣爐 → R12m 、 3 機 3 流 300mm300mm 大方坯連鑄 CC → 熱送 → 熱裝 → 加熱 → 連 軋軋制 ( → 拋丸 → 矯直 → 渦流探傷 → 超聲波探傷 )。 較小規(guī)格棒材生產(chǎn)工藝流程為： 高爐鐵水十優(yōu)質(zhì)廢鋼 → 100t EAF 超高功率偏心底出鋼直流電弧爐 → 100tLF 精煉爐 → 100tVD 真空脫氣爐 → R12m 、 5機 5流 300mm300mm大方坯連鑄 CC → 熱送 → 熱裝 → 加熱 → 連軋開坯 → 中間坯加熱 → 連軋軋制 ( → 拋丸 → 矯直 → 倒角 → 渦流探傷 → 超聲波探傷 )。 在 生產(chǎn)高碳鉻軸承鋼 方面 江陰興澄特種鋼鐵有限公司居全國領(lǐng)先 、世界先進水平 。并改進能源在爐內(nèi)的分布，極大地縮短了電爐冶煉周期，實現(xiàn)了與連鑄機生產(chǎn)節(jié)奏匹配，為建立現(xiàn)代電爐流程奠定基礎(chǔ)。由于精煉任務移到爐后的精煉爐中進行，傳統(tǒng)電爐所承擔的熔化、脫碳、還原等多項任務被分解，電爐的任務單純化，主要任務是熔化廢 鋼。 工藝方法與工藝流程的選擇與論證 現(xiàn)代電爐生產(chǎn)流程是以電爐生產(chǎn)的現(xiàn)代化、高效化為出發(fā)點。 現(xiàn)代電弧爐煉鋼車間一般配置 1 座電弧爐 ——1 套爐外精煉裝置 ——1 臺連鑄機——1 套成品連軋機的“四位一體”一 對一的生產(chǎn)作業(yè)線。每次的出鋼量q 由此可以估算出： yGq ???? ???8760 () 式中 ?G —— 車間產(chǎn)品方案中確定的年產(chǎn)量， t； τ —— 冶煉周期， 取 51 分鐘即 ； η —— 作業(yè)率， 100%? ??年 作 業(yè) 天 數(shù)年 日 歷 天 數(shù)，取 88%； y —— 良坯收得率，連鑄一般 95%~96%； 求得 q = 75 t 。 工藝方案與工藝流程的選擇 爐容量與座數(shù)的確定 大電爐技術(shù)經(jīng)濟指標較好，熱損失和電耗較小 ，因此 一般力求選用較大容量的電爐。 具有較高的淬透性，淬變性小，但有過熱、脫碳敏感性及回火脆性。 （ 5）合金結(jié)構(gòu)鋼 30Mn2 1） 特性： 經(jīng)處理后，具有 很好的 強度 、 韌性 和 耐磨性能 。 （ 4）冷鐓鋼 ML15 1） 特性： 塑性和韌性 良好 ， 較好的 冷鐓和沖擊性能。 （ 3）碳素工具鋼 T7 1） 特性： 亞共析鋼，韌性和強度 良好 。 2) 用途： 大量生產(chǎn)鋼板、鋼筋 、 型鋼、橋梁、車輛等。 有時也用來制造沖模、量具 等 工具 (2) 碳素鋼 Q235 1) 特性： 含碳量適中，塑性、韌性、焊接性能、冷加工性能 良好。 2) 用途： 用于制作各種滾動體 以及 軸承套圈 。 GCr9 因為 具有良好性能、合金含量較少 而成為 最廣泛的高碳鉻軸承鋼。 鋼種的特性以及用途 (1) 高碳鉻軸承鋼 GCr9。比如 ,航空航天 、 機床主軸精密軸承 ,計算機專用軸承等 ,這些產(chǎn)品對軸承的要求很高。從長期發(fā)展 著眼 ，中高檔轎車軸承 、 航空航天 軸承 、數(shù)控機床軸承、前景 很不錯 。 表 各鋼種 代表鋼號、 產(chǎn)量 以及 產(chǎn)量比 單位：萬噸 鋼 種 代表鋼號 產(chǎn)量 產(chǎn)量比 (%) 高碳鉻軸承鋼 GCr9 39 60 碳素鋼 Q235 13 20 合金結(jié)構(gòu)鋼 30Mn2 10 冷鐓鋼 ML15 5 碳素工具鋼 T7 5 制定產(chǎn)品大綱的依據(jù) 近年來 ,我 國軸承市場 發(fā)展迅速， 與 機械、汽車 等 行業(yè) 的 發(fā)展 迅猛有關(guān) ,為軸承行業(yè)的 發(fā)展提供 了 市場空間 ， 軸承市場 空間的 拓展 ,為軸承鋼 的發(fā)展 帶來了 機遇和前景 。 表 代表鋼號成分 成分 牌號 C Si Mn P S Cr GCr9（ 軸承鋼 ） ~ ~ ~ ≤ ~ Q235（ 碳素鋼 ） ≤ ≤ ~ ≤ ~ 30Mn2（ 合金結(jié)構(gòu)鋼 ） ~ ~ ~ ML15（ 冷鐓鋼 ） ~ ~ ~ ≤ T7（ 碳素工具鋼 ） ~ ≤ ≤ ≤ ≤ （ 3） 各鋼種 代表鋼號、 產(chǎn)量 以及 產(chǎn)量比 （ %）。 遼寧科技大學本科生畢業(yè)論文 第 6 頁 2 設(shè)計方案的確定 產(chǎn)品大綱的制定 產(chǎn)品大綱 （ 1）冶煉鋼種 主要鋼種：軸承鋼 其他鋼種：碳素鋼 、 合金結(jié)構(gòu)鋼 、 冷鐓鋼 、 碳素工具鋼 （ 2） 代表鋼號成分。 本設(shè)計主要解決的是工藝設(shè)計部分。正確進行工藝設(shè)計便成為完成設(shè)計任務、保證設(shè)計質(zhì)量的關(guān)鍵。具體地說，工藝設(shè)計的任務是以設(shè)計任務書為依據(jù)，對下列各項內(nèi)容完成較詳細的設(shè)計與計算 ，編制設(shè)計況明書，繪制相應的圖紙： 1)制訂詳細的產(chǎn)品計劃方案 (產(chǎn)品大綱 )； 2)根據(jù)不同鋼種，制訂生產(chǎn)工藝大綱； 3)主體設(shè)備的選型，確定設(shè)備數(shù)量，型號等； 4)選擇各種輔助設(shè)備，提出非標準設(shè)備的設(shè)計工藝要求； 5)設(shè)計并繪制車間的工藝布置平面圖，及剖面圖； 6)提供水、電、熱力、土建、通風、照明，設(shè)備制造及總圖運輸?shù)雀鲗I(yè)設(shè)計所需要的資料； 7)計算各項原材料的消耗量，計算煉鋼 — 澆鑄生產(chǎn)過程的各項技術(shù)經(jīng)濟指標； 8)編制勞動定員計劃； 9)連鑄坯生產(chǎn)成本計算或提出成本計算的技術(shù)資料，提出進行技術(shù)經(jīng)濟分析所需要的資料。 顯然上述眾多設(shè)計內(nèi)容應由各種專業(yè)設(shè)計人員共同協(xié)作完成，各專業(yè)之間形成一個完整的組合體，不同專業(yè)為一個共同目的而互相協(xié)作，密切配合，而由該項目的總設(shè)計師 (項目總負責人 )組織、協(xié)調(diào) 各方面的設(shè)計工作， 共同的任務。設(shè)計中所擬定的勞動人員編制和建設(shè)投資估算與概算，是企業(yè)招工定額、建立人員編劇和申請撥付投資或貸款的依據(jù)。 設(shè)計的目的是要建設(shè)新的生產(chǎn)廠。設(shè)計任務書是根據(jù)當?shù)氐膶嶋H經(jīng)過充分討論研究之后制定的。 煉鋼廠或一個車間的設(shè)計工作應按照基建程序來安排，每段工作均應以前一段設(shè)計內(nèi)容為依據(jù)，若非必要不得任意修改。 3)所選用指標的優(yōu)劣直接反映設(shè)計的經(jīng)濟合理與否，特別是金屬料的消耗與部分金屬在生產(chǎn)流程中的循環(huán)往復更能顯示所設(shè)計流程的先進與否，顯示金屬利用的水平。計算所得運輸任務的大小亦是進行總圖運輸設(shè)計的依據(jù)。A/t 700 ～ 1000 電爐的公稱容量 t 60 ～ 150 計算車間生產(chǎn)物料平衡的意義在于： 1)對一定規(guī)模的生產(chǎn)車間顯示出其輸入與輸出任務的大小，即車間吞吐量的定量概念。 遼寧科技大學本科生畢業(yè)論文 第 4 頁 表 超高功率電弧爐熔煉主要經(jīng)濟技術(shù)指標 項 目 單 位 主要經(jīng)濟技術(shù)指標 冶 煉 周 期 min/爐 40 ～ 70 冶 煉 電 耗 kw原料的單位消耗是指平均的單位合格產(chǎn)品所用的原料量，通常以 kg/t 計。而各項指標又與不同的生產(chǎn)流程、設(shè)備的類型 (不同種類的初煉爐及其容量大小 )及與所熔煉的鋼種密切相關(guān)。煉鋼過程消耗的 原料以金屬料 (廢鋼和鐵水 )的量為最大，所以物料平衡中宜以金屬料平衡為主。 煉鋼廠的物料平衡 煉鋼廠（或車間）生產(chǎn)的物料平衡是指進入車間的各項原材料的量 (月耗用量或年耗用量， kg 或 t)，同一時期內(nèi)生產(chǎn)出的合格連鑄坯量，排出的爐渣、工業(yè)垃圾量以及排放的廢氣與可回收的煙塵量的平衡計算。 設(shè) 計煉鋼車間時首先應制定車間的產(chǎn)品大綱 (或稱之為設(shè)計的產(chǎn)品計劃 )，應詳細地列出所要冶煉的鋼種，各鋼種具有代表性的若干鋼號，各鋼號的產(chǎn)量及在總產(chǎn)量中所占的比例。 煉鋼車間的產(chǎn)量是由該廠鋼材生產(chǎn)的需要決定的。 煉鋼廠生產(chǎn)規(guī)模與物料平衡 煉鋼 廠生產(chǎn)規(guī)模與產(chǎn)品大綱 煉鋼廠 (車間 )的生產(chǎn)規(guī)模指該廠 (車間 )年產(chǎn)合格連鑄坯的數(shù)量。 鋼水澆鑄方式的選擇：在冶煉鋼種與產(chǎn)量規(guī)模合適的條件下，應當以連鑄為首選方案，與煉鋼 — 鑄錠 — 開坯 (— 軋材 )這一傳統(tǒng)的生產(chǎn)流程相比，連續(xù)鑄鋼 具有一系列優(yōu)點： 1) 金屬收得率可提高 10%～ 15%； 2) 采用連鑄生產(chǎn)工藝要比模鑄工藝節(jié)約能耗 25%～ 50%； 3) 節(jié)省基建投資 40%； 4) 促進生產(chǎn)過程自動化，使鋼種擴大，鋼坯質(zhì)量得到提高 。爐外精煉設(shè)備與工藝多種多樣，各有特點，選用哪一種合理可行，應考慮產(chǎn)品品種質(zhì)量是否必需 ， 分析對比研究，謹慎從事。 鋼水爐外精煉，是新興的提高鋼質(zhì)量、增加鋼的品種和電弧爐產(chǎn)量的有效技術(shù)。 若在建廠地區(qū)可以取得充足的廢鋼供應條件，廢鋼來源可以是該地區(qū)內(nèi)能回收到的廢鋼，也可能是來自外地、或拆船業(yè)或進口，此外還應有一定數(shù)量的生鐵供給來源，則以選擇電爐煉鋼為合理。在特殊鋼廠里，由于品種質(zhì)量的要求，其冶煉與加工工藝較為復雜，也需要設(shè)置出電爐以外的精煉爐、真空熔煉爐、電渣爐等多種類型的設(shè)備以適應不同鋼種的生產(chǎn)需要。由此可以看出電爐煉鋼廠具有結(jié)構(gòu)緊湊、投資省、建設(shè)周期短、節(jié)約能源消耗、改善對環(huán)境的污染、勞動生產(chǎn)率高等優(yōu)點，年產(chǎn)鋼可以從萬噸到百萬噸，品種范圍廣，從普通碳素鋼到優(yōu)質(zhì)合金鋼鋼材。 電弧煉鋼廠 近年來，電弧爐煉鋼在整個世界范 圍內(nèi)都在持續(xù)不斷地發(fā)展，電弧爐鋼在世界鋼的總產(chǎn)量中所占的比例在不斷增加。 一方面，軸承是消耗性的機械基礎(chǔ)件，除新增項目和新增機械產(chǎn)品將拉動軸承需求外，機械產(chǎn)品（如：機床、汽車、火車等）保有量的增加和利用率的提高都會增加對軸承的消耗；另一方面，隨著我國國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展、自動化程度不斷提高， 對機械的性能 要求將越來越高，從而對軸承的性能、技術(shù)要求也會越來越高。 我 國的軸承市場巨大 ,特別是國內(nèi) 機械、電子、航空、汽車等行業(yè)的 高速發(fā)展 ,將為軸承行業(yè)發(fā)展提供 廣闊 的市場空間。隨著電弧爐采用高功率或超高功率，爐外精煉、連續(xù)鑄鋼、連續(xù)軋鋼等一系列技術(shù)的發(fā)展和社會廢鋼資源的足量積累，由于資源和環(huán)境的影響“廢鋼 —— 電弧爐 —— 連鑄 —— 軋制”的鋼生產(chǎn)工藝流程顯示出強勁的發(fā)展勢頭，與傳統(tǒng)的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)工藝相比，這種新型的電弧爐鋼廠又稱短流程工藝。電弧爐煉鋼的主要原料是廢鋼或直接還原鐵，其產(chǎn)品依然是鋼坯或鋼錠，需經(jīng)由軋鋼機軋制成最終產(chǎn)品，供市場需要。轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)出來的產(chǎn)品是鋼坯或鋼錠，它們還不是最終成品，必須經(jīng)軋鋼機軋制成各種類型和規(guī)格的鋼板、型鋼、鋼管等最終產(chǎn)品，提供給市場。一種是以氧氣轉(zhuǎn)爐為煉鋼中心的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)流程；另一種是以電弧爐煉鋼為中心的電爐廠生產(chǎn)流程。鋼鐵產(chǎn)量往往是衡量一個國家工業(yè)化水平和生產(chǎn)能力的重要標志，鋼鐵的質(zhì)量和品種對國民經(jīng)濟的其他工業(yè)部門產(chǎn)品的質(zhì)量，都有著極大地影響。 furnace outer refining 遼寧科技大學本科生畢業(yè)論文 III 目