【正文】 優(yōu)質(zhì)鋼及合金鋼，也用于煉制普通鋼。從兩種工藝排放出的二氧化碳氣體污染源的數(shù)量可知。 4) 電弧爐煉鋼工藝技術(shù)的發(fā)展應著眼于降低噸鋼冶煉的綜合能耗。 2)，繼續(xù)加強清潔環(huán)保型電弧爐煙氣余熱回收裝備技術(shù)的研發(fā)。過去僅能用轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)的現(xiàn)代電弧爐亦能生產(chǎn)的一些品種，如高附加值的板材 (薄板、中板、厚板 )、優(yōu)質(zhì)高碳鋼 (如預應力鋼絞線、鋼簾線 )和低合金鋼 (如合金冷徽鋼 )等。目前主要的優(yōu)化方向應著眼于轉(zhuǎn)爐流程不適合生產(chǎn)的高合金鋼、高溫合金和大鍛件等。例如，我國安鋼采用了高爐鐵水 —— 鐵水罐扒渣 ——100t 電弧爐脫磷 —— 無渣出鋼 —— 轉(zhuǎn)爐少渣吹煉 —— LF 爐精煉 —— 連鑄接高線、型棒和 2800mm 中厚板軋機的流程，把車間現(xiàn)有超高功率電弧爐變成了鐵水預處理爐。在鋼鐵生產(chǎn)中，成本是決定性因素，必須降低成本以促進電弧爐鋼的發(fā)展。包括 :電弧爐以氮代氫全程底吹技術(shù)、低氮電弧爐鋼生產(chǎn)技術(shù)、終點控制技術(shù)、優(yōu)化供電技術(shù)、爐料結(jié)構(gòu) 優(yōu)化和不延長冶煉周期的 DRI, HBI 加入工藝技術(shù)等。 [4] 電弧爐煉鋼的發(fā)展趨勢 電弧爐煉鋼工藝技術(shù)的發(fā)展可以從電弧爐煉鋼技術(shù)和電弧爐裝備技術(shù)兩大方面進行推進，電弧爐煉鋼技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展主要體現(xiàn)在以下四個方面 : [4] 1,繼續(xù)加強電弧爐的高效化生產(chǎn)操作，為縮短冶煉周期形成系統(tǒng)綜合控制，采用先進技術(shù)保證鋼質(zhì)量最優(yōu)。 爐底出鋼電弧爐具有許多優(yōu)點 :因大大減少了爐子的傾角，傾動機構(gòu)、爐子基礎等均大為簡化；可縮短水冷電纜，提高電效率；擴大水冷爐壁面積，節(jié)省耐火材料，剛流 集中，流程短，出鋼時間短，可降低出鋼溫度減少鋼水吸氮量、縮短冶煉周期等。為此，現(xiàn)在已經(jīng)研制出一種新型的爐底出鋼爐。 出鋼設備 出鋼口一般開在爐身上，并裝有內(nèi)襯耐火材料的出鋼槽。近年來，短流程特別指那些電弧爐煉鋼與連鑄連軋相結(jié)合的緊湊生產(chǎn)流程。 當今鋼鐵生產(chǎn)可分為“從礦石到鋼材”和“從廢鋼到鋼材”兩大流程。廢鋼的堆積本身也會給環(huán)境帶來不利影響： 5)煉鋼過程的煙氣污染和噪音污染容易得到控制。有些甚至可以對水質(zhì)、土壤構(gòu)成嚴重威脅。 由于鋼鐵良好的可再生性及環(huán)境、資源和能源等方面日益苛刻的要求，使得盡可能多的提高廢鋼的利用率成為國際趨勢。 3）電熱轉(zhuǎn)換時，輸入熔池功率容易調(diào)節(jié)，因而容易實現(xiàn)熔池加熱制度的自動化，操作方便。 電弧爐煉鋼的特點： 1）電能為熱源，避免了燃料燃燒對鋼液的污染，熱效率可達 65%以上。電弧爐煉鋼工藝上的改進提高了電弧爐設備的能力，使其能夠以盡可能大的功率進行融化、升溫操作，將需要較低功率的操作轉(zhuǎn)移到鋼包精煉爐內(nèi)進行。 電弧爐煉鋼工藝的進步 傳統(tǒng)的電弧爐煉鋼操作集爐料融化、鋼液精煉和合金化于同一池內(nèi)，它經(jīng)過了熔化期、氧化期和還原期，這使得電 弧爐內(nèi)既要完成融化，又要完成脫碳化、脫磷工序，還要進行脫氧、脫硫、升溫的、去氣、去夾雜、合金化以及溫度和成分的調(diào)整，因而冶煉的周期長，既難保證對鋼材越來越嚴格的質(zhì)量要求，又限制了電弧爐煉鋼生產(chǎn)率的提高。在缺乏天然氣資源的地區(qū)，最近已開發(fā)出用煤制氣，作為直接還原煉鐵裝置的還原氣體，建設聯(lián)合小鋼廠。據(jù)介紹，該工藝流程較傳統(tǒng)高爐轉(zhuǎn)爐流程具有更高的能源利用效率，且二氧化碳排放量能減少一半。 5)原料多樣化，采用 CORER/DR 裝置供給 CORER 鐵水及直接還原鐵作為電弧爐原料，例如，南非薩爾達尼亞廠設置 C2021COREX 及 Midrex 爐和印度埃薩公司 Hazira 廠，在原有的 Midrex 裝置基礎上新建兩臺 CORER2021 裝置，用以生產(chǎn)熱軋帶鋼。 4)短流程鋼廠規(guī)模不斷擴大化，俄羅斯馬格尼托哥爾斯克鋼鐵公司和土耳其Atlas 合資建設的 Atlas 公司，配置了一臺 300t 超高功率交流電弧爐，年鋼產(chǎn)量 240 萬 t。如：美國新建 Severcorr鋼廠以生產(chǎn)汽車板為主，俄羅斯聯(lián)合冶金公司 Vyksa 廠主要生產(chǎn)用于北極及其他高寒地區(qū)的管線鋼。 2)電弧爐功能逐漸變?yōu)槌鯚挔t技術(shù)的不斷進步，改變和結(jié)束了原電弧爐的熔時長 ((3 個多小時 )、老三期操作 (熔化期、氧化期、還原期 )以及產(chǎn)量低、渣量大、爐容小、成本高的狀況。 近年來，電弧爐短流程鋼廠的生產(chǎn)技術(shù)有了眾多新發(fā)展，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。 2021 5843 萬噸，己超過電弧爐鋼生產(chǎn)大國 —— 美國，比德國、韓國全年鋇產(chǎn)量還要多，但我國相對焦煤資源較多、人力成本較低、廢鋼資源積累有限、電力資源價格仍較高，所以電弧爐鋼產(chǎn)量增幅遠低于轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量的增長速度，比例呈下降趨勢。而在國內(nèi)交流超高功率電弧爐還剛起步不久，直流電弧爐也處在初創(chuàng)階段，相比世界總鋼產(chǎn)量達 31%以上，且保持著繼續(xù)上升的態(tài)勢。株洲電爐廠也有類似產(chǎn)品。國內(nèi)迄今為止還沒有一臺自制的交流超高功率電弧爐，合作生產(chǎn)的百噸級的電弧爐正在進行。 [2] 現(xiàn)在國外，最大容量的交流電弧爐，美國為 350t、日本為 250t、英國和俄羅斯都為 200t、西德為 175t。我國電爐鋼生產(chǎn)能力在 90 年代得到發(fā)展，從 90 年代中期的 2021 萬噸 /年提高到 2021年的 6800 萬噸 /年，與此同時電爐煉鋼產(chǎn)品的技術(shù)經(jīng)濟指標也得到明顯改善。 我國電爐煉鋼在 20世紀 80年代以前一直處于落后的狀態(tài)，當時全國有 3000多 座容量為 3 噸 30噸的小電爐，功率水平普遍不大于 350kVAt。 20 世紀 80年代，直流電弧爐得到大規(guī)模的工業(yè)應用。電弧爐的出現(xiàn)， 開發(fā)了煤的替代能源使廢鋼開始能回收再利用，為可持續(xù)發(fā)展做出了巨大貢獻。 19 世紀中葉以后，大規(guī)模實現(xiàn)電 —— 熱轉(zhuǎn)換的冶煉裝置陸續(xù)出現(xiàn)： 1879 年， William Siemens 首次進行了使用電能融化鋼鐵爐料的實驗， 1889 年出現(xiàn)了普通感應煉鋼爐， 1900 年法國人 設計的第一臺煉鋼電弧爐突入生產(chǎn)。它被建在阿爾卑斯山的峽谷中，原因是在距它不遠處有一個火力發(fā)電廠。本文的重點是 ,通過 物料平衡和熱平衡的計算、爐型設計與計算 ,確定了合理的生產(chǎn)工藝，完成了主要設備的選擇與計算、煙氣凈化系統(tǒng)的選擇與設計 ， 繪制了電弧爐和煉鋼車間等剖面圖紙， 最后成功完成 年產(chǎn) 70萬噸良錠電弧爐煉鋼車間設計。摘要 本文涉及內(nèi)容為年產(chǎn) 70 萬噸良錠電弧爐煉鋼車間設計。根據(jù)高等院校冶金工程專業(yè)《鋼鐵廠設計原理》 ,通過廣泛參考有關(guān)文獻資料 ,簡要介紹了我國煉鋼技術(shù)的發(fā)展歷程、電弧爐煉鋼的特點、未來的發(fā)展趨勢。 關(guān)鍵詞 ： 物料平衡 ， 熱平衡，爐型，車間設計， 電弧爐 ， 連鑄第一章 緒論 電爐是在 電發(fā)明之后的 1899 年，由法國的海勞爾特在玻利維亞發(fā)明的。電能具有清潔、高效、方便等優(yōu)點，是工業(yè)發(fā)展的優(yōu)選能源。從此電弧爐煉鋼在一百年中得到了充分的發(fā)展，目前已經(jīng)成為最重要的煉鋼方法之一。 [1] 在國際上，電弧爐裝備技術(shù)的發(fā)展大體經(jīng)歷了以下幾個階段， 20 世紀 70年代，常規(guī)交流超高功率電爐及其配套技術(shù)的開發(fā)應用，使電爐的生產(chǎn)效率大大提高，技術(shù)經(jīng)濟指標大大改善。 20世紀 80 年代后期至 90年代中期，利用高溫廢氣對廢鋼和 CO進行預熱后再燃燒的技術(shù)，以及用化學能代替部分電能的各種節(jié)能電爐技術(shù)被成功開發(fā)并應用。這些小電爐多采用落后的“老三段”冶煉工藝 (即在電爐內(nèi)完成熔化、氧化、還原三步冶煉任務 )，電爐生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品質(zhì)量差、能源消耗高、生產(chǎn)過程污染嚴重