畢業(yè)設(shè)計---電弧爐煉鋼車間設(shè)計-在線瀏覽
2025-08-09 14:36本頁面
【正文】 。 電爐煉鋼的發(fā)展經(jīng)歷了普通功率電弧爐 —— 高功率電弧爐 —— 超高功率電弧爐的過程，其冶金性能 也隨之發(fā)生了革命性的變化，由傳統(tǒng)的制作發(fā)展為能提供初煉鋼 水的二期操作。直流電弧爐方面，以日本的 130t 單電極和法國 的三電極為最大。直流電弧爐方面，自從太原重型機器廠雙電極的投產(chǎn)后，西安電磁機械廠在設(shè)備上作了改進，增設(shè)了磁鏡線圈，已制成 W TD系列、容量為 90t 以下的雙電極直流電弧爐產(chǎn)品。由此可以說在國外，交流超高功率電弧爐已趨成熟，并 向直流電弧爐方向發(fā)展。我國電弧爐鋼產(chǎn)量近幾年也在不斷攀升。全球電弧爐鋼產(chǎn) 量呈不斷上升的趨勢，很大一部分也是得益于電弧爐煉鋼技術(shù)和裝備技術(shù)的不斷創(chuàng)新和進步。 [3] 1)形成了電弧爐冶煉 —— 連鑄“三位一體”或電路冶煉 —— 連鑄 —— 連軋“四位一體”的現(xiàn)代化電弧爐流程。 3)生產(chǎn)品種的增加，從起初的長材、扁平材到如今的高附加值產(chǎn)品進入 21世紀(jì) 以來的電弧爐短流程鋼廠開始生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品。我國天津無縫鋼管公司、衡陽鋼管公司、舞陽鋼鐵公司在無縫鋼管和高質(zhì)量特厚鋼板生產(chǎn)方面也表現(xiàn)突出。土耳其 Colakoglu 鋼廠已建成一臺裝有特大功率變壓器(240MVA+200})、出鋼 量約 320t 的電弧爐，年產(chǎn)鋼能力 200 萬 t/a(現(xiàn)已達(dá)到月產(chǎn) 21 萬 t鋼 )。近年來 SMS 公司和 Midrex 技術(shù)公司，聯(lián)合推出了從鐵礦石到熱軋帶的電弧爐短流程鋼廠。 阿曼 Shadeed 鋼鐵公司近日向Midrex 技術(shù)公司訂購直接還原煉鐵裝置，可提供 700℃熱直接還原鐵。 印度 Jindal公司建設(shè)一座年產(chǎn) DRI200萬 t的 Danarex裝置，用煤制氣為還原劑，反應(yīng)器直徑 7m,用 60%100%球團礦和 040%塊礦為原料，產(chǎn)品金屬化率達(dá) 93%以上?，F(xiàn)在，電弧爐煉鋼工藝只保留了融化、升溫和必要的精煉操作，如：脫磷、脫碳，而把其余的精煉過程均轉(zhuǎn)移到二次精煉工序中進行。越來越完善的二次精煉技術(shù)，完全能滿足鋼液清潔度和嚴(yán)格的成分 與溫度控制要求。 2）冶煉熔池溫度高且容易控制，滿足冶煉不同鋼種的要求。 4）電弧爐煉鋼可以消化廢鋼，是一種資源回收再利用的過程，也是處理污染的環(huán)保鋼技術(shù)，它相當(dāng)于鋼鐵工業(yè)和社會廢鋼的回收工具。廢鋼如果得不到有效的回收 和利用，將會成為巨大的潛在環(huán)境污染源。大量腐蝕的鋼鐵廢料，不但造成資源的浪費，也將會造成嚴(yán)重的粉塵污染。 6)設(shè)備簡單，煉鋼流程短，占地少，投資省，建廠快，生產(chǎn)靈活。相對于煉鋼聯(lián)合企業(yè)中以高爐 —— 轉(zhuǎn)爐煉鋼為代表的常規(guī)流程而言，以廢鋼為主要原料的電弧爐煉鋼生產(chǎn)線具有工序少、投資低和建設(shè)周期短的特點，因而被 稱為短流程。在投資、效率和環(huán)保等方面，以電弧爐為代表的短流程煉鋼具有明顯的優(yōu)越性。這樣的出鋼口出鋼時，爐子的傾角必然較大，水冷電纜較長，電損失較大。其出鋼口類似于盛鋼桶。因此迅速得到推廣應(yīng)用 。在綜合消耗最低的前提下，最大限度的縮短冶煉周期。 2,優(yōu)化生產(chǎn)工藝、降低生產(chǎn)成本。優(yōu)化生產(chǎn)工藝、加強精細(xì)管理與操作，從優(yōu)化爐料結(jié)構(gòu)、降低鋼鐵料消耗、添加合金精礦和還原劑實現(xiàn)直接合金化、廢鋼渣的 3,優(yōu)化電弧爐煉鋼流程 ，要實現(xiàn)電弧爐的高效化生產(chǎn)，縮短冶煉周期是核心，而前提則是流程優(yōu)化。 4,優(yōu)化品種結(jié)構(gòu)，優(yōu)化生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品對于電弧爐冶煉鋼種的品種結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)爐流程能夠生產(chǎn)目前在國內(nèi)產(chǎn)量還不高的一些合金鋼種。 電弧爐裝備技術(shù)在未來創(chuàng)新發(fā)展中的手段 有以下幾點： 1)，開發(fā)大容量的電弧爐變壓器，進一步提升電弧爐超高功率水平和高阻抗技術(shù)。 3)，開發(fā)簡單實用的電弧爐裝備。電弧爐使用廢鋼為原料與使用高爐鐵水的轉(zhuǎn)爐相比，總能耗是高爐 —— 轉(zhuǎn)爐工藝的1/21/3。從整個鋼鐵工業(yè)系統(tǒng)看，對一定規(guī)模的年產(chǎn)鋼量，提高電弧爐鋼比例顯然有利于經(jīng)濟循環(huán)。隨著超高功率電爐裝備和配套技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，使電爐生產(chǎn)更加具有原料適應(yīng)廣、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、消耗少、成本低、能靈活適應(yīng)市場變化的明顯優(yōu)勢。 參考文獻(xiàn) [1] 王新華 .鋼鐵冶金學(xué) .高等教育出版社， 2021,12. [2]: [3] [4] [5] 羅振才 .煉鋼機械 .冶金工業(yè)出版社， 2021. 第二章 物料平衡 和熱平衡計算 現(xiàn)代電弧爐冶煉工藝與傳統(tǒng)三段式工藝有較大的變 化，目前主要方式有：在超高功率電弧爐內(nèi)借助大功率供電、高強度供養(yǎng)和氧燃燒嘴等輔助供熱手段快速熔化廢鋼并完成脫碳脫磷任務(wù)，然后在精煉爐內(nèi)完成脫氧、脫硫、微調(diào)合金成分、去夾雜等任務(wù)。 物料平衡計算 計算所需原始數(shù)據(jù) 基本原始數(shù)據(jù)有：冶煉鋼種及其成分；原材料成分；爐料中元素?zé)龘p率；合金元素回收率；其他數(shù)據(jù) 表 21 冶煉鋼種及其成分 鋼種 成分 /% 備注 GCr15 C Si Mn P S Cr Fe 氧化法冶煉 ~5/ ~5/ ~/ ≤ ≤ ~/ 余量 注：分母系計算時的設(shè)定值，取其成分中限。 支出項有：鋼水、爐渣、爐氣、揮發(fā)的鐵、碳粉中揮發(fā)分。 第一步：熔化期計算。廢鋼和生鐵按 75kg 和 25kg 搭配，不足碳量用碳粉來配。 表 25 爐料配入量 名稱 用量 （ kg） 配料成分（ kg） C Si Mn P S Fe 廢鋼 生鐵 碳粉 * 合計 2)其他原材料消耗量。爐頂、爐襯和電極消耗量見表 24。 前后二者間差為凈氧量 詳見表 26. 根據(jù)表 24 中的假定，應(yīng)由氧氣供給的氧氣為 50%，即 *50%=，空氣供氧量為 。詳見表 27 表 26 凈耗氧量的計算 項目 名稱 元素 反應(yīng)產(chǎn)物 元素氧化量 （ kg） 耗氧量（ kg） 供氧量（ kg） 耗 氧 項 爐料中元素的氧化 C Si Mn P Fe 〔 C〕→ {CO} 〔 C〕→ {CO2} [Si]→ (SiO2） [Mn]→ (MnO） [P]→ (P2O5） [Fe]→ (FeO） ? [Fe]→（ Fe2O3） ? 3 5 %70%307 0 ??? %30% ??? % ?? % ?? % ?? %15% ??? 1 .6 6 285%2%9 7 .7 7 1 ??? 合計 碳粉中碳的氧化 電極中碳的氧化 C C （ C）→ {CO} （ C）→ {CO2} （ C）→ {CO} （ C）→ {CO2} 0 .0 8 93 0 %9 9 %7 5 %0 .40 .2 0 87 0 %9 9 %7 5 %0 .40 .0 5 23 0 %2 5 %8 2 .2 1 %0 .8 3 50 .1 2 07 0 %2 5 %8 2 .2 1 %0 .8 3 5???????????????? 合計 供 氧 項 礦石 石灰 Fe2O3 S Fe2O3 =2Fe+3/2O2 CaO+
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