【正文】 方案中確定的年產(chǎn)量， t ? 冶煉周期， h ? 作業(yè)率 y— 良坯收得率 然后根據(jù)算出的每次出鋼量來選擇電爐的容量和座數(shù)。 另外，車間內(nèi)的電爐類型不宜過多，一般不超過兩種。電爐設(shè)置過多時車間生產(chǎn)調(diào)度復(fù)雜，各個電爐之間相互影響和干擾，同時車間勞動條件亦會惡化。關(guān)于計算公式，各鋼鐵設(shè)計院都有自鋼號 產(chǎn)量 礦石 FeMn FeSi FeSi粉 Al 生鐵 碳素廢鋼 返回鋼 T8 300000 GCr15 300000 1Cr18Ni9Ti 400000 共計 1000000 4 備注： 1Cr18Ni9Ti配料， ， Ni金 ， D42: ,3Cr13: 。這里以常用 經(jīng)驗公式為例說明。 求車間每次出鋼量 Gst=yftcQst ????8760 = 1000000 8760 5 %x?? = 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。 表 19生產(chǎn)規(guī)模與電爐容量的選擇 N= PGst 式 中： P—— 實際出鋼量 P=Ti(1+fch)； fch—— 超裝系數(shù)為 10～ 20%，取 20%； Ti—— 公稱容量， t； n—— 電弧爐座數(shù)，取 2座。 車間生產(chǎn)能力的核算 Qst=Σ ti(1+fch)ni ytc f?8760 式 中： ni—— 電弧爐座數(shù)，指同一公稱容量爐子的座數(shù) 。 2179。 % = 年良錠設(shè)計產(chǎn)量為 100萬噸，故滿足要求。連鑄機選用兩臺弧形連注機，一般有二機二流、三機三流、四機四流等多種形式。 縮短了熔化時間，提高了生產(chǎn) 率。 改善熱效率，降低電耗。 大電流短電弧，熱量集中，電弧穩(wěn)定，對電網(wǎng)影響小。 相關(guān)技術(shù)：采用新型耐火材料如鎂碳磚、鎂鉻磚、電容鎂磚等和采用水冷爐壁、水冷爐蓋。并采用電極涂層技術(shù)和水冷復(fù)合 電極等措施。 經(jīng)濟效果： 錯誤 !未找到引用源。 水冷爐壁面積可增加到 90％，使耐火材料消耗減少 錯誤 !未找到引用源?？s短了水冷電纜長度，降低點耗 錯誤 !未找到引用源。 出鋼鋼流短而垂直，鋼包壽命可以提高 15％ 錯誤 !未找到引用源。 可縮短冶煉時間，降低電極消耗，生產(chǎn)率可提高 1015％ 還采用了直流電弧爐和計算機控制等。 圖 13 工藝流程簡圖 石灰、英石、礦石 電極 廢鐵 生鐵 爐渣 鋼 水 電極 爐渣 粉料跨 鐵合金庫 散狀料庫 電極庫 烘烤爐 爐子跨存放區(qū) 原料跨 廢鐵生鐵料場 2179。 一個新的電爐煉鋼車間設(shè)計首先應(yīng)根據(jù)車間的生產(chǎn)規(guī)模和鋼種要求合理的確定爐子容量和座數(shù)，然后進行電爐設(shè)計，包括以下內(nèi)容：確定電弧爐的形狀和尺寸，并選擇變壓器的容量和確定合理的電力參數(shù)。 求出爐內(nèi)鋼液和溶渣的體積 錯誤 !未找到引用源。 確定熔煉室的直徑和深度 錯誤 !未找到引用源。 確定爐襯的尺寸和爐殼直徑 錯誤 !未找到引用源。 求出電極直徑 錯誤 !未找到引用源。 電弧爐爐型及其尺寸計算 熔池的形狀和尺寸 熔池最好的形狀是由截頭圓錐和球缺組成的錐球型內(nèi)型 ,爐坡 傾斜角為 45176。這樣的形狀可保證爐料加速熔化，且易砌 筑和修補方便，以及易于保持熔池形狀。 hb為熔池深度 。本次采用 Db =4 hb r1—— 球缺半徑 .r1= 1 625bd h?,因 d1=Db2h2=4hb hb58 =125hb 把上列數(shù)值代入式 (31)中 ,整理后得 : Vb==(m3) 因 1噸鋼液的體積為 ,則 130t鋼液所占容積為 : Vm=80179。 =,假設(shè)溶渣比重為 3,則溶渣占容積為 : Vsg=∴ Vb=Vm+Vsg=+= 于是可求出 : Db=5130mm hb=1039mm h1=208mm d1=3532mm h2=831mm 熔煉室尺寸 熔煉室直徑 Dsm 在鋼液沸騰時 ,為了使爐渣不致沖刷到爐墻上 ,爐坡應(yīng)高與爐門門坎 (也就是爐渣面 ) ,熔煉室直徑 Dsm為 : Dsm=Db+2179。 100=5330mm 熔煉室高度 Hsm 當(dāng)決定熔煉室高度時 ,規(guī)定從爐子加料門坎水平面上 (指金屬門坎而言 )至爐頂拱腳的空間高度為熔煉室高度 .爐襯門坎較金屬門坎水平高出 80～ 100mm. 一般推薦用下列比例關(guān)系 : 對 40t以下的爐子 :Hsm/Db=～ 。 Db=179。 爐壁傾角 223?！?7176。=6176。=,從而可得熔煉室上部直徑 Dsm,t為 : 16 Dsm,t=Dsm+2(Hsm100)tg223。 =5720mm 爐頂 爐頂拱高 h3 爐頂拱高 h3與熔煉室直徑 Dsm的關(guān)系 : ）因爐頂磚材質(zhì)不同而異(91~713 ?smDh 對硅磚或高鋁磚爐頂而言 ,取 h3= 11 6 6 0 0 7 3 399smD m m? ? ? ft 爐頂厚度δ ft是按耐火材料的熱阻計算和實際經(jīng)驗決定的 ,推薦如下 : 對 20t以下的爐 子 δ ft=230mm 對 20t及 20t以上爐子 δ ft=300mm 對 40t以上的爐子 δ ft=350mm 砌爐頂時 ,磚縫小于 2mm,磚與磚高低凹凸差小于 5mm,以“人字形”砌法最為普遍 . 爐頂中央部分距熔池液面的高度 Hcem Hcem=Hsm+h3=2052+592=2644mm 爐殼直徑和爐襯厚度 爐壁 爐壁厚度是指 D，平面上的厚度，即爐壁最大厚度。計算所依據(jù)的條件是爐了在操作末期爐殼被加熱的溫度不得超過、 1500～ 20O℃，以免爐殼變形。 模砂條結(jié)爐壁，耐火層為鎂砂打結(jié)層，其厚度可參考以上經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定。于是可求出爐殼的內(nèi)徑為 : Dsh,i=Dsm+2δ wwl=5330+2179。 32=6464mm 爐底 1)對爐底結(jié)構(gòu)的要求 ○1 能耐溫度的急劇變化； ○2 具有高溫度下抗沖擊的性能和抵抗爐渣沖刷的作用； ○3 有足夠的熱阻，使熔池內(nèi)上下溫度比較均勻。 2)爐底各層的厚度 17 爐底的總厚度應(yīng)由熱量計算來確定，近似等于熔池深度。在此僅就各層厚度的選擇分述如下： ○1 絕熱層 : 10～ 30mm， ○2 砌磚層 : 15～ 20t的爐子 295mm； 25～ 30t的爐子 360mm； ○3 打結(jié)層： 1～ 5t的爐子不厚于 2O0mm； 10～ 30t的爐子不厚于 30Omm 對所設(shè)計的爐子，爐底厚度取為 750～ 800mm。 表 2— 1 爐底厚度推薦 爐子容量 (t) 爐底總厚度 (mm) ～ 6 12～ 50 100～ 200 450～ 500 500～ 750 800～ 1000 加料門及出鋼口的尺寸 加料門尺寸 大于 80t的爐子最好裝兩個加料門，有正門和側(cè)門，一般正門和側(cè)門成 90176。 加料門尺寸應(yīng)便于觀察爐況、修補爐底和爐坡，應(yīng)能使加料機的料斗自由地伸入爐內(nèi)而碰不到爐門柱和爐門拱的襯磚，應(yīng)能順利地取出 破斷的電極，同時應(yīng)能方便吹氧。工作臺至爐門距 離一般為 700mm。 對所設(shè)計的爐子設(shè)兩個加料門，其尺寸為： 爐門寬度 5330179。 =1066mm 出鋼口， 出鋼槽 爐子的出鋼口是一個圓形洞孔或修砌成方形 (或長方形 )，直徑為 120～150mm(有的資料介紹，直徑Φ 150～ 200mm)?！?12176。在保證出鋼到包中的情況下出鋼槽一般應(yīng)短一些好，通常為 1～ 2m，最長不超過 。 18 爐子變壓器功率和電參數(shù)的確定 爐子的變壓器功率 在電弧爐的整個熔煉過程中，各個階段所需要的能量不同，應(yīng)根據(jù)爐內(nèi)的溫度情況，即熱負荷的程度，以及熔煉操作對電能的要求來供給。 確定變壓器功率，應(yīng)考慮兩個方面：每日的生產(chǎn)率應(yīng)最大，單位爐料電能消耗應(yīng)最小。 可用以下經(jīng)驗公式，利用 10噸電爐的變壓器的容量，近似地求得其他噸位電爐所用變壓器的額定容量。 也可以根據(jù)弗178。葉德聶拉爾推薦的經(jīng)驗公式來選擇變壓器額定 (視在 )功率。較小的數(shù)值適用于小容量爐子和用氧冶煉的爐子。功率變大時用電壓來改變，反之用電流來改變。熔化期的平均功率因素要求 cosψ≦ 。 目前電爐煉鋼的發(fā)展趨勢是增大變壓器的能力，采周高功率或超高功率供電技術(shù)，加速爐料熔化，提高電爐的生產(chǎn)能力。 熔化期平 均功率 (取功率系數(shù)為 )： Paver=179。 179。 電壓的級數(shù) 為了熔煉的正常進行，應(yīng)在熔煉的各個期中使用不同的電力及不同長度的電弧，以滿足冶煉工藝的要求。熔化期使用變壓器的全都電力并采用最高階電壓，還原期使用較小電力及較低級的二次電壓，一般不應(yīng)高于 120～ 180V(上限用于大型爐子 )。一般為 : 最高級電壓， V 2O0～ 250 250～ 300 320～ 400 ＞ 400 二次電壓級數(shù) 2～ 4 4～ 6 6～ 8 8～ 18 電壓級數(shù)的一半用高壓繞組三角形聯(lián)接獲得，另一半用星形聯(lián) 接獲得。 )396V 9級 (396/ 3 )229V 3級 (396179。 )286V 11級 (286/ 3 )165V 5級（ 286179。 )207 V 13級 (207/ 3 )119V 7級 (207179。電極直徑應(yīng)當(dāng)有 合適的值，以保證電極上的電流密度在一定范圍內(nèi)。 20 電極直徑可按加下公式?jīng)Q定 : ded=ededK 式中 ： I—— 電極上的電流密度， A Ped—— 石墨電極 500℃時達到電阻系數(shù)，為 10Ω? mm2/m，即 10179。 cm Ked—— 系數(shù)，對石墨電極 Ked=對變壓器功率為 64000KVA，二次電壓為 600V的條件下，電流密度為： I= 331 0 1 0 2 6 1 1 4 323553 3 4 6 6ra tPU ????A (沒考慮過載電流 ) 則可得電極直徑為： ded= 243 0 .4 0 6 3 2 3 5 5 1 0 1 02 .1?? ? ?=≈ 68mm 于是，可以校核這個電極的電流密度為： 232355()4??=8。 電極心圓的尺寸 三相電弧爐上的三根電極是位于等邊三角形的三個頂點上，且對稱地布置在爐子中心的周圍。選定電極心圓直徑的大小時應(yīng)考慮到 :或選得太小，則三根電極靠得很近，爐坡上爐料熔化困難，熔池加熱不易均勻，且爐頂中心的結(jié)構(gòu)強度難于保證，容易損壞，電極把持器上下穢動也有困難。 電極心圓直徑池直徑之比，建議采用如下數(shù)值較為合適： 對所設(shè)計的爐子 ded,c= =179?？砂聪率酱_定 : Led,t=h1+h2+h3+h4+h5+(100～ 150)mm 式中： h1—— 爐子工作空間高度，即從爐底最低點到爐頂最高點， mm； h2—— 爐蓋高度， mm； h3—— 爐蓋上面冷卻器突出部分高度， mm；