冶金工程毕业设计（论文）-年产140万吨连铸坯的电弧炉炼钢车间工艺设计.doc

第 1 页 西安建筑科技大学华清学院 毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书 题 目： 年产 140 万吨连铸坯的电弧炉炼钢 车间工艺设计 院（系）： 材料与冶金工程系 专 业：冶金工程 学生姓名：徐卧龙 学 号：200905020301 指导教师 （签名）：董洁 主管院长 （主任） （签名）： 时 间：2013年 2 月 25 日 第 1 页 年产 140 万吨板坯的电炉炼钢分厂工艺设计 专业：冶金工程 姓名： 指导老师： 摘要 本设计主要是为了阐述当今电弧炉的发展概况以及电弧炉未来发展前景， 结合本专业所学的理论知识，设计年产 200 万吨板培坯的电弧炉炼钢车间，根 据国内外炼钢技术的发展趋势、钢铁产品的发展方向，选择了先进且有较大发 展余地的短流程工艺：原料、废钢超高功率电弧炉LF 炉精炼连铸。通过 产品大纲的确定、电弧炉炼钢的物料平衡与热平衡计算、电弧炉的炉型设计、 连铸设备选择、车间工艺设计及车间总体布置，确定了以两座 120 吨超高功率 电弧炉、两台 LF 精炼炉及两台连铸机为主要生产设备。设计方案以技术新、 效益高为原则，充分体现了先进、灵活、多功能的特点，具备可持续发展性。 提交的内容包括设计说明书一份（含专题和冶金专业相关外文文献译文各一篇） ，电弧炉炉型图、车间平面布置图和剖面图各一张。 关键词： 电弧炉发展，超高功率电弧炉(UHP),EBT，LF 精炼炉，工艺设计 第 1 页 A Design on Electronic Arc Furnace Steel Plant With An Annual Productivity of 200 million tons of slab Speciality:IronSteel Metallurgy Name: Instructor: Abstract This is designed to this development survey of current electric arc furnace eaf future development prospects and combined with the professional theories knowledge, Electric arc furnace steelmaking workshop designed annual output of 2 million tons of slab.according to the domestic and foreign steelmaking technology development trend, steel products, chose the development direction of advanced and have larger development room of short flow process: raw materials, scrap and high power electric arc furnace and furnace refining LF Refining furnace-. Through products outline ascertained, eaf material balance and the thermal equilibrium calculation, eaf furnace type design, equipment selection, workshop casting process design and workshop layout, identified with two 120 tons of high power electric arc furnace, two LF finer and two caster main production equipment. For Design schemes to technology and new and high efficiency for the principle, fully embodies the advanced, flexible, multi-function characteristics, with sustainable development. The content includes the design specifications submitted a (including project and metallurgy professional translation related foreign documents each an article), eaf furnace type figure, workshop layout and section each one. KeyKey words:words: development,UHP-EAF，Steelmaking，LF， process desig 第 1 页 目录 前 言 .7 绪论 .8 电弧炉流程发展的背景.9 炼钢原料：废钢.9 能源消耗.9 环境因素.9 国内外电弧炉技术的发展.9 超高功率电弧炉技术.9 电弧炉炼钢合理供电技术.10 导电横臂技术.10 电弧炉电极自动控制技术.10 直流电弧炉技术.10 泡沫渣技术.10 电弧炉偏心炉底出钢技术.11 电弧炉底吹搅拌技术.11 我国电炉钢发展前景.11 电炉钢产量.11 废钢替代品.11 装备水平和工艺特点.12 节能减排技术.12 我国电弧炉炼钢存在的问题.12 结语.13 1 电弧炉炼钢车间的设计方案 .13 1.1 电炉车间生产能力计算.13 1.1.1 电炉容量和台数的确定.13 1.1.2 电炉车间生产技术指标.14 1.2 电炉车间设计方案.15 1.2.1 电炉炼钢车间设计与建设的基础材料.15 1.2.2 电炉炼钢车间的组成.15 1.2.3 电炉各车间的布置情况.16 2 产品性能及冶炼要点 .16 2.1 Q235B 的物理性能.16 2.2.1 原料的分类保管要求.17 2.2.2 配料的原则与方法.18 2.2.3 装料.18 2.2.4 送电.19 第 1 页 2.2.5 熔化期的操作.19 2.2.6 氧化期的操作.19 3 电弧炉炼钢物料平衡和热平衡 .20 3.1 物料平衡计算.20 3.1.1 计算所需原始数据.20 3.1.2 物料平衡基本项目.23 3.1.3 计算步骤.23 3.2 热平衡计算.36 3.2.1 计算热收入Qs.37 3.2.2 计算热支出Qz.39 4、超高功率电弧炉炉型设计计算 .42 4.1、电炉容量和座数的确定.42 4.2、超高功率炉型设计.43 4.2.1、熔池的形状和尺寸.44 4.2.2、熔化室尺寸.45 4.2.3、炉衬及厚度（）的确定.46 4.2.4、炉壳及厚度z.47 4.2.5、炉门尺寸的确定.47 4.2.6、偏心炉设计.48 4.3、水冷挂渣炉壁的设计.50 4.4、水冷炉盖.51 5、电弧炉电气设备的计算和选择 .52 5.1、变压器功率和电参数的确定.52 5.1.1、变压器功率的确定.52 5.1.2、电压级数.53 5.1.3、电极直径（d电极）.53 5.1.4、电极心圆直径（d三极心）.54 5.2、短网的设计.55 6、炉外精炼技术 .57 6.1、炉外精炼的基本原理.58 6.1.1、真空碳脱氧.58 6.1.2、真空去气.59 6.1.3、氩气的精炼作用.60 6.2、钢包精炼法.61 6.2.1、LF钢包精炼.62 6.2.2、真空吹氩脱气法（VD法）.63 7、电炉炼钢车间烟气净化系统的设计 .65 7.1、烟气特征.65 7.1.1、烟气成分.65 7.1.2、烟气温度.65 第 1 页 7.1.3、烟气量.65 7.2、烟尘性质.66 7.3、烟气净化方法的选择.67 7.4、烟气净化系统的设计.67 7.5、烟气净化系统的主要设备.68 7.5.1、烟气收集设备烟罩.68 7.5.2、烟气冷却设备.68 7.5.3、除尘设备.69 7.5.4、抽气设备（抽烟机）.69 8 电弧炉炼钢车间工艺布置 .71 8.1 原料跨.71 8.1.1 原料跨的宽度.72 8.1.2 原料跨总长度确定.72 8.2.炉子跨整体布置.73 8.2.1 炉子跨工作平台高度.73 8.2.2炉子的变压器室和控制室.73 8.2.3 电弧炉出渣和炉渣处理.73 8.2.4炉子跨的长度、跨度、高度.73 8.3 钢包回转台的布置.74 8.3.1 其他布置.74 8.4 连铸跨.75 8.4.1 总体布置.75 8.4.2 连铸机操作平台的高度、长度、宽度.75 8.4.3 连铸机总高和本跨吊车轨面标高.75 8.4.4 连铸机总长度.76 8.5 出坯跨.76 8.5.1总体布置.76 8.6 备注.77 9 车间主要设备的选择 .78 9.1 电弧炉主要设备选择.78 9.1.1 校核年产量.78 9.1.2 电极.79 9.2 精炼炉设备选择.79 9.3 连铸设备选型.80 9.3.1钢包允许的最大浇注时间.80 9.3.2 拉坯速度.81 9.3.3 连铸机的流数.82 9.3.4 弧型半径.83 9.4 连铸机的生产能力的确定.83 9.4.1 连铸浇注周期的计算.83 9.4.2 连铸机作业率.84 9.4.3 连铸坯收得率.84 9.4.4 连铸机生产能力的计算.84 第 1 页 9.5 中间包及其运载设备.86 9.5.1 中间包的形状和构造.86 9.5.2 中间包的主要工艺参数.86 9.5.3 中间包运载装置.87 9.6 结晶器及其振动装置.88 9.6.1 结晶器的性能要求及其结构要求.88 9.6.2 结晶器主要参数选择.88 9.6.3 结晶器的振动装置.89 9.7 二次