电弧炉炼钢车间设计

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1、 电 弧 炉 炼 钢 车 间 设 计 冶 金 工 程 学 院 ： 王 超时 间 ： 2009.4 12.4 电 弧 炉 车 间 各 部 分 工 艺 布 置 一 、 原 料 跨 二 、 炉 子 跨 三 、 出 钢 、 浇 注 跨 根 据 车 间 的 生 产 规 模 、 车 间 的 组 成 、 各项 作 业 系 统 的 工 艺 流 程 、 车 间 的 布 置 、 厂 房 尺寸 、 各 跨 间 设 备 的 数 量 及 布 置 、 合 理 的 运 输 方式 等 。原 则 ： 各 工 艺 互 不 干 扰 ； 物 料 流 向 顺 行 ； 运 输 路 线 畅 通 ； 满 足 生 产 需 要 ， 留 有 发

2、展 余 地 。 一 、 原 料 跨 1、 原 料 供 应 特 点 电 弧 炉 炼 钢 原 料 主 要 包 括 废 钢 、 DRI、 HBI、 生 铁 、 合 金材 料 、 造 渣 材 料 、 脱 氧 剂 及 电 极 等 。 电 弧 炉 车 间 原 料 供 应 特点 ： (1)主 要 原 料 为 固 体 冷 料 ； (2)合 金 料 种 类 较 多 ； (3)废 钢 的 种 类 也 比 较 杂 ； (4)造 渣 材 料 质 量 要 求 严 格 。 因 而 ， 电 弧 炉 车 间 供 料 工 作 比 转 炉 车 间 复 杂 。 2、 原 料 系 统 的 功 能 原 料 跨 间 的 任 务 ： 储

3、存 冶 炼 所 需 物 料 ， 并 且 有 一 定 的 储存 量 ， 确 保 电 弧 炉 生 产 的 连 续 性 。 在 原 料 供 应 系 统 中 ， 除 应 有 符 合 储 存 量 需 求 的 场 所 和 容器 外 ， 还 须 设 置 按 工 艺 要 求 的 加 工 、 称 量 与 烘 烤 设 备 。 原 料 储 量 计 算 式 ：储 存 量 (t) 材 料 单 耗 (t/t) 日 产 钢 量 (t/d) 计 划 储 存 天 数 (d) 炼 钢 原 料 的 计 划 储 存 天 数 见 下 表 ： 序 号 原 料 名 称 储 存 天 数 1 生 铁 57 2 外 购 废 钢 53 本 厂 返

4、 回 废 钢 1520 4 铁 合 金 575 铁 矿 石 576 石 灰 2 7 萤 石 578 镁 砂 57 3、 原 料 跨 间 工 艺 布 置 按 生 产 规 模 的 大 小 ， 电 弧 炉 车 间 的 原 料 跨 间 有 不 同 的 不 知形 式 ：(1)车 间 主 厂 房 内 设 原 料 跨 、 炉 子 跨 、 浇 注 (连 铸 )跨 和 精 整 (储坯 )跨 ， 构 成 平 行 的 跨 间 ， 适 用 于 生 产 能 力 较 小 的 车 间 ；(2)同 意 主 厂 房 将 原 料 跨 分 为 废 钢 跨 和 散 装 料 储 备 、 供 应 跨 ，如 下 图 所 示 ， 该 布 置

5、 适 用 于 原 材 料 用 量 大 的 现 代 大 、 中 型电 弧 炉 车 间 。(3)废 钢 储 存 与 配 料 跨 间 单 独 建 立 ， 独 立 于 炼 钢 、 浇 注 (连 铸 )主 厂 房 之 外 。 这 个 独 立 的 跨 间 距 离 主 厂 房 不 远 ， 有 轨 道 连同 ， 方 便 物 料 的 转 运 。 合 金 料 、 散 装 料 单 独 在 一 跨 间 的 布 置 剖 面 图 二 、 炉 子 跨1、 电 弧 炉 在 跨 间 的 平 面 布 置 分 为 纵 向 布 置 和 横 向 布 置当 选 用 炉 子 较 小 或 年 产 量 10万 吨 /年 的 车 间 可 以 采

6、 用 纵 向 布置 ， 浇 铸 场 地 布 置 在 同 一 跨 内 ；当 容 量 20吨 或 台 数 大 于 2台 以 上 时 ， 则 多 采 用 横 向 布 置 ； 电炉 位 于 炉 子 跨 与 出 钢 浇 铸 跨 间 交 界 处 为 典 型 布 置 形 式 ；容 量 30吨 以 上 ， 只 有 单 台 电 炉 ， 且 没 有 发 展 产 量 的 计 划 时 ，也 可 以 考 虑 纵 向 布 置 ；原 则 上 无 论 是 哪 种 布 置 ， 炉 子 应 尽 量 靠 近 变 压 器 房 ， 以 缩 短二 次 导 线 长 度 ， 降 低 功 率 损 耗 ； 散 状 料 堆 放 区 合 金 库 合

7、 金 料 烘 烤 室 散 装 料 烘 烤 室 连 铸 操 作 室 重 型 废 钢 轻 型 废 钢中 型 废 钢 返 回 废 钢 电弧炉 变压器 室 24000 24000 30000 30000 原料跨 电炉跨 连铸跨 精整跨 180000 耐 火 材 料 存 放 区 电弧炉 变压器 室 电 弧 炉 操 作 室电 弧 炉 操 作 室 供 气 室 精 炼 炉 变压 器 室 中 间 包 烘 烤中 间 包 烘 烤 推 坯 机 切 割 区拉 矫 区 铸 坯 堆 放 区 出 坯 操 作 室 连 铸 机 维 修 区 至 轧 钢 厂 铸 坯 堆 放 区 供 气 室 精 炼 炉 变压 器 室 休 息 室 中

8、间 包 维 修 区 拉 矫 机 及 切 割 机维 修 区 结 晶 器 及 二 冷 段 维修 区 炉 体 炉 盖 修 砌 区 精 炼 设 备 维 修 区 精 炼 操作 室 精 炼 操作 室 休 息 室连 铸 操 作 室 中 间 包 烘 烤中 间 包 烘 烤 切 割 区拉 矫 区 休 息 室 推 坯 机 出 坯 操 作 室铸 坯 堆 放 区 钢 包 烘 烤 区 钢 包 维 修 区 2、 炉 子 在 车 间 内 垂 直 方 向 的 布 置 A地 坑 式 (见 图 a1、 a2、 a3) B高 架 式 (见 图 b1、 b2) 图 a1 图 a2 图 a3 图 b1 图 b2 3、 炉 子 变 压 器

9、 室 与 控 制 室4、 出 渣 与 炉 渣 处 理5、 炉 子 跨 间 的 长 度 、 跨 度 与 高 度 见 图 c及 表 散 状 料 堆 放 区 合 金 库 合 金 料 烘 烤 室 散 装 料 烘 烤 室 连 铸 操 作 室 重 型 废 钢 轻 型 废 钢中 型 废 钢 返 回 废 钢 电弧炉变压器室 24000 24000 30000 30000 原料跨 电炉跨 连铸跨 精整跨 180000 耐 火 材 料 存 放 区 电弧炉变压器室 电 弧 炉 操 作 室电 弧 炉 操 作 室 供 气 室精 炼 炉 变压 器 室 中 间 包 烘 烤中 间 包 烘 烤 推 坯 机 切 割 区拉 矫 区

10、 铸 坯 堆 放 区 出 坯 操 作 室连 铸 机 维 修 区 至 轧 钢 厂铸 坯 堆 放 区 供 气 室精 炼 炉 变压 器 室 休 息 室 中 间 包 维 修 区 拉 矫 机 及 切 割 机维 修 区 结 晶 器 及 二 冷 段 维修 区 炉 体 炉 盖 修 砌 区 精 炼 设 备 维 修 区 精 炼 操作 室 精 炼 操作 室 休 息 室连 铸 操 作 室 中 间 包 烘 烤中 间 包 烘 烤 切 割 区拉 矫 区 休 息 室 推 坯 机 出 坯 操 作 室铸 坯 堆 放 区 钢 包 烘 烤 区 钢 包 维 修 区 炉子间厂房高度计算 图 炉 子 跨 间 尺 寸公 称 容 量 ， t

11、跨 度 ， m 吊 车 轨 面 标 高 ， m 平 台 高 度 ， m5 1821 9 纵 向 布 置地 坑 式10 2124 920 1821 14 4 横 向 布 置高 架 式30 21 14 16 4550 24 17 18 7 横 向 或 纵 向 布 置 的 跨 间 ， 桥 式 起 重 机 吊 起 的 最 高 工 作 点是 电 炉 接 装 电 极 时 吊 起 的 高 度 。 电 极 的 长 度 由 电 炉 炉 体 结 构而 定 ， 如 50吨 炉 子 电 极 长 度 一 般 要 在 电 极 把 持 器 降 至 最 低 点时 与 炉 门 坎 距 离 基 础 上 加 900 ； 由 此 吊

12、 车 的 轨 面 标 高 ： hL1+ L2+ L3+ L4+ L5 +L6;式 中 ：L1起 重 机 吊 钩 极 限 尺 寸 ， ；L2调 换 电 极 用 吊 具 长 度 ， 700-1000 ；L3需 吊 电 极 的 长 度 ， ； 见 表 12 5；L4余 量 300 ； L5电 极 把 持 器 顶 端 降 至 最 低 位 置 时 与 炉 门 坎 平 面 距 离 ；L6炉 门 坎 平 面 距 离 车 间 处 距 离 ， ； 三 、 出 钢 、 浇 注 (连 铸 )跨 间1、 出 钢 浇 注 设 计 根 据 生 产 能 力 ， 工 艺 流 程 等 来 确 定 ， 当 设 有 炉 外 精 炼

13、 设备 时 ， 一 般 设 单 独 出 钢 跨 间 ， 在 此 设 置 炉 外 精 炼 设 备 。 浇 铸 方 式 根 据 产品 大 纲 确 定 ， 当 冶 炼 的 品 种 不 适 宜 采 用 连 铸 时 ， 采 用 模 铸 ， 还 需 要 设 置单 独 的 模 铸 作 业 区 。 连 铸 与 模 铸 并 举 ；2、 凡 新 建 电 炉 或 改 建 电 炉 应 该 尽 量 考 虑 采 用 连 铸 。 除 了 满 足 主 要 设 备 布置 以 外 ， 还 需 要 设 置 钢 包 与 中 间 包 烘 烤 、 砌 筑 、 修 砌 区 、 连 铸 机 设 备 维修 或 模 铸 铸 模 的 烘 烤 、

14、帽 头 的 准 备 、 备 件 暂 存 等 工 序 ；3、 布 置 上 出 钢 浇 注 与 电 炉 同 跨 的 纵 向 布 置 场 地 拥 挤 、 劳 动 条 件 差 ， 因 此大 中 型 转 炉 应 尽 量 采 用 横 向 布 置 。 出 钢 和 浇 注 分 别 在 相 邻 平 行 的 跨 间 或 相 邻 但 垂 直 的 跨 间 较 适 合 连 铸 布 置 方 式 ；4、 在 跨 间 尺 寸 上 ， 在 中 小 型 模 铸 跨 间 跨 度 可 以 参 考 资 料 ， 但 具 体 设 计 时还 要 按 设 备 布 置 需 要 而 定 ， 一 般 出 钢 跨 横 向 布 置 时 跨 度 为 18m,浇 铸 跨 为24m;