六盘水师范学院本科生毕业设计
ABSTRACT
The short process of electric furnace steelmaking plant has advantages in investment, energy saving, environmental protection and so on in the area. Electric furnace steel is the development trend of metallurgical industry, exist in the China Iron and steel industry of equipment of aging, ordinary steel overcapacity, production efficiency low lack high quality steel products quality, production capacity weak, coupled with the lack of resources of China's steel scrap EAF steel than has been at a low level, compared to the Western mainly produce steel there is still a certain gap. With high power and ultra high power electric arc furnace, refining, the accumulation of continuous casting and rolling, and a series of technical development and social availability of steel scrap for direct reduction technology development, rapid development of out of furnace refining technology development, the development of electric power industry, electric arc furnace production costs will drop, the relative, national energy, resources and environmental standards, to further improve the management and strengthen, EAF steelmaking has more broad space for development, in steel production growth momentum than electric furnace steel will not change. Through the domestic and foreign electric furnace shop design literature, read the books, and to the teacher to ask for the completion of the design. Formulation of product outline; furnace, refining, continuous casting, the material balance and heat balance calculation; then the burden calculation, calculation and selection of appropriate equipment function; final released type and electric furnace workshop layout.
Keywords:electric arc furnace; plant design; ultra-high power; continuous casting; furnace
outer
refining.
2
六盘水师范学院本科生毕业设计
1 概述
1.1 钢铁工业现状
钢铁是使用最广泛的金属材料，人用金属，钢铁占90%以上。没有钢铁，人们不能活，生产或其他活动中使用的工具和设施也都是用钢制的。钢铁生产往往是衡量一个国家的工业化水平和生产能力的重要标志，钢铁产品的质量和品种，对国民经济和其他工业部门的产品质量，有很大的影响。
转炉炼钢转炉炼钢的主要原料是高炉冶炼，多数情况下，高炉的主要原料是铁矿石。锭坯或铸坯转炉生产的产品是，他们不是最终产品，必须由各种类型和规格的钢板、钢、管等最终产品的轧制生产，提供市场。因此，氧气转炉不能独立存在，它必须首先炼钢，轧制，和其他辅助原料生产和供应系统，钢铁生产的组合组成，我们称这种生产方式为钢铁企业。电弧炉炼钢是炼钢的主要原料，或直接还原铁及其制品，其产品仍为锭或坯，需要通过滚压机轧制成最终产品，为市场需求。在这种情况下，作为一个成品钢的生产单位，往往由钢和钢的2个部分，我们说这样的生产模式，电炉钢。随着电弧炉的高功率和超高功率，精炼，连铸连轧和一系列的技术开发和社会的废料资源充足的积累，显示了强劲的发展势头，由于资源和环境的影响“废电弧炉连铸-轧钢生产过程，与传统的钢铁企业相比，这种新型电弧炉钢米尔斯也被称为短流程。电炉炼钢产品主要有轴承钢、不锈钢等。
1.2 电弧炼钢厂
近年来，电弧炉炼钢在全球的不断发展，电弧炉钢在世界钢铁生产中所占的比重越来越。电弧炉炼钢厂的废料为原料，或直接还原铁的一部分，构成部分的冶炼通常是一个高功率或超高功率电弧炉和炉精炼设备，如炉和一个连续铸造机，钢坯热交付到下一个滚动汽车直接轧制生产。由此我们可以看出，电炉炼钢厂具有结构紧凑、投资的优势，建设周期短，节约能源消耗，改善环境污染，劳动生产率优势，具有年产钢可以从百万吨到数百万吨，品种种类繁多，从普通碳钢高质量合金钢。与传统的钢铁企业相比，规模小，过程相对短，也被称为“短流程”
在我国电弧炉钢产品有优质钢材、合金钢、钢等特殊用途。在特殊钢厂，由于品种
1
六盘水师范学院本科生毕业设计
和质量要求，冶炼和加工技术更为复杂，还需要设置炉精炼炉、真空炉、电渣炉等多种类型的设备，满足不同种类的钢生产的需要。
钢水浇铸方式的选择：在冶炼钢和生产规模适宜的条件下，应在连铸选择方案、炼钢、铸造、锻（轧）相比于传统的生产工艺，连铸具有一系列的优点：
1）金属产量可提高10% 15%；
2）采用连铸生产工艺，降低能耗25%至50%； 3）节省基础设施投资40%；
4）促进生产过程自动化，扩大和提高钢材质量，钢坯。
连铸坯生产的技术和经济效益显著，连铸技术的发展是炼钢和铸造工艺的重大变革，以及后续工序的衔接，提高生产率，降低能耗，各种新技术也都是因为水平连铸的提高而得以实现的：通过连铸连轧、铸坯热送、热装、连铸坯直接结扎。
1.3 炼钢厂生产规模与物料平衡
1.3.1 炼钢厂生产规模与产品大纲
钢厂（车间）的生产规模是指合格的连铸坯质量的数量。对于一个车间，还应区分其“生产能力”和“实际（或计划）输出”，当设备正常运行，没有意外事故的外部因素，两者实际上是相同的。
炼钢厂的产量是由该工厂的炼钢生产所决定的。根据工厂的产品计划，该厂的产品产量，品种和规格的产品，如各种参数，以确定加工工艺和加工设备类型，再根据工艺的要求，以确定的炼钢车间应提供铸坯质量和截面形状和大小，根据不同的钢材等级要求提供的板坯数量（吨），这通常是一个产品的生产车间的概述。
炼钢车间的设计应该首先制定车间生产计划（或计划的产品设计，清单的钢铁，冶炼钢铁有一些工具的代表，钢铁产量占总产量的比例。以这种方式，产品种类，生产，和生产车间的比例明确表示。 1.3.2 炼钢厂的物料平衡
炼钢厂（车间）生产物料平衡是指进入车间的原材料（月消耗量或年消耗量，公斤或吨），用一段时间来生产合格钢坯数量，排出渣，工业废物的量和排放量和回收的烟尘量的平衡计算。它是一个车间的投入和产出之间的关系。炼钢过程中，消耗的原材料
2
六盘水师范学院本科生毕业设计
对金属材料的量（废料和铁水）是最大的，所以在物料平衡应是金属材料的平衡。
表1.1 超高功率电弧炉熔炼主要经济技术指标
项 目 冶 炼 周 期 冶 炼 电 耗 石墨电极消耗量 单位功率水平 电炉的公称容量
单 位 min/炉 kw·h/t kg/t kv·A/t t
主要经济技术指标 40 ～ 70 250 ～ 400 AC:<3；DC:<1.5 700 ～ 1000 60 ～ 150
车间物料平衡计算的意义：
1）的大小的输入和输出任务的一个一定规模的生产车间，即，数量的概念店的吞吐量。从这一点，我们可以选择各种原材料的输入，成品和废产品的输出应使用在运输方式。计算出的运输量和任务的大小也是设计布局和运输的基础。 2）由原材料贮存、贮存容器或贮存区所消耗的材料的量。
3）选择好或坏的指标是一种直接反映经济的设计是否合理，特别是金属材料的消耗和金属在生产过程中的一部分，可以展示设计过程中的先进性，金属含量的利用率。
1.4 炼钢车间设计的内容
炼钢车间的设计一般应包括以下基本内容：
车间工艺设计；车间机械设备设计；电源设备设计，电信系统设计，照明设计；供水和排水（包括污水处理）的设计；通风及局部加热，通风设计；厂房及设备基础及其他结构设计；
车间工艺设计的任务。具体地说，设计任务的过程是设计任务书的基础，为下面的内容完成更详细的设计和计算，编写本书的设计，绘制相应的图纸：
（1）制定详细的产品计划（产品概要）； 2）根据不同的钢制生产工艺方案；
3）主要设备的选型，确定设备的数量、型号等； 4）选择各种辅助设备，对设计过程中的非标设备要求； 5）设计并绘制车间工艺平面布置图，并将部分图；
3
六盘水师范学院本科生毕业设计
6）水、电、热、土木工程、通风、照明、设备制造及一般布局及交通等专业设计； 7）计算原材料的消耗量，计算炼钢和铸造生产工艺的技术经济指标； 8）编制劳动定额计划；
9）对连铸板坯生产成本的计算和成本计算的技术资料，并提出了技术和经济分析所需的数据。
本设计主要解决工艺设计。一般来说，是制定产品方案，确定的主要过程，选择的主要生产设备（电炉、精炼设备、铸造设备、每跨需要一些重型设备）进行了鉴定，解决了生产车间各部分的布局问题（主要指电炉、精炼过程设备，铸造设备布局），绘制植物配置图、剖面和电弧炉炉型的人物，会计的主要经济技术指标的车间。
2 设计方案的确定
2.1 产品大纲的制定
2.1.1 产品大纲
（1）冶炼钢种 主要钢种：轴承钢
其他钢种：碳素钢、合金结构钢、冷镦钢、碳素工具钢 （2） 代表钢号成分。见表2.1。
表2.1 代表钢号成分
成分 C 1.00~1.10 ≤0.22 0.27~0.34
Si Mn P ≤ 0.025 ≤0.35~0.45
S Cr 0.9~1.20
牌号 GCr9（轴承钢） Q235（碳素钢） 30Mn2（合金结构钢）
ML15（冷镦钢）
0.15~0.35 0.25~0.45 ≤0.3
0.3~0.8
0.17~0.37 1.40~1.80
0.13~0.18 0.15~0.35 0.3~0.6 ≤0.35
≤0.4
≤0.035
≤0.035 ≤0.030
T7（碳素工具钢） 0.65~0.75
（3）各钢种代表钢号、产量以及产量比 （%）。见表2.2 。
表2.2 各钢种代表钢号、产量以及产量比 单位：万吨 钢 种
代表钢号
4
产量 产量比(%)