250mm以上，水冷炉壁面积占炉壁总面积的80%～90%，本设计取85%。 S= 85%S炉壁=85%??D熔?H1=27.686m2

3） 冷却水流量和流速及水冷管内径的确定：

?qin?qout (4.14)

qoutS?G水?C水（?t出-t进） (4.15)

G水?2?D?V水?3600??水 (4.16) n水4V水?V临界，当V水?V临界时，D为最大直径；

?50.2?V临界??10?q?Dout??1.25 (4.17)

式中，G水——冷却水流量；

t出、t进——冷却水流出和流入时的温度，进出水温差为5～8℃，本设计取5℃；

D——水冷管内径； V水——冷却水流速； n水——水冷件块数；本设计取12块

当临界水流速时，求得：G水=500m3/h；D=59mm；V水=5.9m/s 4.1.5 电弧炉主要技术参数

表4.3 电弧炉主要技术参数

项 目 炉型 电炉炉壳直径 单 位 mm 参 数 超高功率电弧炉 6230 电炉额定出钢量 t 58 电炉最大容量 留钢量 出钢方式 电炉变压器额定功率 电炉变压器二次电压 电极横臂 电极直径 电极心圆直径 电极行程 自动 电极提升速度 手动 电极下降速度：自动 出钢 电炉倾斜角度 出渣 电炉倾动时间：出钢 炉盖旋转角度 炉盖旋转时间 炉盖提升时间 炉子倾动方式 t t MVA V mm mm mm mm/s mm/s mm/s ° ° s ° s s 120 21 EBT 70+20% 618 水冷导电铝合金 ? 600 ? 1570 4200 110～150 110～300 100 8～10 10 7 70 6～8 4 全液压 炉盖提升行程 4.1.6 连续加料装置的设计

mm 600 如图4.1 所示，Consteel 可以实现连续加料，连续预热废钢、生铁、预还原铁矿等金属料，同时可以减少烟尘排放量。设备结构与传统交流炉相比没有无大的差异其 工艺应用于交流炼钢电弧炉。

图4.1 Consteel加料系统

它从废场或铁路货车，废料放在电荷转移机，通过送料输送输送自动连续从电炉的炉壳部分的废料炉电极侧，并始终在炉中保持一定数量的钢。同时，电炉烟气通过预热炉预热段，不断对预热进行预热，使电弧可以直接加热钢水。通过直接熔融熔融钢废料，运行平稳，对电网影响不大，减少变压器容量，节约能源。

根据电弧炉生产能力以及炼钢厂场地状况本设计采用水平高架配置方式连续送料系统（图4.2）

图4.2 水平高架配置式连续送料系统

4.2 钢包尺寸的设计

本设计根据轴承钢的生产工艺要求，炉外精炼采用LF+VD的工艺路线。（500～700）mm是LF要求钢包净空高度， （800～1000）mm是VD要求钢包净空高度，因此，本设

计取净空高度为800mm。

（1）包容纳的钢水量。设钢包的额定容量为P(t)，一般考虑应10%的过装余量，则钢包内钢水实际容量为:

P + 0.1P = 1.1P = 1.1×50 = 55t （4.18）

（2）钢包内渣量。出钢时一般会有少量的炉渣随钢水倾入钢包内；考虑到炉外精炼时会造渣，本设计炉渣量取钢水量的5%。即渣量为：

1.1P×0.05 = 55×0.05 = 2.75t (4.19)

（3）钢包的容积。容积根据钢包实际容纳金属液与熔渣量来计算。钢液比容取0.14m3/t，熔渣比容取0.28m3/t。因此，钢与渣的总体积即钢包的容积应为：

0.14×1.1P+0.28×0.05×1.1P=0.14×55+0.28×2.75=8.47m3 (4.20) 取D/H=1，锥度=15%，则钢包下部直径：

DH?D?0.15H?0.85D (4.21)

钢包的容积按圆锥台计算：

HπD2πDH2πDDHV?(??) (4.22)

3444整理得：

V?0.673D3 (4.23)

将钢包容积8.47m3代入得： D=2.65m

故有 H=D=2.65m,DH?0.85D?2.25m。又因净空高度Hk=0.8m，锥度是15%，即钢包上口内径D0=2.65+0.8×0.15=2.77m；H0=2.65+0.8=3.45m。

（4）钢包砖衬的厚度。钢包砖衬包括保温层（外层）与耐火工作层（内层），一般砌筑总厚度100～250mm。工作层砌筑有多种形式，除列入标准的钢包衬砖砖型外，可针对专用钢包桶依据其锥度、直径、高度等参数设计专用砖衬，则砌筑工作更为方便顺利，砌

筑质量也较高。

钢包包壁砖衬厚度约等于： Jb?0.07D0 (4.24) 式中 Jb——钢包内壁厚度（上下厚度一致），mm D0——钢包上部内径，mm 得Jb?194mm,本设计取Jb?200mm 钢包底砖衬的厚度Jd

Jd?0.10D0 (4.25)

得Jd?277mm，本设计取Jd?280mm 钢包外壳。

一般用下面两个公式计算钢包壳壁和壳底厚度。δb?0.01D0 (4.26) δd?0.012D0 (4.27)

δb——钢包壳壁厚，mm；

d——钢包壳底厚，mm； D0——钢包上部内径，mm

得出，δb=27.7mm，本设计取δb=28mm

δd=33.24mm，本设计取δd=34mm 综上，钢包的尺寸如下：

外壳内高：H1?H0?Jd?2.91m

δ