100吨交流电弧炉炼钢车间设计

内蒙古科技大学高等职业技术学院毕业设计说明书

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设计题目:100吨交流电弧炉炼钢车间设计

0929302245 学 号:_________________________ 李龙 姓 名:_________________________ 冶金技术2班 专 业 班 级:_________________________

2012 年 05月20号

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毕业设计说明书 ................................................................................................................... - 1 - 文献综述 .................................................................................................................................. 2

1.3现代电弧炉炼钢技术 ............................................................................................... 5

1.4电弧炉炼钢的发展趋势 .......................................................................................................... 6 1.5电弧炉装备技术未来的创新发展 .................................................................................. 6

1.5.2我国正进人电炉炼钢高速发展时期 ................................................................... 7

3.4.1、炉料入炉 ........................................................................................................................... 13 第四章 建设所选电弧炉炼钢工程的必要性和可行性分析 .................................................. 13 电弧炉车间设计 ........................................................................................................................... 18

1.1电炉车间计算 ................................................................................................................ 18

11..1电炉容量和座数的确定 ...................................................................................... 18 1.1.2电炉车间生产技术指标 ...................................................................................... 18

参考文献.................................................................................................................................................. 致谢..........................................................................................................................................................

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摘要

错过了工业革命,我国的钢铁实业一直落后。每一个学子都应该了解钢铁的形成,发展,前景,以及趋势。上个世纪,电弧炉炼钢是如何进入钢铁行业,是谁造就了其建立的伟大之举。相信经融危机的影响早已波及到钢铁行业 ,如何才能高效,合理,环保,绿色的进行生产,这是我们应该关心的话题。电弧炉炼钢技术已有100年的历史,第二次世界大战后电炉炼钢才有较大发展,在最近的20年,电弧炉炼钢技术发展尤为迅速,电弧炉的应用带来了炼钢技术的革命。尽管全球粗钢年产总量的增长速度很缓慢,但以废钢为主要原料的电弧炉炼钢的产量所占的比重却在逐年上升。2001年,电弧炉炼钢占世界钢产量的40%,成为最重要的炼钢方法之一。与高炉铁水炼钢相比,其竞争优势在于投资费用和运行成本。自60年代中期提出电弧炉超高功率概念以来,电弧炉建造趋于大型化、高功率化,出现现了多种新型式的电弧炉。在发展大型电弧炉的过所以,就必须了解交流电弧炉的特点,工作原理,车间布置,未来的必要性,

发展大容量电炉和提高电炉自动化水平,采用大功率静止式动态补偿技术,用水

冷构件代替耐火材料,炉盖第四孔直接排烟与电炉周围密封罩相连接的烟尘净化系统,炉盖第五孔机械化自动化加料系统,电炉使用还原铁比例逐渐扩大,炉外废钢预热,炉内燃料助燃,强化熔池用氧,开发底气搅拌系统和泡沫渣覆盖下的冶炼工艺,从冷却水和废气中回收热能,采用全连铸,发展纤维石墨电极和采用优质高效碱性镁碳炉衬等。

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文献综述

第一章国内外电弧炉炼钢技术的发展概况:

1.1电弧炉发展史:

电炉是在电发明之后的1899年,由法国的海劳尔特(Heroult)在La Praz发明的。它被建在阿尔卑斯山(Alps)的峡谷中,原因是在距它不远处有一个火力发电厂。

电炉的出现,开发了煤的替代能源,使得废钢开始了经济回收,这最好使得钢铁成为世界上最易于回收的材料,也为可持续发展做出巨大贡献。1995年以前,电炉钢比例保持在20%左右,但多数炉型较小,且以模铸为主。1996年以后,在有关部门的引导和支持下,一大批现代化的电炉投产、达产,电炉发展进入新的历史时期,但电炉钢比例一直在16%左右徘徊。2004年以后,电炉钢比例出现新低。电炉炼钢原料以废钢和生铁为主,能量供给以电能为主。我国电力紧缺,短时期内仍难满足国内电炉钢生产用电需求,缺电和限电导致电炉间歇式生产,生产成本更趋升高。

目前转炉与电炉冶炼钢种几乎相同,钢质量差距不大。然而在电弧作用下,电弧区钢液易于吸氮,影响钢水质量,不利于生产氮含量较低的钢种。此外,电炉加热钢水会使熔池少量增碳,也不利于生产碳含量要求低的钢种。同时,废钢中残余元素(Cr、Ni、Cu等)的循环富集,也影响电炉生产高纯净度的钢种。废钢—电炉—钢水与高炉—转炉—钢水两种工艺相比,短流程总能耗仅为长流程的50%。 据预测,我国将在2008~2009年结束工业化中期阶段,钢铁生产和消费将出现拐点,之后钢铁增长速度必将迅速明显减缓。当2020年左右实现工业化后钢铁消费将达到峰值,此后废钢资源将越来越多,而以废钢为主的电炉钢资源的成本优势也将日益凸显。1978 ~ 1998年20年间转炉钢与 电炉钢产量的变化如下:

德 国转炉钢增 2%,电炉钢增102%; 法 国转炉钢减32%,电炉钢增138%; 西班牙转炉钢减27%,电炉钢增119%;

意大利转炉钢不变, 电炉钢增 24%

1.2.1交流电弧炉

现在国外最大容量的交流电弧炉,美国为350t,日本为250t,英国和苏联各为200t,西德为175t。直流电弧炉方面,以日本的130t单电极和法国82, 5t三电极的为最大。在我们国内,迄今为止还没有一台自制的交流超高功率电弧炉,合作生产的百吨级的电弧炉正在进行。江苏省张家港市中外合资的永新钢铁公司自英国引进的二手货70t超高功率交流电弧炉才于1991年6月初以高功率试运行。直流电弧炉方面,自从太原重型机器厂双电极的投产后,西安电磁机械厂在设备上作了改进,增设了磁镜线圈,已

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制成W TD系列、容量为40t以下的双电极直流电弧炉产品,株洲电炉厂也有类似产品,至于有底电极的直流电弧炉,迄未投入工业性生产。由此可以说在国外交流超高功率电弧炉已趋成熟,并向直流电弧炉方向发展。而在国内,交流超高功率电弧炉还刚起步,直流电弧炉也处在初创阶段,相比之下,差距甚大。

电弧炉发展史

1993~2004 年我国电炉钢产量及电炉钢比例的变化

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