年产100万吨钢坯锭电炉炼钢车间初步设计样本.doc
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1、目 录摘 要IIIAbstractIV第一章 新建电炉炼钢车间可行性分析11.1 序言11.2 市场需求21.3 冶金资源21.4 贵阳交通和地理位置41.5环境保护4第二章 产品方案、车间生产能力确实定和全厂金属平衡52.1产品方案确实定52.2车间生产能力确实定72.3金属平衡图8第三章 电弧炉炉型、变压器功率及电参数设计103.1 70t电弧炉炉型选择及尺寸计算103.2 耐火材料及炉壳设计123.3变压器功率和电参数设计133.3.2电压级数143.3.3电极直径15第四章 电炉物料平衡及热平衡计算174.1 物料平衡计算175.2 热平衡计算444.3误差分析49第五章 关键隶属设备
2、选择及其关键工艺参数计算505.1 炉外精炼设备选择505.2浇注方法选择515.3连铸机分类和选择525.4车间各跨区尺寸及关键隶属设备52第六章 环境保护566.1 电炉炼钢厂污染特点566.2 烟气净化方法选择56参考文件58致 谢59附 录60附录一:70t电弧炉剖面图(A2图)60附录二:车间平面工艺部署图(A1图)60 年产100万吨钢坯(锭)电炉炼钢车间初步设计摘 要世界电炉钢产量不停增加,总产量占整个粗钢产量1/3,但中国现在面临自1990年以来第二次逐年下降局面。所以,针对中国现在废钢及电力紧缺现实状况,从全球可连续发展和使中国由钢铁大国变为钢铁强国战略出发,现在国家应经过宏
3、观调控,扶持中国电炉钢发展,引导钢铁企业对发展中国现代电炉炼钢步骤进行第二轮投资。本设计依据这些情况并结合贵州地域市场需求、废钢资源、生铁资源、电力资源、水资源、交通运输、环境保护等多方面提出在贵州地域兴建年产100万吨钢坯(锭)电炉炼钢车间可能性并作了可行性分析,在此基础上进行了电炉车间初步设计。关键内容有:产品方案、车间生产能力确实定、全厂金属平衡图绘制;电炉炉型设计、变压器功率及关键电参数计算;物料平衡和热平衡计算;车间关键隶属设备选择、计算;环境保护;电炉炉型砌砖图和车间平面工艺部署图等。关键词:电炉 钢坯 设计Yearly produces 1,000,000 tons billet
4、s (spindle) the ectric steelmaking workshop preliminary designAbstractWorld EAF steel production is growing, the total crude steel production output of 1 / 3, but is currently facing our country since 1990, an annual decline in the second situation. Therefore, in view of the current shortage of scra
5、p steel and electricity status quo, from a global sustainable development and to make our country into a great power by the Iron and Steel Iron and Steel strategic power, the current macro-control by the State to support the development of Chinas electric furnace steel to guide the iron and steel en
6、terprises development of modern electric furnace steelmaking process the second round of investment.The design under these circumstances and with the Guizhou region metallurgical resources, market demand, transportation, environmental protection, and so propose the construction of the Guizhou region
7、 with an annual output of 1,000,000 tons steel billet (ingot) electric furnace steel-making workshop and the possibility of a feasibility Analysis, on the basis of a preliminary design of the electric furnace workshop. Elements include: product programme, workshop production capacity of the determin
8、ation of the entire plant metal balance plan rendering; EAF furnace design, power transformers and major electrical parameters of the calculation; material balance and the heat balance calculation; workshop principal subsidiary equipment selection, Calculation, environmental protection, electric fur
9、nace furnace bricklayer map and layout of workshop process, such as plane.Keywords:Electric Arc furnace, Billets ,design第一章 新建电炉炼钢车间可行性分析1.1 序言 自上世纪中叶至今,尽管转炉炼钢技术取得了长足进步,但世界电炉钢百分比不停增加,从1950年增加到33.8%。 电炉钢百分比增加,关键是因为跟高炉转炉长步骤相比,电炉炼钢含有固定投资小,消耗铁矿石、焦炭、水等资源少,占地面积小,可比能耗低,对环境污染少,工厂可靠近资源产地及市场,开启及停炉灵活等优点,符合全球可连
10、续发展要求。本世纪前四年,世界上年产钢500万吨以上关键产国家各国粗钢产量稳步增加,电炉钢百分比不一样国家有增有减,总体上有所降低,从至电炉钢百分比从35%下降到33.1%。即使粗钢产量增加快速,但世界电炉钢百分比从33.1%上升至33.8%。来,中国在现代电炉步骤和电炉工程技术方面取得了长足进步,关键表现在以下多个方面:第一,中国实现了电炉炉容大型化,形成了电炉炼钢炉外精炼连铸或电炉 炼炉外精炼连铸连轧先到话电炉步骤群体。1992年中国电路基础上式小炉子,平均炉容为4.6吨/台。现在中国有60-150吨大炉子36台,打电炉产钢量约占电炉总产量61%。大电炉采取优异、集约技术,能够实现高电压、
11、长弧、低电流操作,步骤合理、生产效率高、消耗低。第二,中国电炉炼钢生产技术经济指标大幅度提升,不少钢厂在冶炼周期、电耗、利用系数、生产率等方面已经进入国际优异甚至国际领先行列。电炉冶炼技术进步,促进了中国电炉钢生产规模扩大和发展。进两年来中国电炉钢在废钢及电力资源紧缺、价格高、成本比转炉钢高等很多不利条件下,产量大幅度增加,电炉钢百分比有所回升,电炉钢增加速率略高于总钢量增加速率。第三,中国消化吸收引进国外优异电炉冶炼技术基础上有所创新,有些创新推进了中国现代电炉炼钢技术及电炉钢生产快速发展。比如电弧冶炼周期高效化、综合节能技术,电弧炉加炼钢废料结构合理化技术、余热利用技术,电炉冶炼强化供氧供
12、能技术、电炉炼钢控制技术等。1.2市场需求伴随中国经济快速增加,大家对钢材需求量越来越大。从中国造船、修船、海洋工程钢材需求量和外国企业在华船舶分段厂钢材需求量四个方面估计,中国船用钢材需求量为4152万吨,年均830万吨,船用钢材需求量为5141万吨,年均1028万吨。共需船用钢材9293万吨。从造船形势发展来看,中国船舶工业对船用钢材需求量较估计数据会有深入增加,需求量将保持在较高水平。依据汽车产量及保有量估计数量,汽车用钢组成及部分灵部件、总成国产化情况进行估计,汽车用钢材需求量为1371万吨,为1510万吨,为1637万吨,2176万吨,为2767万吨,是需求量两倍。从中国五金行业钢材
13、需求方面进行了分析,五金行业用钢量为1400万吨左右,比上年增加8%10%,当年所消耗钢材是电力行业用钢量3倍多,其中线材用量在750万吨以上,板材用量300万吨以上。国产钢材拥有率在95%;到,五金行业用钢量将增加到1850万吨;,日用杂品行业钢材需求量160200万吨,需求估计将达成200250万吨。由上可知不管是在汽车,造船、建筑还是五金及其它行业,每十二个月全部需要大量钢材。就贵州而言,本省钢材需求量为500万吨,而实际产量只有350万吨,之间存在很大空缺。所以在贵阳地域新建年产100万t钢坯(锭)电炉车间是完全可行,也是很有必需。1.3冶金资源 1.3.1电力和水资源电炉炼钢是耗能大
14、户之一,它需要大量电力、水和及其它生产所需。贵州能源资源富集。水、电、煤多个能源兼备,水能和煤炭优势并存,水火互济。水能资源蕴藏量为1874.5万千瓦,居全国第六位,其中可开发量达1683万千瓦,占全国总量4.4%,尤其是水位落差集中河段多,开发条件优越。贵州省素以“西南煤海”著称,煤炭资源储量达507.28亿吨,居全国第五位,超出南方12省(区、市)煤炭资源储量总和。煤炭不仅储量大,且煤种齐全、煤质优良,为发展火电,实施 “西电东送”奠定了坚实基础,同时为煤化工、实施“煤变油”工程提供了资源条件。在“西电东送”推进下,电力建设得到快速发展。末,贵州省6000千瓦及以上电厂累计63个,装机总容
15、量1866.647万千瓦。其中水电厂36个,装机容量431.672万千瓦;火电厂27个,装机容量1434.975万千瓦。在全省6000千瓦以上电厂中,贵州电网统一调度电厂34个,装机总容量1816.832万千瓦,其中水电厂18个,装机414.832万千瓦,火电厂16个,装机1402万千瓦。在,全省6000千瓦以上电厂累计发电854.868亿千瓦时,其中贵州电网统调电厂发电830.7112亿千瓦时,非统调电厂发电24.1356亿千瓦时。,全省新增机组总计498.95万千瓦,其中火电470万千瓦,水电28.95万千瓦。至末,全省电网统调装机容量达成2029.9万千瓦,发电量达成1166.32亿千瓦
16、小时。除此之外,贵州每十二个月全部向广东、广西等领省输送大量电能。以上数据足以说明,贵州电力完全可供新建电炉车间对电能需求。贵州电能充沛,电价较低。这么能够降低用电成本。1.3.2废钢资源废钢是电炉炼钢最关键原材料。1986年,经过对全国废钢铁资源抽查及分析,大约统计出全国80%以上废钢铁资源分布在京、津、沪、粤、辽、黑、冀、晋、鲁、鄂、川及江苏这12个工矿企业比较集中、人口比较稠密省市;其它地域因为地理条件较差、人口较少,生成废钢资源不足20%,具体如表1-3-1所表示。 表1-3-1 90年代中国废钢铁资源分布简表 (单位:万吨 )华北华北华东中南西南西北总计四川贵州云南700400110
17、050063%25%12%1503050200这就是说在贵州当初废钢有50万吨左右。伴随钢铁生产率提升,和各行业钢铁产品报废,贵州废钢资源有了较大幅度提升,能满足新建电炉车间对废钢需求。1.3.3铁合金供给铁合金是炼钢过程中关键材料,它可做脱氧剂和合金剂。据相关数据表明,贵州铁合金产量现在位居全国之首。,全国铁合金总产量约为1000万吨,其中约有200300万吨出自贵州。现在,全省境内共有铁合金生产企业200多家,年产能力超出200万吨。贵州现在已成为中国乃至世界上最关键锰系铁合金及金属硅生产基地。从省内铁合金企业分布看,形成了以遵义为中心北部产区;以清镇、龙里为中心中部生产区;另以独山为中心
18、南部生产区。全部产品以锰系铁合金中硅锰,碳素锰铁及金属硅为主,兼有其它铁合金种类,能够满足电弧炉炼钢生产对铁合金多种需求。1.3.4生铁供给作为电炉炼钢生产另一原材料之一生铁,它多少对电炉炉钢也有一定影响。在部分废钢资源少地方,厂家生产钢时,通常会配入一定量生铁。贵阳废钢资源并不是十分丰富,远远低于其它发达城市。所以在生产时也能够配加部分生铁。据中国整年生铁产量分省市统计表明,贵州生铁产量为319 万吨,完全能满足电炉炼钢生产对生铁需求。1.4 贵阳交通和地理位置 贵州北靠湖南,南邻广西,西毗云南,北连四川和重庆,省会贵阳市距重庆长江口岸300多千米、距广西北海直距约500千米。是一个山川秀丽
19、,气候宜人,资源丰富城市。也是整个西南地域交通运输枢纽。境内拥有湘黔铁路、320国道等,这些组成了便捷交通运输网络,能满足新建电炉炼钢车间产品、原料及其它所需运输要求。1.5环境保护电炉炼钢生产对环境会造成一定程度污染,其关键表现为大气污染,水污染以和噪声污染。而大气污染又关键是电炉烟尘、二氧化硫和燃煤烟尘污染。实践表明,对于这些污染能够采取对应技术方法来预防、减轻和控制使之达成国家排放要求。就电炉炼钢生产所产生粉尘,能够采取布袋收尘方法或电收尘方法,使粉尘量达成国家排放标准。而对于水污染能够经过采取较优异生产工艺来降低对水使用量,从而降低水污染。综合以上多个方面来看,在贵阳地域兴建年产100
20、万吨钢坯(锭)电炉炼钢车间是有必需,也是完全可行。第二章 产品方案、车间生产能力确实定和全厂金属平衡2.1产品方案确实定车间产品方案确实定得结合中国及本省钢材市场对各钢种需求. 中国钢材消费关键集中在建筑、机械、汽车、家电、造船;石化、集装箱、铁路八大行业,这八大行业钢材消费量占全国消费量80。然而本省工业不是很发达,钢材关键用于建筑方面。对于这方面,棒材和线材需求量较大。这里所说棒材关键是碳素结构钢和低合金钢。所以,设计该电炉车间关键生产优质碳素结构钢和中、低合金钢。下面是电炉炼钢车间生产钢种。如表2-1-1表2-1-1 产品方案序号钢种代表钢号年产钢水量(万吨)整年连铸坯(万吨)百分比(%
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