t高阻抗电炉施工图方案 本文关键词：施工图，阻抗，电炉，方案
t高阻抗电炉施工图方案 本文简介：炼钢工艺2.1生产规模及产品大纲2.1.1生产规模根据的要求，新建的电炉连铸炼钢车间设计年产合格铸坯40-50万吨。2.1.2产品大纲炼钢车间主要生产油井管及套管合金钢、碳素结构钢、合金结构钢，其代表钢号及产量分配见表2--1生产钢种表2--1序号钢种代表钢号连铸坯规格（mm）产量比例（％）断面长度
t高阻抗电炉施工图方案 本文内容：
炼钢工艺
2.1生产规模及产品大纲
2.1.1
生产规模
根据
的要求，新建的电炉连铸炼钢车间设计年产合格铸坯40-50万吨。
2.1.2产品大纲
炼钢车间主要生产
油井管及套管合金钢、碳素结构钢、合金结构钢，其代表钢号及产量分配见表2--1
生
产
钢
种
表2--1
序号
钢
种
代表钢号
连铸坯规格（mm）
产量比例（％）
断面
长度
1
套管钢
J55、K55、N80、P110、L80-3、
?180、?220、?280、?310、?350
4500-9000
15
2
油井管钢
38CrMoA1、40Mn2、35Cr、40Cr、45Mn2、35CrMoA、30CrNiMoA
?180、?220、?280、?310、?350
4500-9000
30
3
船用钢管钢
C90、A、B、A25
?180、?220、?280、?310、?350
4500-9000
10
4
优质碳素钢
10#、20#、45#
Q295、Q345
?180、?220、?280、?310、?350
4500-9000
20
5
合金结构钢
16Mn
27SiMn
?180、?220、?280、?310、?350
9000
10
6
管线钢
X42-X80
?180、?220、?280、?310、?350
4500-9000
15
合计
100
2.2生产工艺方案
2.2.1生产工艺特点
----采用先进的电炉—精炼—连铸“三位一体”工艺流程，按国际标准组织生产；
----严格控制资金的投入量，在满足产品生产的前提下，选用先进可靠的设备；
----采用“先进、经济、可靠、实用”的新技术、新设备，自动化系统按“三电一体化”考虑；
---采用10吨中频炉熔化铁合金，降低电炉及LF炉的工作负荷，缩短冶炼时间保证电炉产量。
----充分考虑二次能源、材料等利用、回收，达到节能降耗的目的。同时严格执行国家和地方政府的有关节能、环保、生产安全、工业卫生、消防等法律法规，做到“三废”治理与主体工程同时设计、同时施工、同时投产；
----严格控制劳动定员，提高劳动生产率，降低成本；
2.2.2工艺流程
工艺流程见图2--1
电
上料皮带
废钢和铁块或DIR
电炉及精炼
料仓
系统（铁合金及造渣料）
70t电弧炉
碳氧喷枪
烟气
炉渣
钢水
75t钢水罐
10吨中频炉
75t
LF炉
合金料系统
除尘系统
VD设施
炉下热泼
烟尘综合利用
3机3流圆坯连铸机
弃渣厂
注余渣
轧管厂
返回废钢及氧化铁
图2--1
电炉--连铸车间工艺流程图
2.3.电炉炉料的选择
电炉的炉料一般都使用100%的废钢，有的厂还配用10%的生铁。但是，随着电炉吹氧氧枪技术的发展，为电炉炉料配碳量的提高创造了条件。现在电炉炉料的配碳量可以达到1.5%C或更高。这样可带来两大好处：其一，扩大了电炉炉料的来源，用一部分生铁或铁水代替废钢，以缓解废钢市场的紧张状态；其二，炉料配碳量高，吹氧量增多，可以为炉中输入大量的化学能，以便节省电能。
70%-85%废钢+30-15%铁块或DIR；
2.3.2炉外精炼装置型式的选择
电炉的主要功能是熔化炉料和对钢水进行脱碳、脱磷等作业，仅作为初炼炉使用，而钢水的精炼任务移至炉外进行。这样，既能充分发挥电炉高生产率的优势，又能通过炉外精炼提高钢水的质量。
炉外精炼（即二次炼钢）装置的型式多种多样。但是与电炉相配合的炉外精炼装置主要是具有多功能的LF钢包炉和VD钢水真空脱气装置。
LF钢包炉的主要功能是：对钢水加热，调整钢水温度；对钢水脱氧、脱硫、排除非金属夹杂物和改变夹杂物形态；精确调整钢水成分等。通过LF钢包炉对钢水的精炼，可以为连铸生产无缺陷铸坯提供优质钢水。此外，LF钢包炉还能在电炉与连铸机之间的生产配合中起缓冲协调作用，保证连铸机的多炉连浇。
根据本厂近期的产品方案，设置LF/VD钢水精炼装置，以便能够生产非金属夹杂和气体含量少、需要在真空状态下微调合金成分的
钢管钢钢种。
2.3.3连铸机型式的选择
连铸已是一项完全成熟的技术。在已建的连铸机中，虽有各种型式的机型，但弧形连铸机占绝对优势。特别是近年新建的连铸机中，除极少数特大方坯连铸机以外，几乎全部为弧形连铸机。由于钢水质量提高，弧形连铸机内弧夹杂物聚集缺点已不明显，为节省投资，新建连铸机机型采用全弧形连铸机。
2.3.3.1连铸机流数确定
从与电炉的配合及合适的拉速角度出发，经计算确定连铸机的流数为3流。
2.3.3.2连铸机半径的确定
连铸机弧形半径的确定与浇铸钢种、铸坯断面和拉速有关。要求铸坯矫直时，表面变形率和两相区的变形率小于规定值（该值因钢种而定），这是防止矫直时产生裂纹的基本条件。经计算，选用基本半径为R12-12.5米的连铸机即可满足生产要求。
2.4炼钢连铸车间生产能力计算
2.4.1电炉容量的选择
按产量要求，考虑到目前的电炉生产技术及管理水平，电炉的生产节奏按60min计，则电炉的公称容量确定为70t。
2.4.1.2电炉年生产能力计算
⑴
电炉作业天数分析
l
年日历天数：365天
l
每周停产8小时定期检修，全年定期检修：17天
l
生产故障和其它耽误：17天
l
每年全厂大修及其它停产天数：41天
l
电炉净生产时间：290天
l
电炉平均出钢量：
75吨/炉
⑵
电炉出钢周期分析
l
加料及通电时间：54分
l
出钢时间：3分
l
出钢口检修时间：2分
l
调整电极长度时间：1分
l
每炉冶炼周期：60分
⑶电炉年产钢水量
电炉年产钢水量（1440/60）*75*290=522000（吨／年）
2.4.2
连铸机生产能力计算
计算条件：
连铸机作业天数：290天
连铸机连浇炉数：8炉
连铸机平均单炉浇钢时间：53分
连铸机准备时间：35分
连铸机钢水收得率：97%
连铸机产量:
Q＝（1440/（8*53+35））*8*75*290*0.97=529506(万t/年)
2.5
金属平衡
炼钢连铸车间的金属平衡见图2—2。
铁合金
12371
电
炉
665233
废钢及或铁水
652862
单位：吨/年
氧化铁皮、切头尾、废品等
18667
合格连铸坯
600000
钢包及钢包炉
618667
电炉炉渣等
46566
图2--2
电炉连铸车间金属平衡图
2.6工艺布置及车间组成
2.6.1工艺布置
炼钢车间工艺平面布置见附图。
2.6.2车间组成
炼钢车间各跨组成及起重机配置见表2--2。
炼钢主车间各跨组成及起重机配置
表2--2
序号
跨
间
名
称
跨间长度×跨度
（m×m）
起重机
吨
位
起重机台数(台)
轨面标高(m)
起重机跨度(m)
1
冶炼浇铸跨
162×27
80/20t
125/30/5t
2
~25.0
25.5
2
连铸跨
90×33
50/10t
1
~25.0
31.5
3
出坯跨
162×39
35t电磁耙式吊
2
~12.
37.5
4
废钢跨1
144×24
20/5t磁盘吊×2
2
12
22.5
5
废钢跨2
144×24
20/5t磁盘吊×2
2
12
22.5
2.7主要工艺设备技术性能
2.7.1
75t
高阻抗电炉及主要辅助设备技术性能
2.7.1.1电炉主要技术性能见表2--3
电炉主要技术性能表
表2--3
序号
项目名称
技术性能
１
电炉型式
UHP三相交流电炉
２
电炉平均出钢量
70t
3
炉壳直径
~5400mm
4
出钢方式
偏心炉底出钢
5
电极直径
550mm
6
电极圆直径
~1100mm
7
变压器额定容量
62MVA+20%
8
一次侧电压
35kV-50HZ
9
二次侧电压
V恒功率,V恒电流
10
炉壁和炉盖型式
水冷式
11
电极臂型式
铜钢复合直接导电
12
电极自动调节型式
电控调节
13
炉子动作方式
液压缸驱动
14
液压介质
水-乙二醇
2.7.1.2炉门水冷氧碳喷枪
炉门水冷氧碳喷枪主要技术性能见表2--4
炉门水冷氧碳喷枪主要技术性能
表2--4
序号
项目名称
技术性能
1
炉门水冷氧枪数量
1支
2
氧气流量
4725
Nm3/h
3
喷咀至钢水面距离
230-250mm
4
氧气工作压力
1.0MPa
5
氧气阀门站
PLC控制
6
冷却水的压力
0.6MPa
7
冷却水流量
80m3/h
8
炉门水冷碳枪数量
1支
9
喷碳管直径
1
1/2”
10
喷碳速率
≤70kg/min
11
碳粉粒度
≤6mm
12
喷碳粉作用
造泡沫渣、辅助热源
13
冷却水压力
0.6MPa
14
冷却水流量
20m3/h
2.7.1.3碳粉发送装置
碳粉发送装置主要技术性能见表2--5
碳粉发送装置主要技术性能
表2--5
序号
项目名称
技术性能
1
碳粉料仓数量和容积
2×25m3
2
发送罐数量和容积
2×2.5m3
3
压缩空气连接管管径
11/2”
4
碳粉粒度
≤6mm
5
碳粉湿度
≤5%
6
碳粉发送能力
≤70kg/min
7
发送管管径
DN40
8
N2或干燥、无油压缩空气耗量
～10Nm3/min
9
气体压力
～0.15MPa
2.7.2
75tLF钢包炉主要技术性能
75tLF钢包炉主要技术性能见表2--6
75tLF钢包炉主要技术性能表
表2--6
序号
项目名称
技术性能
1
额定容量
75t
2
钢包车承载能力
140t
3
钢包车行走速度
2—30m/min
4
变压器额定容量
12MVA
5
升温速度
～4℃/min
6
加热包盖形式
水冷管式
7
排烟方式
侧排风管
8
电极直径
400mm
9
电极圆直径
800mm
10
电极臂形式
铜－钢复合
11
液压介质
水—乙二醇
12
液压系统工作压力
12MPa
2.7.3连铸机主要参数
连铸机主要技术参数见表2-7
连铸机主要技术参数
表2-7
序号
名称
单位
主要参数
1
机型
弧形圆坯坯连铸机
2
连铸机台数
台
1
3
连铸机流数
流
3
4
铸机流间距
mm
～1850
5
铸机弧形半径
m
R12
6
浇注断面
mm
?180、?220、?280、?310、?350
7
铸机定尺长度
m
4.5-9
8
铸机拉速范围
m/min
0.3~5.0
9
钢水包支承方式
钢包回转台
10
中间罐车型式
半悬挂式（带升降和称量）
11
中间罐型式
T型
12
结晶器型式
弧形
13
结晶器振动型式
短臂四连杆仿弧式
14
引锭杆型式
链式
15
拉矫机型式
连续矫直
16
切割方式
火焰切割机（介质：氧气－液化
气或烃氢气）
17
出坯方式
冷坯：链式横移机，步进式冷床，出坯台架，堆存。
18
浇注平台标高
m
~+13.2
19
出坯辊道面标高
m
～+0.8
2.8电炉连铸车间设计特点
2.8.1电炉系统
1)
电炉采用高阻抗型电弧炉。
2)
电炉采用集束式氧枪模块及氧—燃枪冶炼技术，可以造泡沫渣实现埋弧操作，提高热效率和炉衬寿命，缩短电炉冶炼周期；
3)
电炉采用偏心炉底出钢和留钢留渣操作工艺，实现无渣或少渣出钢，为炉外精炼创造条件；
4)
电炉采用水冷炉壁和水冷炉盖技术；
5)
电炉采用导电横臂和大截面水冷电缆系统；
6)
电炉采用完善的工艺控制模型。包括装料计算、最佳功率输入计算、钢水温度计算、合金反馈计算等，同时进行数据采集，事故报警，报表打印等。实现电控、仪控和计算机一体化；
2.8.2精炼系统
配置LF钢包精炼炉，可进行加热调温，合金微调，脱硫处理，为连铸提供温度稳定、成分合格的钢水，还可调节电炉与连铸之间的生产节奏。
2.8.3连铸系统
1)
连铸机采用全封闭保护浇注技术，减少钢流的二次氧化；
2)
采用大容量中间罐，有利于夹杂物上浮；
3)
结晶器振动采用高振频小振幅，改善铸坯表面质量；
4)
采用成熟的高效连铸技术，降低连铸机的单位成本；
5)
结晶器采用液面检测，控制中间罐流量，保证结晶器等液面稳定，改善铸坯质量；
6）.采用结晶器电磁搅拌及二冷一段电磁搅拌技术，保证铸坯表面及内部质量。
2.9主要技术经济指标
2.9.1电炉、精炼主要技术经济指标见表2—8
电炉、精炼主要技术经济指标表
表2--8
序号
项
目
单位
指标数值
备注
1
电弧炉公称容量
t
70
2
电弧炉座数
座
1
3
变压器额定容量
MVA
62+20%
4
电炉冶炼周期
min
~54
5
电炉平均出钢量
t
75
6
电炉平均小时产钢量
t/h
88.9
7
钢包炉座数
座
1
8
钢包炉变压器额定容量
MVA
12
9
钢包炉精炼周期(平均)
min
45-50
10
电弧炉平均日产钢炉数
炉
23
11
电弧炉日产钢水量
t
1778
12
电弧炉年作业天数
d
290
13
设计年产钢水量
t
~515000
14
钢铁料至钢水的收得率
%
93
15
电炉炼钢部分工艺设备总重量
t
~700
(不含散状料加料系统、连铸、除尘、水处理、空压站等)
16
起重机设备总重量
t
~724
17
电炉炼钢部分工艺设备装机总容量
kW
~2500
18
厂房建筑面积(按轴线计)
m2
13626
含连铸
19
劳动定员
人
120
2.9.2连铸车间主要技术经济指标
连铸车间主要技术经济指标见表2--9
连铸车间主要技术经济指标表
表2--9
序号
项
目
单
位
数
值
备注
1
连铸机型式
弧形
2
连铸机台数
台
1
3
连铸机半径
m
R12
4
连铸机流数
流
3
5
流间距
mm
1850
6
浇注断面
mm
?180、?220、?280、?310、?350
7
铸坯定尺长度
m
1.4～9
8
铸机拉速范围
m/min
0.3～5.0
9
金属收得率
%
～97
10
铸机年作业天数
天
290
11
铸机作业率
％
～79.5
12
铸机年产合格坯
万t/a
50
13
连铸机在线设备
t
～
离线设备
t
～128
14
连铸机设备装机容量
kW
～1280
15
连铸车间定员
人
～40
2.10主要原材料及动力介质消耗
2.10.1冶炼车间主要原材料消耗
冶炼车间主要原材料消耗见下表2--10
冶炼车间主要原材料消耗表
表2--10
序号
项
目
单耗（kg/t）
年耗量数值（t）
备注
1
钢铁料
1050
652862
3
碳粉
10
6187
4
电弧炉电极(Ф550)
1.6
990
5
钢包炉电极(Ф400)
0.25
155
6
铁合金
35
12371
7
活性石灰
50
30928
8
萤石
1
618
9
白云石
7.5
4639
10
电弧炉耐火材料
15
9276
11
钢包炉耐火材料
8
4948
12
钢包炉用铝丝
1.0
619
13
钢包炉用CaSi丝
0.6
371
14
滑动水口滑板
0.08
124
15
注余渣罐
0.45
309
16
出钢口填充砂
0.1
433
2.10.2冶炼车间主要动力介质消耗
冶炼车间主要动力介质消耗见表2--11
冶炼车间主要动力介质消耗表
表2—11
序号
项
目
单位
单耗
备注
1
电炉初炼电耗
KWh/t钢水
~410
钢包精炼电耗
KWh/t钢水
~28
车间动力电耗
KWh/t钢水
~21
电耗总计
KWh/t钢水
~459
2
氧气
冶炼用氧
Nm3/t钢水
45
其它用氧
5
3
压缩空气
Nm3/t钢水
20
4
烃氢气（拟）
GJ/t钢水
5.3
5
氩气
Nm3/t钢水
0.15
6
循环水
m3/
t钢水
25
7
补充水
m3/
t钢水
2.3
2.10.3连铸车间主要原材料及能源介质消耗指标
连铸车间主要原材料及能源介质消耗指标表
表2—12
序号
项
目
单
位
数
值
备
注
1
钢水
Kg/t坯
1031
2
耐火材料
Kg/t坯
6
3
中间罐保护渣
Kg/t坯
0.5
4
结晶器保护渣
Kg/t坯
0.35
5
结晶器铜管
Kg/t坯
0.03
6
液压油
Kg/t坯
0.01
7
润滑油脂
Kg/t坯
0.04
8
测温头
个/炉
6
9
电耗
KWh/t坯
8
不含水处理
10
氧气
Nm3/t坯
2.5
11
烃氢气(切割用)
GJ/t坯
0.35
12
烘烤用气
GJ/t坯
3.4.
13
氩气
Nm3/t坯
0.15
14
压缩空气
Nm3/t坯
1.5
15
循环水
m3/t坯
10.2
16
补充水
m3/t坯
0.46
14