電弧爐短流程煉鋼設(shè)備與技術(shù)

內(nèi)容概要

　　《電弧爐短流程煉鋼設(shè)備與技術(shù)》系統(tǒng)介紹了電弧爐煉鋼一爐外精煉一連鑄過程的工藝與設(shè)備設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括電弧爐本體設(shè)備、機(jī)械設(shè)備、液壓設(shè)備、電氣設(shè)備、附屬設(shè)備以及爐外精煉設(shè)備、除塵設(shè)備、連鑄設(shè)備等，列舉了部分設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例，還介紹了煉鋼機(jī)械設(shè)備的安裝、驗(yàn)收與節(jié)能。

作者簡(jiǎn)介

劉會(huì)林，1951年生，吉林省德惠市人，大學(xué)本科，高級(jí)工程師，原長(zhǎng)春電爐成套設(shè)備有限責(zé)任公司副總工程師、銷售公司副總經(jīng)理。自1985年起開始從事電弧爐短流程煉鋼設(shè)備技術(shù)工作，曾分別于1994年主持了原長(zhǎng)春電爐廠直流電弧爐、于1997年主持了爐體噴淋式電弧爐、于1998年主持了超高功率煉鋼電弧爐、于2000年主持了高阻抗煉鋼電弧爐等多項(xiàng)電弧爐煉鋼設(shè)備設(shè)計(jì)工作，為我國(guó)的電爐煉鋼設(shè)備技術(shù)進(jìn)步做出了一定的貢獻(xiàn)。 朱榮，北京科技大學(xué)冶金與生態(tài)工程學(xué)院鋼鐵冶金系教授、博士生導(dǎo)師。特鋼學(xué)會(huì)特鋼冶煉委員會(huì)副主任兼秘書。長(zhǎng)期從事電爐煉鋼的研究開發(fā)工作，主要研究方向：特殊鋼冶煉工藝優(yōu)化及質(zhì)量控制、電爐及轉(zhuǎn)爐煉鋼高效節(jié)能技術(shù)、冶金節(jié)能環(huán)保技術(shù)。主要教學(xué)工作：本科煉鋼工藝學(xué)、冶金自動(dòng)檢測(cè)及過程控制等、研究生煉鋼工藝學(xué)等。先后主持過國(guó)家“973”重大基礎(chǔ)項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、國(guó)家支撐項(xiàng)目、北京市新材料攻關(guān)項(xiàng)目等。發(fā)表論文100余篇，編寫專著2部，獲得相關(guān)專利20余項(xiàng)。曾獲國(guó)家教育部科技進(jìn)步一、二等獎(jiǎng)，國(guó)家教育部技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)，國(guó)家教育部專利發(fā)明二等獎(jiǎng)，冶金科技進(jìn)步一、二等獎(jiǎng)，省科技進(jìn)步獎(jiǎng)等多項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)。

書籍目錄

第一篇電弧爐煉鋼與設(shè)備的選型 第一章電弧爐煉鋼 第一節(jié)電弧爐煉鋼的流程與特點(diǎn) 一、電弧爐煉鋼的常用流程 二、電弧爐煉鋼及特點(diǎn) 三、電弧爐冶煉的常用鋼種 第二節(jié)電弧爐煉鋼的原材料 一、廢鋼 二、生鐵 三、直接還原鐵 四、鐵水 五、碳化鐵 六、脫碳粒鐵 第三節(jié)合金與造渣材料 一、合金材料 二、造渣材料 第四節(jié)氧化劑、脫氧劑、增碳劑及其他 一、氧化劑 二、脫氧劑 三、增碳劑 四、鐵合金 五、電極 六、各種材料堆積密度與允許堆高 第五節(jié)原料供應(yīng)規(guī)模與消耗 一、鑄坯（或鋼錠）需要量的計(jì)算 二、電弧爐煉鋼廠的物料平衡 三、電爐車間晝夜所需廢鋼量 四、廢鋼料筐的容積和數(shù)量 五、電弧爐冶煉過程物料平衡與能量平衡 六、物料平衡計(jì)算模型 七、能量平衡計(jì)算模型 八、單項(xiàng)物料平衡與熱平衡計(jì)算 九、不同原料配比下的物料平衡與熱平衡理論計(jì)算 十、電弧爐煉鋼冶煉過程物理與化學(xué)熱的利用 第六節(jié)傳統(tǒng)老三期電弧爐煉鋼過程簡(jiǎn)介 一、電弧爐煉鋼流程 二、裝料 三、熔化期 四、氧化期 五、還原期 六、出鋼 七、補(bǔ)爐 第七節(jié)現(xiàn)代電爐煉鋼的特點(diǎn)與操作 一、現(xiàn)代電爐煉鋼的特點(diǎn) 二、現(xiàn)代電爐煉鋼的基本工藝操作 第二章電弧爐煉鋼生產(chǎn)能力與電弧爐選型 第一節(jié)電弧爐煉鋼車間生產(chǎn)能力與技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 一、產(chǎn)量和效率 二、爐子容量與座數(shù)及選型的確定 三、煉鋼電弧爐與連鑄機(jī)的配合 第二節(jié) 電弧爐煉鋼車間工藝設(shè)計(jì)與布置 一、電弧爐煉鋼車間 二、爐子跨高度的確定 三、電爐跨廠房長(zhǎng)度的確定 四、電爐公稱容量與配套的起重機(jī)能力 五、工藝設(shè)計(jì)與土建設(shè)計(jì)的關(guān)系 第三節(jié)電弧爐在煉鋼車間的工藝布置 一、電弧爐在車間的平面布置 二、電弧爐在車問的立面布置 三、爐子跨的布置及尺寸確定 第二篇 現(xiàn)代電弧爐煉鋼設(shè)備與設(shè)計(jì) 第三章超高功率煉鋼電弧爐 第一節(jié)超高功率電弧爐的技術(shù)特征 一、超高功率電弧爐的技術(shù)特點(diǎn) 二、電弧爐煉鋼工藝及其流程優(yōu)化 三、電弧爐產(chǎn)生公害的抑制 第二節(jié)超高功率電弧爐的技術(shù)難點(diǎn)及其克服措施 一、交流超高功率電弧爐的技術(shù)難點(diǎn) 二、克服措施 三、對(duì)爐襯的要求 第三節(jié)超高功率電弧爐配套相關(guān)技術(shù) 一、水冷爐壁與水冷爐蓋技術(shù) 二、無渣出鋼技術(shù) 三、泡沫渣埋弧技術(shù) 四、電弧爐吹氧脫碳攪拌 五、電弧爐底吹攪拌 六、炭氧噴槍、氧燃燒嘴技術(shù)， 七、二次燃燒技術(shù) 八、廢鋼預(yù)熱技術(shù) 第四章高阻抗交流煉鋼電弧爐 第一節(jié)高阻抗交流電弧爐概述 一、高阻抗交流電弧爐的工作原理 二、高阻抗電弧爐的主要工作特點(diǎn) 三、高阻抗交流電弧爐與普通阻抗交流電弧爐的區(qū)別 四、高阻抗電弧爐操作原則 第二節(jié)高阻抗電弧爐變壓器參數(shù)的設(shè)計(jì) 一、變壓器二次側(cè)段間電壓的確定 二、變壓器二次側(cè)最高二次電壓的確定 三、變壓器二次側(cè)最低電壓的確定 四、恒功率段的確定 五、恒電流段的確定 六、二次側(cè)電壓級(jí)差的確定 第三節(jié)高阻抗電弧爐電抗器參數(shù)的設(shè)計(jì) 一、電抗器在高阻抗電弧爐中的作用 二、電抗器的連接方式 三、影響運(yùn)行電抗大小的因素 四、電抗器容量確定方法 五、功率因數(shù)法計(jì)算舉例 六、電弧功率恒定法的計(jì)算舉例 七、國(guó)外部分不同容量的高阻抗電弧爐參數(shù)選取 八、交流、直流電弧爐和高阻抗電弧爐的比較 第五章連續(xù)加料煉鋼電弧爐 第一節(jié)水平連續(xù)加料電弧弧爐概述 一、水平連續(xù)加料電弧爐工作原理 二、設(shè)備組成特點(diǎn) 三、工藝的主要特征 四、國(guó)內(nèi)外水平連續(xù)加料電弧爐的使用情況 第二節(jié)水平連續(xù)加料電弧爐機(jī)械的結(jié)構(gòu)形式與特點(diǎn) 一、水平連續(xù)加料電弧爐機(jī)械的結(jié)構(gòu)形式 二、水平連續(xù)加料電弧爐機(jī)械的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 第三節(jié)爐體與傾動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 一、廢鋼在爐內(nèi)熔化的機(jī)理 二、爐體開口位置與尺寸的選擇 三、傾動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 第四節(jié)連續(xù)加料預(yù)熱系統(tǒng) 一、連續(xù)加料預(yù)熱系統(tǒng)的主要工藝技術(shù)參數(shù) 二、連續(xù)加料預(yù)熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成與功能描述 第五節(jié)連續(xù)加料部分的電控裝置 一、連續(xù)式上料機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)自動(dòng)化和監(jiān)視系統(tǒng)的功能 二、動(dòng)態(tài)密封控制和操作邏輯 三、連續(xù)加料預(yù)熱的基礎(chǔ)自動(dòng)化及過程控制系統(tǒng) 四、電氣設(shè)備 第六節(jié)連續(xù)加料電弧爐的新技術(shù) 一、目前水平連續(xù)加料電弧爐存在的問題 二、連續(xù)加料電弧爐設(shè)計(jì)應(yīng)注意的事項(xiàng) 三、新型廢鋼預(yù)熱裝置 第六章直流煉鋼電弧爐 第一節(jié)直流電弧爐的優(yōu)越性 第二節(jié) 國(guó)內(nèi)外直流電弧爐使用情況 一、我國(guó)引進(jìn)的大型直流電弧爐情況 二、我國(guó)引進(jìn)的部分大型直流電弧爐使用情況 三、我國(guó)研制的直流電弧爐 四、部分已運(yùn)行的國(guó)外直流電弧爐情況 第三節(jié)直流電弧爐的總體設(shè)計(jì) 一、總體布置 二、爐體各部分尺寸設(shè)計(jì) 三、熔煉室尺寸確定的說明 第四節(jié)直流電弧爐機(jī)械設(shè)備 一、直流電弧爐設(shè)備的特點(diǎn) 二、直流電弧爐的短網(wǎng)結(jié)構(gòu) 三、直流電弧爐的底電極 四、直流電弧爐底電極的絕緣裝置 第五節(jié)底電極結(jié)構(gòu)形式 一、風(fēng)冷多觸針型底電極 二、鋼片型風(fēng)冷底電極 三、導(dǎo)電爐底 四、水冷棒式底電極 第六節(jié)水冷棒式底電極電能和熱能計(jì)算 一、計(jì)算目的 二、已知數(shù)據(jù) 三、電極的基本形狀 四、計(jì)算條件 五、計(jì)算過程 六、計(jì)算匯總 七、底電極理論溫度曲線 八、棒式水冷底電極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 九、底電極熔化深度與通電時(shí)間的關(guān)系 第七節(jié)底電極的偏弧計(jì)算 一、設(shè)計(jì)思想 二、偏弧的計(jì)算過程 三、結(jié)論 第八節(jié)直流電弧爐的電氣設(shè)備 一、電源設(shè)備 二、真空開關(guān)柜 三、整流變壓器 四、整流設(shè)備 五、電抗器 六、高次諧波濾波器 七、電極調(diào)節(jié)裝置 第九節(jié)直流電弧爐主要電參數(shù)的確定 一、概述 二、整流變壓器的額定容量 三、最高空載直流電壓及相應(yīng)變壓器 二次電壓的確定 四、直流額定電流與額定電壓的確定 五、直流電抗器 六、其他參數(shù)的確定 七、直流電弧爐的耐火材料指數(shù)與噴濺指數(shù) 八、交流電弧爐改造成直流電弧爐的電參數(shù) 第十節(jié)直流電弧爐的檢測(cè)及其控制 一、檢測(cè)和控制裝置 二、直流電弧爐的控制 三、直流電弧爐的爐底電極溫度監(jiān)控 第十一節(jié)直流電弧爐爐襯及耐火材料 一、直流電弧爐爐蓋及耐火材料 二、直流電弧爐爐墻及耐火材料 三、直流電弧爐爐底及耐火材料 四、水冷式棒狀底電極用耐火材料 第十二節(jié)直流電弧爐冶煉工藝 一、烘爐和起弧 二、熔化特性 三、冶金反應(yīng)特點(diǎn) 四、供電特點(diǎn) 五、造渣特點(diǎn) 六、交流電弧爐與直流電弧爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的比較 第七章其他類型電弧爐設(shè)備 第一節(jié)雙爐殼煉鋼電弧爐 一、雙爐殼電弧爐的工作原理及其主要特點(diǎn) 二、雙爐殼電弧爐可以達(dá)到的效果 三、雙爐殼直流電弧爐 第二節(jié)豎式煉鋼電弧爐 一、豎式電弧爐 二、豎式電弧爐的優(yōu)越性 三、豎式電弧爐的結(jié)構(gòu) 四、豎式電弧爐的缺點(diǎn)和應(yīng)用條件 五、幾種廢鋼預(yù)熱式電弧爐技術(shù)特點(diǎn) 六、輔助能源利用 七、雙電極豎井式直流電弧爐 第三節(jié)轉(zhuǎn)爐型煉鋼電弧爐 第四節(jié)環(huán)保型高效電弧爐 一、結(jié)構(gòu)形式及其操作概況 二、ECOARC的特征 第三篇 電弧爐的機(jī)械設(shè)備與設(shè)計(jì) 第八章煉鋼電弧爐的總體設(shè)計(jì) 第一節(jié)電弧爐設(shè)備的初步設(shè)計(jì) 一、主要工藝、技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 二、工藝布置圖設(shè)計(jì) 三、幾種常見電弧爐工藝布置圖 第二節(jié) 電弧爐工藝布置主要尺寸的確定 一、電弧爐對(duì)主廠房建筑及安全設(shè)施的要求 二、電弧爐布置方式與位置的確定 三、變壓器室的布置 四、高壓柜室的布置 五、低壓控制室的布置 六、液壓間的布置 七、附屬設(shè)備的布置 第三節(jié) 電弧爐土建用資料設(shè)計(jì)要點(diǎn) 一、電弧爐基礎(chǔ)圖的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 二、操作平臺(tái)的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 三、變壓器室設(shè)計(jì)要點(diǎn) 四、高壓柜室設(shè)計(jì)要點(diǎn) 五、低壓控制室設(shè)計(jì)要點(diǎn) 六、液壓室設(shè)計(jì)要點(diǎn) 七、介質(zhì)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 八、附屬設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 第九章爐體裝配 第一節(jié)爐體裝配的總體設(shè)計(jì) 一、熔池的形狀與尺寸參數(shù)的確定 二、熔煉室尺寸的確定 三、爐蓋的厚度 四、爐殼直徑與高度 五、超高功率電弧爐爐型及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第二節(jié)爐體 一、上爐體 二、下爐體 三、偏心底下爐體 第三節(jié)水冷爐壁 一、采用水冷爐壁的意義 二、水冷爐壁使用效果 三、水冷爐壁的結(jié)構(gòu) 四、水冷爐壁主要參數(shù)的計(jì)算 五、水冷爐壁的試壓檢驗(yàn) 第四節(jié)爐門裝配 一、爐門 二、爐門框 三、爐門檻 四、爐門提升裝置 第五節(jié)出鋼機(jī)構(gòu) 一、槽出鋼 …… 第四篇液壓與氣動(dòng)設(shè)備的設(shè)計(jì) 第五篇電弧爐的電氣設(shè)備與設(shè)計(jì) 第六篇電弧爐附屬設(shè)備與設(shè)計(jì) 第七篇爐外精煉設(shè)備與設(shè)計(jì) 第八篇電弧爐煉鋼除塵設(shè)備 第九篇連續(xù)鑄鋼設(shè)備 第十篇煉鋼機(jī)械設(shè)備的安裝、驗(yàn)收與節(jié)能 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   一、電弧爐基礎(chǔ)圖的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 在電弧爐布置方式及安裝位置確定以后，電爐安裝基礎(chǔ)就可以進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)施設(shè)計(jì)了。 電弧爐基礎(chǔ)是用來固定和支撐電弧爐設(shè)備所需要的設(shè)施。設(shè)計(jì)時(shí)在所提供的基礎(chǔ)圖中需要明確標(biāo)明以下內(nèi)容： （1）用來固定設(shè)備的每一個(gè)基礎(chǔ)點(diǎn)所用的地腳螺栓的規(guī)格、型號(hào)、尺寸、數(shù)量、埋入深度、露出基礎(chǔ)面以上高度以及各螺栓三維坐標(biāo)位置。 （2）標(biāo)明每一個(gè)基礎(chǔ)點(diǎn)在三維坐標(biāo)下的受力大小與方向，特別是要留有可靠的安全系數(shù)。 （3）標(biāo)明每一個(gè)基礎(chǔ)點(diǎn)在三維坐標(biāo)圖上所占空間形狀圖。 （4）標(biāo)明每一個(gè)基礎(chǔ)點(diǎn)在三維坐標(biāo)圖上所需預(yù)埋管、板、線件走向及預(yù)埋件的材質(zhì)規(guī)格、型號(hào)、數(shù)量等。 （5）在靠近高溫區(qū)的爐子傾動(dòng)平臺(tái)底座基礎(chǔ)內(nèi)部要用耐火材料附面，以防止漏鋼或高溫烘烤對(duì)設(shè)備基礎(chǔ)及操作平臺(tái)等設(shè)施的損壞。 （6）標(biāo)明預(yù)埋件提供方、施工單位等內(nèi)容。 （7）標(biāo)明其他附屬設(shè)施基礎(chǔ)及與電爐基礎(chǔ)相關(guān)聯(lián)的需要特別注明的其他事項(xiàng)等。 二、操作平臺(tái)的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 在電弧爐操作平臺(tái)上布置的設(shè)備一般除有電爐本體和其控制臺(tái)柜（爐前操作臺(tái)、爐后操作臺(tái)）外，還有電極接長(zhǎng)存放裝置、供氧裝置、散裝料、除塵設(shè)備等。為了布置這些設(shè)備并進(jìn)行操作和維護(hù)，以便于進(jìn)行冶煉操作、氧槍操作、散裝料加入的操作、煙氣凈化設(shè)備的操作等，需要滿足平臺(tái)設(shè)置的原則： （1）合理布置。由于電爐及其附屬設(shè)備較多、占地面積較大，需要把平臺(tái)上的所有設(shè)備進(jìn)行精心的布置。不僅有利于操作，也要考慮相互不能影響。 （2）便于操作。從操作和維修的角度上考慮，平臺(tái)設(shè)置盡可能大一些。具有整體性，可以方便地從爐前走到爐后（可以通過設(shè)置過橋）以及到達(dá)平臺(tái)上面的各設(shè)備處。 （3）結(jié)構(gòu)堅(jiān)固穩(wěn)定。操作平臺(tái)要安裝各種附屬設(shè)備，為此要求操作平臺(tái)堅(jiān)固耐用。特別是安裝在操作平臺(tái)上的較重的設(shè)備，其設(shè)備的基礎(chǔ)一定要和地面立柱的支撐連接在一起。另外，也經(jīng)常在平臺(tái)上臨時(shí)放置一些較重物件，都要求操作平臺(tái)的堅(jiān)固及穩(wěn)定性。 電爐操作平臺(tái)一般有混凝土和鋼平臺(tái)兩種結(jié)構(gòu)。電爐工作平臺(tái)設(shè)計(jì)的平均分布負(fù)荷為2～3t／m2，并應(yīng)盡可能采用鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)。原料跨各層平臺(tái)設(shè)計(jì)的平均分布負(fù)荷為0.5～0.8t／m2。 （4）防止高溫對(duì)操作平臺(tái)的損害。電爐出鋼、扒渣時(shí)，高溫鋼水與鋼渣烘烤平臺(tái)，對(duì)操作平臺(tái)的損害極其嚴(yán)重。為此，對(duì)于處于高溫區(qū)的操作平臺(tái)的墻柱等要進(jìn)行防高溫?fù)p害處理。 （5）梯子欄桿的設(shè)置。為了上、下平臺(tái)方便，在方便之處要安裝上、下平臺(tái)的梯子。一般平臺(tái)的上、下梯子不是一個(gè)而是幾個(gè)，主要是從安全、方便角度上考慮，可以從平臺(tái)的幾個(gè)方向上、下平臺(tái)。從安全角度考慮，一旦發(fā)生事故時(shí)，在平臺(tái)上的工作人員可以迅速撤離危險(xiǎn)區(qū)域。另外，在平臺(tái)周圍的邊緣處一定要設(shè)有欄桿，以防止在平臺(tái)上的人員不慎從平臺(tái)上滑落下來，發(fā)生人身傷亡事故。

編輯推薦

《電弧爐短流程煉鋼設(shè)備與技術(shù)》可供鋼鐵冶金以及相關(guān)專業(yè)的生產(chǎn)人員、工程技術(shù)人員、設(shè)計(jì)人員、科研人員、管理人員、教學(xué)人員閱讀。

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