生产规模和产品方案

第二章、生产规模和产品方案

2.1 生产规模

根据公式q＝At/8760ηy计算的本次设计炼钢车间生产规模为年产合格钢产量为100万吨

式中：A——车间产品方案中确定的年产量；

t——冶炼周期，60分钟，1h；

η——日历作业率，η＝有效工作日数/年日历天数×100%，取

η＝%。

y——良坯收得率，连铸一般95%～96%，取96%。

公式中几个主要技术指标的确定和计算如下：

（1）、日历作业率。

有效作业日数占日历日数的百分比，称为日历作业率。

日历作业率＝有效工作日数/365×100%。

有效作业时间＝日历时间-停工时间。停工时间除去出钢、出钢后的热修补炉衬和装料操作之外的所有停歇时间，含有计划检修、更换炉衬及临时性（事故性的）的热停工、停电、停止熔炼时间在内。当电炉与全连铸配合时，电炉有效作业日数为275～290天，当电炉与全模铸配合时，电炉有效作业日数为3l0～320天。此处取290天。则η＝290/365×100%＝79.45%。

（2）、良坯收得率

η＝合格钢锭量/全部入炉金属料量

合格钢锭量＝全部入炉金属料量-熔损量-（汤道+铸余+包底量）-废品量

收合率的倒数称为金属消耗系数。

金属收合率与冶炼钢种、方法、钢铁料质量、锭型大小、铸锭方法、炉子公称容量等因素有关。我国连铸法生产的收合率为95～96%。取96%。

另外，要注意钢锭收合率与钢水收得率的区别。

钢水收得率＝合格钢锭量/合格钢水量

（3）、冶炼周期

电炉冶炼周期一般为60～80分钟，取1.3小时。

由以上参数和设计原则可知：

A= 462560.3吨两座90吨电弧炉2A=925120.6 所以生产规模确定为年产100万吨。

2.2 产品方案

我国钢材消费主要集中在建筑、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的80％，结合我国钢材市场对各钢种的需求来确定产品方案。在这方面中，棒材和线材需求量较大。这里所说的棒材主要是碳素结构钢和低合金钢。因此，设计该电炉车间主要生产优质碳素结构钢和中、低合金钢。

2.2.1 钢种简介

1)合金结构钢

合金结构钢，可分为工程结构钢和机械零件用钢。前者广泛用于建筑、车辆、造船、桥梁、石化、电站等。后者主要制造各种机械零件，比如轴类、弹簧、齿轮、轴承等。如轴承钢GCr15，钢中加人了1.3%~1.65%的Cr，以增加钢的淬透性，并使钢中的合金碳化物均匀细密分布，保证了高硬度和耐磨性，提高钢的强度和接触疲劳抗力。Cr还有利于提高钢的耐蚀性。一般合金结构钢所用合金元素的种类却很多。各种合金元素对其性能产生一定影响,至使其具有良好的综合机械性能(σb、αk、δ、Ψ等)，为了提高其收得率，可以不经过炉外精炼，只通过吹氩搅拌便可进行连铸。主要用来制造各种机械，机械零件和各种工程中金属结构，加汽车、柴油机及机床等上的齿轮，主轴等构件。近年来工业发展迅速，合金结构钢需求日益增多，目前世界上合金结构钢的总产量已达总产量10%，占合金钢总产量45%以上。

(2)碳素结构钢

这种钢的强度不高，而且塑性和韧性甚高，有良好的冲压，拉伸和弯曲性能，焊接性能良好。主要用于制造容易加工成形，而不要求强度的部件。大多数生产高精度薄钢板，用于制造深冲压和深拉延制品，如汽车用深冲板，各种贮器，油桶，搪瓷制品，仪表板等；也用于制成管子，垫片及心部强度要求不高的渗碳和氰化零件，如套筒，短轴，离合器盘，及电焊条等。这些刚均具有时效敏感性。生产品种圆钢，方刚，六角钢，扁钢，热轧厚钢板和宽带钢，热轧和冷轧薄板和钢带，钢丝。

2.2.2 车间原料需求方案

表2-1产品方案

序号钢种代表钢号年产钢水量

（万吨）全年连铸坯

（万吨）

比例

（%）

1 2 合计优质碳素结

构钢

合金结构钢

20

30

45

50Mn

30CrMnSi

42CrMo

20MnSi

40Cr

5.26

10.52

10.52

12.62

4.20

6.30

46.30

8.42

104.14

5.00

10.00

10.00

12.00

4.00

6.00

45.00

8.00

100

5

10

10

12

4

6

45

8

100

第五章电炉炼钢车间工艺布置、主要流程及工艺技术特点

5.1 工艺平面布置及主要流程

5.1.1 工艺平面布置

本电弧炉炼钢车间的设计厂房型式采用单层，多跨间，内设起重机。电弧炉在厂房内的布置（位置与方向）为横向布置，即炉子轴线与车间纵向柱列线相互垂直。车间包括渣跨、原料跨、炉子跨、精炼跨、连铸跨和出坏精整跨。

电弧炉车间的工艺布置必须满足：工艺流程合理，各种工序的操作顺利，特别是电弧炉操作要方便；厂房电源等费用投资要低；并预留发展的余地。

车间物料流程总图如下所示：

废钢、其他辅助材料（合金剂、造渣剂、耐火材料等）→超高功率电弧炉→ LF→VD钢包精炼炉→连铸机→出坯精整

5.1.1.1 原料垮的尺寸确定和布置方案

原料垮的主要任务是£º接受和卸下运进车间的各种物料，保持一定的储存量，在进料间断的情况下,能保证车间的连续生产和人炉前的准备6备料下序应包括：炉料的加工处理，称量和装人各种料的储存容器，如料坑、料仓、料斗、料槽等，以及准备好各种由原料跨间向炉子输料的工具，如提升机、皮带机系统的给料和受料装置。还包括材料的破碎、精选及干燥、预热等操作。

重型废钢应合理搭配入炉，炉料中个别大块废钢的断面尺寸、长度和质量任何一项都有具体规定，对150t电炉：废钢最大断面≤600mm×600mm，废钢最大长度≤1200mm，废钢质量≤2000kg。轻薄废钢需打包成型，入炉废钢的体积密度应≥2.0t/m3。废钢处理间应有1个月左右的废钢储存量。配料跨的面积应满足5～7天的废钢用量，其区域配置和料坑布置应满足对废钢按种类（合金钢，高、中、低碳合金钢，钢渣）和规格（重、中、轻废钢，轻薄料，钢屑严格分类堆存的要求）。废钢配料间应设有废钢称量设施，尽量采用计算机管理废钢和配料。

电炉使用的造渣料石灰、萤石的粒度应为10～60mm。石灰应就近由石灰焙烧车间供给，焙烧后的石灰在料仓中的贮存时间应＜24h，当石灰采用容器送往主厂房原料跨时，容器应为密闭式，有条件的地方尽可能采用活性石灰。

电炉采用吹氧助熔相吹氧氧化工艺时，一般不再使用铁矿石作氧化剂，当因