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1电弧炉炼钢综述1

1.1引言1

1.2电弧炼钢炉发展简史1

1.3电弧炼钢炉可以生产的钢种2

1.4钢的标准、牌号与分类2

1.4.1标准2

1.4.2钢号2

1.4.3钢的分类3

1.5合金元素对钢性能的影响与作用3

1.6电弧炉炼钢的主要特点和发展趋势6

1.7电弧炉的主要技术参数7

1.8电弧炉生产的主要技术经济指标7

2电弧炼钢炉的分类比较9

2.1按冶炼能力的大小分类9

2.2按不同机构运行方式、设备基础位置、传动和结构类型分类9

2.3按不同供电形式和供电能力分类11

2.4按不同工艺操作方式分类11

2.5三相交流电弧炉与单电极直流电弧炉的比较12

2.5.1交流电弧炉与直流电弧炉的发展史概述12

2.5.2交流电弧炉与直流电弧炉的结构特点及性能比较13

2.5.3交流电弧炉与直流电弧炉设备工程量的比较16

3电弧炼钢炉的基本组成18

3.1炉体结构18

3.2炉盖结构20

3.2.1具有独立电极水圈型的全砖体炉盖20

3.2.2中心水冷三角区型的半砖体炉盖22

3.2.3中心区圆形打结小炉盖体的管式水冷炉盖23

3.3倾动机构24

3.3.1托轮式减速机传动的倾动机构24

3.3.2液压缸传动槽式出钢的倾动机构24

3.3.3液压缸传动偏心底出钢的倾动机构25

3.3.4倾动机构的参数设计26

3.4炉盖升降和开启机构29

3.5电极升降机构34

3.6电极卡紧机构36

3.7炉门机构39

3.8电弧炉主供电系统40

3.8.1电弧炉变压器41

3.8.2电抗器45

3.8.3高压断路器45

3.8.4隔离开关46

3.8.5检测计量装置47

3.8.6直流电弧炉主供电系统与交流电弧炉主供电系统的区别47

3.9短网系统48

3.9.1短网系统的组成48

3.9.2短网系统中的主要部件介绍49

3.9.3短网系统的总体设计要求和工程注意事项58

3.10电极自动调节系统58

3.10.1可控硅-电磁滑差离合器调节系统59

3.10.2可控硅-小惯量直流电机调节系统60

3.10.3可控硅-三相交流双（绕组）电机调节系统61

3.10.4 PLC-交流变频电机调节系统61

3.10.5电液伺服阀调节系统62

3.10.6 PLC-比例阀调节系统64

3.11液压系统66

3.12水冷系统69

3.13除尘系统70

3.13.1电弧炉除尘系统概述70

3.13.2电弧炉除尘系统的组成72

3.13.3我国首次从国外引进的电弧炉除尘系统简介75

3.13.4电弧炉除尘技术的发展方向77

4电弧炉炼钢辅助工艺装备78

4.1电弧炉辅助工艺装备概述78

4.2常用电弧炉辅助工艺装备简介78

4.2.1料罐78

4.2.2钢水包80

4.2.3氧枪83

4.2.4喂丝机87

4.2.5加料装置87

4.2.6底吹装置90

4.2.7测温装置92

4.2.8补炉装置93

4.2.9燃烧烘烤装置93

4.2.10风动送样装置95

4.2.11浇钢设备98

5电弧炉工程的公辅设施109

5.1电弧炉公辅设施的概述109

5.2变电站109

5.2.1变电站为电弧炉炼钢车间供电的基本要求109

5.2.2公共供电点的确定109

5.2.3谐波治理111

5.2.4谐波治理实例112

5.3氧气站114

5.4空压机站115

5.5燃料站116

5.6炉前化验室及质量检验设施117

5.7循环水处理站118

5.8废钢原料处理场119

5.9钢渣处理场121

5.10工业炉窑122

5.11机修车间122

5.12原辅料库122

5.13电弧炉炼钢车间的起重运输设备122

6电弧炉炼钢操作工艺简介123

6.1电弧炉炼钢操作工艺常用术语123

6.1.1原料准备123

6.1.2装料方式124

6.1.3操作法124

6.1.4炼钢炉渣125

6.1.5搅拌126

6.1.6沸腾与镇静126

6.1.7脱氧127

6.1.8取样127

6.1.9测温128

6.1.10成分129

6.2传统的三期操作工艺131

6.2.1简介131

6.2.2工艺流程131

6.2.3熔化期131

6.2.4氧化期135

6.2.5还原期139

6.3钢水的浇铸144

6.3.1钢水的结晶凝固过程144

6.3.2钢水的浇铸形式145

6.3.3铸温、铸速的确定145

6.4钢锭的缓冷与热处理（退火或高温回火）148

6.4.1钢锭的缓冷与热处理的目的148

6.4.2钢锭的缓冷与热处理的工艺制度148

6.4.3钢锭的缓冷149

6.4.4钢锭的退火149

6.5钢锭的精整152

6.5.1钢锭精整的目的152

6.5.2钢锭精整的方法152

6.6电弧炉炼钢操作要点152

6.7现代电弧炉炼钢操作工艺技术的改进152

7电弧炼钢炉与其他冶炼设备的组合生产工艺154

7.1前期熔炼设备组合155

7.1.1中频感应炉与电弧炉的熔炼组合155

7.1.2高炉与电弧炉的熔炼组合155

7.1.3直接还原铁生产设备与电弧炉的熔炼组合155

7.2后期精炼设备组合158

7.2.1 EBT电弧炉与LF钢包精炼炉的组合操作158

7.2.2电弧炉与AOD氩-氧吹炼炉的组合操作160

7.2.3电弧炉与VD真空脱气设备的组合操作163

7.2.4电弧炉与VOD真空精炼炉的组合操作165

7.2.5电弧炉与电渣重熔精炼炉的组合操作167

7.2.6几种常用钢包精炼方法简介168

7.3一种特殊的设备组合——康斯迪电弧炉169

7.3.1康斯迪电弧炉简介169

7.3.2康斯迪电弧炉工艺特点169

7.3.3工艺流程170

7.3.4设备设计特点170

7.3.5康斯迪电弧炉对比其他电弧炉的明显优势171

7.3.6康斯迪电弧炉工程建设注意事项172

8电弧炼钢炉工程建设的前期工作173

8.1电弧炼钢炉工程建设项目的基本工作程序173

8.2新建电弧炼钢炉工程项目的前提条件173

8.3电弧炉炼钢车间的工艺设计174

8.3.1炼钢区域的平面设计174

8.3.2电弧炉炼钢区域的立面设计177

8.3.3钢水浇铸区域的设计180

8.3.4其他公辅区域的设计187

8.4电弧炉炼钢车间初步设计的主要内容188

8.4.1工程概述188

8.4.2工程设计特点描述189

8.4.3生产计划189

8.4.4车间组成、工艺布置、生产操作流程说明及金属平衡189

8.4.5主要设备的选择及配置189

8.4.6环境保护及综合利用190

8.4.7安全生产190

8.4.8电弧炉炼钢工程辅助设施的建设190

8.4.9动力系统设施概况190

8.4.10总图运输190

8.4.11土建及采暖通风190

8.4.12经济分析及主要经济指标190

8.4.13工程概算192

参考文献194

附录195

附录1工程中常用计量单位的表示方法及换算关系195

附录2工程常用物理量及单位198

附录3工程常用材料的物理性能201

附录4工程常用管径与流速、流量的参考对照205

附录5电弧炉投产前应进行的基本测试检验项目206

附录6炼钢专业常用英文缩略语简介207

工程图例211

工程图例简介211

图例1 70t康斯迪电弧炉炼钢车间工艺布置图211

图例2 70t EBT电弧炉立面总图211

图例3 70t电弧炉液压系统图211

图例4 70t LF钢包精炼炉立面总图211

图例5 30t EBT电弧炉炉体结构图211

图例6 30t EBT电弧炉短网施工布置图212

图例7 30t电弧炉液压系统原理图212

图例8 20t全液压电弧炉总图212