电弧炉炼钢车间设计

冶金工程学院：王 超

时间： 2009.4

12.4 电弧炉车间各部分工艺布置

一、原料跨 二、炉子跨 三、出钢、浇注跨

根据车间的生产规模、车间的组成、各项作业系统的工艺流程、车间的布置、厂房尺寸、各跨间设备的数量及布置、合理的运输方式等。 原则：

– 各工艺互不干扰；– 物料流向顺行；– 运输路线畅通；– 满足生产需要，留有发展余地。

一、原料跨 1 、原料供应特点 电弧炉炼钢原料主要包括废钢、 DRI 、 HBI 、生铁、合金材料、造渣材料、脱氧剂及电极等。电弧炉车间原料供应特点： (1) 主要原料为固体冷料； (2) 合金料种类较多； (3) 废钢的种类也比较杂； (4) 造渣材料质量要求严格。 因而，电弧炉车间供料工作比转炉车间复杂。

2 、原料系统的功能 原料跨间的任务：储存冶炼所需物料，并且有一定的储存量，确保电弧炉生产的连续性。 在原料供应系统中，除应有符合储存量需求的场所和容器外，还须设置按工艺要求的加工、称量与烘烤设备。 原料储量计算式：储存量 (t) ＝材料单耗 (t/t)× 日产钢量 (t/d)× 计划储存天数 (d)

炼钢原料的计划储存天数见下表：

序号 原料名称 储存天数 1 生铁 5~7

2 外购废钢 5

3 本厂返回废钢 15~20

4 铁合金 5~7

5 铁矿石 5~7

6 石灰 ≤2

7 萤石 5~7

8 镁砂 5~7

3 、原料跨间工艺布置 按生产规模的大小，电弧炉车间的原料跨间有不同的不知形式：(1) 车间主厂房内设原料跨、炉子跨、浇注 ( 连铸 ) 跨和精整

( 储坯 ) 跨，构成平行的跨间，适用于生产能力较小的车间；

(2) 同意主厂房将原料跨分为废钢跨和散装料储备、供应跨，如下图所示，该布置适用于原材料用量大的现代大、中型电弧炉车间。

(3) 废钢储存与配料跨间单独建立，独立于炼钢、浇注 ( 连铸 ) 主厂房之外。这个独立的跨间距离主厂房不远，有轨道连同，方便物料的转运。

合金料、散装料单独在一跨间的布置剖面图

二、炉子跨1 、电弧炉在跨间的平面布置分为纵向布置和横向布置当选用炉子较小或年产量＜ 10 万吨 / 年的车间可以采用纵向

布置，浇铸场地布置在同一跨内；当容量 >20 吨或台数大于 2 台以上时，则多采用横向布置；

电炉位于炉子跨与出钢浇铸跨间交界处为典型布置形式；容量 30 吨以上，只有单台电炉，且没有发展产量的计划时，

也可以考虑纵向布置；原则上无论是哪种布置，炉子应尽量靠近变压器房，以缩短

二次导线长度，降低功率损耗；

2 、炉子在车间内垂直方向的布置 A 地坑式 ( 见图 a1 、 a2 、 a3)

B高架式 ( 见图 b1 、 b2)

图 a1

图 a2

图 a3

图 b1

图 b2

3 、炉子变压器室与控制室4 、出渣与炉渣处理5 、炉子跨间的长度、跨度与高度 见图 c 及表

炉子间厂房高度计算图

炉子跨间尺寸

公称容量， t 跨度， m 吊车轨面标高， m 平台高度，m

5 18~21 9 纵向布置地坑式

10 21~24 9

20 18~21 14 4 横向布置高架式

30 21 14～ 16 4~5

50 24 17～ 18 7

横向或纵向布置的跨间，桥式起重机吊起的最高工作点是电炉接装电极时吊起的高度。电极的长度由电炉炉体结构而定，如 50 吨炉子电极长度一般要在电极把持器降至最低点时与炉门坎距离基础上加 900㎜；由此吊车的轨面标高： h≥L1+ L2+ L3+ L4+ L5 +L6;式中：L1起重机吊钩极限尺寸， ㎜ ；L2调换电极用吊具长度㎜， 700-1000 ㎜ ；L3 需吊电极的长度，㎜ ；见表 12－ 5 ；L4 余量 300㎜；L5 电极把持器顶端降至最低位置时与炉门坎平面距离；L6 炉门坎平面距离车间处距离，㎜；

三、出钢、浇注 ( 连铸 ) 跨间1 、出钢浇注设计根据生产能力，工艺流程等来确定，当设有炉外精炼设备时，一般设单独出钢跨间，在此设置炉外精炼设备。浇铸方式根据产品大纲确定，当冶炼的品种不适宜采用连铸时，采用模铸，还需要设置单独的模铸作业区。连铸与模铸并举；2 、凡新建电炉或改建电炉应该尽量考虑采用连铸。除了满足主要设备布置以外，还需要设置钢包与中间包烘烤、砌筑、修砌区、连铸机设备维修或模铸铸模的烘烤、帽头的准备、备件暂存等工序；3 、布置上出钢浇注与电炉同跨的纵向布置场地拥挤、劳动条件差，因此大中型转炉应尽量采用横向布置。出钢和浇注分别在相邻平行的跨间或相邻但垂直的跨间较适合连铸布置方式；4 、在跨间尺寸上，在中小型模铸跨间跨度可以参考资料，但具体设计时还要按设备布置需要而定，一般出钢跨横向布置时跨度为 18m, 浇铸跨为24m;