年产100万吨连铸坯的电弧炉炼钢车间工艺设计_毕业设计

本科毕业论文格式要求一、论文的结构与要求毕业设计（论文）包括以下内容（按顺序）：本科论文包括封面、目录、标 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 、内容摘要、关键词、正文、注释、参考文献等部分。如果需要，可以在正文前加“引言”，在参考文献后加“后记”。论文一律要求打印，不得手写。1．目录目录应独立成页，包括论文中全部章、节和主要级次的标题和所在页码。2．论文标题论文标题应当简短、明确，有概括性。论文标题应能体现论文的核心内容、法学专业的特点。论文标题不得超过25个汉字，不得设置副标题，不得使用标点符号，可以分二行书写。论文标题用词必须规范，不得使用缩略语或外文缩写词（通用缩写除外，比如WTO等）。3．内容摘要内容摘要应扼要叙述论文的主要内容、特点，文字精练，是一篇具有独立性和完整性的短文，包括主要成果和结论性意见。摘要中不应使用公式、图表，不标注引用文献编号，并应避免将摘要撰写成目录式的内容介绍。内容摘要一般为200个汉字左右。4．关键词关键词是供检索用的主题词条，应采用能够覆盖论文主要内容的通用专业术语（参照相应的专业术语 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ），一般列举3——5个，按照词条的外延层次从大到小排列，并应出现在内容摘要中。5．正文正文一般包括绪论（引论）、本论和结论等部分。正文字数本科不少于6000字，专科一般不少于5000字，正文必须从页首开始。*绪论（引论）全文的开始部分，不编写章节号。一般包括对写作目的、意义的说明，对所研究问题的认识并提出问题。*本论是全文的核心部分，应结构合理，层次清晰，重点突出，文字通顺简练。*结论是对主要成果的归纳，要突出创新点，以简练的文字对所做的主要工作进行评价。结论一般不超过500个汉字。正文一级及以下子标题格式如下：一、；（一）；1.；（1）；①。6．注释注释是对所创造的名词术语的解释或对引文出处的说明。注释采用脚注形式，用带圈数字表示序号，如注①、注②等，数量不少于10个，脚注少于10个的论文为不合格论文。7．参考文献参考文献是论文的不可缺少的组成部分,是作者在写作过程中使用过的文章、著作名录。参考文献应以近期发表或出版的与法学专业密切相关的学术著作和学术期刊文献为主，数量不少于6篇，参考文献少于6篇的论文成绩评定为不合格。产品说明、技术标准、未公开出版或发表的研究论文等不列为参考文献，有确需说明的可以在后记中予以说明。二、打印装订要求论文必须使用标准A4打印纸打印，一律左侧装订，并至少印制3份。页面上、下边距各2.5厘米，左右边距各2.2厘米，并按论文装订顺序要求如下：1．封面封面包括《广西广播电视大学关于毕业设计（论文）评审表》（封面、附录4）、《学生毕业设计（论文）评审表》（封2）、《广西广播电视大学关于毕业设计（论文）答辩申报表》（封3、附录5）。 2．目录目录列至论文正文的三级及以上标题所在页码，内容打印要求与正文相同。目录页不设页码。3．内容摘要摘要标题按照正文一级子标题要求处理，摘要内容按照正文要求处理。4．关键词索引关键词与内容摘要同处一页，位于内容摘要之后，另起一行并以“关键词：”开头（采用黑体），后跟3~5个关键词（采用宋体），词间空1字，即两个字节，其他要求同正文。5．正文正文必须从内容提要页开始，并设置为第1页。页码在页末居中打印，其他要求同正文（如正文第5页格式为“―5―”）。论文标题为标准三号黑体字，居中，单倍行间距；论文一级子标题为标准四号黑体字，居中，20磅行间距；正文一律使用标准小四号宋体字，段落开头空两个字，行间距为固定值20磅；正文中的插图应与文字紧密配合，文图相符，内容正确，绘制规范。插图按章编号并置于插图的正下方，插图不命名，如第二章的第三个插图序号为“图2—3”，插图序号使用标准五号宋体字；正文中的插表不加左右边线。插表按章编号并置于插表的左上方，插表不命名，如第二章的第三个插表序号为“表2—3”，插表序号使用标准五号宋体字。6、 参考文献按照GB7714—87《文后参考文献著录规则》规定的格式打印，内容打印要求与论文正文相同。参考文献从页首开始，格式如下：（1）著作图书文献序号 作者 《书名》，出版地：出版者，出版年份及版次（第一版省略）如：[4] 劳凯声 《教育法论》，南京：江苏教育出版社，2001（2）译著图书文献序号 作者 《书名》，出版地：出版者，出版年份及版次（第一版省略）（3）学术刊物文献序号 作者 《文章名》，《学术刊物名》，年卷（期）如：[5]周汉华 《变法模式与中国立法法》，《中国社会科学》，2000（1）（4）学术会议文献序号 作者 《文章名》，编者名，会议名称，会议地址，年份，出版地，出版者，出版年（5）学位论文类参考文献序号 作者 《学位论文题目》，学校和学位论文级别，答辩年份（6）西文文献著录格式同中文，实词的首字母大写，其余小写。参考文献作者人数较多者只列前三名，中间用逗号分隔，多于三人的后面加“等”字（西文加“etc.”）。学术会议若出版论文集者，在会议名称后加“论文集”字样；未出版论文集者省去“出版者”、“出版年”项；会议地址与出版地相同的省略“出版地”，会议年份与出版年相同的省略“出版年”。三、毕业设计（论文）装袋要求毕业设计（论文）是专业教学的重要内容，必须规范管理，统一毕业设计（论文）材料装袋要求：1、论文稿本。经指导的提纲，一稿、二稿和装订好的正稿。2、过程记录表。包括指导教师指导记录表，学生毕业设计（论文）评审表（答辩过程记录表）等；3、相关材料。法专业要求的其他材料，如法学社会 调查报告 行政管理关于调查报告关于XX公司的财务调查报告关于学校食堂的调查报告关于大米市场调查报告关于水资源调查报告 等。中国环境教育立法研究内容摘要摘要：目前，我国学术界对环境教育立法问题的研究还处于起步阶段，有关环境教育的法律规范也很不完善，影响和限制了我国环境教育的大力推行和良好普及，实质上是制约了我国解决环境问题的能力和可持续发展的进程。本文从环境问题的现状入手，阐释了环境教育立法的必要性和可行性，介绍了其他国家和地区的环境教育立法实践，在总结国内外先进经验的基础上，提出了对我国环境教育立法的构想。以期通过加强教育立法的途径，实现我国环境教育的普及，为改善解决我国环境问题的能力和可持续发展的进程创造条件。关键词：环境问题环境教育环境教育立法 一、环境问题、环境教育与环境教育立法（一）环境问题马克思说：“人靠自然界生活，这就是说，自然界是为了不致死亡而必须不断与之交往。所谓人的肉体生活和精神生活同自然界相联系，也就等于说自然界同自身相联系，因为人是自然界的一部分。” 生存与发展是人类社会最基本的主题。在人类与环境不断地相互影响和作用中，环境问题始终是伴随着人类的活动产生和发展的。不幸的是，在相当长的时期内，人类过分强调了作为自然主人的一面，夸大了人的主观能动性作用，忽视甚至忘却自然界的惩罚。环境问题并非始于今日，早在200年前的第一次工业革命时期就产生了环境问题。到了本世纪50年代，环境事件不断出现和加剧。到了70～80年代则出现了全球性的环境危机。目前全球人口正以每年9 000万的速度增长，预计到21世纪中期，世界人口将达到100亿。 人口无节制地增长，给地球的生态环境和有限的自然资源带来了沉重的压力。联合国列出了威胁人类生存的全球十大环境问题：全球气候变暖；臭氧层的损耗和破坏；酸雨蔓延；水资源危机；生物多样性减少；大气污染；有毒有害化学物质污染与危险废物越境转移；森林面积锐减；土地荒漠化；海洋污染。随着我国社会经济的迅速发展，环境保护与经济发展之间的矛盾日益凸显。20世纪最后几年有三件震撼国人的大事足以说明我国环境问题的严重性，已显示出环境破坏给人类带来的灾难性的报复。一是1997年创纪录(227天)的黄河断流；二是1998年的长江大水灾；三是2000年波及北京等地的频繁的沙尘暴。专家指出了目前困扰中国环境的十大问题。1、大气污染问题2004年我国二氧化硫排放量为1 995万吨，居世界第一位。据专家测算，要满足全国天气的环境容量要求，二氧化硫排放量要在现有基础上至少削减40%。此外，2004年中国烟尘排放量为1 165万吨，工业粉尘的排放量为1 092万吨。大气污染是中国目前面临的第一大环境问题。2、水环境污染问题中国七大水系的污染程度依次是：辽河、海河、淮河、黄河、松花江、珠江、长江，其中，42%的水质超过3类标准（不能做饮用水源），全国有36%的城市河段为劣质5类水质，丧失使用功能。大型淡水湖泊（水库）和城市湖泊水质普遍较差，75%以上的湖泊富营养化加剧，主要由氮、磷污染引起。3、垃圾处理问题中国全国工业固体废物年产生量达8.2亿吨，综合利用率约为46%。全国城市生活垃圾年产生量为1.4亿吨，达到无害化处理要求的不到10%。塑料包装物和农膜导致的白色污染已蔓延全国各地。（二）环境教育与环境问题的关系1、环境教育的发展历程环境教育的起源，一直可以追溯到19世纪末20世纪初的自然研究（Natural Study）。当时在学校开展自然研究的基本目的是教育学生通过亲身观察和参与，了解和评价自然环境。到20世纪上叶，人们认识到保护生态和自然环境的重要性，保护运动（Conservation movement）在社会中形成，学校教育在自然研究的基础上引入了自然保护的教育内容，这就是环境教育的萌芽。（1）国外环境教育的发展历程1972年在瑞典首都斯德哥尔摩召开的“世界人类环境会议”是环境教育发展的一个里程碑。为了响应斯德哥尔摩会议的第96条建议，联合国教科文组织和联合国环境规划署于1975年颁布了国际环境教育 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 （IEEP），其目的是在环境教育领域内，促进经验和信息的交流、研究和实验、人员培训、课程和相应教材的开发及国际合作。1975年，在前南斯拉夫的贝尔格莱德召开的国际环境教育会议，通过了《贝尔格莱德宪章：环境教育的全球纲领》。该宪章根据环境教育的性质和目标，指出环境教育是“进一步认识和关心经济、社会、政治和生态在城乡地区的相互依赖性；为每一个人提供获得保护环境的知识和价值观、态度、责任感和技能；创造个人、群体和整个社会行为的新模式。”此后，《贝尔格莱德宪章》成为世界各国制定环境教育纲要与章程的重要依据之一。而环境教育的普及对环境相关法律的立法、执法都可起到相当大的辅助作用。大力开展环境教育，使环境意识特别是环境保护法律意识深入人心，使人们认识到环境问题不仅是社会问题，更是可以涉及到每个人切身利益和法律责任、社会责任的问题，认识到环境问题和法律责任的关系，更好地使环境保护法律成为预防环境问题发生的利剑，这样可以达到依法治理环境和人们自觉保护环境的目的。二、中国环境教育立法的必要性和可行性（一）中国环境教育立法的必要性当一种社会关系需要用立法来调整，说明这种社会关系的重要性。中国环境教育专门立法是否必要，则完全取决于以下前提：（1）环境教育的重要性；（2）环境教育立法对社会经济发展的重要作用。五、结论21世纪是环境世纪，公众的环境意识通过环境教育来建立。根据我国人口多，地区经济水平差异大，公民受教育程度不一的现状，要使公众的环境保护意识提高到一个比较高的水平，实现社会——经济——环境的协调发展，尽早达到国家的可持续发展目标，构建和谐社会，通过立法机关制定完善的、具有可操作性的《环境教育法》不失为一个有效的方法。希望对促进我国环境教育法律体系的建立提供一些有益的参考。 识和关心经济、社会、政治和生态在城乡地区的相互依赖性；为每一个人提供获得保护环境的知识和价值观、态度、责任感和技能；创造个人、群体和整个社会行为的新模式。”此后，《贝尔格莱德宪章》成为世界各国制定环境教育纲要与章程的重要依据之一。而环境教育的普及对环境相关法律的立法、执法都可起到相当大的辅助作用。大力开展环境教育，使环境意识特别是环境保护法律意识深入人心，使人们认识到环境问题不仅是社会问题，更是可以涉及到每个人切身利益和法律责任、社会责任的问题，认识到环境问题和法律责任的关系，更好地使环境保护法律成为预防环境问题发生的利剑，这样可以达到依法治理环境和人们自觉保护环境的目的。二、中国环境教育立法的必要性和可行性（一）中国环境教育立法的必要性当一种社会关系需要用立法来调整，说明这种社会关系的重要性。中国环境教育专门立法是否必要，则完全取决于以下前提：（1）环境教育的重要性；（2）环境教育立法我国环境教育法律体系的建立提供一些有益的参考。 年产100万吨连铸坯的电弧炉炼钢车间工艺设计 目录 11 电弧炉炼钢技术现状及发展 11.1 电弧炉炼钢发展概况 11.2 国内外电炉炼钢技术的发展趋势 32 电弧炉炼钢车间的设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 32.1电炉车间生产能力计算 32.1.1电炉容量和台数的确定 32.1.2 电炉车间生产技术指标 42.2 电炉车间设计方案 42.2.1 电炉炼钢车间设计与建设的基础材料 42.2.2 产品大纲 42.2.3 电炉炼钢车间的组成 52.2.4 电炉车间各跨的布置情况 63 电弧炉炉型设计 63.1 电弧炉炉型 63.1.1 炉缸 73.1.2 熔化室 83.1.3 电极分布 83.1.4 工作门和出钢口 83.1.5 炉衬厚度 93.2 电弧炉变压器容量选择 93.3 水冷炉壁与水冷炉盖 93.3.1 水冷炉盖的设计 103.3.2 水冷炉盖的安装 113.4 偏心底出钢的设计 113.4.1 EBT电炉的炉壳 123.4.2 EBT电炉的炉底 123.4.3 出钢口 133.4.4 机械装置 133.4.5 偏心底出钢箱的设计 143.5 水冷挂渣炉壁的设计 143.5.1 电弧炉炉壁的热流 143.5.2 冷却水流量 153.5.3 水冷炉壁水速的确定 153.5.4 管径的确定 153.5.5 平衡挂渣厚度 163.5.6 综合传热系数 163.5.7 临界热流量与最大热流量 174 电弧炉炼钢过程中的物料平衡与热平衡计算 174.1 物料平衡计算 194.1.1熔化期计算 254.1.2 氧化期计算 294.2 热平衡的计算 294.2.1 计算热收入Qs 。 314.2.2 计算热支出Qz 。 335 电弧炉炼钢车间工艺设计 335.1 对原料的要求 335.1.1 废钢 335.1.2 辅助料 345.2 电弧炉冶炼工艺 355.3 精整工艺 365.4 连铸操作工艺 6 电弧炉炼钢车间工艺布置 38 6.1 原料跨 38 6.1.1 原料跨的宽度 39 6.1.2 原料跨的烘烤间 39 406.1.3 原料跨总长度确定 406.2 炉子跨整体布置 406.2.1 炉子跨工作平台高度 406.2.3 炉子的变压器室和控制室 406.2.4 电弧炉出渣和炉渣处理 406.2.5 精炼炉的工艺布置 406.2.6 炉子跨的长度、跨度、高度 416.3 连铸跨 416.3.1 总体布置 416.3.2 钢包回转台的布置 416.3.3 连铸机操作平台的高度、长度、宽度 426.3.4 连铸机总高和本跨吊车轨面标高 426.3.5 连铸机总长度 436.3.6 其它布置 436.4 精整跨 436.5 备注 457 车间主要设备的选择和配置 457.1 电弧炉主体设备选择 457.1.1 校核年产量 457.1.2 电极 457.2 精炼炉设备选择 457.2.1 LF钢包炉的参数确定 467.2.2 LF钢包炉的工艺确定 467.3 连铸设备选择 467.3.1 钢包允许的最大浇注时间 7.3.2 铸坯断面 47 7.3.3 拉坯速度 47 7.3.4 连铸机的流数 48 7.3.5 铸坯的液相深度和冶金长度 48 7.3.6 弧型半径 49 7.4 连铸机的生产能力的确定 49 7.4.1 连铸浇注周期的计算 49 7.4.2 连铸机作业率 50 7.4.3 连铸坯收得率 50 517.4.4 连铸机生产能力的计算 527.4.5 最高日浇注炉数 527.4.6 最高日产量 527.5 中间包及其运载设备 527.5.1 中间包的形状和构造 527.5.2 中间包的主要工艺参数 537.5.3 中间包运载装置 537.6 结晶器及其振动装置 537.6.1 结晶器的性能要求及其结构要求 537.6.2 结晶器主要参数选择 557.6.3 结晶器的振动装置 557.7 二次冷却装置 557.7.1 二冷装置的基本结构 557.7.2 二次冷却水冷喷嘴的布置 567.7.3 二次冷却水量的计算 567.8 拉矫装置及引锭装置 567.9 铸坯切割装置 567.10盛钢桶的选择 567.10.1 型号选择 577.10.2 容纳钢水量 7.10.3 盛钢桶内渣量 57 7.10.4 盛钢桶容积 57 7.10.5 盛钢桶壁砖衬厚度 57 7.10.6 盛钢桶外壳 57 7.10.7 盛钢桶的质量 58 7.10.8 钢包需用量 58 7.11 渣罐及渣罐车的选择 59 7.11.1 车间所需的渣罐数量 59 607.11.2 车间所需渣罐车数量 607.12 起重机和电动平车的选择 607.13 其它辅助设备的选择 618 车间人员编制及主要经济技术指标 618.1 技术经济指标 628.2 车间人员编制 649　参考文献 6510 专题 7211 致谢 1 电弧炉炼钢的现状及发展 1.1 电弧炉炼钢发展概况 近年来，电弧炉钢产量增长速率超过了钢总产量的增长速率。2000年全世界钢总产量为84115.4万t，其中电炉钢产量为28352万t，占钢总产量的33.7%，与1995年相比，钢总产量增长13.2%，电炉钢产量增长了16.8%。2001年，全世界钢总产量为84379.7万t，其中电炉钢产量为29587.9万t，占钢总产量的35.07%。 有些国家废钢资源丰富，电价低廉，电弧炉炼钢发展迅速。2000年美国电炉钢比达到46.8%。而我国由于废钢资源短缺，电价较高，2000年电炉钢产量为2020万t，占全国总产量的15.9%。2001年，我国的钢总产量为15163万t，其中电炉钢产量为2400.5万t，电炉钢比为15.8%。 较早年代，我国电弧炉以冶炼合金钢为主，多集中于特殊钢厂，电弧炉容量小。上世纪90年代起，我国相继建设了多座大容量超高功率电弧炉。据统计，1990年至1999年我国新建设60~150t电弧炉19座，总容量为1645t。目前，我国投入运行的50t以上电弧炉有39座，其中单炉出钢量100t以上的电弧炉有10座。 1992年我国电弧炉平均炉容量为4.6t/座，2000年容量50~150t的大电炉36座，而且大多数采用超高功率技术。为了提高钢的质量，电弧炉钢厂大都配有钢包精炼装置(LF炉)并采取全连铸生产。一些钢厂还配有VD真空精炼装置。 1.2 国内外电炉炼的发展趋势 炼钢新原料和短流程的发展，促进了电炉炼钢的飞速发展。21世纪，很可能是电炉与转炉平分秋色的时代，因此世界各国都非常重视电炉的发展，而电炉炼钢技术发展趋势有如下几点： (1) 超高功率直流电弧炉具有电极消耗低、节电且对渣线耐火材料侵蚀小等特点，是世界范围内电炉发展的总趋势。并且要充分利用超高功率电弧炉的一些强化冶炼技术，提高电炉生产能力，逐步缩小与转炉出钢周期的差距，达到电炉转炉化的水平。 (2) 尽可能地利用电炉冶炼废热和化学能，发展废钢预热及烟气二次燃烧技术。竖式电炉不仅在生产率、能量利用、环境适用性及炉料灵活性等方面占有优势，而且实现了电炉炼钢的连续化，是目前最有发展前途的电炉。但其设备结构的复杂性以及其产生的二噁咽等问题也是值得注意并有待解决的。 (3) 用初级能源代电，采用氧燃烧嘴助熔技术，可以降低电耗、降低生产成本、缩短冶炼时间，尤其是煤——氧助熔技术更有发展前途。 (4) 扩大铁源应用范围，除废钢外广泛应用DRI、HBI、碳化铁、高炉铁水、熔融还原铁、生铁块等灵活配比，以适应不同地区的原料供应状况。 (5) 电炉炼钢应逐步趋向连续化操作，改善劳动条件，提高设备的利用率。 (6)环保问题是全世界永恒的话题，应注意环境保护和废气物的回收利用。 2 电弧炉炼钢车间的设计方案 2.1电炉车间生产能力计算 2.1.1电炉容量和台数的确定 电炉车间产量系指一定的生产期内合格产品的产量。通常指经检验合格的连铸坯产量。本设计题目为年产量100万t/年。 电弧炉车间年产量计算式 A=24nga/t (2-1) 式中：n—— 全年实际有效作业日数；n＝365×作业率(98%)=358； G—— 一炉熔炼钢水的量； t—— 平均一炉的冶炼时间，取t=55min； a—— 钢水铸成铸坯的收得率，取a=98.0%。 。 ∴ 考虑到电炉的过装系数f可取1.2~1.3，故取电弧炉的公称容量120t，且车间有一台电弧炉可满足要求。 2.1.2 电炉车间生产技术指标 (1) 产量指标 合格钢产量100万吨/年； 冶炼时间55min (2) 质量指标 铸坯合格率：方坯99.0% (3) 作业率指标 连铸机作业率：85% (4) 连铸生产技术指标 连铸比：100% 铸坯合格率：方坯99.0% 连铸坯收得率98.0% 2.2 电炉车间设计方案 2.2.1 电炉炼钢车间设计与建设的基础材料 (1) 建厂条件： 1) 各种原料的供应条件，特别是钢铁材料来源； 2) 产品销售对象及其对产品质量的要求； 3) 水电资源情况，所在地区的产品加工，配件制作的协作条件； 4) 交通运输条件，水路运输及地区公路、铁路的现状与发展计划； 5) 当地气象、地质条件、环保要求； (2) 工艺制度： 确定工艺制度是整个工艺设计的基本方案，是设备选择，工艺布置等一系列问题的设计基础。 1) 冶炼方法：超高功率电弧炉冶炼，然后进行炉外精炼； 2) 浇注方法：采用全连铸； 3) 连铸坯的冷却处理与精整：铸坯在冷床上冷却并精整； 4) 在技术或产量方面应留有一定的余地。 2.2.2 产品大纲 本设计题目为年产100万吨连铸坯的电弧炉炼钢车间工艺设计，产品大纲为：碳素结构钢50万吨，合金结构钢50万吨。 2.2.3 电炉炼钢车间的组成 1) 炼钢主厂房，包括原料跨、炉子跨、精炼跨、浇注跨和出坯跨。 2) 废钢料堆场及配料间包括废钢处理设施（预热、烘烤等）； 3) 铁合金及散状材料间； 4) 钢锭、坯存放场地； 5) 中间渣场； 6) 机电修理间及快速分析室； 7) 炉衬制作与各种备件修理场地； 8) 耐材库、备件备品库、车间变、配电室； 9) 水处理、烟气净化设施及车间管理、生活服务设施。 2.2.4 电炉车间各跨的布置情况 由于是一台超高功率电弧炉，且是全连铸，考虑到物料顺行、劳动安全条件和未来发展，采用横向高架式布置。 (1) 原料跨： 此跨主要是为外来废钢、返回废钢、炼钢生铁、合金料、散状料等提供场地。废钢坑可按其块度大小分几个不同的坑，另外还有合金料和散装料的烘烤区。 (2) 炉子跨： 此跨配有一座120吨超高功率偏心底出钢电弧炉，一座140吨LF精炼炉，炉体彻修区、炉盖修理区、耐火材料干燥室，钢包烘烤区，电炉装料配置，电炉变压器房，供氧系统，粉尘处理系统等，由高架行车进行跨间的整体运输工作。LF精炼炉主要是进行钢水的脱氧，脱硫脱气，合金化等操作。 (3) 精炼跨： 此跨设有钢包回转台，连铸机，钢包修理备用区，中间包修理区及烘烤区，结晶器修理区及烘烤区。因运输量大，设有两台行车进行钢包的调运工作。 (4) 浇注跨： 此跨主要进行铸坯的凝固，另外，此跨间还有铸机备件区、检修区、良坯存放区、缓冷区等等。 (5) 出坯跨： 此跨主要包括铸坯堆放区，连铸机维修区、铸坯操作室等等。 3 电弧炉炉型设计 随着钢质量不断提高，熔炼工艺在革新，也向炉子结构提出了更高的要求。炉型尺寸的计算既可用于设计新炉子，又可用于核算改造旧炉子。 3.1 电弧炉炉型 炉型是指炉子内部空间的形状和尺寸。现今，大型高功率电弧炉均为圆桶形炉体和拱顶炉盖，三电极分布在等边三角形顶点上。另外，自发展电炉高功率和超高功率技术以来，新型电炉多采用水冷壁以及水冷炉顶，而当今采用水冷壁的电弧炉炉壁均作成柱形。 3.1.1 炉缸 将炉体剖开，向炉门方向看，熔池形状见图3-1。 图3-1 电弧炉炉型 图3-1中，D——钢液面直径； H——钢液深度； h1——球缺状钢液高度； h2——锥台状钢液高度； d——球缺直径； α——锥台与水平的夹角。 根据计算与经验，D/H=3.5～5。 h1=H/5，炉底采用球形便于在熔化初期聚集一定的钢液，既可保护炉底，又有利于吹氧助熔，加速熔化。 α一般取45°，在操作过程中熔池的形状易于保持，且便于出钢后修补炉坡(镁砂自然堆角45°)，出钢时钢水与渣能够倒尽。 对于一定质量的钢液，其体积为： V=GV0 (3-1) 式中：G——炉子额定容量，t； V0—— 一定钢液的体积，m3/t，V0=0.14 m3/t。 计算得： V=16.8m3。 钢液面直径为： D=2.0CV1/3 (3-2) 式中：C=0.875+0.042D/H 所以得：D=2.0×(0.875+0.042×5)×8.41/3=3.92m 炉渣体积可取钢液体积的10~15%，由此即可计算渣层厚度。炉门坎平面应高于渣液面20~40mm，炉缸与炉壁连接面应高于炉门坎面30~70mm，减轻炉渣对炉壁与炉坡接缝处的侵蚀。所以炉缸上缘直径(或即为熔化室直径)DB为： DB=D+0.1~0.2 (3-3) 所以：DB=D+0.1=3.92+0.1=4.95m H=D/5=3.92/5=0.78m 3.1.2 熔化室 炉缸以上至炉顶拱角以下的空间称作熔化室。熔化室的高度即为炉壁的高度，计算为：H1=0.40DB=0.40×4..02=1.61m。 熔化室的容积加上炉缸容积应能容纳一炉所需废钢铁料，其上部直径为： D1=DB+2H1tanβ (3-4) 计算得：D1=4.40.m。　 3.1.3 电极分布 电弧炉是以三个电极圆心构成的圆的直径Dp来表示电极在炉内的分布，比值Dp/DB决定电极在炉中的位置，同时也决定炉内热量的分布。考虑到炉壁热负荷的均匀和电极把持器的位置，电极分布圆直径Dp与DB有如下关系： Dp/DB≦0.25~0.35 (3-5) 取值为0.3，所以Dp=1.206m。 电极直径取为500mm。 3.1.4 工作门 现代电弧炉只设一个工作门，用于加料、炉前操作和观察炉况。依据经验公式，得： 炉门宽度：l= (0.20~0.30)D=0.2×3.92=0.780m 炉门高度：b= (0.75~0.85) l=0.8×0.78=0.624m 3.1.5 炉衬厚度 炉衬厚度是按耐火材料的热阻计算的。 (1) 炉底厚度d底 d底=1000mm。 (2) 炉壁根部厚度d壁 炉壁根部厚度即炉缸平面处炉衬的厚度，一般取δ壁>400~600mm。120t炉子，d壁=600mm。 (3) 炉壁与炉盖厚度 对于超高功率电弧炉大多都采用水冷炉壁、水冷炉盖，其厚度取决于水冷构件的形式、材质及炉内热负荷等。 3.2 电弧炉变压器容量选择 由熔化时间来计算变压器容量：熔化期长短主要是由供电功率来确定。 变压器的容量由下式计算： (3-6) 式中：P——炉用变压器额定容量，kVA； q——熔化每吨废钢料及熔化相应的渣料并升温所需要的电量，kWh/t，q≈350kWh/t； G——电炉装入量，t； tm——预期的熔化时间，h； cosφ——熔化期平均功率因数，超高功率选取0.70； η——变压器有功功率的热效率，选取0.80； N——熔化期变压器功率平均利用系数，选取1.1。 所以，计算得：P=40909.09kVA 若按电弧炉的额定容量计算其单位功率则为40909.09/120=341kVA/t，属于超高功率范围。 3.3 水冷炉壁与水冷炉盖 3.3.1 水冷炉盖的设计 炉盖直径的确定： Dg=Dr+2dc (3-7) 式中：Dg​——水冷炉盖的直径 Dr——熔化室直径 dc——添加系数其值为300mm 故：Dg=4.4+2×0.3=5m。 图 3-2 EBT结构图 炉盖上开五个孔，其中三个为电极孔，一个为排尘孔。后一个孔的直径为450mm，炉盖圈的高度为300mm，环形凸圈的高度定为60mm，宽度也定为60mm，炉盖上还焊有6根拉筋，起加固炉盖的作用。 3.3.2 水冷炉盖的安装 分为炉壳内装式和框架悬挂式两种。前者炉壁、炉盖有完整的钢板炉壳，炉壁炉盖采取内装方式；后者炉壁、炉盖无完整钢板炉壳，而是水冷的框架，依靠悬挂在上面的水冷炉壁、水冷炉盖组成完整的炉体。为便于运输、安装、维护以及提高寿命，将装有水冷炉壁的炉体制成上下两部分，在水冷炉壁的下沿与炉底及渣线分开，采用法兰连接。 3.4 偏心底出钢的设计 偏心底出钢电弧炉(EBT电炉)采用留钢留渣操作，不但做到了无渣出钢，而且留钢操作增加了电弧炉冶炼的连续性，熔化期电弧稳定，熔池形成较快，可以实现提前吹氧，有效地提高了氧利用率以及电弧炉热效率；偏心底出钢电弧炉出钢钢流短，出钢时间大大缩短，减小了出钢过程中的钢水温降及钢水对钢包内衬的冲刷，出炉后合金化的进行提高了合金的回收率；偏心底出钢电弧炉倾炉角度较出钢槽电弧炉大为减小，有条件对短网进行优化。 偏心底出钢是一种应用较为广泛的无渣出钢的最好的出钢方式。图3-3所示： 图3-3 偏心底出钢电弧炉示意图 3.4.1 EBT电炉的炉壳 偏心底出钢电弧炉的炉壳上部仍为圆形，下部带有突出的圆弧形出钢箱。传统的电弧炉出钢时，一般需要把炉子倾动45°，倾动大，对炉衬损耗大。采用偏心底出钢后，出钢时炉子倾动只有15°，可以避免钢水于水冷炉壁的接触，从而提高炉衬的寿命，偏心底出钢电弧炉采用全水冷炉壁和炉盖，一般采用若干水冷件组成，水冷件的更换方便。 3.4.2 EBT电炉的炉底 偏心底出钢电弧炉炉底设计成浅盘状，以确保无渣出钢。为安全起见，底部排两层镁质火砖，与钢水接触的底部有白云石耐火砖，并捣上一层镁质耐火砖。 3.4.3 出钢口 偏心底出钢电炉的出钢口位于出钢箱的底部，利用出钢口的开闭机构和倾动机构，实现无渣出钢、留渣操作。见图3-4。 图3-4出钢口示意图 图3-4中：1——出钢口座砖； 2——出钢口消耗袖砖； 3——填充物； 4——尾砖； 5——隔离环； 6——水冷环； 7——底盖系统。 3.4.4 机械装置 一般偏心底出钢电弧炉，向炉门倾动10~12°，向出钢口最大倾动15°。偏心低出钢电弧炉的倾动液压缸行程较传统电弧炉小，为保证不带渣出钢，以避免出钢箱部分产生漩涡，即炉体倾动最大至结束出钢时，使炉内留一部分钢水，为此应使炉体迅速回倾，一般为3°/S。 3.4.5 偏心底出钢箱的设计 EBT电炉的特征是设置了一个偏心区，如图所示该偏心区相对构成一个小熔池，并通过圆滑过渡与电炉主熔池相连，炉体回到正常位置是将部分钢水和全部的炉渣留在炉内，出钢口垂直设置在偏心区的底部，这样一个结构使得偏心区的设计显得相当重要，下述四点的设计优良直接影响到炉子的正常工作。 (1) 偏心距 即出钢口中心线至炉子中心线的距离。偏心距选取过大，则偏心区内的废钢不容易熔化，即使全部熔化，由于温度不均匀，该区的钢液成分偏差很大，造成冶炼的不正常。同时，考虑到在出钢口上盖的操作方便，偏心区不能过小。在不影响出钢的情况下，此距离应尽可能的小。经过查询了许多的现有的偏心距后，确定本设计的偏心距为3400mm。 (2) 出钢口直径 出钢口直径的确定应保证钢液在尽可能短的时间内出净。经验表明，对70吨以上的电弧炉，出钢时间在120s~180s内，出钢口的直径一般在120mm以上，本设计取150mm。 (3) 出钢箱的高度 出钢箱的高度确定应保证炉体倾斜10~15°时，钢水不与出钢箱的水冷盖板相接触，并留有一定的安全距离，还要求氧化渣全部留在炉内。经推荐，本设计出钢箱的高度取为1100mm。 (4) 出钢箱内口与中心夹角 此夹角的大小直接影响到箱体内钢水的流动性，从而影响钢液的温度。本设计取该角为120°。 3.5 水冷挂渣炉壁的设计 3.5.1 电弧炉炉壁的热流 根据炉子上的“热点”和“冷点”都受三电弧辐射热的条件来计算电弧炉壁的热流强度，有如下公式： (3-1) (3-2) 式中：q热点——炉壁热点表面单位面积上接受的辐射功率，kW/m2； q冷点——炉壁冷点表面单位面积上接受的辐射功率，kW/m2； PH——平均每相电弧功率，kW，其值为 cosφ×P/3=0.7×40909.09/3=9545.5kW； R——熔池面半径，其值为2.425m； K——三电极极心分布圆直径与熔池直径之比，其值为1.206/3.92=0.31 经计算得，q热点=135.1kW/m2，q冷点=116.6kW/m2。 3.5.2 冷却水流量 根据电弧炉水冷炉壁的热流全部被冷却水吸收的热平衡关系得： qS=GCp(t0-t1) (3-3) 式中：q——炉壁热流，kJ/ m2·h； S——水冷炉壁的受热面积，m2； G——冷却水的流量，t/h； Cp——水的热容，J/kg·℃； t0——出水温度，℃； t1——入水温度，℃； 计算得： 3.5.3 水冷炉壁水速的确定 冷却水的实际流速与冷却水通道结构关系很大，因为炉壁热流强度为228kW/m2，可选用管式水冷炉壁，水速定为2.3m/s。 3.5.4 管径的确定 水速确定后，根据所需水流量计算管径d，其计算公式可根据G=3600πd2μρ/4为： (3-4) 式中：u——冷却水流速，1.5m/s； ρ——水的密度，1000kg/ 所以，d=0.31m。 校核：水冷炉壁产生局部沸腾的水速u沸： u沸=(qd0.2/105)1.25=(135.1×103×0.310.2/105)1.25=1.09m/s 所以：u﹥u沸，管径符合标准。 3.5.5 平衡挂渣厚度 平衡挂渣厚度可用下式计算： (3-5) 为计算Ls，上式中需求出水冷管内对流传热系数αFe： αFe=0.023Re0.8Pr0.4λ/d (3-6) 式中：λ——水在平均温度为30℃时的导热系数，0.598W/m·℃；Re=ud/ν=1.5×0.31/1.47×10-6=3.16×105；Pr=7.06；λFe=44.99W/m·℃；λs=3.48W/m·℃；LFe为水冷管壁厚度，取10mm。 计算得： αFe=0.023Re0.8Pr0.4λ/d=0.023×2.51×105×7.060.4×0.598/0.31=2436W/m2·℃ 所以：Ls=0.019m。 3.5.6 综合传热系数 水冷炉壁的综合传热系数U： (3-7) 计算得：U=1580.33W/m2·℃ 校核：U1＝q/(t2-t0)=135100/470＝287W/m2·℃ U>U1，该水冷炉壁运行安全可靠。 3.5.7 临界热流量与最大热流量 临界热流量与最大热流量可用如下公式计算 q最大=4.688[4×106u1/3+4800(tw-tH2O)u1/3] (3-8) 取tw=100℃，tH2O=30℃，u=1.5m/s； 计算得：q最大=2.33×107W/m2。 4 电弧炉炼钢过程中的物料平衡与热平衡计算 4.1 物料平衡计算 (1) 计算所需原始数据。基本原始数据有：冶炼钢种及其成分(表4-1)；原材料成分(表4-2)；炉料中元素烧损率(表4-3)；合金元素回收率(表4-4)；其它数据(表4-5)。 表4-1 冶炼钢种及其成分 钢种 成分(%) 备注 C Si Mn P S Fe 16Mn ≦0.045 ≦0.045 余量 氧化法冶炼 注：分母系计算时的设定值，取其成分的中限。 表4-2 原材料成分(%) 名称 C Si Mn P S Al Fe H2O 灰分 挥发分 碳素废钢 0.18 0.25 0.55 0.030 0.030 　 余量 　 　 　 FeMn 6.60 0.50 67.80 0.230 0.130 　 24.74 　 　 　 FeSi 　 73.00 0.50 0.050 0.030 2.50 23.92 　 　 　 Al 　 　 　 　 　 98.5 1.50 　 　 　 焦炭 81.50 　 　 　 　 　 　 0.58 12.40 5.52 电极 99.00 　 　 　 　 　 　 　 1.00 　 续表4-2 名称 CaO SiO2 MgO Al2O3 Fe2O3 CO2 H2O P2O5 S 　 石灰 88.00 2.50 2.60 1.50 0.50 4.64 0.10 0.10 0.06 　 高铝砖 1.25 6.40 0.12 91.35 0.88 　 　 　 　 　 镁砂 4.10 3.65 89.50 0.85 1.90 　 　 　 　 　 焦炭灰分 4.40 49.70 0.95 26.25 18.55 　 　 0.15 　 　 电极灰分 8.90 57.80 0.10 33.10 　 　 　 　 　 　 表4-3 炉料中元素烧损率 成分 C Si Mn P S 烧损率(％) 熔化期 25～40， 取30 70～95， 取85 60～70， 取65 40～50， 取45 可予忽略 氧化期 　① 全部烧损 20 　② 25～30，取27 注：①按末期含量比规格下限低0.03～0.10%(取0.06%)确定(一般不应低于0.30%的脱碳量)；②按末期含量0.015%来确定。 表4-4 合金中元素的回收率 合金材料 加入时间 回收率(%) C Si Mn Al FeMn 还原初期 100 100 96 　 　 出钢前 100 100 98 　 FeSi 还原初期 　 65 100 0 　 还原后期 　 95 100 50 Al 还原初期预脱氧 　 　 　 0 　 还原后期终脱氧 　 　 　 40 FeSi粉 还原期扩散脱氧 　 50 100 0 Al粉 还原期扩散脱氧 　 　 　 0 表4-5 其它数据 名 称　 参 数　 配碳量 熔化期脱碳量 电极消耗量 炉顶高铝砖消耗量 炉衬镁砂消耗量 熔化期和氧化期所需氧量 氧气纯度和利用率 焦炭中碳的回收率 碳氧化产物 烟尘量 比钢种规格中限高0.70% 30% 5kg/t(金属料)：其中熔化期占60%，氧化期和还原期各占20% 1.5kg/t(金属料)：其中熔化期占50%，氧化期占35%，还原期占15% 5kg/t(金属料)：其中熔化期占40%，氧化期和还原期各占30% 50%来自氧气，其余50%来自空气 99%，余者为N2，氧利用率90% 75% 均按70%生成CO，30%生成CO2考虑 按8.5kg/t(金属料)考虑 (2) 物料平衡基本项目 收入项有：废钢、焦炭、石灰、电极、炉衬镁砖、炉顶高铝砖、铁合金、氧气和空气。 支出项有：钢水、炉渣、炉气、挥发的铁、焦炭中挥发分。 (3) 计算步骤。以100kg金属炉料(废钢)为基础，按工艺阶段——熔化期、氧化期和还原期分别进行计算，然后汇总成物料平衡表。 4.1.1熔化期计算 (1) 确定物料消耗量： 1) 金属料配入量。按100kg废钢配料，结果列于表4-6。原始数据见表4-2和表4-5。 表4-6 炉料配入表 名称 用量(kg) 配料成分(kg) C Si Mn P S Fe 废钢 100.000 0.180 0.250 0.550 0.030 0.030 98.96 合计 101.145 0.880 0.250 0.550 0.030 0.030 98.96 2) 其他原料消耗。为了提前造渣脱磷，先加入一部分石灰(20kg/t(金属料))。炉顶、炉衬和电极消耗量见表4-5。 (2) 确定氧气和空气的消耗量：耗氧包括炉料中元素的氧化，电极中碳的氧化；而石灰则带来部分氧，石灰中CaO被自身S还原出部分氧。前后二者之差为所需净氧量——2.701kg，见表4-7。 根据表4-5的规定，应由氧气供给的氧为2.701×50%=1.351kg，空气应供氧1.351kg，由此计算氧气和空气的消耗量。见表4-8。 表4-8 氧气与空气的实际消耗量 氧气(kg) 空气(kg) 带入O2 带入N2 带入O2 带入N2 1.351/氧利用率=1.351/90%=1.501 1.501×99%×1%=0.016 1.351 1.351×77/23=4.523 ∑=1.501+0.016=1.517 ∑=1.351+4.523=5.874 注：77/23为空气中N2与O2的质量比。 表4-7 静耗氧量的计算 项目 名称 元素 反应产物 元素氧化量(kg) 耗氧量(kg) 供氧量(kg) 耗 氧 项 炉料中的元 素的氧化 C CO 0.880×30%×70%=0.185 0.247 　 CO2 0.880×30%×30%=0.079 0.211 Si SiO2 0.250×85%=0.213 0.243 Mn MnO 0.550×65%=0.358 0.104 P P2O5 0.030×45%=0.014 0.173 Fe FeO① 98.96×2%×15%=0.297 0.085 Fe2O3① 98.96×2%×85%=1.682 0.721 小计 　 2.828 1.784 电极中C 的氧化 C CO 0.300×99%×70%=0.208 0.277 CO2 0.300×99%×30%=0.089 0.237 焦炭中碳的氧化 C CO 1.145×0.815×0.25×0.7=0.163 0.217 CO2 1.145×0.815×0.25×0.3=0.070 0.187 合计 　 　 2.702 供氧项 石灰 S CaO+S=CaS+O 　 　 2×0.06%×16/32= 0.0006 合计 　 　 　 0.0006 净耗氧量 　 　 2.702-0.0006=2.701 注：①令铁烧损2％，其中80％生成Fe2O3成为烟尘的一部分；20％成渣。在这20％中，按3：1 分别生成FeO和 Fe2O3。 (1)＋(2) 便是熔化期的物料收入量。 (3) 确定炉渣量：炉渣源于炉料中的Si、Mn、P、Fe等元素的氧化产物，炉顶和炉衬的损蚀，电极中的灰分，以及加入的各种熔剂。结果见表4-9。 表4-9 熔化期渣量的确定 名称 消耗量 (kg) 成渣组分(kg) CaO SiO2 MgO Al2O3 MnO FeO Fe2O3 P2O5 CaS 合计 炉料 中元 素的 氧化 Si 0.213 　 0.456 　 　 　 　 　 　 　 0456 Mn 0.358 　 　 　 　 0.462 　 　 　 　 0.470 P 0.014 　 　 　 　 　 　 　 0.032 　 0.032 Fe 0.394 　 　 　 　 　 0.380 0.141 　 　 0.521 炉顶 0.075 0.001 0.004 　 0.069 　 　 0.001 　 　 0.090 炉衬 焦炭 0.200 0.843 0.008 0.005 0.007 0.052 0.179 0.001 0.002 0.127 　 　 0.004 0.019 　 　 0.200 0.104 电极 0.300 　 0.002 　 0.001 　 　 　 　 　 0.003 石灰 2.000 1.758① 0.050 0.052 0.030 　 　 0.010 0.002 0.002 1.904 合计 　 1.772 0.511 0.232 0.229 0.482 0.380 0.175 0.034 0.002 3.857 % 　 45.94 14.80 6.02 5.44 12.48 9.85 4.54 0.88 0.05 100.00 注：①石灰中CaO被自身S还原，消耗0.002kgCaO。 (4) 确定金属量：金属量Q=金属炉料重—炉料中的C、Si、Mn、P和Fe的烧损量=100-2.828=97.172kg。 (5) 确定炉气量：结果列于表4-10。 项目 气态产物(kg) CO CO2 N2 H2O H2 总计 炉料中C 的烧损 0.185×28/12=0.432 0.079×44/12=0.290 　 　 　 0.722 电极带入 焦炭带入 0.208×28/12=0.485 0.163×28/12=0.380 0.089×44/12=0.326 0.070×44/12=0.257 　 　 　 0.811 0.645 石灰带入 　 2.000×4.64%=0.093 　 0.002 　 0.095 氧气带入 　 　 0.015 　 　 0.015 空气带入 　 　 4.523 0.042 　 4.565 游离氧反应: CO+1/2O2=CO2 1.501×10%×28/16=-0.263 1.501×10%×44/16=0.413 　 　 　 0.150 H2O参与反应: H2O+CO=H2+CO2 0.052×28/18=-0.081 0.052×44/18=0.127 　 -0.052 0.052×2/18 =0.006 0 合计 0.468 1.506 4.538 0 0.006 6.518 % 7.18 23.21 69.62 　 0.090 100.00 表4-10 炉气量的计算 (6) 确定铁的挥发量：由表4-7的设定，铁的挥发量为98.96×2%×80% =1.593kg。 (3)+(4)＋(5)＋(6)便是熔化期的物料支出量。并由此列出熔化期物料平衡表。 表4-11 熔化期物料平衡表 收入 支出 项目 质量(kg) % 项目 质量(kg) % 废钢 100.000 90.00 金属 97.172 89.03 焦炭 1.145 1.03 炉渣 3.857 3.55 电极 0.300 0.27 炉气 6.518 5.97 石灰 2.000 1.80 铁的挥发 1.583 1.45 炉顶 0.075 0.07 　 　 　 炉衬 0.200 0.18 　 　 　 氧气 1.517 1.37 　 　 　 空气 5.874 5.28 　 　 　 合计 111.111 100.00 合计 109.150 100.00 注：计算误差=(111.111-109.150)/ 111.111×100%=1.76%。 4.1.2 氧化期计算 引起氧化期物料波动的因素有：扒除熔化渣，造新渣；金属中元素进一步氧化；炉顶、炉衬的损蚀和电极的烧损。 (1) 确定渣量： 1) 留渣量。为了有效的去磷，要进行换渣，通常除去70％的熔化渣，而进入氧化期只留下30％的渣。其组成见表4-12。 2) 金属中元素得氧化产物。根据表4-3给出的值可计算产物量，详见表4-12。 3) 炉顶、炉衬的损蚀和电极得烧损量。根据表4-5的假定，其结果一并列入表4-12。 4) 造渣时加入石灰带入的渣量。见表4-12。 (2) 确定金属量： 根据熔化期的金属量及表4-12的元素烧损量，即可求得氧化末期得金属量为97.172-(0.037+0.020+0.001+0.133+0.008+0.558)=96.415kg。其中0.558是为碳的烧损量近似值，即（0.880-0.264）-0.06%×97.172=0.558kg。 (3) 确定炉气量： 计算方法如同熔化期：先求静耗氧量(表4-13)，再确定氧气与空气得消耗量(表4-14)，最后将各种物料或化学反应带入的气态产物归类，结果列表4-15。 名称 消耗量 (kg) 成渣组分(kg) CaO SiO2 MgO Al2O3 MnO FeO Fe2O3 P2O5 CaS 合计 留渣=30%× 3.857=1.157 　 0.532 0.171 0.070 0.069 0.139 0.116 0.053 0.010 0.001 1.159 金属中元 素的氧化 Si 0.037 　 0.179 　 　 　 　 　 　 　 0.079 Mn 0.020 　 　 　 　 0.026 　 　 　 　 0.026 P 0.001 　 　 　 　 　 　 　 0.002 　 0.002 Fe 0.133 　 　 　 　 　 0.134 0.043 　 　 0.177 S 0.008 -0.044 　 　 　 　 　 　 　 0.018 0.004 炉顶 0.053 0.001 0.003 　 0.048 　 　 　 　 　 0.052 炉衬 0.150 0.006 0.005 0.134 0.001 　 　 0.003 　 　 0.149 电极 0.100 　 0.001 　 　 　 　 　 　 　 0.001 石灰 1.744 1.534 0.044 0.045 0.026 　 　 0.009 0.002 0.002 1.662 合计 　 2.059 0.303 0.244 0.144 0.165 0.248 0.108 0.014 0.021 3.306 % 　 62.28 9.17 7.38 4.36 4.98 7.50 3.27 0.42 0.64 100.00 表4-12 氧化期渣量的确定 表4-13 静耗氧量的计算 名称 元素 烧损量(kg) 反应产物 耗氧量(kg) 供氧量(kg) 金属中元素的氧化 C 0.558 CO 0.521 　 CO2 0.446 　 Si 0.037 SiO2 0.042 　 Mn 0.020 MnO 0.011 　 P 0.001 P2O5 0.001 　 Fe 0.133 FeO 0.029 　 Fe2O3 0.014 　 电极中C的氧化 C 0.100×99%=0.099 CO 0.092 　 CO2 0.079 　 合计 　 　 　 1.235 　 石灰中S还原CaO S 0.001 CaO+S=CaS+O 　 0.001 金属中S还原CaO S 0.008 CaO+S=CaS+O 　 0.004 合计 　 　 　 　 0.005 静耗氧量 　 　 　 1.224 表4-14 氧气与空气的实际消耗量 氧气(kg) 空气(kg) 带入O2 带入N2 带入O2 带入N2 0.618/氧利用率90%=0.687 0.687×99％×1%＝0.007 0.613 0.613×77/23＝2.052 ∑=0.687+0.004=0.694 ∑=0.613+2.052=2.665 注：氧气供氧50%，即1.235×50%=0.618kg，空气供氧为0.618-0.005=0.613kg。 氧化期末金属成分如下： C：0.060% ((0.880-0.264-0.558)/96.415)； Si：痕迹； Mn： 0.718% ((0.550-0.358-0.020)/ 96.415)； P： 0.016% ((0.030-0.014-0.001)/ 96.415)； S： 0.023% ((0.030-0.008)/ 96.415)。 表4-15 炉气量的计算 项目 气态产物(kg) CO CO2 N2 H2O H2 总计 金属中C的氧化 0.912 0.613 　 　 　 1.525 电极带入 0.161 0.109 　 　 　 0.270 石灰带入 　 0.112 　 0.008 　 0.013 氧气带入 　 　 0.007 　 　 0.007 空气带入 　 　 2.052 0.068 　 2.084 游离氧反应: CO+1/2O2=CO2 -0.120 0.189 　 　 　 0.107 H2O参与反应: H2O+CO=H2+CO2 -0.118 0.186 　 -0.076 0.008 0 合计 0.835 1.209 2.059 0 0.008 4.111 % 20.31 29.41 50.09 　 0.19 100.00 熔化期和氧化期的综合物料平衡表列于表4-16。 表4-16 熔化期和氧化期综合物料平衡表 收入 支出 项目 质量(kg) % 项目 质量(kg) % 废钢 100.000 86.64 金属 96.415 84.11 电极 石灰 0.300+0.100=0.400 0.35 炉渣 3.857+2.147=6.004 5.24 2.000+1.744=3.744 13.24 炉气 6.518+4.111=10.629 9.27 炉顶 0.075+0.053=0.128 0.11 　铁的挥发 　1.583 1.38 炉衬 0.200+0.150=0.350 0.30 　 　 　 氧气 1.517+0.694=2.265 1.96 　 　 　 空气 5.874+2.665=8.539 7.40 　 　 　 合计 115.426 100.00 合计 114.631 100.00 注：计算误差=(115.426-114.631)/ 115.426×100%=0.69%。 4.2 热平衡的计算 以100kg金属料(废钢)进行计算。 4.2.1 计算热收入Qs 。 (1) 物料的物理热，计算结果列于表4-24。 (2) 元素氧化热及成渣热。计算结果列表4-25。 (3) 消耗的电能。根据消耗的热量确定，为152930.133kJ。详见下面计算。 表4-24 物料带入的物理热 名称 热容(kJ/kg·K) 温度(K) 消耗量(kg) 物理热(kJ) 废钢 0.699 298 100.000 1398.000 焦炭 0.745 298 1.088 23.338 石灰 0.728 298 5.388 98.062 炉顶高Al转 0.879 873 0.151 79.637 炉衬成Mg砂 0.996 873 0.500 298.800 氧气 1.318 298 2.125 70.019 空气 0.963 298 11.780 283.604 电极 1.507 723 0.500 339.075 Al 0.896 298 0.106 2.374 FeMn 0.678 298 1.843 31.239 FeSi 0.745 298 0.789 14.695 合计 　 　 　 2638.843 表4-25 元素氧化热及成渣热 名称 氧化量(kg) 化学反应 △H(kJ/kg) 放热量(kJ) 电极中C 0.208+0.069=0.277 C+1/2{O2}={CO} -11639 3224.003 0.089+0.030=0.119 C+{O2}={CO2} -34834 4145.246 焦炭中C 0.052 0.120+0.174=0.294 C+{O2}={ CO2} C+1/2{O2}={CO} -34834 -11639 1811.368 3421.866 金属中Si 0.213+0.037=0.250 [Si]+2(FeO)=(SiO2)+2[Fe] -11329 2832.250 FeSi中Si 0.015 [Si]+2(FeO)=(SiO2)+2[Fe] -11329 169.935 0.006 3Si+2(Fe2O3)=3(SiO2)+4[Fe] -9750 58.500 0.192 Si+{O2}=(SiO2) -29202 5606.784 0.003 5Si+2(P2O5)=4[P]+5(SiO2) -9185 27.555 金属中Mn 0.358+0.020＝0.378 [Mn]+(FeO)=(MnO)+[Fe] -2176 822.528 FeMn中Mn 0.029 Mn+(FeO)=(MnO)+[Fe] -2176 63.104 Al块 (0.058+0.048×60%)×98.5% ＝0.085 2Al+3[FeO]=(Al2O3)+3[Fe] -14572 1238.620 FeSi中Al 0.485×2.5%=0.012 2Al+3[FeO]=(Al2O3)+3[Fe] -14572 174.864 金属中P 0.014+0.001=0.015 2[P]+5(FeO)=(P2O5)+5[Fe] -2419 36.285 Fe 4.045 [Fe]+1/2{O2}=(FeO) -4250 18721.250 1.678 2[Fe]+3/2{O2}=(Fe2O3) -6460 10839.880 SiO2成渣 0.571×70%+0.303×95%＝0.688 2(CaO)+(SiO2)=(2CaO·SiO2) -1620 1082.160 P2O5成渣 0.034×70%+0.014×95%=0.037 4(CaO)+(P2O5)=(4CaO·P2O5) -4880 180.560 合计 　 　 　 54456.758 4.2.2 计算热支出Qz 。 (1) 钢水物理热Qg 。 计算钢熔点为： 1536-(0.197×70+0.40×8+1.38×5+0.022×30+0.019×25+0.02×3)-6=1505℃；出钢温度控制在中下限，本计算取1580℃。按氧气转炉的计算方法，可得： Qg＝99.98×[0.699×(1505-25)+272+0.837×(1580－1505)]=135793.4kJ。 (2) 炉渣物理热Qr 。计算结果如表4-26。 (3) 吸热反应消耗热量Qs 。详见表4-27。 表4-26 炉渣物理热 名称 熔化期炉渣 氧化期炉渣 合计 温度(℃) 1500 1650 热容(kJ/kg) 1.172 1.216 物理热(kJ) 2.896×[1.172× (1500-25)+209] =5611.58 4.845×[1.216× (1650-25)+209] =10586.33 16197.91 表4-27 吸热反应耗热量 名称 消耗量(kg) 化学反应 △H（kJ/kg） 吸热量（kJ） 金属脱碳 0.880-96.145×0.06%=0.822 [C]+(FeO)={CO}+[Fe] 6244/C 5132.568 渣中(FeO)与(Fe2O3) 焦炭中的碳还原 C=0.002 (FeO)+C={CO}+[Fe] 6245/C 12.490 C=0.008 (Fe2O3)+3C=3{CO}+2[Fe] 8520/C 34.080 金属脱硫 0.030-0.009=0.021 [FeS]+(CaO)=(CaS)+(FeO) 2143/CaS 45.003 石灰烧减 5.388×4.64%=0.250 CaCO3=CaO+CO2 4177/CO2 1044.250 水 分 挥 发 石灰带入 5.388×0.10%=0.005 　 　 　 焦炭带入 0.242×0.58%=0.001 　 　 　 空气带入 0.042+0.032=0.074 　 　 　 小计 0.080 {H2O}1200℃ 1227/H2O 98.160 金属增碳 0.193-0.060=0.133 [C] 1779/C 236.607 合计 　 　 　 6603.158 (4) 炉气物理热Qx 。令炉气温度为1200℃，热容为1.137kJ/kg·K，由炉气量可得： Qx=10.629×[1.137×(1200－25)]=14200.078kJ。 (5)烟尘物理热Qy 。将铁的挥发物计入烟尘中，烟尘热容为0.996kJ/kg·K，则得：Qy＝1.583×[0.996×(1200-25)]=1852.585kJ。 (6)冷却水吸热Ql 。设炉子公称容量为120t，冷却水消耗为50m3/h，冷却水进出水温差为20℃，冶炼时间为1h，则得： Ql=(50×1000×1×4.185×20)/600=6975kJ/100kg(金属料)。 (7)其它热损失Qq 。包括炉体表面散热热损失、开启炉门热损失、开启炉盖热损失、电极热损失等。本计算取8%。 (8）变压器及短网系统的热损失Qb 。本计算取6%。 令总热收入等于Qs，则： Qs=135793.4+16197.91+6603.158+14200.078+1852.585+6975+Qs×(8%+6%) 整理得：0.86Qs＝180622.131 Qs＝210025.734kJ 故应供电能为：210025.734-2638.843-54456.758=152930.133kJ； 其中Qq=8%×Qs＝16802.059；Qb=6%×Qs=12601.544kJ。 热平衡总表列于表4-28。 EMBED Equation.3 表4-28 热平衡表 收入 支出 项目 热量(kJ) % 项目 热量(kJ) % 物料物理热 2638.843 0.97 钢水物理热 135793.400 59..98 氧化热和成渣热 54456.758 19.59 炉渣物理热 16197.910 8.90 其中 C氧化 12602.483 3.78 吸热反应耗热 6603.158 3.26 Si氧化 8695.024 3.38 炉气物理热 14200.078 8.71 Mn氧化 885.632 0.34 烟尘物理热 1852.585 1.38 P氧化 36.285 0.04 冷却水吸热 6975.000 3.71 Al氧化 1413.784 0.51 其它热损失 21158.623 8.05 Fe氧化 29561.130 10.15 变压器系统热损失 15868.967 6.01 SiO2成渣 1082.160 1.08 　 　 　 P2O5 成渣 180.560 0.21 电能 合计 152930.133 59.95 　 　 　 264482.791 100.00 合计 227649.721 100.00 5 电弧炉炼钢车间工艺设计 电弧炉生产工艺设计的合理性直接决定着产品的高质量和良好性能，而制定生产工艺是根据具体钢中、产品要求而定的。下面从原料要求、车间冶炼的工艺特点及操作要领等方面进行说明。 5.1 对原料的要求 5.1.1 废钢 为了满足冶炼工艺及技术经济指标与钢水质量的要求，对入炉的废钢料一般有如下要求： (1) 按废钢铁分类标准的组别进行分类管理，供应不得混乱，不允许由成套机器、设备及结构件。 (2) 少锈。入炉铁锈太多，不能准确掌握钢水成分和重量，造成成分不符或短锭，还会使钢液增氢。 (3) 不应混入铅、铜、锌、锡、砷等有色金属和冶炼钢种限制的合金元素。 (4) 不可混入爆炸物品、密闭容器、有毒物质以及塑料、橡胶等。 (5) 应限制入炉料的磷、硫含量，否则严重恶化电弧炉操作指标。 (6) 清除炉料中泥沙等酸性物质。 (7) 炉料单位外形尺寸不能过大。 (8) 装料密实不松散。 5.1.2 辅助料 (1) 铝粉 铝粉脱氧能力强，主要用于冶炼低碳不锈钢和某些低碳合金结构钢，以提高合金元素的收得率。使用粒度≤0.5mm，水分≤0.20%，Al>95%。 (2) 硅铁粉 硅铁粉是用含硅75%的硅铁磨制而成的，这样比重轻，含硅量高，有利于进行扩散脱氧，使用粒度≤1mm，水分≤0.20%。 (3) 石灰 由石灰石在800~1000℃的高温下焙烧而成，一般要求石灰中CaO含量>90%，硫含量<0.1%，入炉石灰要求水量<0.3%。 (4) 白云石 主要成分为CaO、MgO，用于电弧炉补炉和堵炉门坎，也用于造渣，造渣用轻烧白云石，补炉用重烧白云石。 (5) 萤石 主要成分为CaF2，要求含量>85%、SiO2<4%、CaO<5%、S<0.1%、H2O<0.5%，使用前应在100~200℃的低温下干燥4小时以上，温度不宜过高，可作为炉渣调节剂，改善炉渣流动性。 (6) 焦炭粉 主要作用：1) 在熔化后期和氧化期造泡沫渣；2) 作为增碳剂加入炉内或包内。一般要求焦炭中碳含量>80%、灰分<15%，石墨电极粉中碳含量>95%、灰分<2%、硫含量均<0.1%、水分<0.5%。 (7) 氧气 氧气的使用强化了冶炼过程，缩短了熔化时间，降低电耗，提高了钢液温度，加速熔池激烈沸腾，有力地去除废钢中的气体和夹杂。对氧气有如下几点要求：含氧量>99%、水分≤3×10-3kg/m3、工作压力(5.065~12.156)×105Pa。 5.2 电弧炉冶炼工艺 (1) 装料：装料方式对炉料的熔化速度，合金元素烧损率以及炉衬寿命有很大影响。装料应做到快速和密实，布料合理。合理的布料应该是：先在炉底铺一层石灰，约为料重量的1.5~2.5%，再在石灰上加一定量的氧化铁皮或碎矿石，之后加入部分小块废钢，在小块废钢的电弧作用区加入大块废钢和难熔炉料，其周围及上面装入中型废钢；最后将小块废钢装入最上层填充空隙。配料时大小料配比如下：小型料占20%，中型料占40%，大型料占40%。 (2) 熔氧：熔氧期的主要任务是：在保证炉体寿命的前提下，用最少的电耗快速地将炉料熔化及升温，迅速形成熔池，并完成脱磷、脱碳、去气、去除非金属夹杂的工艺任务。 炉料全部熔化，熔池温度符合要求后为完成脱磷、脱碳、去气、去夹杂的任务继续吹氧进行氧化。吹入熔池中的氧气与熔池中的氧剧烈反应，产生的CO气泡在上浮过程中将非金属夹杂物带入炉渣，同时，碳氧反应放出的热量使熔池升温，进而使钢液达到出钢温度，从而减少一部分电能的输入。本设计采用吹氧氧化。吹氧氧化使钢液脱碳速度快，熔池温度上升快且均匀，钢中气体、夹杂含量低，氧化时间短，电耗相应降低。氧化终了，取样分析，当钢液成分和温度符合要求时，即可出钢。 (3) 出钢条件及操作 当钢水成分，温度符合条件时，且出钢和精炼的准备工作已完成时便可出钢。 出钢的操作如下： 先将钢包车开到出钢箱下面。出钢时，炉体稍向后缓慢移动，将出钢口底塞挡板打开，使堵塞填料露出，钢液随后也落入钢包中。在出钢过程中，炉体要保持轻微连续的倾动，使出钢口上部的小熔池内部没有熔渣覆盖。当钢包中的钢液达到预定出钢量时，炉体迅速复位，随后钢包开至精炼炉开始精炼。出钢过程中，向钢包中加入活性脱硫渣剂，进行预脱硫处理，同时钢包底部吹Ar搅拌。偏心炉底出钢后采用留钢留渣操作，可将10%~15%的钢液和全部炉渣留在炉内，出完钢后，趁热用氧枪由上而下将出钢口顶部的水冷钢盖打开，用一根长颈漏斗由上而下插入出钢口，把填料经漏斗填入，准备下炉冶炼。出钢终点的控制主要指中点碳的控制，一般控制在0.16%~0.25%，而磷、硫则控制在：P≤0.020%，S≤0.030%。 5.3 精整工艺 钢的炉外精炼是把电弧炉中要完成的任务如脱氧、脱硫，继续去气去除非金属夹杂，并调整成分及温度。还原精炼期的具体任务是：尽可能脱除钢液中的氧，脱除钢液中的硫，最终调整钢液的化学成分，使之满足规格要求；调整钢液温度，并为钢的正常浇注创造条件。 (1) 精炼工艺操作要求： 1) 检查底吹Ar设备是否完好，并保证全阶段吹氩及加热等设备正常，底吹氩时时间不少于2min，压力调整为能够看见钢水面微弱翻动为止，不得大翻，吹氩压力不小于0.2MPa。 2) 脱氧的方法是向钢液中加入脱氧剂、碳粉、硅铁及铝粉进行终脱氧，脱氧效率极高，含氧量降至20×10-6~30×10-6。 3) 脱硫使炉渣应有一定的碱度，保持在2.5~3.5之间。精炼时的温度应稍高，但不应过高，脱硫效果可达95%以上，含硫量可达到0.01%以下。 4) 调整钢液温度时应根据所炼钢种的不同要求而定，本设计出钢温度定为1550~1600℃。 (2) 钢中夹杂物的去除： 影响钢中夹杂物的主要原因是钢中终脱氧剂加入量和钢包吹气效果及炼钢、浇注过程对钢水的污染。足量的终脱氧剂可使钢中氧的质量分数充分降低，良好的吹气效果是钢中夹杂物迅速上浮的保证，保证浇注是减少钢中夹杂物的有效手段。 5.4 连铸操作工艺 (1) 钢包操作： 1) 连铸钢水必须进行吹氩或真空处理，吹氩或真空处理时钢水降温≤1.2~1.5℃/min； 2) 必须经专人验收钢水温度、成分等情况，如不达标返回重新处理。 (2) 中间包操作： 1) 中间包开到钢包回转台下后，将侵入式水口插入结晶器180~200mm； 2) 在进行连铸前必须进行严格检查，只有在设备运转正常并做好各项准备工作的情况下，才允许开机浇注； 3) 当中间包内钢液达到250mm以上时，分别向接口区和浇注区加入保温剂(1.0~1.5kg/t)并使其均匀覆盖钢液面，以后视中间包降温情况随时加入并保证成红热状即可； 4) 连铸钢包平台温度要求：第一包(1635±10)℃，第二包(1615±10)℃，第三包(1605±10)℃； 5) 保持钢液面平稳，并保持在600mm以上； 6) 开浇后立即测温，对于大方坯，中间包温度为1530℃~1550℃。之后酌情5~10分钟测温一次，中间包内剩钢水3.5~4.5吨时必须测温一次。 (3) 连铸操作： 1) 开浇前，由主控室人员严格检查喷水嘴，保证其喷水良好; 2) 开浇前，保护套管接通氩气，做到无氧化保护浇注； 3) 开浇前，结晶器内部清理干净，结晶器进口全部使用铜管； 4) 中间包准备人员认真检查各流的侵入水口应在同一垂直面上； 5) 开浇前应比正常浇铸时注流小，当钢水在结晶器内通水冷却生成足够厚度的坯壳后，才能启动引锭装置开始拉坯； 6) 引锭杆退出拉矫机以后便进行正常操作； 7) 中间包内钢水的温度误差控制在10℃之间； 8) 起步拉速应低于工作拉速，拉速由小到大逐步加快，加大供水，最后趋于均匀稳定； 9) 每次拉坯前要检查结晶器震动及液面波动情况，严格按给定的速度进行； 10) 铸坏矫直后送至切割机切割，最后由棍道送至精整跨，由推钢机推出辊道，之后直接进入精整或直接存放到指定存放区。 6 电弧炉炼钢车间工艺布置 本设计的电弧炉采用高架式横向布置，车间包括原料跨、炉子跨、精炼跨、浇注跨和出坯跨等。车间物料流程总图如下所示： 废钢、造渣材料→超高功率电弧炉→LF精炼炉→连铸机→精整→轧制 6.1 原料跨 原材料堆存或者存入料仓等容器所需用的场地面积或容器的容积计算如下。储存量q按式(1)计算： q＝QT/n (5-1) Q＝A×单耗指标； 式中：q——某种原料的储存量，t； Q——该种原料的全年消耗量，t； n——年作业天数； T——计划储存天数； A——车间年产钢量，t/a。 q=S·h·a (5-2) 式中：S——材料堆存占用面积，m2； h——材料堆存允许高度，m； a——材料堆积密度，t/m3。 表5-1 原材料单耗指标 钢铁料(kg/t) 铁合金(kg/t) 石灰(kg/t) 电极(kg/t) 炉衬耐火材料(kg/t) 钢包耐材(kg/t) 氧气(Nm3/t) 1080 30 50 4 8 8 20 表5-2 计划储存天数 外购废钢(天) 铁合金(天) 石灰(天) 镁砂(天) 5 5 1 5 表5-3 各种材料堆积密度与允许堆高 名称 外购废钢 返回废钢 铁合金 焦炭 镁砂 石灰 轻 中 重 密度(t/m3) 1.5 2.2 3.5 3.0 3.5 0.5 1.6 0.8 高度(m) 3 3 3 2 2 3 3 2 表5-4 材料容器的修正系数 材料 外来废钢 渣料 燃料 修正系数 1.5 1.25 1.5 经过计算后，各种原料料坑的尺寸列入下表： 表5-5 各种原料的占地面积尺寸(m2) 名称 废钢 铁合金 散装料 尺寸(长(m)×宽(m)) 50×15 8×8 5×4 坑深(m) 3 2 3 6.1.1 原料跨的宽度 考虑到电弧炉车间的横向布置的结构及年使用的总量得出的占地面积，选取车间跨度为24m。 6.1.2 原料跨的烘烤间 原料跨的烘烤间包括合金材料的烘烤室、散装料的烘烤室。分别设在原料跨靠近炉子的一侧，主要是为了缩短运输距离，各个烘烤室的尺寸如下：合金材料的烘烤室15m×8m，散装料的烘烤室10m×8m。 6.1.3 原料跨总长度确定 以原料跨、炉子跨、精炼跨、浇注跨、出坯跨等组成的平行多跨间布置的电炉车间，车间长度主要依据炉子跨间设备布置而定，即炉子跨长度首先确定后，相邻跨间长度亦取一致，使整个厂房平面为一长方形。 6.2 炉子跨整体布置 6.2.1 炉子跨工作平台高度 对于偏心底出钢电弧炉，考虑到钢包车及钢包的高度。应该保证钢包车能顺利通过炉子下面，平台标高=钢包车高+钢包高+1.5~2.5=2.0+3.5+2.5=8m。 6.2.3 炉子的变压器室和控制室 炉子变压器室应该有足够的空间方便各种设备的布置和检修；另外，为了保证操作安全，电弧炉变压器与房子的内墙应该有一部分距离，变压器到门口的距离为1.0m，到后墙及侧墙的距离为0.6m。电弧炉变压器的参数如表5-6所示： 表5-6 电弧炉变压器房的参数 长度(m) 宽度(m) 高度(m) 大门尺寸(m) 电炉中心线到变压器房的距离(m) 15 8 9.1 4×4.5 10 电弧炉采用高架式布置，电气室建为两层，控制室在电炉操作平台上与电气室并排。 6.2.4 电弧炉出渣和炉渣处理 电弧炉直接出渣到炉下的渣罐车，渣罐车通过炉子跨的渣线把电炉渣运出厂房。 6.2.5 精炼炉的工艺布置 在炉子跨中，变压器室远离炉子的一侧为LF精炼炉，公称容量为140吨，跨间远离LF炉一侧设有LF炉的维修区域及钢包的修砌区。 6.2.6 炉子跨的长度、跨度、高度 (1) 炉子跨的长度：根据电弧炉、变压器房、LF炉、预留空间等，可以确定炉子跨长度为：192m； (2) 炉子跨的跨度：考虑到修筑炉体、炉盖的场地要求，以及变压器房的限定，取其跨度为 24m； (3) 炉子跨间吊车轨面标高：对于横向布置的电弧炉车间，桥式吊车吊起的最高工作点是电弧炉接装电极时的高度。故计算吊车的轨面标高为： h≧L1+L2+L3+L4+L5+L6 (5-3) 式中：L1——起重机吊钩的极限尺寸，取其值为2000mm； L2——调换电极用吊具的尺寸，取其值为900mm； L3——需要吊出的电极的长度，其值为4700mm； L4——余量，取其值为300mm； L5——电极把持器顶端降低到最低位置时与炉门坎的距离，取其值为3500mm； L6——电弧炉炉门坎到车间地面的距离，取其值为9000mm。 计算得：h=L1+L2+L3+L4+L5+L6=23.6m，故取轨面标高为24m。 6.3 连铸跨 6.3.1 总体布置 本跨间设有钢包回转台、小方坯连铸机一台及连铸机备件存放区、机件修理区等。 6.3.2 钢包回转台的布置 钢包回转台的布置是采用高架式布置，它位于连铸跨靠近炉子的一侧，其高度依连铸机的结晶器及中间包的长度予以考虑。考虑到车间整体高度及经验所得，一般取回转台的高度为9.5 m。 6.3.3 连铸机操作平台的高度、长度、宽度 (1) 操作平台的高度一般低于结晶器上口0.3~0.4m，本设计中取其值为0.3m，所以平台的高度为： H=R+H1+H2-0.3 (5-4) 式中：H——连铸平台的高度，m； R——连铸机圆弧半径，R方=5.25m； H1——拉矫机底座到铸坯底面的距离，取为1.0 m； H2——弧型结晶器顶面到弧型中心的距离，取其值为0.6m 。 计算得：H方=6.85m，取为7m。 (2) 浇注平台的长度要考虑到中间包回转台的长度及布置，通常中间包回转台长度依中间包长度不同而不同，本设计浇注平台的长度取为72m。 (3) 平台宽度取决于连铸机外弧垂直切线至铸机内侧柱列线之距离和铸机外侧的操作空间，其值取为15m。 (4) 平台上操作室的尺寸：6m×6m×5m。 6.3.4 连铸机总高和本跨吊车轨面标高 连铸机的高度一般是指从拉矫机底座基础面至中间包顶面的总高度H，计算式如下： H=R+H1+H2+H3+H4 (5-5) 式中：R——连铸机圆弧半径，R方=6m； H1——拉矫机底座基础面至铸坯底面距离，取为1.0 m ； H2——连铸机弧形中心至结晶器顶面的距离，常取结晶器高度的一半，取其值为0.4m； H3——结晶器顶面至中间包水口升至最高位置时的距离，取其值为 0.2m； H4——中间包全高，取其值为1m； 计算得H方= 7.85m，故取轨面标高为18m。 6.3.5 连铸机总长度 连铸机总长度的计算公式为： L=R+L1+L2+L3+L4+L5 (5-6) R——连铸机圆弧半径，R方=6m； L1——矫直切点至拉矫机最后一个棍子的距离，主要有拉矫机的类型来定，取其值为2 m； L2——拉矫机至切割机前的距离，适当加长冶金长度延长段有利于提高拉速，这里取其值为4m； L3——切割区长度，4m； L4——输出轨道或铸坯等待区长度，一般至少大于最大定尺尺寸的1.5倍， 取其值为10m； L5——冷床或者出坯区长度，取决于最大定尺长度再增加1m，这里取为7m。 故L方=32m。由于剪切在连铸跨，确定精整跨为24m。 6.3.6 其它布置 其他布置主要为中间包修砌区。中间包修砌区位于钢包回转台一侧至跨间端头，可方便结晶器及中间包的修理，与其相对的一面即与炉子跨相临的一侧。 6.4 精整跨 主要指铸坯缓冷区、良坯存放区及配电室等布置。缓冷区位于连铸机旁侧；良坯存放区位于跨间另一侧，用来存放良坯件。连铸备件的存放和修理区位于跨间另一侧，另外还有配电室、剪切控制室、拉矫机控制室分别位于良坯存放区一边靠近连铸机的位置，其他具体设施依具体情况而定。 本跨间设有电动平车，还有若干平车供连铸机备件等的运输。 6.5 备注 (1) 跨间依具体空间情况可设置一定数量的休息室、吸烟区、厕所等； (2) 各级平台均设有楼梯台阶，此设计可依靠具体空间及相应地点的构造予以修建安全、方便的通道。 本设计的其它数据请参阅电炉车间平面布置图和剖面图。各跨间的基本情况请见下表： 表5-7 电炉炼钢车间各跨间的基本情况表 序号 跨间名称 跨度(m) 长度(m) 轨面标高(m) 1 原料跨 24 192 23 2 炉子跨 24 192 32 3 精炼跨 24 192 31 4 浇注跨 21 192 31 5 出坯跨 36 192 21 7 车间主要设备的选择和配置 选择合适的炼钢设备是冶炼工艺顺利进行的基本保障。设备选择主要包括：电弧炉主体设备，装料和出钢设备，精炼炉设备，起重设备，电动平车，连铸设备，车间辅助设备等。 7.1 电弧炉主体设备选择 7.1.1 校核年产量 对于年产100万吨的电弧炉车间，采用超高功率偏心底出钢电弧炉，采用水冷挂渣炉壁技术，电弧炉公称容量为120吨。 校核年产量：A=24×330×60×98.0%×120/55=105328吨。此容量电弧炉完全符合车间生产要求。 7.1.2 电极 对电极的要求： (1) 具有好的机械强度； (2) 具有较低的电阻率，良好的导电性； (3) 良好的导电氧化性； (4) 电极成品具有正规的几何形状，弯曲度≦0.5%； (5) 灰分含量要低。 电极长度L=900+L5, L5为电极把持器顶端降到最底位置时与炉门坎面的距离，取其值为：3500mm，故L=900+3500=4400mm。 7.2 精炼炉设备选择 精炼炉设备能起到良好的净化钢种的作用，具有脱气、脱氧、脱硫，控制温度等功能。本设计选择LF钢包炉。 7.2.1 LF钢包炉的参数确定 表7-1 LF炉参数 钢包容量(t) 140 钢包直径(mm) 3613 钢包高度(mm) 3464 电极直径(mm) 300 变压器容量(MVA) 18+20% 搅拌气体 Ar 精炼时间(min) 30 最大升温速度(℃/min) 5 钢包耐火材料消耗(kg/t) 3 透气砖寿命(炉) 4 电耗(kwh/t) 33 7.2.2 LF钢包炉的工艺确定 通过钢包底部的透气砖吹氩，以实现搅拌钢液的作用。 (1) 吹氩工艺参数的确定 氩气吹入压力保持在0.5~0.8MPa之间，氩气流量视阶段不同而不同，出钢阶段为150~200L/min，加热阶段为80~150 L/min，低温阶段为50~130 L/min。 (2) 钢包中吹氩点的位置 透气砖的位置在钢包口的对侧，位于钢包底部半径的1/2处，设计有透气砖。 7.3 连铸设备选择 根据所炼钢种和轧制的要求选择连铸机。选择的连铸机为弧形小方坯连铸机。 7.3.1 钢包允许的最大浇注时间 钢包允许的最大浇注时间受很多因素影响，如钢种、钢包容量、包衬材质、烘烤条件、复盖保温剂、钢包加盖等。由经验公式: tmax=(logG-0.2)f/0.3 (7-1) 式中：tmax​——钢包允许的最大浇注时间，min； G——钢包容量，t； f——质量系数，取f=10。 可以得到: tmax=(log140-0.2)×10/0.3=56.8min。 7.3.2 铸坯断面 铸坯断面的形状和尺寸可依据下列主要因素确定。 (1) 根据轧材品种和规格确定铸坯断面。 (2) 满足产品质量要求。 (3) 适应轧机的能力与成材要求尺寸。 现根据产品大纲，确定碳素结构钢为方坯150mm×150mm。 7.3.3 拉坯速度 拉坯速度是以连铸机每一流每分钟拉出铸坯的长度来表示，m/min。 (1) 理论拉速(最大拉速)。 理论拉速是指连铸机理论上能达到的最大拉速。计算公式为： vmax=4K2L/D2 (7-2) 式中：vmax——理论最大拉速，m/min； L——冶金长度，m。取L方=18 m； D——铸坯厚度，m。D方=0.150 m； K——综合凝固系数，取K=0.030m/min1/2。 计算得：vmax方=2.8m/min。 (2) 工作拉速。 在实际生产中连铸机不能按理论拉速vmax工作，为改善铸坯质量，应该使用比理论拉速vmax小一些的工作拉速v拉坯。因此，通常所说的连铸机拉速指的是工作拉速。常用经验公式： v=fl/S (7-3) 式中：v——工作拉速，m/s； l——铸坯横断面周边长，l方=600 mm； S——铸坯横断面面积，S方=22500 mm2； f——速度换算系数，与钢种、铸坯形状、结晶器长度和结构、冷却制度等因素有关。取f方=100m·mm/min。 计算得：v方=2.7m/min。 7.3.4 连铸机的流数 一台连铸机只浇注一种断面时，其流数N的计算式如下： N=G/(tFvρ) (7-4) 式中：G——钢包容量，t； t——钢包浇注时间，min，由炼钢炉与连铸的工艺配合而定； F——铸坯断面面积，m2； v——该断面的工作拉速，m/min； ρ——铸坯密度，取ρ=7.8t/m3。 计算得：N方=2.97，圆整得：N方=3。 所以，连铸机选择为一台三机三流的方坯连铸机。 7.3.5 铸坯的液相深度和冶金长度 (1) 铸坯的液相深度： L1=vmaxD2/4K2 (7-5) 式中：L1——液相深度，m； D——铸坯厚度，m； vmax——理论拉速，m/min； K——综合凝固系数，k=0.030m/min1/2。 计算得：L1方=17.5m。 (2) 连铸机的冶金长度： 连铸机的冶金长度往往与液相的深度不相上下，但为了以后技术发展留有余地，所以取L方=18m。 7.3.6 弧型半径 弧型半径的数值用下列公式计算： R 0.5D/[ε] (7-6) 式中：[ε]——铸坯表面允许的延伸率，取[ε]=1.5%。 R方 0.5×0.15/1.5%=5.25m，取方坯连铸机弧形半径为6m。 7.4 连铸机的生产能力的确定 7.4.1 连铸浇注周期的计算 连铸浇注周期时间包括浇注时间和准备时间，如下式： T=t1+nt2 (7-7) 式中：T——浇注周期时间，min； t1——准备时间，t1方=20min； n——平均连浇炉数，n方=4； t2——单炉浇注时间，min； 单炉浇注时间 t2=G/(BDNvρ) (7-8) 式中：G——平均每炉产钢水量，t； B——铸坯宽度，m； D——铸坯厚度，m； ρ——铸坯密度，t/m3； v——工作拉速，m/min； N——流数。 计算得：t2方=43min。 计算得：T方=20+43×4=192min。 7.4.2 连铸机作业率 连铸机作业率影响连铸机的产量、每吨铸坯的操作费用和投资费用的利用率。欲获得高的作业率，必须采用多炉连浇。作业率按下式计算： η= (T1+T2)/T0×100%=(T0-T3)/T0×100% (7-9) 式中：η——连铸机年作业率，%； T1——连铸机年准备工作时间，h； T2——连铸机年时间，h； T3——连铸机年非作业时间，h； T0——年日历时间，8760h。 计算得：η=(8760-1314)/8670×100%=85%。 此作业率符合要求。 7.4.3 连铸坯收得率 连铸坯收得率计算公式为: Y1=W1/G×100% (7-10) Y2=W2/W1×100% (7-11) Y=Y1/Y2=W2/G×100% (7-12) 式中：Y——连铸坯收得率，%； Y1——铸坯成坯率，%； Y2——铸坯合格率，%； W1——未经检验精整的铸坯量，t； W2——合格铸坯量，t； G——钢水质量，t。 计算得：Y=98.0%。 7.4.4 连铸机生产能力的计算 (1) 连铸机的理论小时产量 Q=60NBDvρ (7-13) 式中：Q——连铸机理论小时产量，t/h； B——铸坯宽度，m； D——铸坯厚度，m； v——工作拉速，m/min； ρ——铸坯密度，t/m； N——流数。 Q方=60×3×0.15×0.15×2.7×7.8=85.3t/h。 (2) 连铸机的平均日产量 A=1440GnY/T (7-14) 式中：A——连铸机的平均日产量，t/d； 1440—— 一天的时间， min； T——浇注周期，min； n——平均连浇炉数； Y——连铸坯收得率，%。 G——每炉的平均出钢量，t。 计算得：A方=1764t/d。 (3) 连铸机的平均年产量 P=365Aη (7-15) 计算得：P方=55×104t。 7.4.5 最高日浇注炉数 确定最高日浇注炉数的公式为： z=1440n/(T+ΔT) (7-16) 式中ΔT为冶炼时间与浇注时间的差，为55+30-60=25min。 z方=26.5炉。 7.4.6 最高日产量 最高日产量为 Amax=GYz (7-17) A方=1558.2t。 7.5 中间包及其运载设备 7.5.1 中间包的形状和构造 本设计采用长方形中间包。中间包包括：包体、包盖、塞棒和水口等。为了使夹杂物上浮分离，加砌挡墙、堤坝。 7.5.2 中间包的主要工艺参数 (1) 中间包的容量 中间包的容量可简单计算为钢包重的40%，即140×40%=56t。 (2) 中间包的主要尺寸 中间包的高度：由于钢水深度不小于600mm，而钢液离上口的距离为200mm左右，所以选择中间包的高度为1000mm。 中间包的长度：取决于连铸机的流数和流间距。以小而均匀的温降向各铸流分配钢水，方坯中间包的长度为4000mm。 中间包的宽度：能保证钢水注入点到中间包水口的距离 500 mm，并尽可能使注入点到每个水口的距离相等，但又不影响正常工作的视线。因此取中间包的宽度为1000mm。 (3) 水口直径 (7-18) 水口直径的计算公式为： 式中：d——水口直径，m； a、b——结晶器断面积，m2； v——拉速，m/min； h——中间包内钢液深度，h=800mm； CD——水口流量系数，取CD =0.9。 计算得：d方=3.6mm，取为7mm。 7.5.3 中间包运载装置 通常每台连铸机配备一台钢包回转台，其能快速更换中间包，停位准确，更换时间为1min。钢包回转台的长度取为4m。 7.6 结晶器及其振动装置 7.6.1 结晶器的性能要求及其结构要求 结晶器应该具有好的导热性，良好的刚性，内表面耐磨性好，结构简单，质量小，易于制造、安装、调整和维修，造价低，维修方便等特点。本设计采用小方坯型结晶器，即管式结晶器。 7.6.2 结晶器主要参数选择 (1) 结晶器的断面尺寸 连铸坯的公称断面是指冷连铸坯的实际断面，由于铸坯在冷凝过程时收缩和矫直时变形等因素，要求结晶器断面尺寸比冷铸坯断面尺寸大2~3%左右。所以方坯连铸机的结晶器取为宽153mm，厚155mm。 (2) 结晶器的长度 在保证出结晶器的坯壳厚度和减小拉坯阻力的情况下，尽可能选取短结晶器，有利于提高铸坯质量，减少铜耗及造价。所以方坯连铸机的结晶器取为800mm。 (3) 结晶器铜壁厚度 决定于结晶器的刚度，修复次数和热阻等问题。对于管式结晶器其有效厚度选取为12mm。 (4) 结晶器的锥度 结晶器的锥度有利于减小气隙，提高导热性能，加速铸坯壳的生成。组合式结晶器的倒锥度依钢种不同而不同。本设计中方坯结晶器的锥度为： (7-19) 式中：S1——结晶器上口断面面积，mm2； S2——结晶器下口断面面积，mm2； L——结晶器的长度，m。 计算得：▽=0.05%/m。 (5) 结晶器的水缝面积 在一定的进水压力下，水缝尺寸决定了水的流速，而水流速对结晶器传热速率有很大影响。结晶器水缝面积为： (7-21) 式中：Sw——水缝面积，mm2； W——结晶器总耗水量，按结晶器单位周边长耗水量取110m3/h·m； vw——水缝内冷却水流速，取vw=8m/s。 计算得：S=3819mm2。 (6) 结晶器的拉阻力 由经验公式计算： F= (10000~15000)L0 (7-22) 式中：L0——结晶器的周边长，m； F——拉坯阻力，N。 计算得：F方=12000×2×(0.153+0.155)=7392N。 7.6.3 结晶器的振动装置 为了防止坯壳与结晶器发生粘结，造成漏钢事故，选取振动装置进行脱锭操作，本设计选取高频率正弦规律变化振动，消除坯壳与结晶器壁的粘结，改善铸坯表面质量。方坯连铸机f=200次/min，A=3mm。 7.7 二次冷却装置 二次冷却装置包括支承导向装置、喷淋冷却装置和作为安装基础的底座等部分组成。 7.7.1 二冷装置的基本结构 由于方坯断面小，不易鼓肚变形，其铸坯导向装置简单，在二冷区只安装水冷托板或少数夹棍或不用夹辊，主要作为装引锭杆和浇注开始阶段对铸坯起支承作用。为保证铸坯质量，只需控制二冷区的冷却强度，方坯连铸机的二冷区的喷水量有40%是用在结晶器下口的喷水环处。 7.7.2 二次冷却水冷喷嘴的布置 在二冷区沿连铸机拉坯方向的冷却水分布很难做到连续变化，因此把二冷区分成若干个冷却段，每段内喷水量大致相同。为了保证喷水量稳定，各段要合理的分配用水量，即要使铸坯快速的冷却，又要防止急冷时坯壳产生过大的热应力，并且使铸坯表面温度均匀下降。冷却水量大致按时间平方根的倒数递减。一般铸坯内侧的喷水量约为外侧的1/2~1/3。 7.7.3 二次冷却水量的计算 二冷区总耗水量的计算公式： Q0=δQ (7-23) 式中：Q0——二冷区总耗水量，t/h； δ——比水量，δ=1.1l/kg； Q——连铸理论小时产量，t/h； 计算得: Q0方=94.7t/h。 7.8 拉矫装置及引锭装置 拉矫装置的作用是夹持并拉动铸坯，使之连续向前运动，并把弧型铸坯矫直；在浇注准备时还要把引锭杆送入结晶器下口。 引锭装置包括引锭头、引锭杆和引锭杆存放装置。其作用是在开浇时堵住结晶器下口，并使钢水在引锭头处凝固，通过拉辊把铸坯拉出，在铸坯进入拉矫机后，脱去引锭杆，进入正常拉坯状态。本设计选用刚性引锭杆。 7.9 铸坯切割装置 铸坯切割装置的作用是在铸坯前进中把它切成所需的定尺长度，本设计采用火焰切割，其设备质量小，不受铸坯温度和断面大小的限制，切口较齐，设备的外形尺寸较小。 7.10盛钢桶的选择 7.10.1 型号选择 本设计选取LG－140型盛钢桶。 7.10.2 容纳钢水量 盛钢桶的为P(t)，一般考虑应用10%的过装余量，所以实际容量为： P+0.1P=1.1P(t) (7-24) 计算得：P(t)=1.1×140=154t。 7.10.3 盛钢桶内渣量 偏心底出钢电弧炉采用留钢留渣操作，所以出钢后要向钢桶内加渣料熔融成新渣层覆盖。渣量取为金属量的15%，即渣量为： 1.1P×0.15=0.165P(t) (7-25) 计算得：0.165×154=25.41t。 7.10.4 盛钢桶容积 钢液比容取0.14m3/t，熔渣比容取0.28 m3/t。钢和渣的总体积即钢桶容积为： 0.14×1.1P+0.28×0.165P=0.20Pm3 (7-26) 计算得：V=0.20P=0.20×154=30.8m3。 盛钢桶上部内径与额定容量之间的关系式为： D=0.667P1/3 (7-27) 计算得：D=2967mm。 7.10.5 盛钢桶壁砖衬厚度 应用经验公式： Jb=0.07D (7-28) 式中：Jb——桶壁厚度，mm； D——盛钢桶上部内径，mm； 计算得：Jb=218 mm。 7.10.6 盛钢桶外壳 计算公式： db=0.01D (7-29) dd=0.012D (7-30) 式中：db——盛钢桶壳壁厚，mm； dd——盛钢桶壳底厚，mm； D——盛钢桶上口直径； 计算得：δb=30mm，δd=36mm。 已求得钢桶内部尺寸、砖衬厚度、钢壳厚度之后，便可得出外壳得内部尺寸，得 (1) 外壳内高：H1=1.1D=1.1×2967=3264mm； (2) 外壳全高：H2=1.112D=1.112×2967=3299mm； (3) 外壳上部内径：D1=1.14D=1.14×2967=3382mm； (4) 外壳上部外径：D2=1.16D=1.16×2967=3442mm； (5) 外壳下部内径：D3=0.99D=0.99×2967=2937mm； (6) 外壳下部外径：D4=1.01D=1.01×2967=2997mm。 7.10.7 盛钢桶的质量 (1) 桶衬质量W衬=0.535D3=0.535×2.9673=14.0t； (2) 外壳钢板质量W2=0.384D3=0.384×2.9673=10.0t； (3) 盛钢桶空桶总重W空=14.0+10.0=24.0t； (4) 盛钢桶装满钢水与炉渣后得总质量W总=1.565P=1.565×80=125.2t。 7.10.8 钢包需用量 车间钢包需用量计算式如下： Q=Q1+Q2+Q3 (7-31) 式中：Q1——车间每昼夜生产周期使用的钢包个数，Q1=AT/(24×60) Q2——车间每昼夜冷修的钢包数，Q2=At/24F Q3——车间备用的钢包数，取钢包总数的10~20%； A——车间每昼夜出钢炉数，A=29； T——周转时间，T=235min； t——每个冷修钢包修理周转时间，t=26h； F——钢包使用寿命，F=30次 所以，Q=Q1+Q2+Q3=4.73+1.04+0.2Q 可得：Q=7.2，取盛钢桶个数为8个。 表7-2 盛钢桶使用作业时间(min) 项目 浇注 冷却处理 装水口塞棒 烘烤时间 总计 时间 55 100 25 55 235 表7-3 盛钢桶修理周转时间(h) 项目 冷却 拆砖 砌砖 烘烤 总计 时间 8 3 5 10 26 7.11 渣罐及渣罐车的选择 一吨钢液约占体积0.16m3，而炉渣的体积约占钢液体积得15%，炉渣体积为：120×13%×0.14=2.880m3，故选取 ZZD－8－1型机动渣罐车。 7.11.1 车间所需的渣罐数量 车间所需的渣罐数量为 Q=Q1+Q2+Q3 (7-32) 式中：Q1——车间每昼夜周转使用的渣罐数量，Q=Z×T/24=4； Q2——其他位置的渣罐数量，Q2=3； Q3——车间渣罐备用数，取总数的10~15%； Z——每昼夜生产需要的渣罐数，Z=12； T—— 一个渣罐的作业时间，T=8h. 所以，Q=4+3+2Q。 可得：Q=9个。 7.11.2 车间所需渣罐车数量 一般渣罐车数量与渣罐数量相等，取其值为9。 7.12 起重机和电动平车的选择 起重机的选择根据各跨间的具体载荷最大量而定。 表7-4 各跨间起重机选型 跨间 起重机型号 台数 起重机型号 台数 原料跨 50/10吨钩桥式起重机 1 50/15吨双钩桥式起重机 1 炉子跨 150/30吨铸锭桥式起重机 1 150/15吨铸锭桥式起重机 1 精炼跨 150/30吨铸锭桥式起重机 1 150/30吨双钩桥式起重机 1 浇注跨 150/30吨桥式电磁起重机 1 150/30吨双钩桥式起重机 1 出坯跨 75/15吨钩桥式起重机 1 60/15吨铸锭桥式起重机 1 表7-5 电动平车的型号 原料跨 炉子跨 精炼跨 浇注跨 出坯跨 KP-75-1A KP-100-1A KP-150-1A KP-30-1A KP-50-1A 7.13 其它辅助设备的选择 (1) 散状料、铁合金、石灰采用固定胶带运送机，其型号为6531型； (2) 称量设备：原料跨的称量采用电子称，其型号为BHR4； (3) 砂轮机：在连铸后期进行精整，采用M3140型悬挂式砂轮机； (4) 捣固机：用于修砌炉体、炉盖等，选取5个型号为10-11的捣固机； (5) 铸坯车：用于运送铸坯至轧钢车间选用ZD-160-1。 8 车间人员编制及主要经济技术指标 8.1 技术经济指标 (1) 产量指标 合格钢产量100万吨/年； 冶炼时间55min (2) 质量指标 铸坯合格率：方坯99.0% (3) 作业率指标 连铸机作业率：85% (4) 连铸生产技术指标 连铸比：100% 铸坯合格率：方坯99.0% 连铸坯收得率98.0% 8.2 车间人员编制 电弧炉车间实行岗位制，四班三运转，统一调度，分工段管理，严格按操作规程组织生产，具体编排如表8-1： 表8-1 电弧炉车间人员编制 岗位、工种 班次 合计 备注 名称 甲 乙 丙 丁 　 各个工种的职责 (1) 原料工段 设一名原料站长 废钢准备上料工 3 3 3 3 12 负责选择各种废钢，进行配料 干燥工 2 2 2 2 8 负责干燥入炉的散状原料 班长 1 1 1 1 4 负责管理本班次的各项工作 (2) 电炉工段 设有一名炉长 炉前操作工 3 3 3 3 12 负责炉前的操作及监视工作 渣罐工 2 2 2 2 8 负责渣罐的运输、清理工作 补炉工 3 3 3 3 12 负责修理炉体、炉盖等相关设备 氧气工 2 2 2 2 8 负责制氧、吹氧及供氧系统的维护 运砖工 2 2 2 2 8 负责运输修炉所需的耐火砖 辅助工 1 1 1 1 4 临时补缺用人员 (3) 精炼工段 设一名精炼站长 精炼工 4 4 4 4 16 每班设一班长负责精炼炉的操作 钢包车运输工 2 2 2 2 8 负责钢包车的地面运输 钢包烘烤工 1 1 1 1 4 负责烘烤钢包 钢包修砌工 1 1 1 1 4 负责钢包的维护和修砌 中间包修理工 1 1 1 1 4 负责中间包的维护和修理 结晶器修理工 1 1 1 1 4 负责结晶器的管理和维护 续表8-1 (4) 连铸工段 设有一名连铸站长 连铸工 4 4 4 4 16 每班设有一名班长，负责连铸 拉矫剪切工 2 2 2 2 8 负责拉坯的矫直和定尺剪断工作 连铸机修理工 3 3 3 3 12 负责协力连铸机的各部分 缓冷工 1 1 1 1 4 负责连铸机的冷却工作 (5) 出坯工段 设一名出坯站长 精整工 4 4 4 4 16 每班设一名班长，负责使铸坯符合规格 铸坯管理工 1 1 1 1 4 负责铸坯的分类堆放 (6) 行车工段 设一名行车长 行车司机 9 9 9 9 36 负责车间内所有高空运输工作 行车修理工 2 2 2 2 8 负责修理行车 (7) 辅助工段 　 电工 2 2 2 2 8 负责监管车间所有电力供应 钳工、焊工 1 1 1 1 4 负责车间的钳制、焊接工作 木工 1 1 1 1 4 　 炉衬工 2 2 2 2 8 负责修理炉衬工作 电炉瓦工 1 1 1 1 4 负责电弧炉的辅助工作 (8) 其他人员 　 化验分析员 3 3 3 3 12 负责分析钢液的成分、温度 安全教育员 2 定期对工人进行安全教育 厂办 20 见注解 门卫 1 1 1 1 4 负责车间的安全保卫工作 9　参考文献 [1] 李士琦，刘润藻，李峰等.电弧炉炼钢技术现状及发展.中国冶金，2004 [2] 刘晓荣.超高功率电弧炉在我国的开发及应用.工业加热，2002 [3] 李峰，刘润藻，李士琦.电弧炉炼钢技术的国内外现状及发展趋势.宽厚板，2003 [4] 贺庆，郭征.电弧炉炼钢强化用氧技术的进展.钢铁研究学报，2004 [5] 姜茂发，金成姬.国内外电炉炼钢技术现状与发展趋势.工业加热，2000 [6] 阎立懿，肖玉光.偏心底出钢(EBT)电弧炉冶炼工艺.工业加热，2005 [7] 倪俊.现代电弧炉炼钢技术的发展.江苏冶金，2003 [8] 李宏雁，王忠孝.现代电弧炉炼钢技术.一重技术，2002 [9] 李士琦，孙彦辉，刘冰.现代电弧炉炼钢技术进展.特殊钢，2002 [10] 傅杰，李京社，李晶等.钢铁.2003 [11] 李传薪.钢铁厂设计原理(下册).北京：冶金工业出版社，1997 [12] 宋文林.电弧炉炼钢.北京：冶金工业出版社，1995 [13] 王成刚，王齐铭.金属提取冶金学.西安：西安地图出版社，2000 [14] 毕业设计参考资料.西安：西安建筑科技大学，1989 [15] A.古里亚耶夫.金属学.(赵振果).北京：机械工业出版社，1986 [16] 赵沛.合金钢冶炼.北京：冶金工业出版社，1992 [17] 科标工作室.国内外金属材料手册.南京：江苏科学技术出版社，2004 [18] Patrick Gene.The scrap debate.Steel Times，Vo1224，1996 [19] R.Beddows.Growth And Diversification Put Pressure on Raw Materials. Electric steelmaking,1995 [20] 阎立懿.现代超高功率电弧炉的技术特征.特殊钢，2001 [21] 阎立懿.电炉炼钢学.沈阳：东北大学，2003 [22] 李仕琦，李伟立，刘仁刚.现代电弧炉炼钢.北京：原子能出版社，1995 10电弧炉炼钢技术的进展 摘 要：近几年来，电弧炉炼钢技术有较大的提高，包括改善电弧炉电效率、强化供氧技术、智能控制技术(专家系统)等。其主要进展为：合理大型化，提高能量输入和回收率，冶炼工艺的分解和简化以及减少非通电时间。对国内外几座先进的电弧炉技术经济指标进行了比较。提高电弧炉生产率是今后电弧炉炼钢的发展方向. 关键词：电弧炉炼钢；生产率；进展 Advances in Electric Arc Furnace Stellmaking Technology Abstract: In recent years, Electric Arc Furnace technology has greatly improved, including the improvement of efficiency--Electric Arc Furnace. strengthen oxygen technology,intelligent control technology (expert- systems).The main progress:reasonable size,improve energy input and recovery.smelting process simplification and the reduction of electricity and the decomposition time. Electric Arc Furnaceseveral advanced technologies on the domestic economic indicators are compared.Improve productivity Electric Arc Furnace is the future direction of development of Electric Arc Furnace. Keywords：Electric Arc Furnace Stellmaking，Productivity，Progress 2003年世界电炉钢比约为35% ，中国电炉钢比仅16%左右。近年来我国引进了多座国外先进的电弧炉成套设备，尽管设备水平较高，但其各项技术经济指标与国外同类型的电弧炉相比，还有一定的差距。例如 ，国内的100t电弧炉，采用了铁水热装，冶炼周期为41 min;国外的90t电弧炉，采用全废钢冶炼，冶炼周期为28 min. 1 电弧炉炼钢提高生产率的新技术 1.1 改善电弧炉电效率 在过去25年中，电弧炉炼钢在降低电耗方面有显著的进步，电弧炉的供电系统和操作工艺都发生了很大的变化。氧燃烧嘴、增加氧耗、废钢预热和二次燃烧都降低了部分电耗。改善电弧炉电效率的措施对于提高生产率有显著的影响。 1.2 电弧炉强化供氧技术的进步 Praxair's Cojet技术是电弧炉炼钢发展过程中的一项非常重要的技术。这一技术把炉壁烧嘴引人电弧炉炼钢，每一个烧嘴都具有燃烧器、喷吹气体、二次燃烧、喷吹碳粉等功能 MACSTEEL厂是世界上最早使用炉壁烧嘴的企业。炉壁烧嘴可降低生产成本，提高生产量，优化炼钢过程田。 Cojet技术已成功应用于电弧炉炼钢生产中。 (1)在近5年中，世界上有60座电弧炉应用了此项技术; (2)用户分布在美国、加拿大、墨西哥、南美洲、欧洲和亚洲; (3)电弧炉的吨位在30--200t之间; (4)每座电弧炉分别安装了1--4个烧嘴; (5)电弧炉炉型包括交流、直流、竖式和 Con-steel电弧炉; (6)电弧炉原料包括100%废钢,100%直接还原铁、废钢和直接还原铁的混合料; (7)烧嘴的输人能量为3--6MW; (8)烧嘴的喷吹能力为775--3200m3/h; (9)氧气的输人量为 12—46m3/t, 1.3 电弧炉智能控制技术(专家系统) 电弧炉专家系统是一种新型解决工艺优化问题的方法。DanExp系统在意大利ABS炼钢厂DANARC Plus工艺中得到了应用。专家系统可以帮助技术人员改进工艺设计和管理，为操作者提供单炉分析、熔化曲线设计和工艺控制的完整工具川。专家系统包括: 1 工艺分析器(DanExp-PA)，根据生产数据提供专家的反馈信息; 2 ②工艺优化器(DanExp- PO)，支持T艺的优化和设计; 3 ③在线系统(DanExp-OS)，实时调整工艺变量，达到更好的工艺稳定性。 1.3.1工艺优化 现代自动控制技术为电弧炉炼钢工艺优化提供了保证，包括操作成本、产品质量和生产率等方面。实用技术包括:①动态的工艺模型〔预测模型);②一套根据历史数据来评价目前工艺状态的测量系统以及一套解释模型。冶炼上艺预测系统至少需要使用 3个模型:①物理模型一 f过微分方程来表达;②统计模型— 回归或非线性数据模型;③启发式模型— 使用专家的技术诀窍。 为保证操作模ffdl能准确描述冶炼工艺，开发了工艺优化软件，并应用于生产。 1.3.2 电弧炉模型 电弧炉模型是一个参数集中的动态模型，模型必须考虑热量和物质的交换，如熔池、炉渣、烟尘、烟气和炉壁。这是一个参数集中的模型，它既考虑了几何因素和空间离散问题，同时也考虑了电弧、熔池一炉渣、炉壁和烟气的辐射，电弧一炉渣、熔池一炉渣、熔池一烟尘、熔池一耐火材料之间的物质能量交换 1.3.3 工艺分析器 DanExp PA工艺分析器可帮助技术人员在冶炼过程中分析和研究各冶炼阶段。系统的核心是前面提及的动态模型，此模型由专家系统支持模型根据实验数据模拟工艺动力学。专家系统根据输出的数据和工艺状态(熔池中碳的质量分数、烟气中(划 的质量分数)来提供有用的信息，包括可能出现的故障等。 1.3.4 工艺优化器 电弧炉工艺优化包括操作过程的设计。工艺曲线在下列情况需要重新计算: (1)冶炼工艺采用新的方法。 (2)两个炉次的原始状态有变化。 (3)电弧炉出现问题。 (4)入炉原料的化学、物理参数发生变化。 电弧炉专家系统对于工艺设计、控制和优化有很大的帮助。表现在:①生产过程顺利;②优化工艺操作;③缩短了准备阶段的时间;④提供了人员培训。专家系统同时带来了显著的效益，包括快节奏的工艺操作，提高了生产率，降低了成本;增加了工艺稳定性，成品质量显著提高。 1.4 电弧炉冶炼周期及电耗的综合控制理论 电弧炉冶炼技术是围绕着缩短电弧炉冶炼周期这一核心而发展起来的。从2。世纪60年代中期到 80年代中期主要发展了超高功率供电及其相关技术，80年代末期在超高功率供电的基础上发展了强化供氧技术，90年代重点发展了废钢预热及加铁水冶炼等增加物理热的电弧炉炼钢技术，这些技术的发展大大缩短了冶炼周期，降低了电耗和电极消耗。 (1)为了缩短冶炼周期，必须提高吨钢输人电功率。 (2)为了缩短冶炼周期，必须缩短热停工时间 。 (3)由化学热换算成的电功率提高，有利于缩短冶炼周期。 (4)由物理热换算成的电功率提高，也有利于缩短冶炼周期。 (5)电弧炉加铁水冶炼技术 2.主要技术发展方向和动态 近年来电弧炉炼钢的技术进步概括为（1）四个主要技术发展：合理大型化；提高能量输入和回收率；冶炼工艺的分解和简化；减少非通电时间。 2.1适度大型化 电弧炉容量逐渐增大是近几十年来的基本趋势，国际上先进的电弧炉容量大都在近年来炉容量仍有适度增大的趋势，原因有： (1)大型化是合理单炉生产规模的保证； (2)有利于提高热效率，便于集中采用各项先进技术，容易取得较好的生产运行效果；(3)合理大型化是实现全连铸的基础； (4)是实现与后步轧机等物流匹配的基础。 2.2超高功率供电 普通功率电弧炉到高功率电弧炉再到超高功率电弧炉的发展使电弧炉炼钢工艺和冶金功能发生了相应的变化，即由传统的三期操作的炼钢炉变化为只提供初炼钢水的初炼炉。超高功率电弧炉的概念是美国联合碳化物公司20世纪60年代提出的，当时定义如下： (1) 吨钢变压器额定功率C1(kVA/t):大型炉300--400；中型炉400--500 ； (2)功率利用系数，即平均功率与最大功率之比C2>=0.7 ； (3)时间利用率Tu>=0.7 ； (4)负载系数FL>=0.5 。 超高功率电弧炉变压器的功率级别逐年增加到年代末期增至800—1000kVA/t ，而后略有降低，基本维持在 的水平上。提高功率水平促进了电弧炉炼钢技术的全面发展,是主导30余年来电弧炉炼钢技术发展的核心技术。 提高功率水平是一整套综合技术，主要有：(1)电弧炉的电气运行理论和操作技术的不断进步。（2）进一步降低回路阻抗，改善三相平衡和降低低对电网的干扰。（3）炉衬的热负荷大幅度增加。（4）电弧炉变成了 台高效的初炼炉。合金、特殊钢的冶炼主要为电弧炉初炼/二次精炼。（5）电弧炉机械结构、自动化系统不断进步，适应并促进电弧炉炼钢在高效、优质、低成本三方面综合发展，如炉底出钢、过程计算机控制等。（6）缩短熔炼周期，增加了物料输送和试样化验等负担。 超高功率的大型电弧炉，其冶炼周期缩短至以下，从而出现了电弧炉生产率可与氧气顶吹转炉相竞争的局面。 2.3二次燃烧 二次燃烧降低能源成本，增加电弧炉生产率这是泡沫渣操作的直接延续，开始时都用于交流单壳电弧炉，最近已用于双壳电弧炉。泡沫渣的主要产物之一是CO，在常规操作中，在除尘系统中产生二次燃烧，潜在的化学能没有及时利用。二次燃烧技术是使用二次燃烧氧枪，将氧气吹送到熔池上方，使炉气中大部分的燃烧成，并设法使用二次燃烧产生的热量进入熔池，使炉气中潜在的化学能得到有效的利用。 2.4缩短冶炼周期、减少非通电时间 缩短冶炼周期、减少非通电时间有助于减少热损失，在60年代生产节奏较慢（t>180min）的情况下这项所占比例较大，在现代电弧炉炼钢过程中（t<=60min）减少非通电时间的潜力有限，这导致向准连续生产技术方向发展。 3. 国内外电弧炉高效生产的实例 (1)安阳钢铁集团公司CI7 安阳钢铁集团公司烟道竖炉电弧炉在加25%铁水(因铁水供应量限制)条件下2003年的技术经济指标如下: 冶炼周期 平均41 min，最短30 min 电弧炉送电时间 平均31 min，最短27 min 竖炉作业率 >92 热停率 <1.500 最高日产 37炉，3 970 t 2003年产钢量 1 081 278 t 电弧炉利用系数32.2 t/(rd),最高 39.7 t/(t"d) 电耗 平均222 kWh/t，最低160 kWh/t 氧耗 平均41 m3/t 电极消耗 平均1. 5 kg/t，最低1.3 kg/t (2)兴澄钢铁有限公司 兴澄钢铁有限公司100t直流电弧炉由德国德马克公司提供，变压器额定容量为90MVA. 电弧炉安装了3套Pyrelet枪和2套PyrOx烧嘴。 (3)江苏淮钢有限公司 淮钢有限公司70 t超高功率电弧炉由意大利达涅利公司提供，变压器额定容量为60 MVA。电弧炉安装了3套 PTI JetBox系统。 (4)天津钢管公司 天津钢管公司150t超高功率电弧炉由德国德马克公司提供，变压器额定容量为 100 MVA,人炉原料主要是 DRI, HBI和废钢。电弧炉完善了炉门喷碳系统，增设了3支炉壁超音速氧枪、2支碳粉喷枪、4支燃气烧嘴，缩短了冶炼周期。 （5）德国巴登钢铁公司 德国巴登钢铁公司有 2座 90 t超高功率交流电弧炉，采用全废钢冶炼，年产量为200万t钢。电弧炉采用了炉门碳氧枪、铝合金导电横臂、超级电弧仪、射流喷枪、二次燃烧氧枪等先进技术和设备，冶炼周期大大缩短。1号电弧炉的变压器容量为74 MVA，每天出钢43炉，冶炼周期平均为33.5 min, 2号电弧炉的变压器容量为82MVA，每天出钢 51炉，冶炼周期平均为28.2min。 4．结语 电弧炉炼钢技术有较大的提高，但还有不足。通过对国内外几座先进的电弧炉技术经济指标的比较，可以看出国内电弧炉的冶炼操作在冶炼周期、生产率、电耗等方面与国外电弧炉的先进水平还有一定的差距。提高电弧炉生产率是今后电弧炉炼钢的发展方向。 参考文献 [1].李士琦，现代电弧炉炼钢 北京：原子能出版社，1995 [2].王成喜，刘骁，电弧炉炼钢提高生产率的技术进展 铁研究总院，科技信息室，北京2004 [3].李翔，南钢100t超高功率电弧炉强化用氧技术 南京钢铁集团有限公司，2000 [4].谷立功，张露，周国平，天津钢管公司150t超高功率电弧炉炼钢工艺技术的进展 天津钢管公司，2003 [5].马廷温 电炉炼钢学 北京：冶金工业出版社，1990 [6].刘中柱，蔡开科，纯净钢及其生产技术[J].中国冶金，1999(5).12-15 [7].关玉龙，电炉炼钢技术「M]北京;冶金工业出版社，1990,321 [8].李洪勋，节能工作任重道远 钢铁，1997，32（10）：9 [9].徐明华，电弧炉炼钢问答，冶金工业出版社，1994，72 [10].赵先存，钢铁研究总院第八届学术年会论文集 北京：1996，51 11 致谢 在本次设计中，使我的理论与实践相结合得到了进一步深化。我不仅得到了董洁老师的耐心指导，而且还得到了其他老师和同学们的支持，使我在本次设计中受益非浅。因此，在成稿之际，我再一次向这些老师和同学们表示衷心感谢！由于我本人才疏学浅，水平有限，设计中难免有不当之处，还请读者指正与批评。本人将不胜感激！ 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 指导教师签名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　 　 　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 指导教师评阅书 指导教师评价： 一、撰写（设计）过程 1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 指导教师： （签名） 单位： （盖章） 年 月 日 评阅教师评阅书 评阅教师评价： 一、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 评阅教师： （签名） 单位： （盖章） 年 月 日 教研室（或答辩小组）及教学系意见 教研室（或答辩小组）评价： 一、答辩过程 1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、学生答辩过程中的精神状态 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 评定成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 教研室主任（或答辩小组组长）： （签名） 年 月 日 教学系意见： 系主任： （签名） 年 月 日 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示感谢。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者（本人签名）： 年 月 日 学位论文出版授权书 本人及导师完全同意《中国博士学位论文全文数据库出版章程》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库出版章程》(以下简称“章程”)，愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊（光盘版）电子杂志社”在《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》中全文发表和以电子、网络形式公开出版，并同意编入****《中国知识资源总库》，在《中国博硕士学位论文评价数据库》中使用和在互联网上传播，同意按“章程”规定享受相关权益。 论文密级： □公开 □保密（___年__月至__年__月）(保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 作者签名：_______ 导师签名：_______ _______年_____月_____日 _______年_____月_____日 独 创 声 明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律后果由本人承担。   作者签名: 二〇一〇年九月二十日   毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解**学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。 （保密论文在解密后遵守此规定）   作者签名: 二〇一〇年九月二十日 致 谢 时间飞逝，大学的学习生活很快就要过去，在这四年的学习生活中，收获了很多，而这些成绩的取得是和一直关心帮助我的人分不开的。 首先非常感谢学校开设这个课题，为本人日后从事计算机方面的工作提供了经验，奠定了基础。本次毕业设计大概持续了半年，现在终于到结尾了。本次毕业设计是对我大学四年学习下来最好的检验。经过这次毕业设计，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等方方面面都有很大的进步。这期间凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感谢。没有他们的帮助，我将无法顺利完成这次设计。 首先，我要特别感谢我的知道***老师对我的悉心指导，在我的论文书写及设计过程中给了我大量的帮助和指导，为我理清了设计思路和操作方法，并对我所做的课题提出了有效的改进方案。***老师渊博的知识、严谨的作风和诲人不倦的态度给我留下了深刻的印象。从他身上，我学到了许多能受益终生的东西。再次对周巍老师表示衷心的感谢。 其次，我要感谢大学四年中所有的任课老师和辅导员在学习期间对我的严格要求，感谢他们对我学习上和生活上的帮助，使我了解了许多专业知识和为人的道理，能够在今后的生活道路上有继续奋斗的力量。 另外，我还要感谢大学四年和我一起走过的同学朋友对我的关心与支持，与他们一起学习、生活，让我在大学期间生活的很充实，给我留下了很多难忘的回忆。 最后，我要感谢我的父母对我的关系和理解，如果没有他们在我的学习生涯中的无私奉献和默默支持，我将无法顺利完成今天的学业。 四年的大学生活就快走入尾声，我们的校园生活就要划上句号，心中是无尽的难舍与眷恋。从这里走出，对我的人生来说，将是踏上一个新的征程，要把所学的知识应用到实际工作中去。 回首四年，取得了些许成绩，生活中有快乐也有艰辛。感谢老师四年来对我孜孜不倦的教诲，对我成长的关心和爱护。 学友情深，情同兄妹。四年的风风雨雨，我们一同走过，充满着关爱，给我留下了值得珍藏的最美好的记忆。 在我的十几年求学历程里，离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无私的付出，为我创造良好的学习条件，我才能顺利完成完成学业，感激他们一直以来对我的抚养与培育。 最后，我要特别感谢我的导师***老师、和研究生助教***老师。是他们在我毕业的最后关头给了我们巨大的帮助与鼓励，给了我很多解决问题的思路，在此表示衷心的感激。老师们认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅。他无论在理论上还是在实践中，都给与我很大的帮助，使我得到不少的提高这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助，感谢他耐心的辅导。在论文的撰写过程中老师们给予我很大的帮助，帮助解决了不少的难点，使得论文能够及时完成，这里一并表示真诚的感谢。 致 谢 这次论文的完成，不止是我自己的努力，同时也有老师的指导，同学的帮助，以及那些无私奉献的前辈，正所谓你知道的越多的时候你才发现你知道的越少，通过这次论文，我想我成长了很多，不只是磨练了我的知识厚度，也使我更加确定了我今后的目标：为今后的计算机事业奋斗。在此我要感谢我的指导老师——***老师，感谢您的指导，才让我有了今天这篇论文，您不仅是我的论文导师，也是我人生的导师，谢谢您！我还要感谢我的同学，四年的相处，虽然我未必记得住每分每秒，但是我记得每一个有你们的精彩瞬间，我相信通过大学的历练，我们都已经长大，变成一个有担当，有能力的新时代青年，感谢你们的陪伴，感谢有你们，这篇论文也有你们的功劳，我想毕业不是我们的相处的结束，它是我们更好相处的开头，祝福你们！我也要感谢父母，这是他们给我的，所有的一切；感谢母校，尽管您不以我为荣，但我一直会以我是一名农大人为荣。 通过这次毕业设计，我学习了很多新知识，也对很多以前的东西有了更深的记忆与理解。漫漫求学路，过程很快乐。我要感谢信息与管理科学学院的老师，我从他们那里学到了许多珍贵的知识和做人处事的道理，以及科学严谨的学术态度，令我受益良多。同时还要感谢学院给了我一个可以认真学习，天天向上的学习环境和机会。 即将结束*大学习生活，我感谢****大学提供了一次在**大接受教育的机会，感谢院校老师的无私教导。感谢各位老师审阅我的论文。 本科生毕业设计（论文）规范化要求 第一部分 学生应遵守以下规范要求 一、毕业设计论文说明 1. 毕业设计论文独立装订成册，内容包括： （1） 封面（题目、学生姓名、指导教师姓名等） （2） 中、外文内容摘要 （3） 正文目录（含页码） （4） 正文（开始计算页码） （5） 致谢 （6） 参考文献 （7） 附录 2. 中、外文内容摘要包括：课题来源，主要设计，实验方法，本人主要完成的成果。要求不少于400汉字，并译成外文。 3. 毕业设计论文页数为45页-50页。 4. 纸张要求：毕业设计说明书（论文报告）应用标准B5纸单面打字成文。 5. 文字要求：文字通顺，语言流畅，无错别字。 6. 图纸要求：毕业设计图纸应使用计算机绘制。图纸尺寸标注应符合国家标准。图纸应按“规范”叠好。 7. 曲线图表要求：所有曲线、图表、流程图、程序框图、示意图等不得徒手画，必须按国家规定标准或工程要求绘制。 8. 参考文献、资料要求：参考文献总数论文类不少于10篇、，应有外文参考文献。文献应列出序号、作者、文章题目、期刊名、年份、出版社、出版时间等。 二、外文翻译 1. 完成不少于2万印刷符的外文翻译。译文不少于5千汉字。 2. 译文内容必须与题目（或专业内容）有关，由指导教师在下达任务书时指定。 3. 译文应于毕业设计中期2月底前完成，交指导教师批改。 4. 将原文同译文统一印成B5纸规格装订成册，原文在前，译文在后。 三、形式审查 5月15日前，将毕业设计论文上交指导教师，审查不合格者，不能参加答辩。 四、准备答辩 答辩前三天，学生要将全部材料（包括光盘、论文）统一交指导教师。 关于毕业论文格式的要求 为方便统一、规范论文格式，现将学院的相关要求做如下强调、补充： 1. 基本要求 纸型： B5纸（或16开），单面打印； 页边距： 上2.54cm，下2.54cm，左2.5cm，右2.5cm； 页眉：1.5cm，页脚1.75cm，左侧装订 正文字体：汉字和标点符号用“宋体”，英文和数字用“Times New Roman”，字号小四； 图号1-1，指第1章第1个图 在图的前部要有文字说明（如图1-1所示） 表号3-5，指第3章第5个表 在表的前部要有文字说明（如表3-5所示） 图、表的标注字体大小是五号宋体 行距： 固定值20； 页码： 居中、小五、底部。 2. 封面格式 封皮： 大连理工大学城市学院（二号、黑体、居中） 本科生毕业设计（论文）（二号、黑体、居中） 学 院：（四号、黑体、居中、下划线：电子与自动化学院） 专 业：（四号、黑体、居中、下划线、专业名字之间无空格） 学 生：（四号、黑体、居中、下划线，名字是2个字的中间空1个字、3个或3个以上字的中间无空格） 指导教师：（四号、黑体、居中、下划线，名字是2个字的中间空1个字、3个或3个以上字的中间无空格，两位指导教师的中间用顿号“、”） 完成日期：（四号、黑体、居中、下划线，如：2009年5月25日） （注意：5个下划线两端也是对齐的，单倍行距） 内 封：大连理工大学城市学院本科生毕业设计（论文）（四号、黑体） 题目 （二号、黑体、居中）； 总计 毕业设计（论文） 页（五号、宋体） 表格 表（五号、宋体） 插图 幅 （五号、宋体） （注意：页数正常不少于40页，优秀论文原则上不少于45页） 3. 中外文摘要 中文摘要：标题“摘 要” （三号、黑体、居中、中间空1个字） 正文（不少于400字） 关键词 （五号、黑体）：3-5个主题词（五号），中间用分号“；”隔开。 外文摘要 （另起一页）：标题“Abstract” （三号、黑体、居中） 正文 （必须用第三人称） 关键词： Key words（五号、黑体）：3-5个主题词（五号）与中文关键词对应，中间用分号“；”隔开。 4. 目录 标题 “目录”（三号、黑体、居中）； 章标题（四号、黑体、居左）； 节标题（小四、宋体）； 页码 （小四、宋体）； 二、三级目录分别缩近1和2个字； 四级目录不在“目录”中体现，在正文中也不是单独一行，可以黑体（没有句号），然后空2个字接正文； 注意：正文中每章开头要另起一页； “目录”下方中间的页码和摘要一样统一用罗马字，顺接摘要的。 摘要 目录加页眉 5. 论文正文 页眉： 论文题目（居中、小五、黑体）； 章标题（三号、黑体、居中）； 节标题（四号、黑体、居左）； 正文 程序用“Times New Roman”，字号小四； 6. 参考文献 标题：“参考文献”（小四、黑体、居中） 参考文献的著录，按文稿中引用顺序排列，并注意在文内相应位置用上标标注，如：……的函数。 示例如下：（字体为五号、宋体） 期刊类：[序号]作者1，作者2，……作者n。文章名。期刊名（版本），出版年，卷次（期次）。页次 图书类：[序号]作者1，作者2，……作者n。书名。版本。出版地：出版者，出版年。页次 会议论文集：[序号]作者1，作者2，……作者n。论文集名。出版地：出版者，出版年。页次 网上资料：[序号]作者1，作者2，……作者n。文章名。网址。发表时间 7. 其它 量和单位的使用：必须符合国家标准规定，不得使用已废弃的单位（如高斯(G和Gg)、亩、克分子浓度（M）、当量能度（N）等）。量和单位不用中文名称，而用法定符号表示。 图表及公式：插图宽度一般不超过10cm，表名（小四）置上居中，图名（小四）置下居中。标目中物理量的符号用斜体，单位符号用正体，坐标标值线朝里。标值的数字尽量不超过3位数，或小数点以后不多于1个“0”。如用30Km代替30000m，用5µg代替0.005mg等，并与正文一致。图和表的编号从前至后顺序排列，图的编号及说明位于图的下方，居中；表的编号及说明位于表的上方，居中。公式编号加圆括号，居行尾。图表中的字体不应大于正文字体。注意：图表标题中的数字也是“Times New Roman”。 8．论文依次包括：封皮、内封、中文摘要、英文摘要、目录、正文、结论、致谢、参考文献、（附录），不要落项。 9．注意：上面没有说“加粗”的“黑体”，均为“黑体不加粗”。 补充： 1．答辩要求：自述15分钟，回答问题10分钟，自述要求使用PPT 答辩内容: 1）.论文题目 2）.设计内容 3）.设计方案 4）.如何完成设计 工作原理 软件或硬件设计 制作\调试\安装 5）.存在不足,今后努力的方向 6).致谢 3．最后上交学生装订好的论文、光盘、记录表、成绩单 4．光盘里的文件夹命名为：学号_姓名_年级专业班级 文件夹里包括的文件有：论文、ppt、英文翻译 1） 论文的文件名格式：学号_姓名_年级专业班号_题目（论文）_完成日期doc 2） ppt的文件名格式：学号_姓名_年级专业班号_题目（ppt）_完成日期ppt 3) 英文翻译的文件名格式：学号_姓名_年级专业班号_题目（英文翻译）_完成日期doc 例如： 答辩问题5个， 侧重总体思路一个 软件或硬件一个 翻译一个 其他2个 � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� 第 II 页 _1209881886.unknown _1210424959.unknown _1241657780.unknown _1241657800.unknown _1243551886.unknown _1211786209.unknown _1241646076.unknown _1211786261.unknown _1211786165.unknown _1209886134.unknown _1210069979.unknown _1210070921.unknown _1209888066.unknown _1209884810.unknown _1209750921.unknown _1209794756.unknown _1209818836.unknown _1209750737.unknown