第二章、 生產規模和產品方案
2.1 生產規模
根據公式q＝at/8760ηy計算的本次設計煉鋼車間生產規模為年產合格鋼產量為100萬噸
式中：a—— 車間產品方案中確定的年產量；
t—— 冶煉週期，60分鐘，1h；
日曆作業率，η＝有效工作日數/年日曆天數×100%，取
η＝%。
y—— 良坯收得率，連鑄一般95%～96%，取96%。
公式中幾個主要技術指標的確定和計算如下：
（1）、日曆作業率。
有效作業日數佔日曆日數的百分比，稱為日曆作業率。
日曆作業率＝有效工作日數/365×100%。
有效作業時間＝日曆時間-停工時間。停工時間除去出鋼、出鋼後的熱修補爐襯和裝料操作之外的所有停歇時間，含有計畫檢修、更換爐襯及臨時性（事故性的）的熱停工、停電、停止熔煉時間在內。當電爐與全連鑄配合時，電爐有效作業日數為275～290天，當電爐與全模鑄配合時，電爐有效作業日數為3l0～320天此處取290天。
則η＝290/365×100%＝79.45%。
（2）、良坯收得率
η＝合格鋼錠量/全部入爐金屬料量
合格鋼錠量＝全部入爐金屬料量-熔損量-（湯道+鑄餘+包底量）-廢品量
收合率的倒數稱為金屬消耗係數。
金屬收合率與冶煉鋼種、方法、鋼鐵料質量、錠型大小、鑄錠方法、爐子公稱容量等因素有關。我國連鑄法生產的收合率為95～96%。取96%。
另外，要注意鋼錠收合率與鋼水收得率的區別。
鋼水收得率＝合格鋼錠量/合格鋼水量
（3）、冶煉週期
電爐冶煉週期一般為60～80分鐘，取1.3小時。
由以上引數和設計原則可知：
a= 462560.3噸兩座90噸電弧爐 2a=925120.6 所以生產規模確定為年產100萬噸。
2.2 產品方案
我國鋼材消費主要集中在建築、機械、汽車、家電、造船；石化、貨櫃、鐵路八大行業，這八大行業鋼材消費量佔全國消費量的80％ ，結合我國鋼材市場對各鋼種的需求來確定產品方案。 在這方面中，棒材和線材需求量較大。這裡所說的棒材主要是碳素結構鋼和低合金鋼。
因此，設計該電爐車間主要生產優質碳素結構鋼和中、低合金鋼。
2.2.1 鋼種簡介
1)合金結構鋼
合金結構鋼，可分為工程結構鋼和機械零件用鋼。前者廣泛用於建築、車輛、造船、橋梁、石化、電站等。後者主要製造各種機械零件，比如軸類、彈簧、齒輪、軸承等。
如軸承鋼gcr15，鋼中加人了1.3%~1.65%的cr，以增加鋼的淬透性，並使鋼中的合金碳化物均勻細密分布，保證了高硬度和耐磨性，提高鋼的強度和接觸疲勞抗力。
cr還有利於提高鋼的耐蝕性。一般合金結構鋼所用合金元素的種類卻很多。各種合金元素對其效能產生一定影響,至使其具有良好的綜合機械效能(σb、αk、δ、ψ等)，為了提高其收得率，可以不經過爐外精煉，只通過吹氬攪拌便可進行連鑄。
主要用來製造各種機械，機械零件和各種工程中金屬結構，加汽車、柴油機及工具機等上的齒輪，主軸等構件。近年來工業發展迅速，合金結構鋼需求日益增多，目前世界上合金結構鋼的總產量已達總產量10%，佔合金鋼總產量45%以上。
(2)碳素結構鋼
這種鋼的強度不高，而且塑性和韌性甚高，有良好的沖壓，拉伸和彎曲效能，焊接效能良好。主要用於製造容易加工成形，而不要求強度的部件。大多數生產高精度薄鋼板，用於製造深沖壓和深拉延製品，如汽車用深衝板，各種貯器，油桶，搪瓷製品，儀表板等；也用於製成管子，墊片及心部強度要求不高的滲碳和氰化零件，如套筒，短軸，離合器盤，及電焊條等。
這些剛均具有時效敏感性。生產品種圓鋼，方剛，六角鋼，扁鋼，熱軋厚鋼板和寬頻鋼，熱軋和冷軋薄板和鋼帶，鋼絲。
2.2.2 車間原料需求方案
表2-1產品方案
第五章電爐煉鋼車間工藝布置、主要流程及工藝技術特點
5.1 工藝平面布置及主要流程
5.1.1 工藝平面布置
本電弧爐煉鋼車間的設計廠房型式採用單層，多跨間，內設起重機。電弧爐在廠房內的布置（位置與方向）為橫向布置，即爐子軸線與車間縱向柱列線相互垂直。車間包括渣跨、原料跨、爐子跨、精煉跨、連鑄跨和出壞精整跨。
電弧爐車間的工藝布置必須滿足：工藝流程合理，各種工序的操作順利，特別是電弧爐操作要方便；廠房電源等費用投資要低；並預留發展的餘地。
車間物料流程總圖如下所示：
廢鋼、其他輔助材料（合金劑、造渣劑、耐火材料等） → 超高功率電弧爐 → lf→vd鋼包精煉爐→ 連鑄機→ 出坯精整
5.1.1.1 原料垮的尺寸確定和布置方案
原料垮的主要任務是接受和卸下運進車間的各種物料，保持一定的儲存量，在進料間斷的情況下,能保證車間的連續生產和人爐前的準備6備料下序應包括：爐料的加工處理，稱量和裝人各種料的儲存容器，如料坑、料倉、料斗、料槽等，以及準備好各種由原料跨間向爐子輸料的工具，如提公升機、皮帶機系統的給料和受料裝置。還包括材料的破碎、精選及乾燥、預熱等操作。
重型廢鋼應合理搭配入爐，爐料中個別大塊廢鋼的斷面尺寸、長度和質量任何一項都有具體規定，對150t電爐：廢鋼最大斷面≤600mm×600mm，廢鋼最大長度≤1200mm，廢鋼質量≤2000kg。輕薄廢鋼需打包成型，入爐廢鋼的體積密度應≥2.
0t/m3。廢鋼處理間應有1個月左右的廢鋼儲存量。配料跨的面積應滿足5～7天的廢鋼用量，其區域配置和料坑布置應滿足對廢鋼按種類（合金鋼，高、中、低碳合金鋼，鋼渣）和規格（重、中、輕廢鋼，輕薄料，鋼屑嚴格分類堆存的要求）。
廢鋼配料間應設有廢鋼稱量設施，盡量採用計算機管理廢鋼和配料。
電爐使用的造渣料石灰、螢石的粒度應為10～60mm。石灰應就近由石灰焙燒車間供給，焙燒後的石灰在料倉中的貯存時間應＜24h，當石灰採用容器送往主廠房原料跨時，容器應為密閉式，有條件的地方盡可能採用活性石灰。
電爐採用吹氧助熔相吹氧氧化工藝時，一般不再使用鐵礦石作氧化劑，當因氧氣**不足或因操作習慣需使用鐵礦石時，鐵礦石應不含機械水和泥砂，粒度應為30～80mm。鐵礦石由散狀料間或貯場供給。
鐵合金由專用鐵合金庫供給，各種鐵合金的化學成分應符合部頒標淮規定，應嚴格分類保管貯存，嚴防混料和沾水，運輸過程中應考慮防雨防濕。
場外來料可用汽車或火車運入貯料堆場（設有頂蓋），經加工處理後轉運至配料跨間。場內返回廢鋼可直接送入原料跨配料間。在原料跨各種原樹料應分割槽分類存放保管，為及時準確配好爐料創造條件。
原料跨內應設定磁散吊與抓斗吊專用行車以及專用稱量裝置。運載科斗的電動平車，用電子秤或軌道衡的稱量方式，吊車採用電子秤直接稱量顯示。
電弧爐車間一般來說生產力小於轉爐車間，原材料**較少，且多以固體冷料（廢鋼與生鐵）為主要原料的車間，故運輸量比轉爐車間小，但是電弧爐車間的特點是返回鋼的品種多，批量小，需要的合金量種類多，遭渣料的質量要求嚴格，因此，電弧爐車間的供料工作又比轉爐車間複雜。特別是在冶煉要求很高的鋼種與高合金鋼種車間，設計中必須考慮到原料的保質保量**，在裝置配置上要給予注意。原料間主要是儲存鋼鐵料、氧化劑等原材料，還有廢鋼的預熱烘烤設施。
原材料堆存或者存入料倉等容器所需用的場合面積或容器容積的計算公式如下：
q＝qt/n
q＝a單耗指標；
q—某種原材料的儲存量，t；
q—該種材料的全年消耗量，t；
n—年作業天數；
t—計畫儲存天數；
a—車間年產鋼量，t/a 。
s—材料堆占用面積，m2；
h—材料堆存允許高度，m；
a—材料堆積密度，t/m3。
表5—1原材料單耗指標 kg/t
表5—2 計畫儲存天數
表5—3 各種材料堆積密度與允許堆高
表5—4 密度容器修正係數
經過計算後，各種原料料坑的尺寸列入下表
表5—5 各種原料的占地面積尺寸（m2）
原料跨的寬度：取決於料倉的料格寬度、布置方式、運輸方式等並應和標淮型原料吊車跨度相適應。目前，我國各電爐煉鋼車間原料磅的寬度多在18～27m之間，本設計露天棧橋跨27m，廢鋼處理跨27m，配料跨33m。
原料跨的長度：當廠房的寬度確定後，廠房的長度主要取決於料倉的總長度及其輔助材料（如鐵合金、造渣劑、還原劑、增碳刑等）所佔面積和運輸作業面積等。橫向布置的車間內原料跨間和爐子跨間毗連著，因此原料跨間長度通常與爐子跨間相同，使整個車間成為—個整齊的長方形建築物，不但車間的外表整齊美觀，在建築設計方面也較簡單。
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