预热系统设计说明书

第1页摘要本次设计的主要内容为：设计一种电弧炉炼钢用的水平式振动输送废钢预热系统，该系统由电弧炉、预热通道、预热通道后端的加料仓、振动输送机，输送槽、工字钢支撑结构等组成。电弧炉在炼钢时产生高温烟气，进入预热通道内，与废钢铁料相向逆流直接进行热交换，在预热通道外面覆盖一层保温绝热层，可阻止烟气热量的大量流失，因此，可大大提高废钢预热的温度。连续加料和向电弧炉送料，可实现电弧炉的全熔池操作。因此，具有结构简单，占地面积少，投资少，废钢预热温度高，热效率高，操作方便等特点，为电弧炉炼钢与改造提供了一种新型的预热系统。本设计的主要特点是：方案设计中提出多种方案，从可靠性、可实现性、综合性能等进行方案比较，选择方案。技术设计中应考虑总体设计合理、安全；选材和技术条件可行；制图正确、标注齐全符合国家标准。充分注意系统各部分之间的相关性，力求整个系统的一致性和最优化性。关键词：电弧炉炼钢，废钢预热，水平式振动输送第2页AbstractThedesignofthemaincontentis:horizontalvibrationdesignofanelectricarcfurnacesteelmakingconveyingscrappreheatingsystem,thesystemiscomposedofelectricarcfurnace,thepreheatingpassage,preheatingpassagebackincludeafeedbin,vibrationconveyor,conveyingchannel,I-steelsupportingstructure.Electricarcfurnaceproducehigh-temperaturefluegasinsteel-making,entersthepreheatingpassage,andscrapironmaterialsarecountercurrentsubjectedtodirectheatexchange,coveredwithalayerofinsulatinglayerinthepreheatingchanneloutside,canpreventthefluegasheatloss,therefore,cangreatlyimprovethescrappreheatingtemperature.Continuousfeedingandfeedingtotheelectricarcfurnace,whichcanrealizeallthemoltenpoolarcfurnaceoperation.Therefore,hastheadvantagesofsimplestructure,smalloccupationarea,lessinvestment,scrappreheatingtemperatureishigh,highthermalefficiency,convenientoperationandthelike,providesanovelpreheatingsystemforelectricarcfurnacesteelmakingandtransformation.Thedesignofthemainfeaturesare:designinavarietyofprogram,fromthereliability,canberealized,suchascomprehensiveperformanceprogram,theoptions.Technicaldesignshouldbeconsideredintheoverallallocationofreasonablesafety;selection,processingmethodsandtechnicalconditionsfeasible;correctmapping,taggingcompletewithnationalstandards.Fullattentiontothecorrelationbetweeneachpartofthesystem,theconsistencyandoptimizationtothewholesystem.KeyWords:Scrappreheating，electricarcfurnacesteelmaking，horizontalvibratingconvener第3页目录1绪论.............................................错误!未定义书签。1.1设计废钢预热系统的目的及意义................错误!未定义书签。1.2废钢预热的发展与经济效益...................错误!未定义书签。1.3废钢预热系统的分类.........................错误!未定义书签。1.4废钢预热系统发展趋势.......................错误!未定义书签。1.5国内废钢预热技术的发展......................错误!未定义书签。1.6废钢预热的影响因素..........................错误!未定义书签。1.7本课题主要设计内容..........................错误!未定义书签。1.8小结.......................................错误!未定义书签。2预热系统的总体结构设计..........................................132.1预热方式的选择.............................错误!未定义书签。2.1.1预热方式..............................错误!未定义书签。2.1.2烟气预热..............................错误!未定义书签。2.2废钢预热系统的基本原理.....................错误!未定义书签。2.3预热系统的结构细节.........................错误!未定义书签。2.3小结.......................................错误!未定义书签。3传热学分析.......................................错误!未定义书签。3.1传热方式...................................错误!未定义书签。3.2传热学分析与计算...........................错误!未定义书签。3.2.1相关热力学计算参数的选取..............错误!未定义书签。3.2.2计算毕渥数Bi.........................错误!未定义书签。3.2.3计算加热时间..........................错误!未定义书签。3.3小结.......................................错误!未定义书签。4预热系统的结构参数..............................................204.1电弧炉的选取...............................错误!未定义书签。4.1.1电弧炉的规格参数......................错误!未定义书签。4.1.2电弧炉的生产工艺......................错误!未定义书签。4.1电弧炉的选取...............................错误!未定义书签。4.2.1预热系统长度计算.....................错误!未定义书签。4.2.2预热系统外形参数......................错误!未定义书签。4.3钢板的选择与加工............................错误!未定义书签。第4页4.3.1钢板的分类与选择......................错误!未定义书签。4.3.2支撑结构的校核........................错误!未定义书签。4.3.3焊接的形式............................错误!未定义书签。4.3.3焊接的方法............................错误!未定义书签。4.3.4焊缝的分类............................错误!未定义书签。4.5隔热保温材料................................错误!未定义书签。4.5.1隔热保温材料简介......................错误!未定义书签。4.5.2隔热耐火材料分类......................错误!未定义书签。4.5.3隔热保温材料的选择....................错误!未定义书签。4.5.4隔热保温材料的应用....................错误!未定义书签。4.6小结.......................................错误!未定义书签。5结论............................................................30参考文献..........................................................31致谢..............................................................32附录..............................................................33第5页1绪论1.1设计废钢预热系统的目的及意义追求高产、优质、低耗是我们的必然目标。虽然我国电炉炼钢有了长足进步，但就能耗与国外同行业相比，我国电炉炼钢的综合能耗偏高，尚未达到国际先进水平，电炉炼钢节能降耗是电炉企业的一项重要工作。废钢在装炉前预热，其潜在的优点首先是降低电弧炉的总能耗，其次是提高生产率和减少电极消耗。炼钢厂家现在正寻求更好的解决方法使炼钢更为经济、更符合生态要求及具有更大的生产灵活性。为达到这些目标，必须采用维护少而工效高的设备。采用这样设备的宗旨是保持企业商业上的成功及竞争力。电力成本持续升高、大气二氧化碳排放条例以及陆地及水源保护法规趋严—这些无不使炼钢厂家竭力降低能耗及尽量利用生产废物及介质。用废钢预热方法补偿电炉炼钢能源已有30多年的历史，通常的做法是在废钢装炉前在料桶里用电炉高温废气将废钢加热。高温气体的热源来自于电炉或烧嘴排出的废气，而供给电炉的一次能源则用于将入炉废钢加热至废钢熔点。这样就可通过废钢预热装炉节省能源。预热废钢还可避免湿废钢入炉，从而避免炉内发生爆炸。因此，废钢预热还能保证工厂安全及防止设备意外损坏事故。废钢进行预热的突出优点是可以减少电炉炼钢的电力消耗及提高钢厂生产效率。通过毕业设计，使我们进一步巩固、加深对所学的基础理论、基本技能和专业知识的掌握，使之系统化、综合化；培养我们独立思考、独立工作和综合运用已学知识分析与解决实际问题的能力，尤其注重培养我们独立获取新知识的能力；培养我们在方案设计、设计计算、工程绘图、文字表达、文献查阅、计算机应用及工具书使用等方面的基本工作实践能力；使我们树立具有符合国情和生产实际的正确设计思想和观点，树立严谨、负责、实事求是、刻苦钻研、勇于探索、勇于创新、善于与他人合作的工作作风。1.2废钢预热的发展与经济效益近年来，随着降低能源消耗的需要，日本、西欧、美国等一些国家已相继第6页在实际生产中采用了废钢预热技术，即在废钢装入电弧炉冶炼之前，借助于电弧炉排出的高温烟气，将废钢进行预热。据报道，日本已有40多万台电弧炉安装了废钢预热装置。废钢预热可减少电弧炉中的熔化时