冶金工程概论电炉炼钢.pptx

第八章电炉炼钢内容提要8.1概述传统电炉是以废钢为主要原料以三相交流点作电源利用电流通过石墨电极与金属料之间产生电弧的高温来加热、熔化炉料是用来生产特殊钢和高合金钢的主要方法。电弧炉是继平炉、转炉之后的又一种炼钢方法它是电发明以后的1899年由法国的海劳尔特在LaPraz发明的。发展于阿尔卑斯山（Alps）的峡谷中。电炉的出现开发了煤的替代能源使得废钢开始了经济回收最终使得钢铁成为世界上最容易回收的材料。电炉炼钢诞生以来其发展速度赶不上20世纪60年代以前的“平炉”也赶不上60年代以后的“转炉”的发展但随着科技的进步电弧炉钢产量及其比例始终在稳步增长。8.2现代电炉的构造8.3电弧炉炉衬的砌筑8.4电弧炉的电器设备几个重要的概念：8.5碱性电弧炉氧化法冶炼工艺2）补炉部位炉壁渣线——受到高温电弧的辐射渣、钢的化学侵蚀与机械冲刷以及吹氧操作等损坏严重；渣线热点区——尤其当热点区受到电弧功率大、偏弧等影响侵蚀严重该点的损坏程度常常成为换炉的依据；出钢口附近——因受渣钢的冲刷也极易减薄；炉门两侧——常受急冷急热的作用、流渣的冲刷及操作与工具的碰撞等损坏也比较严重。3）补炉方法补炉方法分为人工投补和机械喷补根据选用材料的混合方式不同又分为干补和湿补两种。大型电炉上多采用机械喷补机械喷补设备有炉门喷补机、炉内旋转补炉机机械喷补补炉速度快、效果好。补炉的原则是：高温、快补、薄补4）补炉材料机械喷补材料主要用镁砂、白云石或两者的混合物并掺入磷酸盐或硅酸盐等粘结剂。二、装料广泛采用炉顶料罐（或叫料篮、料筐）装料每炉钢的炉料分1～3次加入。装料的好坏影响炉衬寿命、冶炼时间、电耗、电极消耗以及合金元素的烧损等。合理装料主要取决于炉料在料罐中的布料合理与否。现场布料（装料）经验：下致密、上疏松、中间高、四周低、炉门口无大料穿井快、不搭桥熔化快、效率高。链条底板式料罐三、熔化期传统冶炼工艺的熔化期占整个冶炼时间的50%～70%电耗占70%～80%。因此熔化期的长短影响生产率和电耗熔化期的操作影响氧化期、还原期的顺利与否。1.熔化期的主要任务将块状的固体炉料快速熔化并加热到氧化温度；提前造渣早期去磷减少钢液吸气与挥发。2.熔化期的操作合理供电及时吹氧提前造渣。3.炉料熔化过程及供电基本可分为四个阶段起弧、穿井、主熔化及熔末升温。点(起)弧期穿井期主熔化期熔末升温期炉料熔化过程与操作典型的供电曲线4.及时吹氧与元素氧化熔化期吹氧助熔初期以切割为主当炉料基本熔化形成熔池时则以向钢液中吹氧为主。当固体料发红（～900℃）开始吹氧最为合适吹氧过早浪费氧气过迟延长熔化时间。一般情况下熔化期钢中的Si、Al、Ti、V等几乎全部氧化Mn、Ｐ氧化40%～50%这与渣的碱度和氧化性等有关；而在吹氧时Ｃ氧化10%～30%、Fe氧化2%～3%。5.提前造渣用2%～3%石灰垫炉底或利用前炉留下的钢、渣实现提前造渣。这样在熔池形成的同时就有炉渣覆盖使电弧稳定有利于炉料的熔化与升温并可减少热损失防止吸气和金属的挥发。由于初期渣具有一定的氧化性和较高的碱度可脱除一部分磷；当磷高时可采取自动流渣、换新渣操作脱磷效果更好为氧化期创造条件。缩短熔化期的措施四、氧化期是氧化法冶炼的主要过程能够去除钢中的磷、气体和夹杂物。当废钢料完全熔化并达到氧化温度磷脱除70％～80%以上进入氧化期。为保证冶金反应的进行氧化开始温度高于钢液熔点50～80℃。氧化期的主要任务继续脱磷到要求——脱磷；脱碳至规格下限——脱碳；去除气、去夹杂——二去；提高钢液温度——升温。氧化期的温度控制要兼顾脱磷与脱碳二者的需要并优先去磷。氧化前期应适当控制升温速度待磷达到要求后再放手提温。一般要求氧化末期的温度略高于出钢温度20～30℃以弥补扒渣、造新渣以及加合金造成的钢液降温。当钢液的温度、磷、碳等符合要求扒除氧化渣、造稀薄渣进入还原期。6.3碱性电弧炉炼钢工艺还原操作—脱氧操作6.3碱性电弧炉炼钢工艺6.3碱性电弧炉炼钢工艺合金化操作具体原则