18—21、电炉.ppt

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1、5.电弧炉炼钢ElectricArcFurnaceSteelmakingProcess5.1概述1.电炉种类2.电弧炉种类普通功率电弧炉：电功率≤300kw/t高功率电弧炉：300～700kw/t超高功率电弧炉：＞700kw/t交流电弧炉、直流电弧炉。利用电能作热源来进行冶炼.弧光电极和炉料间放电产生电弧：电能热能a.设备投资较少，建设周期短廉价电力b.冶炼钢种的品种多高合金钢；不锈钢、耐热钢等c.钢材质量好可进行脱O、脱S、合金化d.原料来源广冷装、热装均可。3、电弧炉炼钢特点世界粗钢产量增长情况5.2电弧

2、炉设备一、机械设备1.炉体构造(1)炉壳：a.球冠形坚固，死角小，用耐火材料少，制造困难，常用；钢板焊接而成由炉身＋炉底组成，炉身为圆筒形；b.截锥形较坚固，用耐材略少，制造容易，较常用；c.平底形易变形，耗用的耐火材料多最易制造，很少用。(2)炉盖圈：要求：a.通水冷却；b.直径大于炉壳直径；12341——炉盖2——炉盖圈3——水冷加固圈4——炉壁用钢板焊成，用来支承炉盖耐火材料(3)炉门：作用：加造渣料、测温、取样、扒渣、吹氧等；炉门框：∏形水冷箱(4)出钢口与流钢槽出钢口：在液面上方，正对炉门流钢槽长度

3、：在保证顺利出钢的前提下，尽量短；倾角：与水平呈8～12°倾角，防止钢液自动流出、减少冲刷。用钢板焊成2.机械结构a.电极密封圈功能：防止高温炉气大量逸出；要求：冷却、绝缘(1)电极系统b.电极夹持器基本功能：夹紧、松开电极；输送电流→电极材料：铜、钢或合金c.电极横臂：d.电极立柱：倒L形小炉子——固定立柱大炉子——活动立柱，e.电极升降机构：机电、液压，打开炉盖；控制弧长。装设电极卡头和导电铜管(2)炉体系统向炉门侧：10°～15°便于除渣向出钢侧：40°～45°出尽钢水倾动速度：0.5～1.0°/秒必须保

4、证其重心始终低于其旋转中心；倾动方式：液压传动、电机传动。a.炉体倾动机构b.其他炉顶升转机构：开启炉盖装料筐二、排烟集尘设备1.烟尘来源第一种烟尘：冶炼过程产生第二种烟尘：加料和出钢过程产生，占总量10％。(1)烟——气体a.化学反应，C氧化：CO、CO2，废油燃烧：SO2、SO3，b.水分蒸发c.空气受电弧分解，被剧烈加热膨胀NO、H2S、HCl、NH3、C2H2、HF、SiF4。尘——气体中固体质点来自：金属氧化物、渣（细小颗粒）成分：Fe2O3、FeO、Fe、SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Mn

5、O、P、S、C等，烟尘对人有害：CO、SO2、粉尘。成分Fe2O3FeOFeSiO2Al2O3CaOMgOMnO含量%19-604-115-361-91-132-222-153-12成分Cr2O3NiOPbOZnOPSC其它含量%0-120-30-40-440-10-11-4少量2.排烟集尘方法和设备(1)炉内排烟通过炉顶排烟孔(第四孔)排烟a.排烟速率可控；效果较好；b.对冶炼有一定影响；c.热量损失；对炉衬寿命、电极消耗不利(2)炉外排烟通过炉顶罩收集烟尘；适合小炉子；系统简单，不影响冶炼；排烟效果差一点.

6、a.炉顶罩b.车间天蓬大罩适于各种尺寸炉子；系统简单，完全不影响冶炼；不影响电炉操作；对车间内部环境有不利影响。三、电弧炉热工1.电极：石墨材料(1)升华温度高(3800℃)；(2)随温度升高强度提高；(3)导电率高；导热性好，抗热震性好；(4)易加工2.电弧：气体放电现象；3.电弧特性：电极极性阳极：5000～6000℃阴极：2400℃。4.炉中热交换石墨电极端面：阴极区金属面：阳极区热源：电极下电弧；热交换：电弧－炉衬－炉料三者之间进行。(1)电压、功率分布电弧组成正柱+阴极区+阳极区电压、功率分布80%1

7、0%10%(2)熔池高温区位置：电极与电弧下的熔池面（电极下圆孔），三个高温区占5％；(3)熔池传热过程a.电弧→高温区b.电弧、高温区→（辐射）炉衬c.炉衬→（辐射）非高温区熔池。(4)电弧功率辐射正柱电弧：可看作是一个高温点状热源KW/m2阳极区、阴极区：看成面状热源热辐射：KW/m2。热辐射：(5)熔池直接吸收的电弧功率Ph—电弧功率ε—炉渣黑度，取0.5阴极+阳极20％Ph，弧柱80％Ph熔池直接吸收电弧功率：0.35Ph熔池非高温区：主要是靠炉衬有效辐射来加热，为0.65Ph。5.3碱性电弧炉炼钢法

8、一、概论工序组成：补炉→装料→熔化期→氧化期→还原期→出钢功能：脱磷、脱碳、脱氧、脱硫，去夹杂、去H、N。氧化法冶炼二、原料1.钢铁料——废钢废钢不足时，可配入20～30％的生铁来代替；生铁还可提高配碳量，2.增碳剂——碳粉碳粉既是增碳剂又是还原剂，可脱除炉渣中氧化铁.a.冶金焦炭：很便宜，常用；但P、S高，灰分高b.木炭粉、生铁：较贵；使用较少d.碎电极块：比重大，P、S低，灰分少；