电弧炉炼钢课件.ppt

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1、电弧炉炼钢材化10-1班王琪主要内容电炉炼钢及其发展电弧炉炉体构造电弧炉炼钢原材料电弧炉炼钢的特点碱性电弧炉冶炼工艺超高功率电弧炉和直流电弧炉电炉新技术、新工艺绪论：电弧炉炼钢及其发展一、电弧炉目前，世界上电炉钢产量的95%以上都是由电弧炉生产的，因此电炉炼钢主要指电弧炉。电炉炼钢是以废钢为主要原料，以三相交流电作电源，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。电弧炉是用来生产特殊钢和高合金钢的主要方法(现在也用来生产普通钢)。钢铁冶金的本质是高温化学反应，因而冶金中传统的

2、能源是基于碳－氧反应的化学能，电弧炉炼钢所使用的能源以电能为主。电能具有清洁、高效、方便、种种优越的特性，是工业化发展的优选能源。19世纪中叶以后，各种大规模实现电－热转换的冶炼装置陆续出现：1879年WilliamSiemens首先进行了使用电能熔化钢铁炉料的研究，1889年出现了普通感应炼钢炉，1900年法国人P.L.T.Heroult设计的第一台炼钢电弧炉投入生产。从此，电弧炉炼钢在近一百年中得到了长足的发展，已成为最重要的炼钢方法之一（1）五十年代前电炉钢占百分比很低，是一类特殊的炼钢方法

3、。（2）五十年代以后，电炉钢得到迅速发展，1950～1990年间世界电炉钢总产量增长近17倍。电炉钢所占百分比也由6.5％增至27.5％。（3）九十年代以来，世界电炉钢保持高速发展，1990～1998年间世界电炉钢年产量增加5123万吨，电炉钢占百分比增长至33.9％。电弧炉炼钢发展过程中，经历了普通功率电弧炉→高功率电弧炉→超高功率电弧炉。其冶金功能也发生了革命性的变化，其功能由传统的“三期操作”[1]发展为只提供初炼钢水的“二期操作”。电弧炉（简称EAF）炼钢是以电能作为热源的炼钢方法，它是靠

4、电极和炉料间放电产生的电弧，使电能在弧光中转变为热能，并借助电弧辐射和电弧的直接作用加热并熔化金属炉料和炉渣，冶炼出各种成分合格的钢和合金的一种炼钢方法。图是电弧炉炼钢过程示意图电弧炉炉体构造炉体炉盖装料机构电极升降机构倾炉机构炉盖旋转机构电气装置水冷装置1、炉体2、炉盖：3、装料机构装料质量对电弧炉炼钢熔化时间、合金元素烧损和炉衬寿命都有很大影响。装料应做到快和密实，以缩短冶炼时间和减少热损失。为了保证炉料熔化的顺利进行，必须装得密实。炉料分为大料、中料、小料、轻薄料，装料时按一定比例以便一次加

5、入。图是电弧炉炉顶装料图。4、电极升降机构5、倾炉机构：机械驱动、液压驱动图9-1中的16、17、187、水冷装置：电极夹持器、炉盖圈、炉门框、炉门。6、电气装置电弧炉炼钢原材料一.钢铁料1.废钢A.普通废钢来源广泛，成分和规格较复杂。B.返回废钢来自钢铁厂的冶炼和加工车间。2.生铁一般用于提高炉料的配碳量或代替一部分废钢。通常配入量为10～20％。3.直接还原铁二.氧化剂1.铁矿石要求铁矿石的含铁量高，比重大。2.氧化铁皮要求与转炉炼钢相同。3.氧气三.脱氧剂和铁合金要求：1.脱氧剂和铁合金中的

6、有用元素含量要高，以减少熔化时的热能消耗。2.块度大小应适当，难熔化的块度要小些，易熔的可大些。3.非金属夹杂物、P、S和气体以及炉渣等杂质含量应尽量低些。4.在许可范围内尽量先使用高碳铁合金，然后中、低碳铁合金。5.不易氧化且难熔化的铁合金在使用前应加热。四.造渣材料1.石灰CaO≥85％，SiO2＜2％，S＜0.5％，宜采用活性石灰。2.萤石CaF2＝85～95％，应在100～200℃的低温干燥后使用。3.粘土砖块SiO2≈60％，Al2O3≈35％，改善炉渣流动性。五.增碳剂1.碳粉2.电极

7、粉（碎电极块）是最好的增碳材料，其比重大（碎电极块），S、P低，灰分少。六.电极电弧炉炼钢的特点温度高而且容易控制可以制造还原性气氛，有利于去硫热效率高，可达65%以上冶炼设备简单，投资少缺陷：耗电量大500~700kwh/t成品钢中H、N含量偏高炭质电极可能使钢液增碳，给低碳钢冶炼带来困难碱性电弧炉冶炼工艺一、炼钢工艺要点工艺过程：补炉、装料、熔化期、氧化期、还原期、出钢。1、补炉：卤水+镁砂要点：炉温高、操作快、补层薄2、装料：1）正确选择大中小块料比例2）装料顺序：石灰、小料、大块料、小料、

8、四周中小料、小料3）布料要求：（1）底紧上松（2）中心高四周低（3）WMo等放在高温区，但不能放在电弧作用区以免烧损4）超装：3、熔化期1）熔化期过程一阶段：起弧阶段二阶段：穿井阶段三阶段：电极回升阶段四阶段：熔化低温区阶段2）熔化期任务：（1）熔化钢液（2）脱部分磷（3）防止吸气、金属挥发（4）达到所需温度3）提高熔化速度的措施（1）吹氧助燃（2）用燃料辅助加热（3）炉外预热废钢4、氧化期1）任务（1）脱磷、脱碳Fe2P+FeO+CaO—(CaO)4P2O5+Fe（2）除气：氮氢