电炉冶炼不锈钢工艺最优化
不锈钢电炉冶炼工艺 -回复
不锈钢电炉冶炼工艺-回复不锈钢电炉冶炼工艺是一种常用于生产不锈钢的工艺方法。
通过电炉加热、熔炼和冷却等连续工艺步骤，将原材料（主要是铁合金和废钢）转化为高质量的不锈钢材料。
本文将详细介绍不锈钢电炉冶炼工艺的每一个步骤。
第一步：原材料准备在不锈钢电炉冶炼过程中，主要原材料是铁合金和废钢。
铁合金包括铁铬合金、铁镍合金和铁钒合金等，废钢包括废旧钢铁和废钢产品。
在准备原材料时，需要根据不同的合金配方和产品要求，控制好原材料的化学成分和比例。
第二步：电炉熔炼将准备好的原材料倒入电炉中进行熔炼。
电炉是一种利用电能将原材料加热到高温并融化的设备。
电炉通常分为直接电炉和感应电炉两种类型。
在熔炼过程中，电炉的温度和炉内气氛需要进行严格的控制，以确保合金成分和质量的稳定。
第三步：渣的处理在不锈钢电炉熔炼过程中，废钢中的杂质和氧化物将形成渣。
为了提高合金的纯度，需要对渣进行处理。
常用的渣处理方法有贫化处理、锻渣法和气体还原法等。
这些方法能够将渣中的有害元素和杂质去除，提高合金的品质。
第四步：合金成分调整根据不锈钢产品的要求，通过添加合适的合金元素和合金块，对合金的成分进行调整。
这一步骤需要根据不锈钢的合金配方和产品要求，控制好每一种元素的添加比例，以确保最终产品的质量。
第五步：脱氧和冶炼终点控制在不锈钢电炉冶炼过程中，为了降低合金中的氧含量，需要进行脱氧处理。
通常使用硅、铝、锰等作为脱氧剂。
同时，在冶炼过程的后期，需要进行冶炼终点控制，即控制合金的温度和成分，以满足产品的要求。
第六步：浇注和冷却经过以上几个步骤，不锈钢合金已经获得理想的成分和温度。
接下来，将合金倒入浇注工具中，进行模具浇注。
浇注工艺的控制直接影响着产品的质量和形状。
最后，待不锈钢合金冷却后，进行必要的热处理和实际应用。
热处理可通过控制温度和冷却速率来调整材料的组织结构和性能，使其达到理想的机械性能和耐腐蚀性能。
不锈钢电炉冶炼工艺虽然复杂，但凭借其高效、灵活和可控的优点，被广泛应用于不锈钢制造行业。
不锈钢冶炼工艺流程的分析比较
不锈钢冶炼工艺流程的分析比较不锈钢是一种具有高耐腐蚀性能的合金钢，常用于制造压力容器、化工设备、食品加工设备等。
不锈钢冶炼工艺流程主要包括原料配料、熔炼、铸造及热处理等环节。
在不锈钢冶炼过程中，选择合适的工艺流程能够提高不锈钢的品质和性能。
不锈钢的冶炼主要有两种工艺流程，即电弧炉冶炼和炉外法冶炼。
下面将对这两种工艺流程进行分析比较。
1.电弧炉冶炼工艺流程：(1)原料配料：将铁合金、废钢、镍合金等原料按照配方进行重量称量，然后均匀混合。
(2)熔炼：将混合好的原料装入电弧炉中，通过电弧的高温作用使原料快速熔化，形成不锈钢熔体。
(3)合金调整：根据熔体的成分及性质要求，添加合适的脱氧剂、脱硫剂和合金元素，对熔体进行调整。
(4)出钢：将熔体倒入包含板凭、保温层和冷却层的连铸机中，经过连铸机的坯料成型，冷却后形成连铸坯。
(5)热处理：通过热处理工艺，通过调整材料的组织和结构，提高材料的性能和性质。
(6)钢材加工：将连铸坯进行轧制、拉拔、冷轧等加工工艺，形成不锈钢板、棒、线等产品。
2.炉外法冶炼工艺流程：(1)原料预处理：将铁合金、废钢等原料进行破碎、球团化等预处理工艺，便于熔炼过程中原料的熔融。
(2)熔炼：将经过预处理的原料装入高炉或转炉中，通过高温燃烧使原料迅速熔融，形成不锈钢熔体。
(3)合金调整：根据不锈钢的成分要求，对熔体进行合金化调整，添加合适的合金元素，提高不锈钢的性能。
(4)出钢：将熔体倒入连铸机中，经过连铸机的坯料成型，冷却后形成连铸坯。
(5)热处理：同电弧炉冶炼工艺流程相同，通过热处理工艺提高材料性能。
(6)钢材加工：同电弧炉冶炼工艺流程相同，通过钢材加工工艺形成不锈钢产品。
电弧炉冶炼与炉外法冶炼相比(1)电弧炉冶炼的原料利用率高，废钢的回收利用效果好，有利于资源的节约和环境的保护。
(2)电弧炉冶炼的熔炼过程稳定，熔化温度高，能够更好地控制不锈钢的成分和组织，提高产品的品质和性能。
(3)电弧炉冶炼对原料的要求宽松，适用于较为复杂的原料混合物，避免了炉外法冶炼中对原料预处理的复杂性。
电炉炼钢高效洁净低成本生产技术进展
电炉炼钢高效洁净低成本生产技术进展电炉炼钢是一种利用电力作为能源，通过加热熔化废钢或铁矿石，进行炼钢的技术。
相比传统的基于煤炭和铁矿石的炼钢方式，电炉炼钢具有高效、洁净和低成本的优势。
随着技术的不断发展，电炉炼钢在钢铁行业中的应用越来越广泛。
首先，电炉炼钢具有高效的特点。
传统的炼钢方式需要大量的能源，而电炉炼钢利用电力作为能源，可以更加高效地进行加热和熔化钢材。
电炉炼钢的加热速度快，温度均匀，能够实现快速、高效的炼钢过程。
与传统的炼钢过程相比，电炉炼钢可以节约大量的时间和能源，提高生产效率。
其次，电炉炼钢具有洁净的特点。
传统的炼钢方式会产生大量的烟尘和废气，对环境造成严重的污染。
而电炉炼钢由于没有燃烧产生废气，不会污染大气。
此外，大部分的电炉炼钢工艺还可以有效地回收和利用废渣和废气，减少资源的浪费。
电炉炼钢在实现绿色环保生产方面具有显著优势。
最后，电炉炼钢具有低成本的特点。
电炉炼钢不需要大量的煤炭和铁矿石，而是利用废钢进行加热和熔化，有效地利用了资源。
与传统的炼钢方式相比，电炉炼钢的初次投入成本更低，运行成本也更低。
电炉炼钢可以实现小批量、多品种、快速生产，适应市场需求的变化，提高企业的竞争力。
随着电炉炼钢技术的发展，越来越多的企业开始采用电炉炼钢进行生产。
特别是在发达国家，电炉炼钢已经成为主要的炼钢方式。
例如，在欧洲国家，90%以上的钢铁企业采用电炉炼钢技术。
而我国钢铁产量巨大，但电炉炼钢的应用还相对较少。
但是，随着环保意识的增强和政策的推动，电炉炼钢在我国的应用前景广阔。
未来，电炉炼钢技术还有很大的提升空间。
一方面，可以进一步提高电炉炼钢的自动化水平，减少人工干预，提高生产效率。
另一方面，可以研发出更高效的电炉炼钢设备和工艺，提高熔化效率，降低能耗。
此外，还可以进一步提高电炉炼钢生产的自动化水平，实现智能化生产，提高产品质量和生产效率。
综上所述，电炉炼钢是一种高效、洁净和低成本的炼钢技术。
随着环保意识的增强和技术的不断发展，电炉炼钢在钢铁行业中的应用前景广阔。
电炉双联法加VOD法冶炼不锈钢
电炉和精炼炉VOD双联法冶炼不锈钢工艺实践摘要根据我厂品种特点，总结了多年来不锈钢生产的经验，结合现场设备实际特点，摸索出了一套新的生产不锈钢的工艺方法，并在核电泵壳用钢Z3CN20-09M的冶炼中一次性试验成功。
本文主要阐述了Z3CN20-09M 钢的试验过程，并详细总结讨论了这种新工艺同传统VOD生产不锈钢对比的各种优缺点。
关键词不锈钢双联法VOD 工艺实践1．前言我们以前冶炼超低碳不锈钢通常采用两种工艺方法：一种是电炉提供初炼钢水，电炉调整镍钼成分，在精炼炉调整铬、锰、硅，然后倒入另一个精炼包进行VOD操作；另一种是在电炉冶炼初炼钢水时除调整镍钼外，部分调整铬、锰、硅合金，在精炼炉继续调整铬成分，最后倒入另一个精炼包进行VOD操作。
以上两种方法存在工艺烦琐，冶炼时间长等缺点。
在冶炼Z3CN20-09M钢上我们进行了一次重大工艺改进，就是其中一炉初炼钢水全部熔化合金，合兑后简单微调成份即进行VOD操作。
2．炼钢设备我公司新改造的VOD设备，为从原130T VD钢包精炼炉的基础上自行设计改造的。
在原VD 炉的真空盖上配置有拉瓦尔管式水冷氧枪，配有炉气温度显示仪及微氧含量分析仪，为VOD终点碳控制提供保证。
在真空盖上还装有电子视频监视系统，实时观察炉内反应进行状况及喷溅情况。
安装有两个500Kg真空加料仓，可在VOD结束后加造渣材料及脱氧合金。
真空抽气设备为500Kg 蒸汽喷射泵，分为四级，真空度可达到133Pa以下。
提供初练钢水的电弧炉有40TEBT和30T的EAF电弧炉。
3．冶炼工艺要点试验钢种Z3CN20-09M，钢水冶炼量70吨。
成品成份及初炼钢水要求如表1所示：3.1 工艺流程用40T的偏心炉底电炉为VOD精炼炉提供不调整任何合金元素的纯低磷氧化钢水，同时用30T电炉专门熔化合金。
工艺流程如图1所示。
图1 Z3CN20-09M钢试验工艺流程图为了尽量回收渣中的铬，30T电炉的合金直接带渣翻入LF精炼钢包。
电炉炼钢工艺优化
电炉炼钢工艺优化摘要：针对国内电弧炉炼钢技术存在的问题，探讨了电弧炉炼钢强化工艺：改善炉料结构，优化冶炼工艺，开发环保技术。
关键词：电炉；废钢；直接还原铁；环保1 前言由于电炉钢的投资少，劳动生产率高，经济规模小且对环境的影响小，因此，近年来，电炉正在迅速发展，电炉钢的增长远远高于氧气转炉钢的增长。
自20世纪90年代以来，国内先后引进了30多座先进的超高功率电弧炉，但与世界先进水平相比，仍存在不足和差距，主要表现在：（1）高水平的装备，低水平运行。
废钢预热效率低，炉衬寿命低，偏心底出钢自然开浇率低，连浇炉数低及铸坯热送比例低。
（2）一条短流程生产线投产后形成一流的装备，二流的工艺，三流的原料等被动局面。
废钢炉料质量差，装料次数多、时间长；熔氧结合工艺效果差，跟不上超高功率电弧炉的节奏；泡沫渣操作不稳定，发泡厚度低、维持时间短，难以实现长弧操作等。
（3）配套技术不完善。
如氧—燃烧嘴、机械手氧枪及二次燃烧等国外已成熟的技术，国内大多数没有采用，少数采用的，效果不理想。
（4）环境污染严重。
大部分超高功率电弧炉有排烟除尘设备，但效果不理想，电炉噪音急待解决。
电炉高温烟气浪费，废渣的回收利用几乎为空白及电网公害、用电质量低下等。
因此，有必要对电弧炉炼钢工艺作进一步探讨，以实现工艺效果的最佳化。
2 电弧炉炼钢工艺优化2.1 优化炉料结构2.1.1 废钢高温预热该项技术利用废气显热或燃烧热将废钢预热到较高温度、然后以连续或半连续上料方式加入电炉。
对于这种废钢高温预热技术，其功能要求有：○1防止废钢在高温预热时粘结；○2提高预热效率；○3预防废气中未燃CO的安全措施；○4预防二恶英及难闻气体的措施；○5设备上要求装炉废钢形状的自由度增大；开发经济的、紧凑式、耐磨损设备。
为此，应加大以下技术开发：○1挖掘吹氧潜力，控制废气温度；○2向燃烧室添加废钢的技术和废气燃烧技术；○3CO防爆技术；○4废气处理技术；○5利用夹具、推杆等装置，稳定地完成各种形状废钢上料操作；○6设备冷却及耐火材料选择。
电弧炉冶炼不锈钢的作用
电弧炉冶炼不锈钢的作用
电弧炉冶炼是一种常用的不锈钢冶炼方法，其作用包括以下几个方面：
1. 合金化：电弧炉冶炼可以通过添加合金元素来改变不锈钢的化学成分，以满足不同应用场合的需求。
例如，添加铬、镍等元素可以提高不锈钢的抗腐蚀性能，添加钼可以提高不锈钢的耐高温性能。
2. 除杂：电弧炉冶炼可以通过加入氧化剂和还原剂等物质，将不锈钢中的杂质和夹杂物去除，提高不锈钢的纯度和均匀性。
3. 调质：电弧炉冶炼可以通过控制冶炼温度和保温时间等参数，使不锈钢中的晶粒细化和均匀化，提高其力学性能和塑性。
4. 节能环保：电弧炉冶炼相比传统冶炼方法具有节能环保的优势，可以减少二氧化碳和其他废气的排放，降低对环境的污染。
总之，电弧炉冶炼是一种高效、灵活、环保的不锈钢冶炼方法，能够满足不同应用场合的需求，具有广泛的应用前景。
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不锈钢的冶炼方法
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟不锈钢的冶炼方法1.AOD 精炼法AOD 是一种转炉，通过转炉侧面的风口喷吹氧气、氮气、氩气、空气和二氧化碳气，并从炉顶氧枪喷吹氧气、氩气和氮气。
这种方法可以利用大量的废钢和高碳铬铁。
初始碳含量为3%，冶炼后可降至0.015%。
经电炉冶炼的钢水通过钢包送入AOD 炉，向熔池喷吹氧气和氩气，降低碳含量，增加铬的氧化。
为了确保快速脱碳，降低铬损，节省氩气，吹炼初期应采用低的氩氧比。
随着碳含量的降低，提高氩氧比。
添加氧化物(如硅铁)、熔剂(如石灰和萤石)，通过加强吹氩搅拌，将氧化铬转化为金属，以生产低硫不锈钢。
如生产AISI304，典型的消耗量是：氩气约12Nm3/t 钢，氮气约10Nm3/t 钢，氧气约6Nm3/t 钢，石灰约5kg/t 钢，晶石约3kg/t 钢，铝约2kg/t 钢，还原用硅约8kg/t 钢，脱碳金属料约135kg/t，从装料到出钢的时间通常为60min 左右。
采用AOD 法，铬的收得率约为96%，锰为88%，总的金属收得率为95%。
2.KAWASAKI-BOP 和KAWASAKI-OBM-S 法KAWASAKI-BOP 转炉类似于从炉顶氧枪吹氧的BOF 氧气转炉，有7 个可以吹氧的底部风口，用丙烷气冷却风口(气体裂化)。
通过转炉的风口还可喷吹石灰粉。
Kawasaki-OBM-S 转炉是由奥钢联开发的，是BOP 法的发展，风口安装于转炉的侧面或底部，还装有顶部氧枪。
顶部气体采用氧气、氮气和氩气，通过底部风口喷吹氧气、氮气、氩气和烃类气体。
天然气和丙烷用于风口保护和提高耐火材料的寿命。
用这种转炉精炼AISI304，典型消耗量是：氧气29Nm3/t 钢，氮气约为13Nm3/t 钢，氩气约为16.5Nm3/t 钢，用于还原的硅约为11kg/t 钢，石灰约为50kg/t 钢，白云石20kg/t 钢，萤石约为8kg/t 钢。
法这种转炉法采用蒸汽作为稀释气体，而不是通常所用的氩气。
电炉冶炼不锈钢工艺最优化
电炉冶炼不锈钢工艺最优化2007年，德国粗钢产量4860万t，其中31%为电炉生产。
近年来，能源和炼钢原材料价格的不断上涨，不仅引起全球的高度重视，也促进了欧洲钢铁工业界开发新的冶炼工艺以降低原材料燃料消耗和生产成本。
此外，最近几年欧洲钢铁界也致力于把直接和间接CO2排放量降至最低。
通过精确的工艺控制最大限度减少了原材料消耗，欧洲钢铁工业的生产成本有了显著降低。
同样，通过严格而准确控制脱C，也降低了原料加工过程中CO2的间接排放。
一种新的电炉炼钢工艺的出现使钢铁工业面临着新的机遇和挑战。
Deutsche Edelstahlwerke GmbH公司每年利用电炉生产不锈钢的产量较大。
为了最大限度提高喷氧时碳、硅的氧化效率，并最大限度地减少铁和铬氧化造成的经济损失和环境污染。
DEW公司（即Deutsche Edelstahlwerke GmbH）对硅、碳氧化与喷氧量的关系进行了研究。
虽然Ellingham图（氧势图）中的内容关于电炉冶炼不锈钢时元素氧化及化学反应，但由于电炉内有很多反应同时进行，而使问题变得复杂化。
而且，元素的氧化与温度、氧气分压以及钢液与炉渣的化学成分有关。
基于上述原因，以下将对各元素的复杂氧化过程进行更详细讨论。
元素氧化模拟：以冶炼工艺为基础模拟电炉喷氧期间氧化反应，且仅考虑热力学平衡条件而不考虑其它任何因素，例如不考虑传热、传质或动力学因素对模拟的影响。
此外，假设模拟时温度和元素分布均匀。
热力学模拟证实，氧喷射出现三个阶段，即早期、中期和末期。
喷氧的第一个临界点在早期阶段结束。
中间阶段保持在第一个临界点和第二个临界点之间。
硅的剧烈氧化在喷氧早期出现。
当喷氧强度达4.3kgO2/t钢时，硅氧化结束。
随后，钢液中硅维持在较低水平。
Ellingham图表明，由于硅氧化的吉布斯能（Gibbs Energy）较低，所以硅的氧化较其它元素更容易。
此外，硅的活度系数是一定值，所以随着钢液中硅活度的降低，钢液中的硅活性随之降低。
不锈钢的三种冶炼工艺
目前世界上不锈钢的冶炼有三种方法，即一步法，二步法，三步法。
一步法：即一步冶炼不锈钢。
由于一步法对原料要求苛刻(需返回不锈钢、低碳和金属铬)，生产中原材料、能源介质消耗高，成本高，冶炼周期长，低，产品品种少，质量差，炉衬寿命短，消耗高，因此目前很少采用此法生产不锈钢。
二步法1965年和1968年，VOD和AOD精炼装置相继产生，它们对不锈钢生产工艺的变革起了决定性作用。
前者是真空吹氧，后者是用和氮气稀释气体来。
将这两种精炼设施的任何一种与相配合，这就形成了不锈钢的二步法生产工艺。
采用与VOD二步法炼钢工艺比较适合小规模多品种的兼容厂的不锈钢生产。
采用电炉与AOD的二步法炼钢工艺生产不锈钢具有如下优点：1、AOD生产工艺对原材料要求较低，电炉出钢含C可达2％左右，因此可以采用廉价的高碳FeCr 和20％的不锈钢作为原料，降低了操作成本。
2、AOD法可以一步将钢水中的碳托道0.08％，如果延长冶炼时间，增加Ar量，还可进一步将钢水中的谈脱到0.03％以下，除超低碳。
超低氮不锈钢外，95％的品种都可以生产。
3、不锈钢生产周期相对VOD较短，灵活性较好。
4、生产系统设备总投资较VOD贵，但比三步法少。
5、AOD炉生产一步成钢，人员少，设备少，所以综合成本较低。
6、AOD能够采用含C1.5％以下的初炼钢水因此可以采用低价高碳FeCr、FeNi40以及35％的进行配料，原料成本较低。
其缺点是：1、炉衬使用寿命短；2、还原消耗大；3、目前还不能生产超低C、超低氮、不锈钢，且钢中含气量较高；4、消耗量大。
目前世界上88％不锈钢采用二步法生产，其中76％是通过AOD炉生产。
因此它比较适合大型不锈钢专业厂使用。
三步法：即电炉＋复吹＋VOD三步冶炼不锈钢。
其特点是电炉作为熔化设备，只负责向提供含Cr、Ni的半成品钢水，复吹主要任务是吹氧快速，以达到最大回收Cr的目的。
VOD真空吹氧负责进一步脱碳、脱气和成分微调。
三步法比较适合供应比较短缺的地区，并采用含碳量较高的铁水作原料，且生产低C、低N不锈钢比例较大的专业厂采用什么是AOD技术AOD冶炼技术利用炼制不锈钢(argon oxygen decarburization furnace)氩氧精炼法的精炼设备，以该法英文名的缩写字母命名。
优化生产工艺 实现高效电炉炼钢
在高功率电弧炉炼钢领域,最新研究成果首推海外某公司研制成功的“UltimateEAF(终极电弧炉)”。
其特点包括用于单料斗加料的高外壳、超高功率供电、精炼复合燃烧器和强化工艺控制。
该公司凭借自己在电弧炉炼钢方面的专门技术和强大的设备制造能力,成功研究出了UltimateEAF。
它很容易与该公司电弧炉炼钢方面的所有技术配合使用。
新技术包括Simetal自动控制超高功率供电(高至1500kVA/t钢水)、能增强EAF(电弧炉)性能且具有精炼复合燃烧器RCB(RefiningCombinedBurner)技术的氧喷、一组设计数据和与炉子相关的操作改进数据、机械设备、动力提供、水冷部件、机器人系统和测量系统以及除尘设备。
所有设备的数理逻辑能够非常仔细地检测识别错误并避开操作薄弱环节。
所有设备和系统的容量能全量程调整以确定最佳生产工艺,从而实现生产最优化目标。
增加Ultimate炉子高度和增大炉子直径容易实现废钢单斗加入。
配合废钢料斗自动预定位可节约进料时间约2分钟。
炉内废钢可同时加热,因此熔化操作一旦开始便可加快废钢熔化速度,缩短熔化时间。
较大容积的炉子可装入并冶炼各种比例的混合炉料,从100%的废钢到废钢DRI/HBI和铁水混合料。
与普通炉子相比,Ultimate 炉可输入高功率而不损坏耐火材料和水冷部件。
具有很大熔池表面积的Ultimate 炉,在化学熔化能力和快速而高效的精炼脱硫能力方面具有明显优势。
钢水温度自动测量、电炉主控室视频自动出钢控制、机器人炉渣检测等,使Ultimate炉的操作变得简单而容易。
后序操作,如机器人钢水取样、出渣口和出钢口清扫则可大大降低操作危险性。
所有技术改进导致电弧炉总的热循环周期缩短,从而使较小炉子的生产率比得上较大炉子的生产率。
例如,一座120吨Ultimate炉的生产能力比普通EAF高50%,其年产量与一座180吨的普通EAF相当。
然而较小炉子能明显减少基础投资和起重机、钢包和附属设备的费用。
转炉高效冶炼不锈钢技术
转炉高效冶炼不锈钢技术转炉高效冶炼不锈钢技术转炉高效冶炼不锈钢技术1 前言不锈钢以其优良的特性在化学、电力、交通运输、航空航天工业、食品加工、民用等方面得到了广泛的应用，自1912年德国Crupp公司在感应炉上成功地开发出不锈钢冶炼工艺，并成功应用于生产实践以来，90多年来围绕着低成本、高效率生产不锈钢技术，世界不锈钢生产商进行了不懈的努力，开发出了多种不锈钢生产工艺技术。
20世纪80年代以来，随着铁水预处理技术应用日益成熟，铁水脱硅、脱磷和脱硫技术开发成功并应用于工业化生产，为转炉提供低磷、低硫铁水创造了条件。
同时转炉顶底复吹技术日益完善，开发出了较强的、便少调节的、可供多种气体的底吹功能，使转炉吹炼不锈钢的条件更加优越，铬的氧化损失进一步降低。
更为重要的是炉外精炼技术的发展十分迅猛，特别是RH- OR、RH-KTB、VOD等真空吹氧脱碳技术的开发，不仅可以减轻转炉冶炼不锈钢的脱碳任务，而可以改善不锈钢的质量和扩大转炉的不锈钢的品种。
因此，随着铁水预处理，顶底复吹和炉外精炼技术献发展使得转炉冶炼不锈钢的生产规模逐步扩大。
2 不锈钢冶炼工艺采用转炉生产不锈钢工艺路线如表1所示。
不锈钢的冶炼方法根据原料的不同主要有三类，一类是以固态原料为主，如废钢或合金，先在电炉中熔化炉料，然后在不同的转炉中精炼(包拒AOD、CLU、K—OBM、KCB、MRP、LD—0B等)。
既可以采用最终为VOD真空处理的三步法，也可以采用只在转炉后简单钢包处理的二步法。
这种方法用电炉作为初炼炉，主要用于熔化炉料，生产不锈钢母液。
目前世界上大多数的不锈钢厂采用电炉＋AOD二步法冶炼不锈钢，占不锈钢总产量献65%以上。
第二类是以铁水为原料，不使用电炉熔化废钢，而是转炉内用铁水加铬矿或铬铁合金直接灶融还原或初脱碳，然后再经真空处理最终脱碳榨炼，这种方法由于铁水作为原料，可以降低不锈钢的生产成本，因而在一些钢铁联合企业中得到了应用。
电弧炉冶炼不锈钢如何提高Cr的收得率
电弧炉冶炼不锈钢如何提高Cr的收得率摘要：本文首先基于电弧炉冶炼不锈钢法阐述了降低碳含量而保铬的方法。
关键词：电弧炉冶炼；不锈钢；Cr引言不锈钢是铬含量为10%～30%的合金钢，铬是主要的耐蚀成分。
在不锈钢冶炼过程中，镍不被氧化，而铬与碳均能被氧化。
传统的碱性电弧炉冶炼不锈钢时如何去碳保铬、减少铬的烧损，提高铬的收得率、降低冶炼成本是冶炼不锈钢的关键之一。
1、电弧炉冶炼不锈钢1.1冶全工艺在各种不锈钢的成分中，均含有相当大比例的Cr元素，有些不锈钢还含有Ni.Mo等元素，这些金属的价格是贵的，有人对300系列不锈钢成本组成和原料所占的成本作了图解说明，见图一。
从图1看出，其中原料费占81%，而操作费仅占16%，这与冶炼碳素钢截然不同，说明冶炼不锈钢的各步工序都要注意提高Cr Ni等贵价金属的收得率，降低产品成本。
电弧炉通常作为母液（预熔体）的冶炼装置，在有充分的不锈废钢的条件下，可全部使用不锈度钢作炉料，但是，现随着不锈钢产量的高速发展，不锈废钢资源十分紧张，国内外有些厂“家用部分或全部优质碳素废钢（低磷度钢）来冶炼，再补充颗粒不大的高碳格铁合金，使母液成分基本接近所炼不锈钢钢种的要求。
有利于降低原料成本。
所以，冶炼不锈钢要综合考虑原料资源和成本因素。
1.2降碳保格1.2.1脱碳在电弧炉中熔炼需要吹氧脱碳，为了使Cr尽量少损失，需要一些工艺措施。
一是吹氧量适中，应少于10Nm'/t钢水，二是出钢时不能留渣操作。
当采用EAF+VOD两步法冶炼时，要比较各设备的脱破成本，电弧炉脱破越低，成本越高。
见图2比较。
在低碳范围內，VOD脱碳成本低于电弧炉脱碳，通常把母液降碳到0.5%移交VOD脱碳。
当两类设备的容量较小时，电弧炉脱碳量可稍少一些，反之，电弧炉要多脱碳。
例如，150t的VOD要求电弧炉脱碳到0.3%。
当采用EAF+AOD两步法冶炼时，母液中的[C]最大可保留到3.85~4.2%，由AOD脱碳到目标值。
电弧炉返回法冶炼cr13型不锈钢工艺优化实践
trolling the start-blowing o x y g e n tempe r a t u r e , heating rate a n d end-point tempe r a t u r e , modifying the high melting point a n d low basicity slag series to high basicity of C a O / S i 0 2 1 .4 〜2. 5 a n d low melting point 45. 6 〜53. 6 C a O - 2 1 . 6 〜32. 0 S i 0 23 〜13 C r 20 3-5 〜10 M g O - 5 〜 10 A 1 20 3~0 〜5 C a F 2 slag series, a n d reasonable p o w e r supply system the tap to tap time of stainless steel is shortened b y 3 0 minutes per heat,the p o w e r c o n s u m p t i o n is r e d u c e d b y 7 5 k W h / t , the electrode c o n s u m p
supply
目前国内外生产不锈钢的冶炼工艺路线主要有 二步法和三步法，E 法工艺 占 7 0 % ,EAF + A 0 D 或 K - O B M + V O D 的三步法工 艺 占 2 0 % [1]，不锈钢冶炼多采用二步法进行冶炼,
电炉冶炼不锈钢工艺最优化
电炉冶炼不锈钢工艺最优化2007年，德国粗钢产量 4860万t,其中31%为电炉生产。
近年来，能源和炼钢原材料价格的不断上涨，不仅引起全球的高度重视，也促进了欧洲钢铁工业界开发新的冶炼工艺以降低原材料燃料消耗和生产成本。
此外，最近几年欧洲钢铁界也致力于把直接和间接CO2 排放量降至最低。
通过精确的工艺控制最大限度减少了原材料消耗，欧洲钢铁工业的生产成本有了显著降低。
同样，通过严格而准确控制脱C，也降低了原料加工过程中CO2的间接排放。
一种新的电炉炼钢工艺的出现使钢铁工业面临着新的机遇和挑战。
Deutsche Edelstahlwerke GmbH公司每年利用电炉生产不锈钢的产量较大。
为了最大限度提高喷氧时碳、硅的氧化效率，并最大限度地减少铁和铬氧化造成的经济损失和环境污染。
DEW公司(即Deutsche Edelstahlwerke GmbH )对硅、碳氧化与喷氧量的关系进行了研究。
虽然Ellingham图(氧势图)中的内容关于电炉冶炼不锈钢时元素氧化及化学反应，但由于电炉内有很多反应同时进行，而使问题变得复杂化。
而且，元素的氧化与温度、氧气分压以及钢液与炉渣的化学成分有关。
基于上述原因，以下将对各元素的复杂氧化过程进行更详细讨论。
元素氧化模拟：以冶炼工艺为基础模拟电炉喷氧期间氧化反应，且仅考虑热力学平衡条件而不考虑其它任何因素，例如不考虑传热、传质或动力学因素对模拟的影响。
此外，假设模拟时温度和元素分布均匀。
热力学模拟证实，氧喷射出现三个阶段，即早期、中期和末期。
喷氧的第一个临界点在早期阶段结束。
中间阶段保持在第一个临界点和第二个临界点之间。
硅的剧烈氧化在喷氧早期出现。
当喷氧强度达 4.3kgO2/t钢时，硅氧化结束。
随后，钢液中硅维持在较低水平。
Ellingham图表明，由于硅氧化的吉布斯能( Gibbs Energy )较低，所以硅的氧化较其它元素更容易。
此外，硅的活度系数是一定值，所以随着钢液中硅活度的降低，钢液中的硅活性随之降低。
不锈钢冶炼工艺流程的合理选择
不锈钢冶炼工艺流程的合理选择.txt精神失常的疯子不可怕，可怕的是精神正常的疯子！不锈钢冶炼工艺流程的合理选择作者：刘浏随着经济社会的发展，不锈钢越来越广泛地应用于金属制品、电子设备、工业机械、自动化和建材等工程领域，国际不锈钢的市场消费量和不锈钢产量也逐年增长。
在我国，从1995年以来，不锈钢的市场消费量也迅速增长。
2000年以来，我国不锈钢年产量330万吨，年平均增长率高达38%，远高于国内GDP和粗钢产量的增长幅度；2005年已经超过500万吨。
但国内不锈钢生产尚不能满足市场需求，进口量逐年增加。
我国已成为全世界最大的不锈钢消费国。
半个世纪以来，不锈钢市场需求的增大和生产能力的扩张促进了不锈钢冶炼技术的发展。
目前已成功开发出各项先进的生产工艺技术，其发展大体可划分为三个阶段：（1）降低不锈钢的生产成本：以AOD转炉的诞生为标志，研究出各种脱碳保铬的不锈钢冶炼技术，使生产成本大幅度降低。
（2）提高不锈钢产品质量：研发“不锈钢三步法冶炼工艺”，可大批量稳定生产[C+N]≤80×10-6的超纯铁素体不锈钢。
（3）创新生产工艺流程：由于不锈钢市场需求迅速增长，传统采用返回料生产不锈钢的工艺流程已不能满足市场的需求。
为适应这一市场需求，研究开发出各种铁水、废钢、铁合金直接生产不锈钢的生产工艺新流程。
不锈钢冶炼工艺流程划大致可分为以下四类：全废钢生产不锈钢流程、铁水+废钢生产不锈钢流程、全铁水+合金生产不锈钢流程及全铁水+铬矿生产不锈钢流程。
目前，国内外新建的不锈钢生产线大多采用铁水+废钢或全铁水+合金生产不锈钢流程。
一、铁水+废钢的不锈钢生产流程。
这一流程的主要优点是对不锈钢原料供应具有较大的灵活性，可根据市场镍价和不锈钢返回料价格的波动及供应情况，灵活地调整铁水和不锈钢返回料的比例。
且同时配备转炉和电炉进行不锈钢冶炼，采用转炉进行铁水脱磷处理，采用电炉熔化合金和返回料。
但它的缺点是工艺流程长，投资大，生产成本较高。
AOD炉冶炼400系超低碳不锈钢的工艺改进
1、热补偿技术的应用和改进
AOD炉全铁水冶炼400系不锈钢时存在6%-10%的热量缺口，在不依 靠铬氧化升温的前提下，通过使用高硅铬铁、三孔顶枪等，前期温度 基本上满足了AOD炉脱碳保铬的需求。
返回料计入 量 2500Kg 2500Kg 2500Kg 加料前 温度 1710 1716 1720 碳含量 0.0974 0.097 0.1039 加料后 吹氧量 256m³ 252m³ 261m³ 还原后 温度 1688 1699 1690 碳含量 0.0098 0.0136 0.0108
炉号 611200168 611200169 611200170
35.2
34.9 26.7 24.5 24.6
四、结语
在AOD炉冶炼400系不锈钢冶炼过程中，通过改进和应用热 补偿技术促使热量满足AOD炉脱碳保铬的基本要求，并结合调 整、改进气体比例模型和加料模型，使之热量能够合理有效的 控制和利用，最大限度的降低了AOD炉的冶炼成本和操作难度。
汇报完毕，谢谢！
RED
温度 Cr含量
碳含量
二、400系不锈钢试生产阶段冶炼模式及主要指标
邢钢不锈钢生产线的主体设备有脱磷站、电炉、AOD炉、LF、连铸 机，于2011年5月份正式生产不锈钢，逐步开发了300系、400系和200系 不锈钢，代表钢种有304、304HC、304B、ER308L、0Cr17、0Cr13C、 1Cr13、2Cr13、G6811等。 其中，生产400系不锈钢时采用‘脱磷铁水+AOD炉’一步法的冶炼 工艺。在试生产初期AOD炉主要依靠外方的二级计算模型进行冶炼，由 于计算机模型的单一性，其计算过程对于生产、原料、设备等条件变化 考虑不足，导致在生产之初AOD炉的生产难度较大，各种物料消耗居高 不下；
电弧炉冶炼不锈钢如何提高 Cr的收得率
电弧炉冶炼不锈钢如何提高Cr的收得率[摘要] 电弧炉返回法冶炼不锈钢时,通过冶炼配料、装料操作、选择合理的脱碳量和脱碳温度,可以在一定程度上提高铬的回收率,降低冶炼成本。
[关键词] 电弧炉冶炼不锈钢脱碳元素收得率前言不锈钢是铬含量为10%～30%的合金钢,铬是主要的耐蚀成分。
在不锈钢冶炼过程中,镍不被氧化,而铬与碳均能被氧化。
传统的碱性电弧炉冶炼不锈钢时如何去碳保铬、减少铬的烧损,提高铬的收得率、降低冶炼成本是冶炼不锈钢的关键之一。
公司采用返回吹氧法作为碱性电弧炉冶炼不锈钢的工艺:利用返回料回收合金元素,并通过吹氧脱碳来去气、去夹杂,从而保证钢的性能、要求。
用返回吹氧法冶炼不锈钢,除配有大量的返回料外,在配料时已充分考虑铬的烧损,将铬含量配至较高的含量;在吹氧脱碳过程中,充分利用碳铬平衡的热力学条件,去碳保铬,最大限度的减少铬的氧化,在将碳降至要求时,铬的含量接近或达到规格标准,不加或少量加微碳铬铁,铬含量在还原后即可达到规格标准。
一、返回吹氧法冶炼不锈钢时Cr元素烧损的影响因素1、温度的影响实际的炼钢过程是在非标准状态下进行的,反应的一般形式可以写为:Aa+bB=Dd+Ee反应的生成自由能为:△G=△G0+RTln(DdEe)/(AaBb)(A、B为反应物,D、E为反映生成物;a、b、d、e分别为物质A、B、D、E 在系统中的摩尔分数,△G0为反应的标准自由能)。
Cr元素氧化物的标准生成自由能△G0与温度的关系见图1。
由于△G0负值的绝对值愈大,表明该合金元素愈易被氧化。
由图1可见,△G0Cr2O3<△G0FeO,因此,铬在钢水中容易被氧化。
而且,在低温时氧化的倾向愈大。
因此,必须在高温时加入Cr-Fe合金,以减少Cr的烧损。
图1Gr元素氧化物的标准生成自由能(△G0)与温度的关系2、终点碳的影响铬的烧损受碳的影响。
相关工厂统计的资料见图2。
该资料表明:氧化末终点[%C]越高,铬的损失越小。
电炉冶炼的优化与控制
事故处理
一旦发生电炉冶炼安全事故，应立即启动应 急预案，采取有效措施控制事故扩大，并迅 速组织救援和调查处理工作，确保人员安全 和财产损失最小化。同时，应认真分析事故 原因，总结经验教训，加强安全管理和培训
，防止类似事故再次发生。
05
电炉冶炼的未来发展
新技术应用
01
02
03
高效电极技术
采用新型电极材料和结构 设计，提高电炉冶炼的效 率，降低能耗。
通过升级设备和采用先进技术，提高电炉冶炼的效率和产品质量。
详细描述
设备和技术升级是提高电炉冶炼效率的重要手段。采用高效、低耗的冶炼设备和自动化控制系统，可以提高设备 的作业率和产品的合格率。同时，采用先进的生产技术和工艺，如熔池熔炼和连续浇铸技术，可以进一步降低能 耗和提高产品质量。
能源利用优化
总结词
排放控制
总结词
排放控制是电炉冶炼过程中的重要环保要求 ，对环境保护和企业可持续发展具有重要意 义。
详细描述
在电炉冶炼过程中，会产生大量的废气、废 水和固体废弃物，需要进行有效的处理和控 制。通过采用先进的排放处理技术和设备， 可以确保废气、废水和固体废弃物的处理达 到国家环保标准，从而实现企业的可持续发 展。
详细描述
在电炉冶炼过程中，温度控制是至关重要的环节。通过实时监测炉内温度，并 采用先进的控制算法，可以确保温度波动范围在±10℃以内，从而提高产品质 量和节能减排。
成分控制
总结词
成分控制是电炉冶炼的关键环节，直接关系到产品的性能和品质。
详细描述
在电炉冶炼过程中，各种原材料的配比和添加量需要进行精确控制，以确保产品成分的 稳定性和准确性。通过采用先进的配料系统和自动化控制系统，可以实现配料误差控制
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电炉冶炼不锈钢工艺最优化
2007年，德国粗钢产量 4860万t,其中31%为电炉生产。
近年来，能源和炼钢原材料价格的不断上涨，不仅引起全球的高度重视，也促进了欧洲钢铁工业界开发新的冶炼工艺以降低原材料燃料消耗和生产成本。
此外，最近几年欧洲钢铁界也致力于把直接和间接CO2 排放量降至最低。
通过精确的工艺控制最大限度减少了原材料消耗，欧洲钢铁工业的生产成
本有了显著降低。
同样，通过严格而准确控制脱C，也降低了原料加工过程中CO2的间接
排放。
一种新的电炉炼钢工艺的出现使钢铁工业面临着新的机遇和挑战。
Deutsche Edelstahlwerke GmbH公司每年利用电炉生产不锈钢的产量较大。
为了最大限
度提高喷氧时碳、硅的氧化效率，并最大限度地减少铁和铬氧化造成的经济损失和环境污染。
DEW公司(即Deutsche Edelstahlwerke GmbH )对硅、碳氧化与喷氧量的关系进行了研究。
虽然Ellingham图(氧势图)中的内容关于电炉冶炼不锈钢时元素氧化及化学反应，
但由于电炉内有很多反应同时进行，而使问题变得复杂化。
而且，元素的氧化与温度、氧气
分压以及钢液与炉渣的化学成分有关。
基于上述原因，以下将对各元素的复杂氧化过程进行
更详细讨论。
元素氧化模拟：
以冶炼工艺为基础模拟电炉喷氧期间氧化反应，且仅考虑热力学平衡条件而不考虑其
它任何因素，例如不考虑传热、传质或动力学因素对模拟的影响。
此外，假设模拟时温度和
元素分布均匀。
热力学模拟证实，氧喷射出现三个阶段，即早期、中期和末期。
喷氧的第一个临界点
在早期阶段结束。
中间阶段保持在第一个临界点和第二个临界点之间。
硅的剧烈氧化在喷氧
早期出现。
当喷氧强度达 4.3kgO2/t钢时，硅氧化结束。
随后，钢液中硅维持在较低水平。
Ellingham图表明，由于硅氧化的吉布斯能( Gibbs Energy )较低，所以硅的氧化较其它元素更容易。
此外，硅的活度系数是一定值，所以随着钢液中硅活度的降低，钢液中的硅活性随
之降低。
实践证明，硅的低活度遵循亨利定律( Henry Law )。
在此情况下，喷氧中期C和Cr开始强烈氧化。
C活性随着钢液中硅浓度的降低而增
加，该结果与其它研究结果一致。
第一个临界点后，当C的氧化开始减弱时，铬将强烈氧
化。
到达第二临界点喷氧浓度达到18.1kgO2/t钢时，Cr将按指数规律氧化。
与此同时，当
C的氧化进行到第二临界点后，渣中的氧化铁含量开始增加。
该研究对硅和碳在精炼期间的强烈氧化进行了研究，表明脱碳的开始与硅强烈氧化的
结束有关。
如果硅的强烈氧化能够较早完成，那么强烈的脱碳将会开始。
因此，第一临界点
将会左移，将导致第二临界点的左移以减少氧气消耗。
这时脱碳反应将提早发生，喷氧从
6.6kgO2/t钢降至5.4kgO2/t钢，碳硅输入比例将增加到 75%。
电炉冶炼的废气分析：
为了获得炉内元素的氧化情况，DEW公司采用废气分析法（分析废气除尘系统中废
气的化学成分）以监控电炉冶炼不锈钢期间炉内元素的氧化，便于及时准确调整喷氧等工艺
操作。
选取了两个测量点即A点和B点进行测量和分析。
A点直接固定在电炉弯头，B点
固定在距弯头30m测量废气后燃烧完成的废气化学成分。
废气分析设备由水冷探针、过滤器、检测仪和信号转换器等部分组成，用于测量废气
成分、温度和流动速度。
废气成分如CO和CO2由红外线吸收光谱仪测定，氧气由顺磁机
理测定，废气温度薄膜热电偶测定。
同时将这些来自检测仪测试的废气的不同压力、温度和成分等参数进行不断地传输和记录以进行连续分析。
为此，将探针安装在除尘系统中完成二
次燃烧的B点。
依靠测得废气的不同压力，废气流动管道的横断面积，利用修正系数对废气的体积流量和质量流量进行计算。
喷氧期间元素氧化监测:
该研究利用废气和炉渣分析结果研究精炼期间元素的氧化过程。
A点废气分析证实，温度、浓度和体积流量在炉子径向分布极不均匀。
因此，只有利用 B点的废气分析结果才能准确监测元素的氧化。
此外，利用 B点的废气分析得到的 CO2含量为基础监测参数有利准确监测，因为 B点的CO含量接近于零值。
因为模拟仅仅以热力学平衡条件为基础，可见模拟结果和实测分析结果之间存在着明显的差别。
以热力学为基础的模拟结果表明，直到第一个临界点到达时仍无碳氧化。
其实,
废气分析表明，在达到第一临界点时碳的氧化虽不强烈，但早已开始。
差别是因为元素氧化
不仅取决于热力学条件，还与其它许多过程有关。
例如，与质量和热量传输、流动机理和动
力学条件等。
此外，温度和元素分布不均也造成差别，特别是精炼期氧分布不均所致。
实践证明，喷氧区的温度越高、喷氧浓度越高，碳的氧化越强烈。
喷吹区的大小取决于氧枪位置、氧气的质量流量、钢液密度及其化学成分。
然而，模拟结果与分析结果仍然存在着相似性。
例如，废气分析结果与模拟结果均指
出，碳的强烈氧化发生在喷氧中期。
废气分析证实同样存在着两个临界点。
碳开始强烈氧化是在喷氧到达第一临界点在喷氧量为 3.4kgO2/t钢之后，即相当于模拟结果的喷氧量为
4.6kgO2/t钢，硅强烈氧化末期。
第二临界点在喷氧量为10.5kgO2/t钢，与模拟结果的脱碳
速度开始降低、喷氧量为 18.1kgO2/t钢相当。
分析表明，硅的强烈氧化是在喷氧的早期阶段。
液相质量传输决定着早期喷氧阶段的
脱硅速度。
在此阶段，脱硅速度取决于每个反应位置的表面积（A），钢液密度（P）,钢
液重量（W），每一个反应位置的硅传输系数（ K），钢液中的硅含量（ WT%）和钢液中接近于零的硅平衡含量（WT% ）。
因此，强化反应条件，例如钢液良好混合，增大硅和氧之间的接触面积是判断这个
时期钢液脱硅速度的重要条件。
中期脱碳速度与喷氧量成线性关系，因为这时的脱碳速度受化学反应控制。
喷氧量
达到第二个临界点后，脱碳速度随着喷氧量的增加而降低。
这说明过剩氧量的脱碳作用很小，
这是由于碳在钢液中的浓度降到临界点以下，使碳的活性已经变得很低的缘故。
末期脱碳速度降低是由于钢液中碳含量的降低，这是脱碳动力学驱动力不足的原因。
末期，碳的质量传输控制脱碳。
脱碳速度取决于钢液中的含碳量，特殊反应位置的
质量传输系数（K）以及接近于零的平衡碳含量。
在缺碳条件下，氧气氧化铬和铁。
这时可减少
10%的喷氧量，即相当于降低氧消耗
1.5kgO2/t。
脱碳末期，可喷入氩气促使钢液内部良好混合以强化脱碳。
此外，喷入氩气还可降低钢液中的平衡碳浓度水平，提高脱碳速度。
至泌第二临界点后停止喷氧，可节约氧气的消耗，还可使铁和铬的氧化降至最低。
因为脱碳末期FeO和Cr2O3的生成变得更强烈。
通过回归分析后发现，直线截距为0.7kg/t 可知，虽然早期和中期铁的氧化不严重，但已经开始氧化。
末期开始前，由于Cr2O3回归
直线的截距较高（12.3kg/t，可见这时铬的氧化比铁氧化更强烈，计算结果也与模拟结果一致。
实践与分析指出，铬的氧化与铁略有不同。
即铁氧化表明渣中一氧化铁含量与末期
喷氧过剩量之间存在着关系。
有研究报导，钢液中铬的活性与钢液中铬的含量成非线性关系。
超过最佳铬含量，铬的活性与铬在钢液中的含量成负相关。
在第二临界点中止，喷氧不仅可防止铬和铁的进一步氧化，还可使铬被钢渣界面间
的一氧化铁氧化造成的损失减至最小，同时改善氧化铬的还原效率。
永久性的废气分析装置：
通过在电炉除尘系统中安装永久性废气分析装置，成功开发了一套动态实时工艺控制装置。
它可将在 B点的废气中的CO2含量，直观地显示在计算机屏幕上，以便到达第二临界点后。
B点的CO2含量显示降低时电炉操作者能够及时中止喷氧。
此系统除了可用于电炉，还可用于其它与此相关的脱碳工艺，例如，还可用于氧气顶吹转炉（BOF ），氩氧脱
碳炉（AOD ）和真空吹氧脱碳炉（VOD ）。
应用废气分析系统可直接减少铁和铬的氧化，提高金属收得率，增加钢产量，有利
于降低吨钢电耗，节约氧气，减少石灰和硅铁用量。
DEW钢厂在热力学模拟实验和炉渣、钢液与废气分析的基础上，成功开发出一套用
于电炉炼钢监测炉内各元素氧化的废气分析装置。
实验证明，它不仅可监测和掌控炉内元素
氧化，且能使炉子冶炼不锈钢时实现最大的硅、碳氧化和最小的铁、铬氧化。
从而有效缩短冶炼时间，喷氧时最大限度减少贵重金属损失，有利于增加金属收得率和炉子生产率，全面
提高电炉冶炼不锈钢的经济效益。