电弧炉炼钢

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电弧炉炼钢

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5、还原期


1) 主要任务 (1) 脱氧 硫
(2) 最终调整成分满足要求 (3 )调整钢液温度 正常浇注
2)造渣 白渣:石灰、氟石、碳粉 电石渣:石灰、氟石、碳粉 (高温下,石灰、碳合成电石) M+FeO—MO+Fe (脱氧) CaO+FeS—CaS+FeO (脱硫)
6、出钢
二、炼钢过程的物理化学分析
4、氧化期


1)任务 (1)脱磷、脱碳 Fe2P+FeO+CaO—(CaO)4P2O5+Fe (2 )除气: 氮 氢 (3)去除钢液中夹杂物 2)氧化方法(1)矿石氧化法 平稳、易控制,过程长、耗电多。 (2)氧气氧化法 过程短、耗电少,不易控制。 (3)矿石氧气结合氧化法 3)操作原则 1先磷后碳 2温度:先低后高 3 造渣:先多后少 4 供料,先矿石后吹氧

二、直流电弧炉的优点
1)电弧稳定性强 交流点-熄100次/秒 2)电极消耗少 直流1.4g/kwh,交流6g/kwh 3)噪声污染小 4)电能消耗低 低3-5% 5)电弧较长 有利减少钢液增碳 6)能产生电磁搅拌作用,使化学成分和温度均匀



电炉新技术、新工艺



超高功率电弧炉

超高功率电弧炉的主要机械设备包括炉体(上、下炉壳和炉盖)、门 形架、电极升降系统、炉体倾动系统、电极夹持机构、EBT出钢机构、 炉顶加料系统、液压系统等部分。
直流电弧炉炼钢


一、直流电弧炉炼钢的工作原理
大整流器 国外 已达75吨、 国内 15吨 两根电极 平放,对放

电弧炉炼钢

电弧炉炼钢

目录•5.1 电弧炉炼钢工艺概述•5.2 电弧炉炼钢技术发展•5.3 现代电弧炉工艺过程•5.4 电弧炉炼钢节能降耗技术•5.5 电弧炉设备5.1电弧炉炼钢工艺概述目前,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)。

电弧炉炼钢特点:1.电能为热源,避免了燃烧燃料对钢业的污染,热效率高,可达65%以上。

2.冶炼熔池温度高且容易控制,满足不同钢种的要求。

3.电热转换时,输入熔池的功率容易调节,因而容易实现溶液加热温度的自动化,操作方便。

4.电弧炉炼钢可以消化废钢,是一种铁资源回收再利用的过程,也是处理污染的环保技术,它相当于是钢铁工业和社会废钢的回收工具。

5.炼钢过程的烟气污染和噪声污染容易得到控制。

6.设备简单,炼钢流程短,占地少,投资省,建厂快,生产灵活。

5.2 电弧炉炼钢技术发展20世纪50年代以前电炉钢所占百分比很低,它是一类特殊的炼钢方法。

20世纪50年代以后,电炉炼钢得到迅速发展,1950-1990年间世界电炉炼钢的产量增加了近17倍。

20世界90年代以来世界电炉钢的产量保持了高速增长,它的发展经历了普通功率—高功率—超高功率电弧炉的过程,冶金功能也随之发生了革命性的变化,由传统的“三期操作”发展为只提供出炼钢水的“二期操作”。

5.2.1现代炼钢流程冶炼工艺的功能演变随着炼钢技术的进步,传统转炉和电炉的功能也在发生转变,现代电炉的功能逐步演变为快速高效脱碳器,快速升温器,能量转换器,和优化脱磷器,现代电弧炉功能也演变为:快速废钢熔化,熔池快速升温,能量转换,高效脱碳脱磷,废弃塑料以及轮胎等的回收。

5.2.2电炉炼钢工艺的进步传统的电弧炉炼钢操作集炉料熔化,钢液精炼,合金化于同一熔池内,它要经历“三期”,这使得炉内既要完成融化,脱磷,脱碳,升温,又要进行脱氧,脱硫,去气去夹杂,合金化以及温度和成分的调整,冶炼周期长,现代电弧炉炼钢工艺保留熔化,升温和必要的精炼操作,而把其余的放到二次精炼中进行,工艺上的改进提高了电弧炉设备的能力,使其能以尽可能大的功率来进行熔化,升温操作,而把只需要较低功率的操作转移到钢包精炼炉内进行。

电弧炉炼钢

电弧炉炼钢

电弧炉炼钢1. 简介电弧炉炼钢是一种在电弧能量的作用下将废钢或者生铁炼制成钢的方法。

相对于传统的炼钢方法,电弧炉炼钢有着更高的灵活性和效率,成为现代钢铁行业中的重要工艺。

2. 炼钢工艺电弧炉炼钢的基本工艺如下:1.物料准备:选择适合的废钢或者生铁作为原料,通常这些原料已经经过预处理,去除了杂质和杂质。

2.炉料装入:将准备好的炉料装入电弧炉。

3.炉顶封闭:封闭电弧炉顶,确保炉内的温度不会外泄。

4.电弧点火:通过电极在炉料上方产生电弧,产生高温并使炉料融化。

5.炼炉过程:炉料在高温下逐渐融化,并通过冶炼炉底部的出渣口排出产生的渣滓。

6.合金添加:根据需要,在炼钢过程中添加合金元素,调整钢水的成分。

7.取样分析:在炼钢过程中,定期通过取样分析来检查钢水的成分和质量。

8.真空处理(可选):根据需要,对钢水进行真空处理以去除氧化物和杂质。

9.浇注:当钢水达到目标成分和质量后,将钢水倒入浇注设备中,制成所需要的铸件。

3. 电弧炉的种类电弧炉可以根据不同的工艺要求分为多种类型:•直接电弧炉:直接电弧炉是最常见的电弧炉类型,通常用于钢铁和合金的炼制。

它通过电弧加热和炉底加热来融化原料。

•感应电弧炉:感应电弧炉利用高频感应加热原理,通常用于特殊钢和高合金钢的生产。

它的优点是加热快速且能耗低。

•氧气底吹电弧炉:氧气底吹电弧炉是在直接电弧炉的基础上改进而来的。

它通过在炉底喷吹氧气来增加炉内氧含量,以减少杂质和提高钢水的纯度。

4. 电弧炉炼钢的优势相对于传统的炼钢方法,电弧炉炼钢具有以下优势:•灵活性:电弧炉炼钢可以使用废钢或者生铁作为原料,既能够回收再利用废钢,又能够降低对矿石的需求。

•高效率:电弧炉炼钢的加热速率较快,炉内温度控制比较容易,可以更快地完成冶炼过程,提高生产效率。

•环保:电弧炉炼钢过程中的废气和废渣可以进行处理和回收利用,减少对环境的污染。

•精准调控:电弧炉炼钢可以通过调整电弧的电流和电压来精确控制温度,并可以添加合金元素,灵活调节钢水的成分。

炼钢用电弧炉主要技术参数

炼钢用电弧炉主要技术参数

炼钢用电弧炉主要技术参数电弧炉是炼钢的一种重要设备,它利用高温电弧加热金属来进行熔炼和炼钢的过程。

炼钢用电弧炉主要涉及到的技术参数有以下几个方面:1.炉体尺寸和设备容量:电弧炉的炉体尺寸和设备容量是决定其熔炼能力和生产效率的重要参数。

一般来说,电弧炉的炉容量越大,熔炼能力就越强,生产效率也就越高。

炉体尺寸和设备容量的选择应该根据炼钢工艺要求、原料特性以及生产能力需求来确定。

2.电弧能量:电弧能量是通过电弧加热金属的主要参数之一、电弧能量的大小直接影响到炼钢的熔炼效率和质量。

一般来说,电弧能量越大,熔炼效率就越高,炼钢质量也就越好。

炼钢用电弧炉的电弧能量一般是以炉容量作为基准来确定的。

3.电极间距和电极角度:电极间距和电极角度是电弧炉炉膛内电极布置的重要参数。

电极间距的大小直接影响到电弧炉的工况和炉内的电磁场分布。

一般来说,电极间距越小,电弧能量越集中,熔炼效率也就越高。

电极角度的选择应该考虑到电弧稳定性、电磁场分布以及电极寿命等因素。

4.熔炼时间和温度控制:炼钢用电弧炉的熔炼时间和温度控制是保证炼钢质量和生产效率的关键参数之一、熔炼时间的长短决定了炉内金属的熔化程度,温度控制的准确性则决定了炼钢工艺的稳定性和一致性。

现代炼钢用电弧炉通常采用先进的自动控制系统,通过对炉内温度、电弧能量等参数的实时监测和控制,确保炼钢过程的稳定性和控制精度。

总之,炼钢用电弧炉的主要技术参数包括炉体尺寸和设备容量、电弧能量、电极间距和电极角度以及熔炼时间和温度控制等。

这些参数的选择和控制对于炼钢工艺的效果和产能都有重要影响,因此必须经过精心的设计和调整,以满足生产的要求和提高炼钢效率。

电弧炉炼钢

电弧炉炼钢

第五章电弧炉炼钢5.1电弧炉炼钢概述电弧炉(简称EAF)炼钢是以电能作为热源的炼钢方法,它是靠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5.1是电弧炉炼钢过程示意图。

图5.1是电弧炉炼钢过程示意图电弧炉炼钢的特点为[1]:(1)电能为热源,避免燃烧燃料对钢液污染,热效率高,可达65%以上;(2)冶炼熔池温度高且容易控制,满足冶炼不同钢种的要求;(3)电热转换,输入熔池的功率容易调节,因而容易实现熔池加热制度自动化,操作方便;(4) 电弧炉炼钢可以消纳废钢,是一种铁资源回收再利用过程,也是一种处理污染的环保技术 。

相当于是钢铁工业和社会废钢的回收工具。

由于钢铁良好的可再生性及环境、资源和能源等方面日益苛刻的要求,使得尽可能多的利用废钢成为国际趋势。

废钢如得不到有效的回收和利用,将成为巨大的潜在环境污染源,有些甚至可能对水质、土壤等构成严重威胁。

大量锈蚀的钢铁废料,不但造成资源的浪费,也将造成严重的粉尘污染。

废钢的堆积本身也给环境带来不利影响。

(5)炼钢过程的烟气污染和噪声污染容易控制;(6)设备简单,炼钢流程短,占地少,投资省、建厂快,生产灵活。

钢铁工业产生的大量固体钢制品若不认真对待,将是巨大的潜在环境污染源,有些甚至可能对水质、土壤等构成严重威胁。

当今钢铁生产可分为“从矿石到钢材”和“从废钢到钢材”两大流程。

相对于钢铁联合企业中以高炉—转炉炼钢为代表的常规流程而言,以废钢为主要原料的电弧炉炼钢生产线具有工序少、投资低和建设周期短的特点,因而被称为短流程。

近年来,短流程更特指那些电弧炉炼钢与连铸—连轧相结合的紧凑式生产流程。

由最近的统计将两种流程作一比较(见表5.1),可见在投资、效率和环保等方面, 以电弧炉为代表的短流程炼钢具有明显的优越性。

表5.1 高炉—转炉炼钢和电弧炉炼钢两大流程的比较[ 1 -3 ]类别高炉—转炉流程电弧炉流程投资,美元/吨钢 1000—1500500 — 800 从原料到钢水的能耗,标煤/吨钢703.17 213.73 从原料到成品材的运输力需求,吨/吨钢15.8 9.48 二氧化碳排放公斤/吨钢 2000—30008005.2电弧炉炼钢技术的发展钢铁冶金的本质是高温化学反应,因而冶金中传统的能源是基于碳-氧反应的化学能,电弧炉炼钢所使用的能源以电能为主。

电弧炉炼钢工艺过程

电弧炉炼钢工艺过程

电弧炉炼钢工艺过程电弧炉炼钢工艺过程电弧炉炼钢工艺过程!20XX年-05-1515:51 电弧炉炼钢从整体可分为原材料的收集、冶炼前的准备工作、熔化期、氧化期和还原期五大阶段。

原材料的收集废钢是电弧炉炼钢的主要材料,废钢质量的好坏直接影响钢的质量、成本和电炉生产率,因此,对废钢有如下几点要求:废钢表面应清洁少锈,因废钢中沾有的泥沙等杂物会降低炉料的导电性能,延长熔化时间,还会影响氧化期去磷效果以及侵蚀炉衬。

废钢锈蚀严重或沾有油污时会降低钢和合金元素的收得率,增加钢中的含氢量。

废钢中不得混有铅、锡、砷、锌、铜等有色金属。

铅的密度大,熔点低,不溶于钢液,易沉积在炉底缝隙中造成漏钢事故。

锡、砷和铜,易引起钢的热脆。

废钢中不得混有密封容器,易燃、易爆物和有毒物,以保证生产。

废钢化学成分应明确,硫、磷含量不宜过高。

废钢外形尺寸不能过大截面积不宜超过150mm×150mm,最大长度不宜超过350mm)。

生铁在电弧炉炼钢中,一般被用来提高炉料的配碳量,通常配入量不超过炉料的30%。

冶炼前的准备工作配料是电炉炼钢工艺中不可缺少的组成部分,配料是否合理关系到炼钢工能否按照工艺要求正常地进行冶炼操作。

合理的配料能缩短冶炼时间。

配料时应注意:一是必须正确地进行配料计算和准确地称量炉料装入量。

二是炉料的大小要按比例搭配,以达到好装、快化的目的。

三是各类炉料应根据钢的质量要求和冶炼方法搭配使用。

四是配料成分必须符合工艺要求。

一般冶炼方法对炉料中的主要元素含量要求如下:碳含量。

炉料中含碳量应保证氧化期有足够量的碳进行碳氧反应,达到去气、去夹杂物的目的。

配碳量根据熔化期碳的烧损、氧化期的脱碳量和还原期增碳量这3个因素来确定,要求炉料熔清时,钢中碳量高出成品规格下限0.3%~0.4%;但配碳量也不能过高,否则会延长氧化时间并使钢液过热。

硅含量。

含硅量一般不大于炉料的0.8%,过高会延缓钢液的沸腾。

锰含量。

一般钢种配料时对锰可不考虑,通常熔清后锰含量小于0.3%,否则也会延缓熔池沸腾。

电炉炼钢

电炉炼钢

炉壁及水冷炉盖,效果都非常好。它能最大限度地用水冷件
取代耐火材料,水冷件用得多,耐火材料费用节约就愈多。 为了安全,水冷件仅用于那些在熔融、精炼和出钢时不与钢
水接触的部位。
自20世纪90年代中期以来,我国由于进行产业结构的优 化与调整,淘汰了大量落后的小电炉(1994年我国小电炉有 1403座,2000年仅有179座),一批现代电炉迅速投产、达产、 超产,我国电炉炼钢工作者在消化引进国外先进技术的基础 上自主创新,在开发具有中国特色的现代电炉炼钢技术方面 取得了长足的进步,电炉水冷件也得到了很好的应用。
二、装料
目前,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。因此,要求合理装料, 这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。
熔末升温 期
电弧暴露 → 全熔
保护 炉壁
低电压、 大电流
水冷+ 泡沫渣
2)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。 吹氧是利用元素氧化热加速炉料熔化。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
• 熔末升温期
电弧开始暴露给炉壁至炉料全部熔化为熔末 升温期。 此阶段因炉壁暴露,尤其是炉壁热点区的暴 露受到电弧的强烈辐射。 应注意保护炉壁,即提前造好泡沫渣进行埋 弧操作,否则应采取低电压、大电流供电。 各阶段熔化与供电情况见下表。 典型的供电曲线如下图。

电弧炉炼钢

电弧炉炼钢
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)。
二、电弧炉炼钢的特点
1、温度高而且容易控制 2、可以制造还原性气氛,有利于去硫 3、热效率高,可达65%以上 4、冶炼设备简单,投资少
缺陷: 1、耗电量大 500~700kwh/t 2、成品钢中H、N含量偏高 3、炭质电极可能使钢液增碳,给低碳钢冶炼带来困难
❖ 三、长流程与短流程 ❖ 长流程: 铁矿石 高炉 铁水 转炉 钢水 浇注
钢坯 轧钢 钢材 ❖ 短流程: 废钢等 电炉 钢水 浇注 轧钢 钢材
废钢—电炉炼钢流程,具有流程短,设备布置、工艺衔接紧凑,投入产出 快。
§1—2 电弧炉的主电路及主电路上 的电器设备
一.电弧炉的主电路
❖ 由高压电缆线至电极的电路称为电弧炉的 主电路。
1.主电路组成
❖ 隔离开关、高压断路器、电抗器、电炉变 压器、低压短网等。
2.主电路作用 ❖ 从高压电网取得高压电能,转变为低电压、
大电流输送到电极。
二.主电路上的电器设备
1.隔离开关
❖ 作用:电炉设备检修时断开高压电源,或 进行切换操作。
❖ 结构:三相刀闸开关。
❖ 特点:无灭弧装置,必须在无负载时接通 或切断电路。
❖ 开关操作顺序:送电时先合上隔离开关, 后合上高压断路器;停电时先断开高压断 路器,后断开隔离开关。
❖ 操作机构:手动、电动、气动三种。
2.高压断路器
❖ 作用:是电弧炉的操作开关,用以切断电 炉变压器的空载电流、工作电流和炉中发 生短路时的工作短路电流。
2.电弧柱中气体电离的原因 ⑴ 阴极斑点的热电子发射。 ⑵ 电场电离。 ⑶ 热电离。 3.消电离的两种形式 ⑴ 扩散。 ⑵ 复合。

高功率超高功率电弧炉炼钢技术

高功率超高功率电弧炉炼钢技术
碱性坩埚使用镁砂做耐火材料。镁砂分为烧结镁砂和电熔镁砂。电熔 镁砂抗热冲击性能比烧结镁砂好,但价格昂贵。使用镁砂须经磁选, 清除其中含铁的杂质,以保证坩埚的绝缘性。
另外,电熔氧化铝也是很好的坩埚材料,氧化铝为中性的耐火材料, 其耐火度和抗热冲击性能都较好。使用电熔镁砂与电熔氧化铝配合制 作的大吨位感应电炉的坩埚的使用寿命较长。
4.3感应电炉炼钢设备及工艺简介
4.3.1 炼钢用感应电炉的主要技术性能 通常用于炼钢的感应电炉为无芯感应电炉。
电流频率根据电炉容量选用高频感应电炉、 中频感应电炉与工频感应电炉。 4.3.1.1 高频感应电炉 高频感应电炉使用的电流频率一般在200~ 300kHz,电炉容量一般在10~60kg。这类 电炉常用于科学实验的少量合金熔炼。
4.3.2.2 坩埚的烧结
烧结坩埚一般采用供电烘烤法。用钢板或 铸钢板制作模样在烘烤时,由于感应发热 可起到烘烤和烧结坩埚的作用。为此,在 钢模样上可钻些φ3㎜的小孔,以增强模样 的发热能力,加快烘干和烧结的速度。第 一次开炉时,最好连续多熔化几炉,以便 使坩埚充分烧结。每次开炉熔化后,应将 炉盖盖好,以防坩埚急剧受冷而产生裂纹。
4.2.4 无渣出钢技术
电弧炉实现超高功率化后,如果还原期继续仍在电弧炉中 进行,会造成变压器功率的浪费。若将还原期转移到精炼 炉中进行,氧化渣就不能进入精炼炉。因此,采用无渣出 钢技术非常必要。目前,常使用的无渣出钢技术为偏心炉 底出钢(EBT),从而导致留钢留渣操作。
无渣出钢避免了电弧炉内的氧化性炉渣随着钢水进入钢包 内,为下一步进行炉外精炼进行脱硫、脱氧及合金化创造 非氧化性条件,从而提高精炼炉内的脱硫、脱氧效果,提 高合金收得率,利于钢中化学成分的稳定;无渣出钢杜绝 了炉内氧化性炉渣进入钢包内,从而避免了氧化渣对钢包 衬的侵蚀,提高了包衬的寿命;无渣出钢杜绝了炉内氧化 性炉渣进入钢包内减少了精炼时加入的造渣量,从而有利 于钢包吹氩或搅拌强度的提高。无渣出钢为冶炼超低磷钢 提供了有利条件,并利于熔化时热量的传递和熔池的快速 形成。

钢的冶炼方法

钢的冶炼方法

钢的冶炼方法钢是一种重要的金属材料,广泛应用于各个领域。

其冶炼方法主要有两种:炼铁法和电弧炉法。

一、炼铁法1. 原料准备:炼钢的原料主要是铁矿石、焦炭和石灰石。

其中,铁矿石是主要原料,焦炭作为还原剂,而石灰石则用于脱硫。

2. 烧结:将铁精粉和焦粉混合后在高温下进行加压成型,形成硬块。

这些硬块称为“球团”。

3. 熔融还原:将球团放入高温的高炉中,在高温下加入空气或氧化剂使焦碳发生氧化反应,产生一定量的一氧化碳和二氧化碳。

这些气体与球团中的铁氧化物反应生成纯铁,并排除非金属杂质。

4. 合金添加:在得到纯铁后,需要添加其他元素来制造不同种类的钢。

常见的合金元素包括锰、镍、钒等。

5. 脱硫处理:如果需要制造高品质的钢,需要进行脱硫处理。

将石灰石投入高炉中,与产生的硫化物反应生成硫酸钙,从而去除硫。

6. 炼钢:将纯铁和合金元素加入到特殊的容器中,在高温下进行混合和搅拌,使其充分融合。

这样就得到了所需的钢。

二、电弧炉法1. 原料准备:电弧炉法所用的原料与炼铁法相似,包括废旧钢材、废旧车辆和船只等。

2. 加料:将废旧钢材等原料放入电弧炉中,并加入适量的生铁或铁合金。

3. 熔化:通过高温电弧加热,使原料快速融化,并不断搅拌混合。

4. 合金添加:在得到一定质量的钢液后,需要添加其他元素来制造不同种类的钢。

常见的合金元素包括锰、镍、钒等。

5. 调质处理:通过控制温度和搅拌速度等参数来调整钢液成分和结构,从而达到所需性能。

6. 出钢:将炉中的钢液倒入铸模中,冷却后得到所需的钢材。

总之,炼铁法和电弧炉法都是制造钢材的重要方法。

二者在原料、工艺和成本等方面存在差异,但都能够满足不同领域对于钢材性能的要求。

电弧炉炼钢

电弧炉炼钢

一、我国钢铁现状随着我国经济力量的不断增强,逐渐已成为钢铁大国. 在2000-2003年,钢产量与钢材消费量的年增长率平均超过了20%,是1990-2000年平均增长量的4.91倍。

截至2003年,我国钢铁积蓄量为19.5亿吨。

如果2007年以后,我国钢产量稳定在3.5亿吨,则2010年我国供炼钢使用的废钢量可达9883万吨/年。

如果此时将电炉钢的比例提高到25%,即8750万吨/年,电炉使用的废钢量为7000万吨/年。

由于我国人口众多,人均钢铁占有量又是在世界上最少的国家之一。

因此今后对钢铁的需求量还会不断的增长。

尤其对工业中有特别要求的钢的需求量更是迫切要求,如弹簧钢、轴承滚珠钢、不锈钢、高温高强度钢(高锰)等等。

二、电弧炉炼钢在国际上,电弧炉装备技术的发展大体经历了以下几个价段:20世纪70年代,常规交流超高功率电炉及其配套技术的开发应用,使电炉的生产效率大大提高,技术经济指标大大改善;20世纪80年代,直流电弧炉得到大规模工业应用;20世纪80年代后期至90年代中期,利用高温废气对废钢和CO进行预热后再燃烧的技术,以及用化学能代替部分电能的各种节能电炉技术被成功开发并应用。

我国电炉炼钢在20世纪80年代以前一直处于落后的状态。

当时,全国有3000多座容量为3吨—30吨的小电炉,功率水平普遍不大于350kVA/t。

这些小电炉多采用落后的“老三段”冶炼工艺(即在电炉内完成熔化、氧化、还原三步冶炼任务),电炉生产效率低、产品质量差、能源消耗高、生产过程污染严重。

我国电炉钢生产能力在90年代得到发展,在90年代中期的2000万吨/年,提高到2002年的4035万吨/年。

与此同时,电炉炼钢产品的技术经济指标也明显改善,如2003年,舞阳钢铁公司90吨电炉的技术经济指标已全面超越了当时国际上指标最先进的德国巴登钢厂。

三、电弧炉用电电弧炉用电在不同的国家略有不同,如欧美采用1000KVA/吨,日本采用800KVA/吨,我国一般采用600KVA/吨。

电炉冶炼

电炉冶炼

1.2 电弧炉炼钢的特点电弧炉是靠电弧进行加热的,其温度可以高达2000℃以上,超过了其它炼钢炉用一般燃料燃烧加热时所能达到的最高温度。

同时熔化炉料时热量大部分是在被加热的炉料包围中产生的,而且无大量高温废气带走的热损失,所以热效率比平炉、转炉炼钢法要高。

还能精确的控制温度,因为炉内没有可燃烧的气体,所以可以根据工艺要求在各种不同的气氛中进行加热,也可在任何压力或真空中进行加热。

能保证冶炼含磷、硫、氧低的优质钢,能使用各种元素(包括铝、钛等容易被氧化的元素)来使钢合金化,冶炼出各种类型的优质钢和合金钢。

1.3 碱性电弧炉与酸性电弧炉1.4 传统碱性电弧炉炼钢过程介绍碱性电弧炉炼钢的工艺方法,一般分为:氧化法、不氧化法(又称装入法)及返回吹氧法。

氧化法冶炼操作由扒补炉、装料、熔化期、氧化期、还原期、出钢等6个阶段组成。

其特点是在氧化期,用加矿石或吹氧进行脱磷和脱碳,使熔池沸腾,以降低钢中气体和杂质,再经过脱氧还原和调整钢液的化学成分及温度,然后出钢。

用这种方法冶炼,可以得到含磷量及气体、夹杂物含量都很低的钢,还可以利用廉价废钢为原料,因此一般钢种大多采用氧化法冶炼。

其缺点是如果炉料中有合金返回料,则其中的某些合金元素会被氧化而损失于炉渣中。

不氧化法在冶炼过程中没有氧化期,能充分回收原料中的合金元素。

因此,可在炉料中配入大量的合金钢切头、切尾、废锭、注余钢、切屑和汤道钢等,减少铁合金的消耗,降低钢的成本。

炉料熔清后,经过还原调整钢液成分和温度后即可出钢。

冶炼时间较短,低合金钢、不锈钢、高速工具钢等均可以用此法冶炼。

其缺点是不能去磷、去夹杂物和除气,因此对炉料要求高,须配入清洁无锈、含磷低的钢铁料,并在冶炼过程中要求采取各种措施防止吸气。

同时钢液的化学成分基本上取决于配料的成分,这就要求炉料配料的化学成分和称量力求准确,致使这种冶炼方法用的比较少。

返回吹氧法是在炉料中配入大量的合金钢返回料。

依据碳和氧的亲和力在一定的温度条件下比某些合金元素和氧的亲和力大的理论,当钢液升到一定温度以后,向钢液进行吹氧,强化冶炼过程,达到在脱碳、去气、去夹杂物的同时,又回收大量合金元素的目的。

电弧炉氧化法炼钢基本工艺过程

电弧炉氧化法炼钢基本工艺过程

电弧炉氧化法炼钢基本工艺过程电弧炉氧化法炼钢基本工艺过程一、引言电弧炉氧化法炼钢是一种常见的钢铁冶炼工艺,通过高温电弧和氧化反应,将生铁或废钢中的杂质氧化除去,从而得到高质量的钢铁产品。

本文将深入探讨电弧炉氧化法炼钢的基本工艺过程,以便读者更全面地了解这一重要的工业技术。

二、电弧炉氧化法炼钢的基本工艺过程1. 原料准备在进行电弧炉氧化法炼钢之前,首先需要准备原料。

通常情况下,原料包括废钢、生铁、废钢与生铁的混合物等。

这些原料需要经过严格的筛选和清洗,以去除杂质,并保证原料的质量达到工艺要求。

2. 熔化过程将准备好的原料装入电弧炉中,通过电弧加热原料,使之达到熔化状态。

在此过程中,控制炉温、电极位置和电弧强度等参数非常关键,以确保原料充分熔化,同时避免过度燃烧和能量损失。

3. 氧化反应一旦原料达到熔化状态,需要向炉内注入氧气。

氧气与炉内的杂质和有害物质发生氧化反应,将它们转化为气态或固态氧化物,然后通过炉顶排放出去。

这个过程是电弧炉氧化法炼钢的核心步骤,能够有效去除硫、磷等有害元素,提高钢铁的质量。

4. 合金添加根据产品要求,可以向炉内添加合金元素,如锰、铬、镍等,以调整钢的成分和性能,并提高其品质。

5. 流化处理经过氧化反应和合金添加后,需要对炉内的钢液进行流化处理。

这一步骤可以通过机械振动或气体吹扫等方式实现,有助于去除气泡和夹杂物,提高钢液的纯度和均匀度。

6. 浇铸成型在钢液达到理想状态后,可以进行浇铸成型。

将钢液倒入模具中,凝固成型,得到成品钢铁产品,如钢板、钢管等。

三、总结与回顾电弧炉氧化法炼钢是一种高效、灵活的冶炼工艺,能够通过氧化反应和流化处理等步骤,有效去除杂质,提高钢的质量。

该工艺还可以利用废钢资源,实现循环利用,对环保具有重要意义。

然而,电弧炉氧化法炼钢也面临能耗高、设备投资大的挑战,需要不断优化工艺流程,降低生产成本。

四、个人观点与理解电弧炉氧化法炼钢是一种技术含量较高的工艺,对操作者的经验和技能要求较高。

碱性电弧炉炼钢工艺流程

碱性电弧炉炼钢工艺流程

碱性电弧炉炼钢工艺流程碱性电弧炉炼钢工艺流程碱性电弧炉氧化法炼钢工艺过程主要包括原材料准备、补炉、配料及装料、熔化期、氧化期、还原期及出钢等7个阶段。

一、原材料准备废钢是电弧炉炼钢的主要材料,废钢质量的好坏直接影响钢冶的质量、成本和生产率,因此,对废钢质量有如下几点要求。

1)废钢表面应清洁少锈,因废钢中沾有的泥沙等杂物会降低炉料的导电性能,延长熔化时间,还会影响氧化期去鳞效果及侵蚀炉衬。

废钢锈蚀严重或沾有油污时还会降低钢和合金元素的收得率,并增加钢中的含氢量。

2)废钢中不得混有铅、锡、砷、锌和铜等有色金属。

铅的密度大,熔点低,不溶于钢液,易沉积在炉底缝隙中造成漏钢事故;锡、砷和铜易引起钢的热脆。

3)废钢中不得混有密封容器,以及易燃、易爆物和有毒物,以保证安全生产。

4)废钢化学成分应明确,且需按成分分类存放,硫、磷含量不宜过高。

5)废钢外形尺寸不能过大(截面积不宜超过300mm×300mm,最大长度不宜超过350mm)。

二、补炉一般情况下,每炼完一炉钢后,在装料前要进行补炉,其目的是修补炉底和被侵蚀的渣线及被破坏的部位,以维持正常的炉体形状,从而保证冶炼的正常进行和安全生产,补炉的要点如下:1)出钢后立即检查炉衬,需填补炉底时,应先将炉底残渣全部扒出,然后进行填补。

补炉的原则是高温、快补、薄补,维护炉膛原状。

2)补炉料要提前半个小时混合均匀,补炉后放下电极烘烤30min,若补镁砂量较大,应酌情延长烘烤时间。

三、配料及装料配料是电炉炼钢工艺中不可缺少的组成部分,配料是否合理关系到炼钢工能否按照工艺要求正常地进行冶炼操作。

合理的配料能缩短冶炼时间。

配料时应注意以下几点:一是必须正确地进行配料计算和准确地称量炉料装入量;二是炉料的大小要按比例搭配,以达到好装、快速熔化的目的;三是各类炉料应根据钢液的质量要求和冶炼方法搭配使用;四是配料成分必须符合工艺要求。

装料前应先在炉底铺上一层石灰,其重量约为炉料重量的2,,以便提前造好熔化渣,有利于早期去磷,减少钢液吸气和加速升温。

电弧炉炼钢

电弧炉炼钢

钢液重量(t)=钢铁料+铁合金+铁矿石×46% -熔损(3~5%钢铁料)
矿石被还原进入钢液的铁:约占46%
2. 配料内容
(1) 铁合金
a. 尽量采用价格便宜的高碳铁合金
b. 磷、硫含量要低
碱性电炉ηS约为80%, 高级优质钢[S
= 0.02% 100%-80%
0.1%
(2) 配碳 电弧炉中配碳的原因:
(2)炉体系统
a.炉体倾动机构 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。 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
(4)电弧功率辐射
正柱电弧:可看作是一个高温点状热源
热辐射:
q
P点 cos 4r 2
KW/m2
阳极区、阴极区:看成面状热源
热辐射:q
P面
cos1 r 2
c os 2
KW/m2。
(5)熔池直接吸收的电弧功率
1 2
0.2Ph
1 2
0.2Ph
1 2
0.8Ph
Ph—电弧功率 ε—炉渣黑度,取0.5
烟尘对人有害:CO、SO2、粉尘 。
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 a.炉顶罩: 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. 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。

电弧炉炼钢类型和特点

电弧炉炼钢类型和特点

2.电弧柱中气体电离的原因 ⑴ 阴极斑点的热电子发射。 ⑵ 电场电离。 ⑶ 热电离。 3.消电离的两种形式 ⑴ 扩散。 ⑵ 复合。
二.交流电弧特性
1.交流电弧的不连续性 2.炼钢炉中电弧 ⑴ 在熔化期,电弧长度较小(<10~20mm),电
弧不断地从一块炉料跳向另一块炉料,因而电弧 电压和电流的波形无规则地剧烈变动。
3.炉盖的形状和尺寸 ❖ 关键尺寸:拱高。
二.电弧炉炉衬
❖ 由炉底、炉壁和炉盖三部分组成。 1.炉底结构 ❖ 绝热层:是炉底的最下层,其作用是减少
通过炉底的热损失。 ❖ 保护层:其作用是保证熔池部分的坚固性,
防止漏钢。 ❖ 工作层:直接与钢液和炉渣接触,热负荷
高,化学侵蚀严重,机械冲刷激烈。
2.炉壁结构
❖ 结构:主要由硬铜母线(铜排)、软电缆 和炉顶水冷铜管三部分组成。
❖ 影响:电炉电效率;功率因素;三相电功 率平衡。
第二章 电弧炉炉体构造与炉衬 §2—1 电弧炉炉体构造
一.炉壳 二.炉门 三.出钢口与流钢槽 四.炉盖圈 五.电极密封圈
§2—2 炉型尺寸与炉衬
一.电弧炉炉型尺寸 1.熔池的形状与尺寸 ❖ 熔池是指电弧炉渣线以下部分的空间。
§1—2 电弧炉的主电路及主电路上 的电器设备
一.电弧炉的主电路
❖ 由高压电缆线至电极的电路称为电弧炉的 主电路。
1.主电路组成
❖ 隔离开关、高压断路器、电抗器、电炉变 压器、低压短网等。
2.主电路作用 ❖ 从高压电网取得高压电能,转变为低电压、
大电流输送到电极。
二.主电路上的电器设备
1.隔离开关
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)。

电弧炉炼钢技术发展我之见

电弧炉炼钢技术发展我之见
我国重点矿山大部分是五、六十年代建成的,经长期开采 ,已进入中后期。地方矿山是我国铁矿业的主力军,但受资源 和技术条件限制,生产规模小,产能也难大幅度增加。2004年 ,全国生产铁矿石31010万吨(同比增长约22.5%)。
未来我国矿石资源形势十分严峻,国内矿山产量只能支撑 1亿吨左右生铁的需要。预计今后每年需要进口铁矿石量将超过 3亿吨。
CO 2.50 kg CO2 152.48 kg SO2 0.08 kg
NOx 0.55 kg
1t 钢
10.475 GJ/t 钢 155.61 kg/t 钢 522.58 kg/万元
19
输入物料(1t粗钢)
矿石-钢铁联合企业
铁矿石 1500kg
炼焦煤 610kg
燃料煤 60kg
块矿
150kg
熔剂
200kg
矿石-钢铁联合企业
蒸汽 5.2GJ(177.5kgce)

3.4GJ(116.1kgce)
煤焦油 0.9GJ(30.7kgce)

0.3GJ(10.2kgce)
Σ=
9.8GJ(334.6kgce)
废钢-小钢厂
净能耗 BF/BOF是EAF的2.4倍 总能耗 BF/BOF是EAF的3.4倍
24
3.超高功率电弧炉炼钢电气运行技术
96907.2 106888.2 113569.6
22233.6 27291.1 35324
74673.6 79597.1 78245.6
66996.9 73564.9 79885.2
21366.7 26831 34473.2
45630.2 46733.9 45412
124054.4 42102.4 81952 87995 41364.1 46630.9

电弧炉炼钢

电弧炉炼钢

精选ppt
6
3.碱性及酸性电弧炉
第1章 电弧炉炼钢
碱性电弧炉
酸性电弧炉
炉衬材料 MgO、CaCO3
SiO2
造渣材料 以石灰为主
以石英砂为主
特点
可有效去除有害杂质 元素P、S等,可冶炼 高级优质钢
无法去除P、S等有害杂 质,造长渣,不易散热, 保温效果好,钢水流动性 好,夹杂为酸性渣,对钢 性能有优良作用。故一般 铸造厂选酸性渣
5.2.2新车间
150t、100t地磅各一套;30t(22000)、50t(32000) EBT高功率电弧炉各1台;40t(9000)、60t(14000)LF (VD)5工位精炼炉各1台,真空机械泵2套;VC铸锭坑6 座,VC罐车2台,天车24台,最大起重200t,天车轨面高 度24m,厂房面积约4.8wm2。检验设备有美国LECO公司 氧氮氢联合分析仪和ThermoARL3400直读光谱仪 。
这几个阶段组成
① 扒补炉:快补落衬
② 装料:大小中料
③ 熔化期:穿井 大电压,小电流;熔化 大电压,大电流;末期 小电压,大电 流加吹氧。
④ 氧化期:操作加矿或吹氧或矿氧结合 目标:终点C满足要求,P低于规格一 半,温度高于出钢温度20℃,任务去气 体夹杂。
⑤ 还原期:任务调成分,S高于规格一半, 温度满足出钢要求,目标去[O]。
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24
第2章 电弧炉设备
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第2章 电弧炉设备
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1.电弧炉机械设备
第2章 电弧炉设备
1.2电炉炉体 炉体是电弧炉最主要的装置,它用来熔化和进行各
种冶金反应。电弧炉炉体由金属构件和耐火材料砌筑成的 炉衬两部分组成。炉体的金属构件包括炉壳、炉门、出钢 口、炉盖圈和电极密封圈。炉壳是用钢板焊接成的,其上 部有加固圈。大炉子上部往往做双层的,中间同冷却水。 供门供观察炉内情况及扒渣、取样、加料等操作,炉门口 平时用炉门掩盖。炉门一般通水冷却。小型电炉的炉门盖 需人工启闭,大炉子用压缩空气或油压机等启闭。
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电弧炉炼钢【本章学习要点】本章学习电炉炼钢的配料计算,装料方法及操作,电炉熔化期、氧化期、还原期的任务及其操作,出钢操作等。

电炉炼钢,主要是指电弧炉炼钢,是目前国内外生产特殊钢的主要方法。

目前,世界上90%以上的电炉钢是电弧炉生产的,还有少量电炉钢是由感应炉、电渣炉等生产的。

通常所说的电弧炉,是指碱性电弧炉。

电弧炉主要是利用电极与炉料之间放电产生电弧发出的热量来炼钢。

其优点是:(1)热效率高,废气带走的热量相对较少,其热效率可达65%以上。

(2)温度高,电弧区温度高达3000℃以上,可以快速熔化各种炉料。

(3)温度容易调整和控制,可以满足冶炼不同钢种的要求。

(4)炉内气氛可以控制,可去磷、硫,还可脱氧。

(5)设备简单,占地少,投资省。

第一节冶炼方法的分类根据炉料的入炉状态分,有热装和冷装两种。

热装没有熔化期,冶炼时间短,生产率高,但需转炉或其他形式的混铁炉配合;冷装主要使用固体钢铁料或海绵铁等。

根据冶炼过程中的造渣次数分,有单渣法和双渣法。

根据冶炼过程中用氧与不用氧来分,有氧化法和不氧化法。

氧化法多采用双渣冶炼,但也有采用单渣冶炼的,如电炉钢的快速冶炼,而不氧化法均采用单渣冶炼。

此外,还有返回吹氧法。

根据氧化期供氧方式的不同,有矿石氧化法、氧气氧化法和矿、氧综合氧化法及氩氧混吹法。

冶炼方法的确定主要取决于炉料的组成以及对成品钢的质量要求,下面我们扼要介绍几种冶炼方法:(1)氧化法。

氧化法冶炼的特点是有氧化期,在冶炼过程中采用氧化剂用来氧化钢液中的Si、Mn、P等超规格的元素及其他杂质。

因此,该法虽是采用粗料却能冶炼出高级优质钢,所以应用极为广泛。

缺点是冶炼时间长,易氧化元素烧损大。

(2)不氧化法。

不氧化法冶炼的特点是没有氧化期,一般全用精料,如本钢种或类似本钢种返回废钢以及软钢等,要求磷及其他杂质含量越低越好,配入的合金元素含量应进入或接近于成品钢规格的中限或下限。

不氧化法冶炼可回收大量贵重合金元素和缩短冶炼时间。

在缺少本钢种或类似本钢种返回废钢时,炉料中可配入铁合金,这种冶炼方法又叫做装入法,用“入”字表示,多用于冶炼高合金钢等钢种上。

不氧化法冶炼如果不采取其他有效措施相配合,则成品钢中的氢、氮含量容易偏高。

为了消除这种缺点,从而出现了返回吹氧法。

(3)返回吹氧法。

返回吹氧法简称返吹法,用“返”字表示。

该法主要使用返回废钢并在冶炼过程中用氧气进行稍许的氧化沸腾,既可有利于回收贵重的合金元素,又能降低钢中氢、氮及其他杂质的含量。

因此,该法多用于冶炼铬镍钨或铬镍不锈钢等钢种。

(4)氩氧混吹法。

炉料全熔后,按比例将混合好的氩、氧气体从炉门或从炉底吹入,即相当于一台电炉又带一台AOD精炼炉。

该法主要用于不锈钢的冶炼上,特点是铬的回收率高,成本低,操作灵活简便,且钢的质量好。

第二节配料配料的首要任务是保证冶炼的顺利进行。

科学的配料既要准确,又要合理地使用钢铁料,同时还要确保缩短冶炼时间、节约合金材料并降低金属及其他辅助材料的消耗。

一、对配料的基本要求1.准确配料一般是根据冶炼的钢种、设备条件、现有的原材料和不同的冶炼方法进行配料。

配料的准确性包括炉料重量及配料成分两个方面。

配料重量不准,容易导致冶炼过程化学成分控制不当或造成钢锭缺支短尺废品,也可能出现过量的注余增加消耗。

炉料化学成分配得不准,会给冶炼操作带来极大的困难,严重时将使冶炼无法进行。

以氧化法冶炼为例,如配碳量过高,会增加矿石用量或延长用氧时间;配碳量过低,熔清后势必进行增碳;配入不氧化元素的含量如果高于冶炼钢种的规格,需加入其他金属料撤掉多余的含量或进行改钢处理,既延长了冶炼时间,降低了炉衬的使用寿命,增加了各种原材料的消耗,又影响钢的质量,如果配得过高而又无其他钢种可更改时,只有终止冶炼。

为了杜绝以上情况的发生,配料前掌握有关钢铁料及铁合金的化学成分是十分必要的。

实际上,影响配料准确性的因素较多,除与计划、计算及计量有关外,还与收得率、炉体情况、钢铁料及铁合金的科学管理、装料工和炼钢工的操作水平等有关。

2.钢铁料的使用原则钢铁料的使用原则主要应考虑冶炼方法、装料方法、钢种的化学成分以及产品对质量的要求等。

根据冶炼方法的不同特点使用钢铁料,钢铁料的化学成分必须符合冶炼钢种的需要。

氧化法有较好的脱磷、去气、除夹杂的能力,应多使用普通的粗料;返吹法和不氧化法因脱磷、去气、除夹杂能力不强,但能回收贵重的合金元素,所以应尽量使用优质的返回精料。

由于对轴承钢、曲轴钢以及高标准的结构钢等的质量与使用性能要求较高,无论采用何种方法冶炼,最好多用一些精料。

此外,在配料时,还应预先掌握钢铁料的块度和单位体积重量。

一般炉料中应配入大块料30%~40%、中块料40%~50%、小块料或轻薄铁15%~25%。

当然,料源不好或采用炉外精炼时,轻薄杂铁也可多配。

人工装料时,钢铁料的块度及重量必须与炉门的尺寸和人力相适应,轻薄料也不宜过多,以免延长装料时间。

炉顶机械装料时,由于采用机械设备且能充分利用熔炼室空间,可使用较大的重料及较多的轻薄料。

表l2-1常见钢种的密度系数二、配料计算公式1.炉料成分的配定原则配料过程中,炉料化学成分的配定主要考虑钢种规格成分、冶炼方法、元素特性及工艺的具体要求等。

具体为:(1)碳的配定。

炉料中碳的配定主要考虑钢种规格成分、熔化期碳的烧损及氧化期的脱碳量,还应考虑还原期补加合金和造渣制度对钢液的增碳。

熔化期碳元素的烧损与助熔方式有关,可根据实际生产的具体条件,总结固有规律,一般波动在0.60%左右。

氧化期的脱碳量应根据工艺的具体要求而定,对于新炉时的第一炉,脱碳量应大于0.40%。

不氧化法碳的配定应保证全熔碳位于钢种规格要求的下限附近。

(2)硅的配定。

在一般情况下,氧化法冶炼钢铁料的硅主要是由生铁和废钢带入,全熔后的硅不应大于0.30%,以免延缓熔池的沸腾时间。

返吹法冶炼为了提高合金元素的收得率,根据工艺要求可配入硅废钢或硅铁,但也不宜超过1.0%以上,对于特殊情况也可不配。

(3)锰的配定。

用氧化法冶炼的钢种,如锰的规格含量较高,配料时一般不予以考虑;如锰的规格含量较低,配料时应严格控制,尽量避免炼钢工进行脱锰操作。

对于一些用途重要的钢种,为了使钢中的非金属夹杂物能够充分上浮,熔清后钢液中的锰含量不应低于0.20%,但也不宜过高,以免影响熔池的沸腾及脱磷。

由于不氧化法或返吹法冶炼脱锰操作困难,因此配锰量不得超过钢种规格的中限。

高速钢中锰影响钢的晶粒度,配入量应越低越好。

(4)铬的配定。

用氧化法冶炼的钢种,钢中的铬含量应尽可能的低。

冶炼高铬钢时,配铬量不氧化法按出钢量的中下限控制,返吹法则低于下限。

(5)镍、钼元素的配定。

钢中镍、钼含量较高时,镍、钼含量按钢种规格的中下限配入,并同炉料一起装炉。

冶炼无镍钢时,钢铁料中的镍含量应低于该钢种规定的残余成分。

高速钢中的镍对硬度有害无利,因此要求残余含量越低越好。

(6)钨的配定。

钨是弱还原剂,在钢的冶炼过程中,因用氧方式的不同而有不同的损失。

矿石法冶炼,任何钢种均不人为配钨,且要求残余钨越低越好。

不氧化法和返吹法冶炼时,应按钢种规格含量的中下限配入,并同炉料一起装炉。

许多钨钢中的钼在成分上可代替部分钨,配料过程中应严加注意。

(7)刷锅钢种炉料成分的配定原则。

在电炉炼钢车间,在冶炼含Cr、Ni、M0、W或Mn 等高合金钢结束后,接着需冶炼l~2炉含同种元素含量相应较低的合金钢,对上一炉使用的炉衬和钢包进行清洗,这样的钢种被称为刷锅钢种。

刷锅钢种如采用返吹法冶炼,被刷元素的含量应低于该钢种规格下限的0.20%~0.50%;如用氧化法冶炼,被刷元素的含量还要低一些。

另外,出钢温度越高的钢种,被刷元素的含量应配得越低。

(8)磷、硫的配定。

除磷、硫钢外,一般钢中的磷、硫含量均是配得越低越好,但顾及钢铁料的实际情况,在配料过程中,磷、硫含量的配定小于工艺或规程要求所允许的值即可。

(9)铝、钛的配定。

在电炉钢冶炼中,除镍基合金外,铝、钛元素的烧损均较大,因此无论采用何种方法冶炼,一般都不人为配入。

(10)铜的配定。

在钢的冶炼过程中,铜无法去除,且钢中的铜在氧化气氛中加热时存在着选择性的氧化,影响钢的热加工质量,因此一般钢中的铜含量应配得越低越好,而铜钢中的铜多随用随加。

2.配料计算公式出钢量出钢量=产量+汤道量+中注管钢量+注余量产量=标准钢锭(钢坯)单重×支数×相对密度系数汤道量=标准汤道单重×根数×相对密度系数中注管钢量=标准中注管单重×根数×相对密度系数注余量是浇注帽口充填后的剩余钢水量,一般为出钢量的0.5%~l.5%。

对于容量小、浇注盘数多、生产小锭时,取上限值;反之取下限值。

配料过程中,不可不考虑钢的相对密度系数。

装入量炉料综合收得率是根据炉料中杂质和元素烧损的总量而确定的,烧损越大,配比越高,综合收得率越低。

炉料综合收得率=∑各种钢铁料配料比×各种钢铁料收得率+∑各种铁合金加入比例×各种铁合金收得率钢铁料的收得率一般分为三级。

一级钢铁料的收得率按98%考虑,主要包括返回废钢、软钢、平钢、洗炉钢、锻头、生铁以及中间合余料等,这级钢铁料表面无锈或少锈。

二级钢铁料的收得率按94%考虑,主要包括低质钢、铁路建筑废器材、弹簧钢、车轮等。

三级钢铁料的收得率波动较大,一般按85%~90%考虑,主要包括轻薄杂铁、链板、渣钢铁等,这级钢铁料表面锈蚀严重,灰尘杂质较多。

对于新炉衬(第一炉),因镁质耐火材料吸附铁的能力较强,钢铁料的收得率更低,一般还需多配装入量的l%左右。

配料量配料量=装入量—铁合金总补加量—矿石进铁量矿石进铁量=矿石加入量×矿石含铁量×铁的收得率矿石的加入量一般按出钢量的4%算,如果铁合金的总补加量较大,需在出钢量中扣除铁合金的总补加量,然后再计算矿石进铁量。

矿石中的铁含量约为50%~60%,铁的收得率按80%考虑,非氧化法冶炼因不用矿石,故无此项。

各种材料配料量各种材料配料量=配料量×各种材料配料比三、配料计算举例例1 用矿石氧化法冶炼38CrMoAl钢,浇注一盘3.2t钢锭6支,每根汤道重20kg,中注管钢重l20kg,注余重l50kg,其他已知条件如下:炉中残余锰量为0.10%,残余铬量为0.15%,残余钼量为0.01%。

控制规格成分:C0.38%、Mn0.45%、Crl.55%、M00.20%、Al0.90%。

铬铁含铬量为65%,收得率为96%;锰铁含锰量为60%,收得率为98%;钼铁含钼量为70%,收得率为98%;铝锭含铝量为98%,收得率为75%。

C生为4.00%,C返为0.30%,C杂为0.10%,炉料综合收得率为96%,38CrMoAl的相对密度系数为0.9872,矿石的铁含量为60%。

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