电炉炼钢工艺课件
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电弧炉炼钢—课件
第2章 电弧炉设备
2.电弧炉电气设备
电弧炉使用的是三相交流电。 通常电流沿架空高压线输入变 电所的配电装置，再沿高压电 缆经配电装置输入电炉变压器。 电炉变压器将高压电转化为低 压电流通向电极，在电极和炉 料之间产生电弧。由高压电缆 至电极的电路成为电弧炉的主 电路。电弧炉冶炼所需的电能 就是通过主电路输入炉内的。 电弧炉的主电路如图右所示。 主电路由隔离开关、高压断路 器、电抗器、电炉变压器及低 压短网等几部分组成。
第2章 电弧炉设备
2.电弧炉电气设备
2.2.3送电操作
送电操作包括： （1）首先启动电炉变压器冷却系统（即开启冷却油泵和通风机）； （2）接通低压控制电流及可控硅系统电流（或启动电机放大机）； （3）打铃通知炉前操作人员； （4）高压装置送电，先合上隔离开关，后合上高压断路器，注意 断路器指示灯需由绿灯变为红灯； （5）将转换开关在“自动”位置，观察仪表是否正常。
第2章 电弧炉设备
1.电弧炉机械设备
1.3.2电极升降装置：齿条传动、钢丝绳传动、液压传动 1.3.3倾动机构：液压倾动 1.3.4炉顶装料系统：炉体开出式和炉盖旋转式 1.3.5炉盖提开及旋转 1.3.6炉料罐：简式料槽、链条底板式料罐、上合式料罐 1.3.7水冷装置：电极夹持器、炉盖、炉门框、炉体，出水 ≤45℃ 1.3.8除尘装置：炉内除尘和炉外除尘。 屋顶排烟罩 整体式封闭罩 1.3.9炉顶加料装置 侧吸罩和炉盖罩 1.3.10电动送样装置 除尘器一般选则滤袋 除尘器加脉冲装置 1.3.11碳氧枪 1.3.12出钢车
5.4.1钢种：见《钢号手册》 5.4.2常用钢种 ① 铸钢：ZG230-450, ZG270-500, ZG20SiMn, ZG35CrMo, ZG06Cr13Ni4Mo，ZG0Cr18Ni9Ti。 ② 碳素及优质合金结构钢：Q195，Q235，35，45 ③ 合金钢：35CrMo，42CrMo，17Cr2Ni2Mo，16Mn，J20 CrNi2Mo，1Cr18Ni9Ti，5CrMnMo，5CrNiMo ④ 辊类用钢：70Cr3(Ni)Mo，9Cr2Mo，H13（4Cr5MoV1Si） Cr5，Cr3
电弧炉炼钢课件PPT
五、电炉工艺流程图
第一章．电弧炉的电器设备 §1—1 电弧概念与交流电弧特性
一.电弧基础 电弧炉热源—电弧：决定炉内热工状况和 设备的电器特性。
1.电弧是一种气体放电现象。在两电极间加 上一定的电压，就能自行放电。放电时两 电极间的气体被电离，出现大量带电质 点—自由电子和正离子，电极间出现导电 通道，电流密度达KA∕cm2，气体达几千摄 氏度。
⑶ 石墨的电阻系数和温度变动的相依关系较复杂。 在1400℃下的电阻系数和室温下的相同，而金属 的电阻系数却总是随温度升高而增大的。
⑷ 石墨的导热性能好而热膨胀系数较低，使石墨抗 热震性能较好，降低了电极中的热应力。
⑸ 在石墨表面温度大于400℃后会和氧气结合。氧 化量与气体中的氧含量、气体流速和暴露时间有 关。在温度大于600℃后，氧化过程激烈。
主要内容
❖ 电炉炼钢及其发展 ❖ 电弧炉的电器设备 ❖ 电弧炉炉体构造与炉衬 ❖ 电弧炉炼钢原材料 ❖ 碱性电弧炉冶炼工艺 ❖ 超高功率电弧炉和直流电弧炉 ❖ 典型钢种冶炼 ❖ 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。
P1—单位时间的热损失，即熔化期内的平均电能损失。 采用钢渣混出的方法，或先出大部分渣再出钢。
(FeO)+ Ca = (CaO) + [Fe]
二.装料 由炉底、炉壁和炉盖三部分组成。
5～4ml∕100g，氮降低到0. （2）停泵、破空，软吹氩大于3分钟；
1.装料前的炉料计算 由于自动功率调节器的作用，电极始终要与炉料保持一定距离，所以电极随着炉料的熔化而不断下降。
⑵ 当有炉渣形成后，电弧增长并变得稳定些，电弧 被炉渣包围的部分越大时，电弧电压和电流的波 形越接近于正弦形。
电炉炼钢资料课件
优化三
加强生产过程中的能源管 理和资源回收利用，降低 能耗和资源消耗，实现绿 色生产。
01
电炉炼钢的未来展 望
新技术的研究与应用
总结词
随着科技的不断发展，电炉炼钢新技术的研究与应用将为行业带来更多创新和突破。
详细描述
目前，新型电炉炼钢技术的研究正在不断深入，如高效电弧炉炼钢技术、真空炼钢技术等。这些技术 的应用将有助于提高电炉炼钢的效率和产品质量，降低能耗和污染物排放，推动行业可持续发展。
问题三
电炉炼钢过程中出现成分控制不准确，导致产品 质量不稳定。
对策三
加强原材料质量控制，优化配料方案和冶炼工艺参数， 提高成分控制精度。
实际生产中的优化与改进
优化一
采用先进的自动化控制系 统，实现电炉炼钢过程的 智能化控制，提高生产效 率和产品质量。
优化二
研发新型耐火材料和电极 材料，提高电炉设备的耐 久性和稳定性，降低生产 成本。
处理，减少对大气的污染收集和处理，确保废水达到排 放标准，避免对水体造成污染。
固体废弃物处理
对电炉炼钢过程中产生的固体废 弃物进行分类处理，可回收的废 弃物进行回收再利用，不可回收
的废弃物进行安全处置。
节能技术
高效电炉
智能控制
采用先进的电炉技术和材料，提高电 炉的热效率和能源利用率，降低能源 消耗。
详细描述
还原与精炼是电炉炼钢的关键环节，通过向钢液中加入还原 剂和精炼剂，如硅铁、锰铁、铝等，可对钢液进行脱氧、脱 硫、去除非金属夹杂物等处理。这些处理有助于提高钢液的 纯净度和质量稳定性。
出钢与浇注
总结词
将精炼后的钢液浇注入钢锭模或连铸机中，形成钢锭或连铸坯，并进行后续加工。
详细描述
电炉炼钢操作方法及冶炼工艺共73页PPT资料
电炉装料情况
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。
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 碱度和氧化性等有关；而在吹氧时Ｃ氧化10%～ 30%、Fe氧化2%～3%。
3）提前造渣
槽出钢电炉炉衬情况
EBT电炉炉衬情况
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。
目前，在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。
1）炉料熔化过程及供电
装料完毕即可通电熔化。炉料熔化过程图， 基本可分为四个阶段（期），即点弧、穿井、主 熔化及熔末升温。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
•点（起）弧期
从送电起弧至电极端部下降到深度为d电极为 点弧期。
此期电流不稳定，电弧在炉顶附近燃烧辐射， 二次电压越高，电弧越长，对炉顶辐射越厉害， 并且热量损失也越多。
为保护炉顶，在炉上部布一些轻薄料，以便 让电极快速进入料中，减少电弧对炉顶的辐射。
钢铁冶金概论(之五)电炉炼钢.pptx
4
2.直流电炉的发展
交流电弧炉的缺点： 1）稳定性差、噪音大、功率因素低、引起电
网闪烁； 2）三相负荷不均匀，形成热点，造成耐火材
料损失严重。 因此，随着大功率闸管技术发展，重新
开始直流电弧炉的研究。
5
2.直流电炉的发展
••第交直一流流阶电电段弧弧：炉炉的的缺优点点：： •• 11））稳实对定验电性直网差流冲、电击噪弧小音炉，大的无、建需功造动率（态因7补0素~充8低0装年、置代引；）起； •第电2二）网阶石闪段墨烁：电；极消耗低，是交流的1/2； ••••第2材 新3耗 4回）三））料开低收大三中阶耐冶损始5周型相小段因0材炼失直期工%负型：此与严流周；短业荷电，金重电期。支不弧随。弧属短流均炉着炉消，电匀的大的耗熔弧，建功研低化炉形造率究，时的成（闸。环间建热8管境0短造点年技污1（，代术0染9~造中发02小年成0期展，%代耐），，投）火；重电资
结构与操作：
钢板焊接成圆桶形， 以蛤式最广泛。料罐无料 和开门钢绳放松时底门自 行关闭。料罐靠炉料重量 将底门自动关闭，开门钢 绳拉动后底门打开。
36
⑵高位料仓
电炉及其炉后处 理的辅助材料主要由 地下受料仓、皮带运 输机、炉顶料仓及其 振动给料机、称量斗、 投料斗组成。
炉顶料仓20~25 个,装入CaO、CaF2、 C等。上料通过液位计 发出指令由地下料仓 输送。
加料冶炼时靠机 械设备维持炉子在水 平位置；
出钢和流渣时实现 炉体倾动。
28
⑶炉 盖
水冷炉盖：
用于关闭电炉， 由钢结构框架和管式 冷却盘组成；
炉盖提升：
通过四点连接件 与提升炉盖的悬臂梁 相连，通过电动卷扬 或液压缸带动连杆机 构提升卢盖。
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⑷电极升降装置
2.直流电炉的发展
交流电弧炉的缺点： 1）稳定性差、噪音大、功率因素低、引起电
网闪烁； 2）三相负荷不均匀，形成热点，造成耐火材
料损失严重。 因此，随着大功率闸管技术发展，重新
开始直流电弧炉的研究。
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2.直流电炉的发展
••第交直一流流阶电电段弧弧：炉炉的的缺优点点：： •• 11））稳实对定验电性直网差流冲、电击噪弧小音炉，大的无、建需功造动率（态因7补0素~充8低0装年、置代引；）起； •第电2二）网阶石闪段墨烁：电；极消耗低，是交流的1/2； ••••第2材 新3耗 4回）三））料开低收大三中阶耐冶损始5周型相小段因0材炼失直期工%负型：此与严流周；短业荷电，金重电期。支不弧随。弧属短流均炉着炉消，电匀的大的耗熔弧，建功研低化炉形造率究，时的成（闸。环间建热8管境0短造点年技污1（，代术0染9~造中发02小年成0期展，%代耐），，投）火；重电资
结构与操作：
钢板焊接成圆桶形， 以蛤式最广泛。料罐无料 和开门钢绳放松时底门自 行关闭。料罐靠炉料重量 将底门自动关闭，开门钢 绳拉动后底门打开。
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⑵高位料仓
电炉及其炉后处 理的辅助材料主要由 地下受料仓、皮带运 输机、炉顶料仓及其 振动给料机、称量斗、 投料斗组成。
炉顶料仓20~25 个,装入CaO、CaF2、 C等。上料通过液位计 发出指令由地下料仓 输送。
加料冶炼时靠机 械设备维持炉子在水 平位置；
出钢和流渣时实现 炉体倾动。
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⑶炉 盖
水冷炉盖：
用于关闭电炉， 由钢结构框架和管式 冷却盘组成；
炉盖提升：
通过四点连接件 与提升炉盖的悬臂梁 相连，通过电动卷扬 或液压缸带动连杆机 构提升卢盖。
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⑷电极升降装置
电炉炼钢-PPT课件
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4.4.1 补炉
影响炉衬寿命的主要因素：有炉衬的种类、性质 和质量；高温电弧辐射和熔渣的化学侵蚀；吹氧 与钢液、炉渣等的机械冲刷以及装料的冲击。 补炉部位： 炉衬损坏的主要部位是炉壁渣线，出 钢口，炉门两侧。 补炉方法：补炉方法可分为人工投补和机械喷补 补炉的原则是：高温、快补、薄补。 补炉材料：碱性电炉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。
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水冷炉盖
主要用来关闭电炉。水冷炉盖由钢结构框架和 管式冷却盘组成，此结构同时支撑管式抽气弯 管，冷却盘由位于外径的供水管供水。炉盖中 心孔设一个锥形套环用来放置带孔的耐火材料 圈，电极穿过此孔做升降运动。 炉盖提升通过四点连接件与提升炉盖的悬梁相 连，通过电动卷扬机或液压缸带动连杆机构提 升炉盖。
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4.4.5 还原
还原期的主要任务
脱氧至要求（wO为0.003-0.008%）； 脱硫至一定值； 调整钢液成分，进行合金化； 调整钢液温度。
其中：脱氧是核心，温度是条件，造渣是保证。
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还原操作
电炉常用综合脱氧法，其还原操作以脱氧为核心。 当钢液的温度、磷和碳含量符合要求，扒渣量超 过95％； 加Fe-Mn、Fe-Si块等预脱氧（沉淀脱氧）； 加石灰、萤石、火砖块，造稀薄渣； 还原，加碳粉、Fe-Si粉等脱氧（扩散脱氧）， 分3～5批，7～10min／批； 搅拌，取样、测温； 调整成分，加Al或Ca-Si块等终脱氧（沉淀脱 氧）； 出钢
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水冷炉盖
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电极横臂升降装置
电炉炼钢操作方法及冶炼工艺73页PPT
第五章 电炉炼钢冶炼工艺
第一节 电炉冶炼操作方法 第二节 冶炼工艺
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第一节 电炉冶炼操作方法
操作方法一般是按造渣工艺特点来划分的，有单渣 氧化法、单渣还原法、双渣还原法与双渣氧化法，目前普 遍采用后两种。
1）双渣还原法 又称返回吹氧法，其特点是冶炼过程中有较短的 氧化期（≤10min），造氧化渣，又造还原渣，能吹氧脱 碳，去气、夹杂。但由于该种方法脱磷较难，故要求炉料 应由含低磷的返回废钢组成。 由于它采取了小脱碳量、短氧化期，不但能去除 有害元素，还可以回收返回废钢中大量的合金元素。因此， 此法适合冶炼不锈钢、高速钢等含Cr、W高的钢种。
电炉装料情况
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。
为什么？脱磷反应与脱磷条件：
脱磷反应与脱磷条件：
脱磷反应：
2［P］＋5(FeO)＋4(CaO)＝(4CaO·P2O5)＋5 ［Fe］, △H＜0
分析：反应是在渣-钢界面上进行，是放热反 应。
脱磷反应的条件：
高碱度，造高碱度渣，增加渣中氧化钙； 高氧化性，造高氧化性渣，增加渣中氧化铁；
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。
第一节 电炉冶炼操作方法 第二节 冶炼工艺
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第一节 电炉冶炼操作方法
操作方法一般是按造渣工艺特点来划分的，有单渣 氧化法、单渣还原法、双渣还原法与双渣氧化法，目前普 遍采用后两种。
1）双渣还原法 又称返回吹氧法，其特点是冶炼过程中有较短的 氧化期（≤10min），造氧化渣，又造还原渣，能吹氧脱 碳，去气、夹杂。但由于该种方法脱磷较难，故要求炉料 应由含低磷的返回废钢组成。 由于它采取了小脱碳量、短氧化期，不但能去除 有害元素，还可以回收返回废钢中大量的合金元素。因此， 此法适合冶炼不锈钢、高速钢等含Cr、W高的钢种。
电炉装料情况
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。
为什么？脱磷反应与脱磷条件：
脱磷反应与脱磷条件：
脱磷反应：
2［P］＋5(FeO)＋4(CaO)＝(4CaO·P2O5)＋5 ［Fe］, △H＜0
分析：反应是在渣-钢界面上进行，是放热反 应。
脱磷反应的条件：
高碱度，造高碱度渣，增加渣中氧化钙； 高氧化性，造高氧化性渣，增加渣中氧化铁；
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。
电炉炼钢冶炼工艺课件
废钢的质量和成分对钢的质量和产量具有重要影响， 因此需对废钢进行分类和质量检验。
合金元素
合金元素是用于改善钢的性能 和品质的重要原料。
常见的合金元素包括硅、锰、 铬、镍、钨等，根据不同的用 途和工艺要求，加入适量的合 金元素可以提高钢的强度、韧 性、耐腐蚀性等性能。
合金元素的加入量和配比对钢 的性能和产量具有重要影响， 需经过精确的计算和控制。
溶剂与熔剂
01
溶剂与熔剂是用于调节熔融钢液的化学成分和物理性质的重要 原料。
02
常见的溶剂与熔剂包括石灰石、白云石、萤石等，可起到造渣
、脱硫、去磷等作用，以改善钢液的纯净度和质量。
溶剂与熔剂的加入量和配比需经过精确的计算和控制，以确保
03
钢液的化学成分和物理性质符合要求。
燃料与燃气
燃料与燃气是用于提供热能，维 持电炉炼钢冶炼过程所需温度的
电炉炼钢冶炼工艺课件
目
CONTENCT
录
• 电炉炼钢冶炼工艺概述 • 电炉炼钢冶炼工艺流程 • 电炉炼钢冶炼设备 • 电炉炼钢冶炼原料与燃料 • 电炉炼钢冶炼环境保护与节能减排 • 电炉炼钢冶炼质量控制与检测
01
电炉炼钢冶炼工艺概述
定义与特点
95% 85% 75% 50% 45%
0 10 20 30 40 5
03
电炉炼钢冶炼设备
电弧炉
总结词
利用电弧产生的高温熔化炉料进行炼钢的设备。
详细描述
电弧炉是电炉炼钢的主要设备之一，其工作原理是利用电极与炉料之间的电弧产生的高温来熔化炉料 。根据电极数量和供电方式的不同，电弧炉可分为三相电弧炉和单相电弧炉。
感应炉
总结词
利用电磁感应原理产生高温熔化炉料的设备。
合金元素
合金元素是用于改善钢的性能 和品质的重要原料。
常见的合金元素包括硅、锰、 铬、镍、钨等，根据不同的用 途和工艺要求，加入适量的合 金元素可以提高钢的强度、韧 性、耐腐蚀性等性能。
合金元素的加入量和配比对钢 的性能和产量具有重要影响， 需经过精确的计算和控制。
溶剂与熔剂
01
溶剂与熔剂是用于调节熔融钢液的化学成分和物理性质的重要 原料。
02
常见的溶剂与熔剂包括石灰石、白云石、萤石等，可起到造渣
、脱硫、去磷等作用，以改善钢液的纯净度和质量。
溶剂与熔剂的加入量和配比需经过精确的计算和控制，以确保
03
钢液的化学成分和物理性质符合要求。
燃料与燃气
燃料与燃气是用于提供热能，维 持电炉炼钢冶炼过程所需温度的
电炉炼钢冶炼工艺课件
目
CONTENCT
录
• 电炉炼钢冶炼工艺概述 • 电炉炼钢冶炼工艺流程 • 电炉炼钢冶炼设备 • 电炉炼钢冶炼原料与燃料 • 电炉炼钢冶炼环境保护与节能减排 • 电炉炼钢冶炼质量控制与检测
01
电炉炼钢冶炼工艺概述
定义与特点
95% 85% 75% 50% 45%
0 10 20 30 40 5
03
电炉炼钢冶炼设备
电弧炉
总结词
利用电弧产生的高温熔化炉料进行炼钢的设备。
详细描述
电弧炉是电炉炼钢的主要设备之一，其工作原理是利用电极与炉料之间的电弧产生的高温来熔化炉料 。根据电极数量和供电方式的不同，电弧炉可分为三相电弧炉和单相电弧炉。
感应炉
总结词
利用电磁感应原理产生高温熔化炉料的设备。
(冶金概论课件)CH5电炉炼钢
03 电炉炼钢设备
电弧炉的构造与工作原理
总结词
了解电弧炉的基本构造和工作原理对于掌握电炉炼钢技术至 关重要。
详细描述
电弧炉主要由炉体、炉盖、电极、埋弧装置、炉门等部分组 成。工作原理是通过电极产生电弧，利用电弧的高温熔化炉 料，形成钢液，经过精炼后得到高质量的钢水。
钢包与钢液的转运设备
总结词
钢包和钢液的转运设备是电炉炼钢流程中的重要环节，对提高生产效率和产品质 量具有重要意义。
特点
熔化速度快，熔池温 度高，生产效率高。
生产成本低，能源利 用率高，环保性能好。
适用于生产高合金钢、 不锈钢等特殊钢种。
电炉炼钢的工艺流程
配料与装料
根据生产计划和要求， 将铁矿石、生铁、废钢 等原料按照一定比例装
入电炉中。
熔化与氧化
通电加热，使原料熔化， 同时通过加入氧化剂进 行氧化反应，去除杂质。
安全生产规定
制定并执行安全生产规章制度，确保电 炉炼钢过程中的安全操作，防止事故发 生。
VS
应急处理措施
建立应急预案，对突发事故进行及时处理 ，保障员工生命安全和设备安全。
环境保护法规与执行情况
环境保护法规
遵守国家和地方环境保护法规，控制电炉炼 钢过程中的污染物排放，保护环境。
执行情况
定期进行环保设施的维护和检查，确保其正 常运行；对污染物进行治理和处置，达到排 放标准。
06 电炉炼钢质量与安全
电炉炼钢的质量标准与检测方法
质量标准
电炉炼钢的钢材应符合国家相关质量标准，如GB/T 14981-2009《热轧钢板和钢带的 尺寸、外形、重量及允许偏差》等。
检测方法
采用化学分析、金相检验、物理性能测试等手段对电炉炼钢的钢材进行质量检测，确保 其性能符合要求。
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仅就电炉炼钢工序而言，废钢是基本原料，废钢原料需
进行鉴别、分类管理和打包、剪切等预处理。
当前电炉炼钢使用废钢原料的最大问题是金属残留元素
，主要是残留的Ni，Cr，Mo等合金元素和Cu，Sn，Bi， Sd，Pb等有害元素。它们在电炉炼钢过程中尚无有效方 法去除，残留在钢材中造成种种危害，并在废钢循环再 利用过程中不断积累。
炉门人工吹氧 从1根氧管到3根氧管； 炉门吹氧机械手 强化供氧及安全生产； 炉壁氧燃枪(可加二次燃烧) 辅助能量; EBT氧枪 解决偏心炉的冷区及成分均匀； 炉壁氧气碳粉喷吹模块 可伸入式及固定式； 炉壁及烟道的二次燃烧氧枪
利用余热、能量极限利用
电炉供氧示意图
北京科大电炉炼钢用氧 专利技术内容
1990年后，电炉炼钢技术取得了重大进展。炼钢
技术的进步主要进步集中在电炉炼钢领域。
世界电炉生产迅速发展动力
社会废钢积累的增长，环境压力。 低生产成本的经济刺激，廉价废钢及廉价电力。 对提高劳动生产率的追求。采用废钢作原料的电
弧炉工艺，流程短，生产率高，全员劳动生产率 高达2700~4000 t /（人·a），几乎是高炉—转 炉流程的3~4倍。
碳化铁(Fe3C)：技术问题，不能大量生产
5 电炉冶炼工艺
传统冶炼工艺(三段工艺) 熔化期、氧化期、还原期
现代冶炼工艺(二段工艺) 熔化期、氧化期、加炉外处理； 或称熔氧脱磷期、脱碳升温期
操作步骤：补炉、装料（配料）、熔化期、 氧化期、精炼(或还原期)、出钢
5.1 补 炉
电炉补炉工作量是很大的，补炉的重点是： ①渣线(渣的浸蚀)； ②靠电极(最容易跑钢的地方)；电弧的辐射； 补炉用大铲或喷枪。
消除偏弧；减少 对电网冲击
提高功率因数， 减轻对电网干扰
降低闪烁和谐波
合理电气工作点 动态选择、保证 合理供电制度执 行 解决电弧炉供电 三相不平衡问题 ，减少对电网冲 击
普通功率与超高功率电弧炉工作点
配电操作
冶炼阶段根据工艺要求输入的功率是不相同的
，在各个阶段调节输入功率大小，电功率的调 节称为配电操作。
电炉炼钢的其它优势
我国钢铁行业2010年能耗构成的预测值， 矿石
经高炉/转炉流程而成粗钢的单位能耗高于 600kgce/t，其中氧气转炉炼钢工序能耗仅为
10kgce/t，主要能耗是高炉和炼焦工序。
铁前系统烧结、炼焦和高炉炼铁是能耗大户，也
是污染环境的大户。
相比之下，废钢经电炉熔炼所生产的粗钢吨钢能
目前采用的对策主要有：①加强废钢管理；②在废钢预
加工过程中挑选或分离；③冶炼过程配加其他铁源，稀 释残留元素的浓度。
其它金属料
冷生铁：配碳、稀释残留元素、渣量增加 直接还原铁：粒状直接还原铁（DRI）和块状热
压块（HBI）
铁水：配加10％的热铁水，带入的物理热约为
25kwh/t-steel，化学热约25kwh/t-steel，（而 氧耗6～7m3/t-steel）
电炉炉门多功能吹氧装置 电炉炉壁氧燃助熔及二次燃烧氧枪 电炉炉壁及EBT氧枪 电炉炉顶氧枪 电炉炉壁氧气及碳粉喷吹模块（集束氧枪） 电炉泡沫渣技术 电炉用氧诊断－－电炉用氧模块化控制技术
在吹氧条件下，熔池中 各元素氧化1kg 时所产生的理论热值
电炉用氧模块化控制技术
在电炉采用多种供氧方式以后，如何做到炉内 均衡供氧是非常重要的。 目的：1、控制吨钢耗氧；
现代电弧炉炼钢使用的其它原料还有：除冷生铁
外，直接还原铁（DRI，HBI）、热铁水、碳化铁 等；
电弧炉炼钢的原料构成对其工艺、装备、指标等
有决定性影响；
不同原料结构下的生产过程是不可比的。或者说
只有原料结构相当的情况下才是可比较的。
废钢
电炉炼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 。
电气设备
变压器 电抗器 短网 隔离开关及高压断路器 电极升降自动调节装置
3 电炉炼钢的能量来源
电能 化学能。包括炉料带来的
物理热及氧化带来的化学热 、外来输入的燃料。
传统电炉总能量平衡
现代电炉总能量平衡(装铁水)
3.1 供 电
供电技术发展
直流电弧炉 消除炉衬热点问题，减少电极 消耗，搅拌熔池
高阻抗电弧 利用泡沫渣埋弧操作、提高变
炉
压器水平，降低电极消耗
无功功率静 止式动态补 偿
冶炼过程计 算机自动化 控制
智能电弧炉
消除或减弱电弧炉冶炼冶炼中电 负荷造成的电压波动与谐波对电 网的危害
按冶金模型、热模型进行最佳 配料、电热平衡、最佳控制功 率等计算，实现控制、管理、 决策 利用人工智能，具有三相意识 ，也可进行电弧炉综合控制
电炉炼钢工艺课件
2020年4月29日星期三
1 电炉炼钢工艺的发展历程
1905年第一台5吨工业炼钢电炉建成
（德国人R.Linberg）
1936年德国制造了可炉盖旋转的炼钢电炉 1936年美国建成了当时最大的100吨炼钢电炉 1964年美国碳化物公司(W.E.Schwabe)和西
北钢铁线材公司(C.G>Robinson)提出电炉超高 功率概念(Ultra High Power简称UHP)，电炉 工业开始走向辉煌。开始与转炉竞争。
配电操作分：送电、停电、调换电压、调节
电流及电气பைடு நூலகம்备的监护。
配电分手动及自动调节，好的配电制度对缩短
冶炼时间及降低电耗是非常重要的。
供电时间确定
1. C 吨钢电耗，kWh/t 2. W 钢水总重，t 3. P电炉变压器容量，kV.A 4. 变压器利用率， 5. 非通电时间，min
3.2 供 氧
耗仅为270kgce/t，而污染的产生及其治理更远 优于高炉/转炉流程。
世界粗钢产量增长情况
世界钢产量预测
电弧炉技术的发展
2 电炉炼钢主体设备介绍
机械设备
炉壳、炉门、出钢槽或偏心炉底出钢、炉盖
，分水冷和耐材
电极夹持器、电极升降装置 炉盖提升旋转机构、炉体旋转或开出 排烟除尘装置 炉顶加料装置
2、提高金属收得率； 3、解决除尘冷却装置及电极等氧化。 控制方式： 1、结合热平衡及物料平衡； 2、结合原有炉次的供氧曲线； 3、根据冶炼状况，分解不同供氧方式的供氧量； 4、检测冶炼过程炉气成分的变化，调整供氧量。
4 电炉炼钢的原料
传统的电弧炉炼钢是全废钢工艺以冷废钢为主
，配加10％左右的生铁块；
进行鉴别、分类管理和打包、剪切等预处理。
当前电炉炼钢使用废钢原料的最大问题是金属残留元素
，主要是残留的Ni，Cr，Mo等合金元素和Cu，Sn，Bi， Sd，Pb等有害元素。它们在电炉炼钢过程中尚无有效方 法去除，残留在钢材中造成种种危害，并在废钢循环再 利用过程中不断积累。
炉门人工吹氧 从1根氧管到3根氧管； 炉门吹氧机械手 强化供氧及安全生产； 炉壁氧燃枪(可加二次燃烧) 辅助能量; EBT氧枪 解决偏心炉的冷区及成分均匀； 炉壁氧气碳粉喷吹模块 可伸入式及固定式； 炉壁及烟道的二次燃烧氧枪
利用余热、能量极限利用
电炉供氧示意图
北京科大电炉炼钢用氧 专利技术内容
1990年后，电炉炼钢技术取得了重大进展。炼钢
技术的进步主要进步集中在电炉炼钢领域。
世界电炉生产迅速发展动力
社会废钢积累的增长，环境压力。 低生产成本的经济刺激，廉价废钢及廉价电力。 对提高劳动生产率的追求。采用废钢作原料的电
弧炉工艺，流程短，生产率高，全员劳动生产率 高达2700~4000 t /（人·a），几乎是高炉—转 炉流程的3~4倍。
碳化铁(Fe3C)：技术问题，不能大量生产
5 电炉冶炼工艺
传统冶炼工艺(三段工艺) 熔化期、氧化期、还原期
现代冶炼工艺(二段工艺) 熔化期、氧化期、加炉外处理； 或称熔氧脱磷期、脱碳升温期
操作步骤：补炉、装料（配料）、熔化期、 氧化期、精炼(或还原期)、出钢
5.1 补 炉
电炉补炉工作量是很大的，补炉的重点是： ①渣线(渣的浸蚀)； ②靠电极(最容易跑钢的地方)；电弧的辐射； 补炉用大铲或喷枪。
消除偏弧；减少 对电网冲击
提高功率因数， 减轻对电网干扰
降低闪烁和谐波
合理电气工作点 动态选择、保证 合理供电制度执 行 解决电弧炉供电 三相不平衡问题 ，减少对电网冲 击
普通功率与超高功率电弧炉工作点
配电操作
冶炼阶段根据工艺要求输入的功率是不相同的
，在各个阶段调节输入功率大小，电功率的调 节称为配电操作。
电炉炼钢的其它优势
我国钢铁行业2010年能耗构成的预测值， 矿石
经高炉/转炉流程而成粗钢的单位能耗高于 600kgce/t，其中氧气转炉炼钢工序能耗仅为
10kgce/t，主要能耗是高炉和炼焦工序。
铁前系统烧结、炼焦和高炉炼铁是能耗大户，也
是污染环境的大户。
相比之下，废钢经电炉熔炼所生产的粗钢吨钢能
目前采用的对策主要有：①加强废钢管理；②在废钢预
加工过程中挑选或分离；③冶炼过程配加其他铁源，稀 释残留元素的浓度。
其它金属料
冷生铁：配碳、稀释残留元素、渣量增加 直接还原铁：粒状直接还原铁（DRI）和块状热
压块（HBI）
铁水：配加10％的热铁水，带入的物理热约为
25kwh/t-steel，化学热约25kwh/t-steel，（而 氧耗6～7m3/t-steel）
电炉炉门多功能吹氧装置 电炉炉壁氧燃助熔及二次燃烧氧枪 电炉炉壁及EBT氧枪 电炉炉顶氧枪 电炉炉壁氧气及碳粉喷吹模块（集束氧枪） 电炉泡沫渣技术 电炉用氧诊断－－电炉用氧模块化控制技术
在吹氧条件下，熔池中 各元素氧化1kg 时所产生的理论热值
电炉用氧模块化控制技术
在电炉采用多种供氧方式以后，如何做到炉内 均衡供氧是非常重要的。 目的：1、控制吨钢耗氧；
现代电弧炉炼钢使用的其它原料还有：除冷生铁
外，直接还原铁（DRI，HBI）、热铁水、碳化铁 等；
电弧炉炼钢的原料构成对其工艺、装备、指标等
有决定性影响；
不同原料结构下的生产过程是不可比的。或者说
只有原料结构相当的情况下才是可比较的。
废钢
电炉炼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 。
电气设备
变压器 电抗器 短网 隔离开关及高压断路器 电极升降自动调节装置
3 电炉炼钢的能量来源
电能 化学能。包括炉料带来的
物理热及氧化带来的化学热 、外来输入的燃料。
传统电炉总能量平衡
现代电炉总能量平衡(装铁水)
3.1 供 电
供电技术发展
直流电弧炉 消除炉衬热点问题，减少电极 消耗，搅拌熔池
高阻抗电弧 利用泡沫渣埋弧操作、提高变
炉
压器水平，降低电极消耗
无功功率静 止式动态补 偿
冶炼过程计 算机自动化 控制
智能电弧炉
消除或减弱电弧炉冶炼冶炼中电 负荷造成的电压波动与谐波对电 网的危害
按冶金模型、热模型进行最佳 配料、电热平衡、最佳控制功 率等计算，实现控制、管理、 决策 利用人工智能，具有三相意识 ，也可进行电弧炉综合控制
电炉炼钢工艺课件
2020年4月29日星期三
1 电炉炼钢工艺的发展历程
1905年第一台5吨工业炼钢电炉建成
（德国人R.Linberg）
1936年德国制造了可炉盖旋转的炼钢电炉 1936年美国建成了当时最大的100吨炼钢电炉 1964年美国碳化物公司(W.E.Schwabe)和西
北钢铁线材公司(C.G>Robinson)提出电炉超高 功率概念(Ultra High Power简称UHP)，电炉 工业开始走向辉煌。开始与转炉竞争。
配电操作分：送电、停电、调换电压、调节
电流及电气பைடு நூலகம்备的监护。
配电分手动及自动调节，好的配电制度对缩短
冶炼时间及降低电耗是非常重要的。
供电时间确定
1. C 吨钢电耗，kWh/t 2. W 钢水总重，t 3. P电炉变压器容量，kV.A 4. 变压器利用率， 5. 非通电时间，min
3.2 供 氧
耗仅为270kgce/t，而污染的产生及其治理更远 优于高炉/转炉流程。
世界粗钢产量增长情况
世界钢产量预测
电弧炉技术的发展
2 电炉炼钢主体设备介绍
机械设备
炉壳、炉门、出钢槽或偏心炉底出钢、炉盖
，分水冷和耐材
电极夹持器、电极升降装置 炉盖提升旋转机构、炉体旋转或开出 排烟除尘装置 炉顶加料装置
2、提高金属收得率； 3、解决除尘冷却装置及电极等氧化。 控制方式： 1、结合热平衡及物料平衡； 2、结合原有炉次的供氧曲线； 3、根据冶炼状况，分解不同供氧方式的供氧量； 4、检测冶炼过程炉气成分的变化，调整供氧量。
4 电炉炼钢的原料
传统的电弧炉炼钢是全废钢工艺以冷废钢为主
，配加10％左右的生铁块；