电弧炉炼钢—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。
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。
21
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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22
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
电炉炼钢课件(典型钢种冶炼)
（5）采用”EAF+LF+VD“三联式炼钢工艺时，须继 续电极加热，当温度在1600－1620℃，即可以吊 包至真空位；
LF取的第二个成品样 表（1-6）
元素
C
Mn
Si
Cr
P
S
Ni
Cu
0.00 GCr15Si 0.97 0.96 0.46 1.35 Mn 8
0.013
0.03
0.02
5.VD真空
3.4 氧化期
（1）氧化温度在1580℃以上，不准带料氧化； （2）采用氧气、矿石综合脱氧； （3） 保证脱碳量在0.30-0.45%，脱碳速度 ≥0.01%/min； （4）从加矿脱碳到化渣时间不少于30分钟，确保在 高温下氧化脱碳沸腾激烈、持续，在熔池各部位 均匀进行； （5）纯沸腾时间保持7-10min，并调节锰至0.25%； （6）扒渣条件：[c]在0.80%左右，[p]≤0.010%，温 度：1580-1600℃。
3.轴承钢冶炼工艺
（以GCr15SiMn为例，总钢水量以32t计）
GCr15SiMn钢中化学成分（%）
表（1-3）
项目
C
Mn
Si
0.450.65
Cr
1.30/ 1.65
S
≤0.02
P
≤0.027
Ni
≤0.30
Cu
≤0.25
GCr15Si 0.95/1. 0.90/ Mn 05 1.20
3.1 冶炼前准备。
第二篇 电弧炉炼钢
加渣料 、 吹氧、流渣
流渣
吹氧脱碳
测温
扒渣
插铝
加还原剂1
加还原剂2
取 样 分 析
1）炉料熔化过程及供电
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。
第四章 电炉炼钢(EAF (Electric arc furnace )steelmaking) 冶金概论PPT
当钢液的温度、磷、碳等符合要求，扒除氧化 渣、造稀薄渣进入还原期。
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22
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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) 第四章 电炉炼钢(EAF steelmaking (Electric arc furnace )
2
3
电炉类型
/21:27:45
4
电炉炉型
电弧炉近于球形体，从减少散热表面积出发，以 球形为最好。现代电弧炉炉体中部是圆桶形，炉 底为弧形，炉顶为拱形。
作为发热体，电极端部的三电弧位于炉内中心部 位。 三电 极分布在 等边三角 形顶点上。
高压断路器：它的作用是使高压电路在负载下接通或 断开，并作为保护开关在电气设备发生故障时，自动 切断高压电路。
电抗器：串联在变压器高压侧，其作用是增加电路中 感抗，以达到稳定电弧和限制短路电流的目的。
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14
电气设备的作用
变压器：电弧炉的主要电气设备，其作用使降 低输入电压（一般为200～527V），产生大 的电流（几千到几万安培），供给电弧炉。
熔化期的主要任务是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。
熔化期的操作主要是合理供电，及时吹氧，提前 造渣。
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20
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21
4.4.4 氧化
氧化期的主要任务是：
➢ 造渣脱磷到要求（wP＜0.02％）； ➢ 脱碳（C-O）至规格下限； ➢ 去气、去夹杂（利用C-O反应）； ➢ 提高钢液温度。
电炉炼钢培训讲义(ppt 41页)
电炉炼钢
主讲:冶金工程系 吴国玺(教授)
1
主要内容
一 电弧炉发展概况 二 电弧炉车间生产模拟 三 电弧炉生产工艺 四 冶炼基本原理 五 电炉炼钢设备
2
一 电弧炉发展概况
1.电炉发展概况 2.直流电炉的发展
3
1.电炉发展概况
电弧炉炼钢至今有百年历史，最先使用 的当三要耗矿材展下使步直、低电相用时石流，，“开随棒电至，于弧交很，电 短发材着弧上上高炉流耗难使了流用超炉世世＜直程合为电之提钢已高纪流纪4”金直弧可供1。成9功电6可钢流 炉以大000K为及弧年与和电利功，年W短二代炉“特弧用率并代h流/次，技长殊炉废整长后t，程精冶术流钢钢流期，，电的炼炼，程，较占电由首极主周、截”由低据源于先消体期连止相于成主炉，采耗设缩铸目抗速本导容因用2备短技前衡.度的地的此吹0。k至术。，慢生位扩出氧g1的左并大产、大现。代h右发逐型以线了能，主替，
25
2.机械设备
⑴炉 体 ⑵炉体倾动装置 ⑶炉 盖 ⑷电极升降装置
26
⑴炉
体
炉 壳：
钢板结构件,分段式,圆桶形.上 部水冷炉壁,下部圆柱和平底焊接结 构;内衬为耐火材料,炉底 450~600mm镁砖永久层,镁砂打结 工作层;
炉 门：
开在炉壳前方,一组水冷钢管 组成,电机带动链条实现炉门开关;
12
供氧制度
目的: 熔化期供氧切割炉料、
助熔、化渣，氧化精炼期 脱C、升温、搅拌熔池； 方式：
自 耗 氧 枪 、 水 冷 C-O 喷枪、炉门供氧； 制度：
自耗氧枪流量 4000~5000Nm3/h ， 压 力 10-12bar ， C-O 喷 枪 流 量 6000~8000Nm3/h，压力12bar
数量：
每6个脉冲整流单 元配置一台数百微亨 的直流电抗器。
主讲:冶金工程系 吴国玺(教授)
1
主要内容
一 电弧炉发展概况 二 电弧炉车间生产模拟 三 电弧炉生产工艺 四 冶炼基本原理 五 电炉炼钢设备
2
一 电弧炉发展概况
1.电炉发展概况 2.直流电炉的发展
3
1.电炉发展概况
电弧炉炼钢至今有百年历史，最先使用 的当三要耗矿材展下使步直、低电相用时石流，，“开随棒电至，于弧交很，电 短发材着弧上上高炉流耗难使了流用超炉世世＜直程合为电之提钢已高纪流纪4”金直弧可供1。成9功电6可钢流 炉以大000K为及弧年与和电利功，年W短二代炉“特弧用率并代h流/次，技长殊炉废整长后t，程精冶术流钢钢流期，，电的炼炼，程，较占电由首极主周、截”由低据源于先消体期连止相于成主炉，采耗设缩铸目抗速本导容因用2备短技前衡.度的地的此吹0。k至术。，慢生位扩出氧g1的左并大产、大现。代h右发逐型以线了能，主替，
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2.机械设备
⑴炉 体 ⑵炉体倾动装置 ⑶炉 盖 ⑷电极升降装置
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⑴炉
体
炉 壳：
钢板结构件,分段式,圆桶形.上 部水冷炉壁,下部圆柱和平底焊接结 构;内衬为耐火材料,炉底 450~600mm镁砖永久层,镁砂打结 工作层;
炉 门：
开在炉壳前方,一组水冷钢管 组成,电机带动链条实现炉门开关;
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供氧制度
目的: 熔化期供氧切割炉料、
助熔、化渣，氧化精炼期 脱C、升温、搅拌熔池； 方式：
自 耗 氧 枪 、 水 冷 C-O 喷枪、炉门供氧； 制度：
自耗氧枪流量 4000~5000Nm3/h ， 压 力 10-12bar ， C-O 喷 枪 流 量 6000~8000Nm3/h，压力12bar
数量：
每6个脉冲整流单 元配置一台数百微亨 的直流电抗器。
(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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第2章 电弧炉设备
1.电弧炉机械设备
出钢槽连在炉壳上，外部用钢板焊接成，内部砌筑 耐材供出钢用。炉盖四周是一个用钢板焊接成的环形 构件即炉盖圈，里面大多通水冷却。炉盖是耐材砌成 的圆拱形，上面有三个呈正三角形对称布置的电极孔， 在电极孔和电极之间设有电极密封圈。电极密封圈是 用钢板做成的环形，里面通水冷却。 炉体金属构件 1.2.1炉壳：形状，钢板厚16-30mm，作用是砌筑耐 材，盛钢水 1.2.2炉门：由炉门盖、炉门框、炉门升降机构组成。 作用是加附料，观察炉内情况。
第1章 电弧炉炼钢
5.中冶陕压铸钢车间介绍
5.2主要设备组成
5.2.1老车间 3t（2700）、5t（3200）电弧炉各一台，15t（2400） 精炼炉一台，新砂旧砂砂处理各1套，混砂机3台，3.3×3 ×6热处理炉1台，4×4×8喷丸室1套，天车11台，最大 起重32t，总面积约6000m2。 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）L F（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 。
第1章 电弧炉炼钢
1. 概述
直流电弧炉
1.2 电炉分类
单臂电弧炉 转炉型 酸性电弧炉 高频感应电炉 碱性电弧炉 工频感应电炉 出钢槽电弧炉
电弧炉炼钢
感应电炉炼钢 电渣炉炼钢
中频感应电炉 偏心底出钢电弧炉 单臂电渣炉 真空炉
双臂电渣炉 气体保护电渣炉
第1章 电弧炉炼钢
2. 特点
2.1 电弧炉炼钢优、缺点
5.5.3影响经济指标的因素 a) 生产工艺：合理性、适应性、节约性， 符合客户要求 b) 质量等级 c) 大宗原材料：质量、价格、消耗 d) 设备：性能、正常工作率 e) 职工：领导的作用；管理者的业务水 平及个人素养；普通员工的业务水平 及个人素养。
操作水平
设备
材料质量 职工责任 维修时机 维修水平 维修与作业 的配合
技术人员对经济指标的影响占80%以上
公司的管理方式：精髓“严、细、实”
第2章 电弧炉设备
第二章 电弧炉设备
电弧炉设备由机械设备及电气设备组成。 1.电弧炉机械设备
1.1电弧炉构造 电弧炉主要机械设备由炉体金属构件，电极夹持器，电极 升降装置，炉体倾动装置，炉盖提升装置和旋转装置组成。
第2章 电弧炉设备
电炉炼钢
铸钢车间：王耀琨
Байду номын сангаас
目录
1. 电弧炉炼钢 2. 电弧炉设备 3. 大宗原材料及耐火材料
4. 炼钢工艺
5. 浇注工艺
6. 钢的缺陷及检验
第1章 电弧炉炼钢
1. 概述
1.1 炼钢分类
转炉炼钢
以铁水为主要原料，高效节能， 多用于钢铁企业
平炉炼钢
效率低，基本淘汰
电炉炼钢
以废钢为主料，操作灵活，可间 歇生产，多用于特钢、重机行业
第1章 电弧炉炼钢
5.中冶陕压铸钢车间介绍
5.1机构及人员组成
5.1.1车间人员：总共约330余人，协议工约70人，其中技术 人员约20人。正高工1人，高级工程师2人，工程师5人， 其余为助理工程师（公司有铸造方面高级工程师2人， 工程师3人） 5.1.2组织机构：有4个职能组：行政经营组，计调组，化验 室，技术组。八个工段：冶炼工段、浇注工段、冶浇工 段、造型工段、清理工段、造清工段、天车工段、老车 间天车工段。
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1章 电弧炉炼钢
5.中冶陕压铸钢车间介绍
5.5.2能耗 ① 5t电炉电耗约660度/t钢，电极消耗7kg/t ② 50t电炉电耗约500度/t钢，电极消耗约4kg/t ③ 30t电炉电耗约530度/t钢 ④ 老车间砂耗约1.7t/吨件 ⑤ 新车间砂耗 约1.1t/吨件
第1章 电弧炉炼钢
5.中冶陕压铸钢车间介绍
第2章 电弧炉设备
2.电弧炉电气设备
2.2配电操作 电弧炉炼钢在各个冶炼阶段根据工艺要求输入的功 率是不相同的，因此在各个冶炼阶段要不断地调节输 入的功率，这种电功率的调节工作称为配电。 电弧炉的配电操作主要有：送电、停电、调换电压、 调节电流及电气设备的监视与维护。配电操作对电炉 的正常工作，对缩短冶炼时间及降低电耗都有着重要 作用。 2.2.1电炉操纵台（配电盘） 电炉操纵台是电弧炉的电气控制设备，主要有下列电气组 成： （1）测量仪表，包括每相电弧的电流表和电压表、每相 电极升降电动机的电流表、电压表和三相电度表等。
第2章 电弧炉设备
1.电弧炉机械设备
1.2.3出钢槽及偏心底出钢 出钢槽钢渣混出 偏心底叫无渣出钢 夹头：不锈钢或铜 1.2.4炉盖 横臂;一般采用铜 分：水冷炉盖及水冷炉盖圈 钢复合导电横臂 砖砌或整体式炉盖 夹紧放松：采用碟 1.3电极夹持器及电极升降装置 簧式结构 1.3.1电极夹持器 1.3.1.1作用：加紧或放松电极，把电流传到电极上。 1.3.1.2组成：由夹头、横臂及加紧放松机构组成。
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
第1章 电弧炉炼钢
5.中冶陕压铸钢车间介绍
5.3产能
年生产钢水约15wt，铸件1.2wt，钢锭约12wt。最大钢 锭115t，最小锭0.637t。最大铸件毛重约240t（目前干到 226t），C最低可达≤0.06%，P ≤0.010%，S ≤0.005
第1章 电弧炉炼钢
5.中冶陕压铸钢车间介绍
5.4生产品种
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1章 电弧炉炼钢
4.碱性电弧炉炼钢过程
碱性电弧炉冶炼方法 4.1氧化法 4.2不氧化法 4.3返回吹氧法 4.4单渣法 4.5NR法（No-reduction Period）
第1章 电弧炉炼钢
4.碱性电弧炉炼钢过程
4.1氧化法
氧化法由
① ② ③ ④ 扒补炉：快补落衬 装料：大小中料 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。 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。 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]。 优缺点：优点是炼钢质量良好，可用 廉价废钢；缺点是炉料中合金元素因 氧化而损失
第2章 电弧炉设备
2.电弧炉电气设备
2.2.2通电前的准备 通电前的准备工作包括：
（1）值班电工对主要电气设备检查就绪，并确认系统完好； （2）高压开关装置（隔离开关和高压断路器）均在断开位置； （3）电炉变压器调压开关和电抗器开关应在所需位置； （4）可控硅系统转换开关应处于“手动”位置； （5）通电前电弧炉上和变压器下不许有人工作； （6）通电前电极必须离开炉料。
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
优点
加热温度高
缺点
温度控制精确
热效率高 可冶炼各种类型钢种， 成分易控制 投资少，占地面积小 操作简便，可间歇性生产 电极加热，热量传送不均
第1章 电弧炉炼钢
2. 特点
2.2 电弧炉炼钢品质高低
炼钢品质高低 由低等到高等钢： 感应炉钢——电弧炉钢——精炼炉钢——真空处理钢 ——双真空处理钢——电渣炉钢——真空电渣炉钢
第1章 电弧炉炼钢
3.碱性及酸性电弧炉
碱性电弧炉
炉衬材料
造渣材料
酸性电弧炉
SiO2
以石英砂为主
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
MgO、CaCO3
以石灰为主
特点