电弧炉炼钢工艺简介和控制技术
电弧炉炼钢的原理和工艺的详细过程
电弧炉炼钢的原理和工艺的详细过程最佳答案工艺一般都是老三期干法可分为熔化期氧化期还原期原理:电炉练刚.电炉练钢是利用电能来作热源进行冶炼.常用的电路有电弧炉和感应炉两种,而电弧炉练钢占电炉练钢产量的决大部分.一般所说电炉就是指电弧炉.电炉可全部用废钢做为金属原料,可冶炼力学性能和化学成分要求严格的钢,如特殊工具钢,航空用钢和不锈刚等.电炉按所有的炉衬分为酸性和碱性两种.目前主要用碱性电炉,这种炉子可以有效地祛除钢中的硫,这是其他练钢方法所及的.随着世界钢铁生产的发展,电炉钢的比例不断提高,目前占世界钢产量的30%左右,尤其以电路-连铸-连扎为特点的电炉短流程工艺的确立,使电炉钢得到了很大的发展.世界上近年来发展的新型电炉主要有超功率电炉,直流电路,双壳电炉,坚炉电炉等.随着炉外精练工艺的发展,电炉作为初练炉的功能更加突出.电炉-精练炉的联合超作,使电炉的冶炼周期大大缩短,有生产节奏转炉化的趋势,生产效率大大提高.(累啊~~本人就是电炉练钢的本质料全部来源书)电弧炉熔炼(1)电弧炉构造及工作原理电弧炉熔炼是利用石墨电极与铁料(铁液)之间产生电弧所发生的热量来熔化铁料和使铁液进行过热的。
生产上普遍使用的是三相电弧炉,其炉体部分的构造示于图1。
在电弧炉熔炼过程中,当铁料熔清后,进一步地提高温度及调整化学成分的冶炼操作是在熔渣覆盖铁液的条件下进行。
电弧炉依照炉渣和炉衬耐火材料的性质而分为酸性和碱性两种。
碱性电弧炉具有脱硫和脱磷的能力。
(2)弧炉熔炼的优缺点及其应用电弧炉熔炼的优点是熔化固体炉料的能力强,而且铁液是在熔渣覆盖条件下进行过热和调整化学成分的,故在一定程度上能避免铁液吸气和元素的氧化。
这为熔炼低碳铸铁和合金铸铁创造了良好的条件。
电弧炉的缺点是耗电能多,从熔化的角度看不如冲天炉经济,故铸铁生产上常采用冲天一电弧炉双联法熔炼。
由于碱性电弧炉衬耐急冷急热性差,在间歇式熔炼条件下,炉衬寿命短,导致熔炼成本高,故多采用酸性电弧炉与冲天炉相配合。
电炉炼钢方法和工艺讲解
五、电极夹持器
电极夹持器有两个作用,-是向电极输电,二是将电极固 定,并在需要松放电极时能方便灵活地松开。电极夹持器在高 温下工作,并受到大电流通过时产生的电阻热的作用,故要求 夹持器应能牢固地夹住电极,不能因电极的自重而松动或滑动; 接触表面要光滑,与电极之间不能因接触不良而起弧;要有足 够的机械强度,能耐高温、抗氧化;所用材料电阻要小,导电 性好,更换电极要方便等。
电炉炼钢,主要是指电弧炉炼钢,是国内外生产特殊钢的 主要方法。目前,世界上95%以上的电炉钢是由电弧炉生产 的,还有少量是由感应炉、电渣炉等生产的。根据炉衬材料 化学性质不同,电弧炉炼钢有酸性和碱性之分。采用碱性耐 火村料做炉衬,炼钢时造碱性炉渣,这种炉子称为碱性电弧 炉。酸性电炉冶炼对炉料要求很高,由于炼钢时造酸性炉渣, 因而对钢液基本不具备脱硫及脱磷能力,要求炉料中的磷、 硫含量必须很低,致使酸性电弧炉冶炼不能广泛使用,炼钢 电弧炉通常都采用碱性法冶炼,因此本章只讨论碱性电弧炉 的冶炼工艺 。
电弧炉底部倾动机构略图
七、炉顶装料机构
大多数炼钢电弧炉都采用顶装料方式。根据炉盖与炉身的相 对运动不同,装料方式有3种:炉盖旋转式、炉盖开出式和炉身 开出式。无论采用何种方式,装料时均须先将炉顶和电极提升 起来,然后旋转移开,使炉膛完全暴露出来,再用吊车将炉料从上 部装人炉内,装料完毕再将炉顶回复。
目前,几乎所有的钢种都可以用氧化法冶炼,以下主要介 绍氧化法冶统氧化法冶炼工艺是电炉炼钢法的基础。 其操作过程分为:补炉、装料、熔化、氧化、还原与出钢六个 阶段。因主要由熔化、氧化、还原期组成,俗称老三期。
一、补炉
1、影响炉衬寿命的“三要素” ⑴炉衬的种类、性质和质量; ⑵高温电弧辐射和熔渣的化学浸蚀; ⑶吹氧操作与渣、钢等机械冲刷以及装料的冲击。
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。
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。
高功率超高功率电弧炉炼钢技术
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。
电炉冶炼工艺简介
电炉冶炼工艺简介一、分类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。
2)双渣氧化法又称氧化法,它的特点是冶炼过程有正常的氧化期,能脱碳、脱磷,去气、夹杂,对炉料也无特殊要求;还有还原期,可以冶炼高质量钢。
目前,几乎所有的钢种都可以用氧化法冶炼,以下主要介绍氧化法冶炼工艺。
第二节冶炼工艺传统氧化法冶炼工艺是电炉炼钢法的基础。
其操作过程分为:补炉、装料、熔化、氧化、还原与出钢六个阶段。
因主要由熔化、氧化、还原期组成,俗称老三期。
一、补炉1)影响炉衬寿命的“三要素”炉衬的种类、性质和质量;高温电弧辐射和熔渣的化学浸蚀;吹氧操作与渣、钢等机械冲刷以及装料的冲击。
2)补炉部位炉衬各部位的工作条件不同(图5-1、图5-2)损坏情况也不一样。
炉衬损坏的主要部位如下:炉壁渣线受到高温电弧的辐射,渣、钢的化学侵蚀与机械冲刷,以及吹氧操作等损坏严重;渣线热点区尤其2#热点区还受到电弧功率大、偏弧等影响侵蚀严重,该点的损坏程度常常成为换炉的依据;出钢口附近因受渣钢的冲刷也极易减薄;炉门两侧常受急冷急热的作用、流渣的冲刷及操作与工具的碰撞等损坏也比较严重。
图5-1 槽出钢电炉炉衬情况图5-2 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。
电弧炉炼钢工艺简介与控制技术
保护和信号回路
检测计量显示回路
电极升降自动调节回路
电弧炉机械设备供电线路
(电磁电弧搅炉炼拌钢线工艺路简介)和控制技术
高压电源
隔离开关
断路器 变压器一次侧 炉用变压器 变压器二次侧母线
变压器二次侧
测量仪表用变压器 电炉控制盘 电极自动调节器
电弧炉
电极升降机构
主电路接线图 电弧炉炼钢工艺简介和控制技术
穿井期 d极→炉底
主熔化期 熔末升温期
炉底→电 弧暴露
电弧暴露 →全熔
必要条件 保护炉顶 保护炉底 快速熔化 保护炉壁
办
较低电压 较低电流 较大电压 较大电流 最高电压 最大电流 低电压 大电流
法 炉顶布 轻废钢 石灰垫
底
水冷+ 泡沫渣
电弧炉炼钢工艺简介和控制技术
典型的供电曲线
电弧炉炼钢工艺简介和控制技术
还原期→出钢(浇铸成钢锭或钢坯) 优点: 氧化期用加矿或吹氧进行脱C和脱P,使熔池沸腾,可以去除
钢中气体和杂质。 还原期可以脱O、脱S及调整成分和温度。 可得到含P、气体和夹杂物都很低的钢。 可用廉价废钢为原料,适合冶炼[P]高、锈多、[C]较高
的钢铁料,应用最广泛。 缺点: 若炉料中有合金返回料,则其中合金元素氧化烧损较大。
按废钢预热方式
运输机上料 半连续废钢预热 分批熔炼
Comelt Consteel(连续加料) Fuchs(指条式竖炉) ConArc、 ContiArc IHI式双电极直流
运输机上料 连续废钢预热 Mid-shaft EAF 竖炉(竖井在炉顶中央) 连续电弧熔炉炼炼钢工艺简介和控制技术
6.1 电弧炉炼钢技术概述
出钢槽 轨梁 基础
电极夹持器 电极 悬臂式平台 炉盖 炉体 炉门
电炉炼钢原理及工艺
电炉炼钢原理及工艺
电炉炼钢是利用电力作为热源,通过电弧加热的方式,将生铁
或废钢进行熔炼,加入适量的合金元素,最终得到符合特定要求的
钢铁产品的一种炼钢工艺。
电炉炼钢具有能耗低、环保、生产灵活
等优点,因此在现代钢铁工业中得到了广泛应用。
电炉炼钢的原理主要是通过电弧将炉料加热至熔化温度,同时
控制合金元素的加入,最终实现对炉料成分和温度的精确控制,从
而得到符合要求的钢铁产品。
电炉炼钢主要包括三种类型,直接电
弧炉、感应电炉和电渣重熔炉。
不同类型的电炉在原理和工艺上略
有不同,但基本的炼钢原理是相似的。
电炉炼钢的工艺流程一般包括,炉料装入、预热、电弧加热、
合金元素加入、脱氧、脱硫、炉渣处理等环节。
在整个工艺过程中,需要严格控制炉料的成分和温度,合理控制电弧加热的能量,确保
炼钢过程中的各项参数处于合适的范围,从而保证炼钢的质量。
电炉炼钢的原理和工艺虽然相对复杂,但是在实际生产中已经
得到了充分的验证和应用。
随着现代工艺技术的不断进步,电炉炼
钢的工艺也在不断完善和提高。
在炼钢过程中,需要考虑原料的选
择、电弧加热的控制、合金元素的加入、炉渣的处理等诸多因素,以确保最终生产出符合要求的钢铁产品。
总的来说,电炉炼钢是一种先进的炼钢工艺,其原理和工艺流程相对复杂,但是通过合理的控制和优化,可以实现对钢铁产品质量的精确控制。
随着工艺技术的不断进步,电炉炼钢必将在钢铁工业中发挥越来越重要的作用,为钢铁生产的发展做出更大的贡献。
直流电弧炉炼钢技术
直流电弧炉炼钢技术随着工业化进程的发展,钢材作为重要的工业原材料,在各个领域都有着广泛的应用。
而直流电弧炉炼钢技术作为一种高效、环保的钢铁生产方式,逐渐受到人们的关注和青睐。
本文将针对直流电弧炉炼钢技术进行介绍和分析。
直流电弧炉炼钢技术是利用直流电弧作为热源,对金属材料进行熔化和冶炼的过程。
相比于传统的高炉炼钢技术,直流电弧炉炼钢技术具有以下优势:首先,直流电弧炉的能源利用率高,炉温可达到3000℃以上,能够更好地满足现代工业对高温的需求;其次,直流电弧炉的操作灵活性强,可以根据需要调整炉温和冶炼过程,从而获得更高质量的钢材;此外,直流电弧炉炼钢过程中不需要使用煤炭等传统能源,减少了环境污染和能源消耗,符合现代社会对环保和可持续发展的要求。
直流电弧炉炼钢技术的核心是电弧燃烧过程。
在直流电弧炉中,通过电极产生的电弧在炉内形成高温区域,金属料在高温下熔化并进行冶炼。
电弧燃烧过程中,电弧温度高,能量集中,可以快速熔化金属料,同时产生的高温气体能够迅速将炉内杂质和氧化物排出,从而提高钢材的纯度和质量。
直流电弧炉炼钢技术的主要设备包括电弧炉本体、电极、电弧燃烧系统、电力系统和控制系统等。
其中,电弧炉本体是整个炼钢过程中最重要的部分,其结构和材料选择对炼钢效果有着重要影响。
目前,直流电弧炉主要采用水冷壁结构,可以有效地降低炉体温度,延长设备寿命。
电极是产生电弧的关键部件,通常采用碳电极或非碳电极,能够承受高温和高电流的作用。
电弧燃烧系统是调节电弧炉温度和冶炼过程的重要组成部分,通过控制电极间距和电弧电流,可以实现炉温的精确控制。
直流电弧炉炼钢技术可以应用于多种钢材生产过程,包括废钢回收和精炼、合金钢和特殊钢的生产等。
在废钢回收和精炼过程中,直流电弧炉可以将废钢迅速熔化,并通过氧吹等工艺去除杂质和非金属夹杂物,从而得到高质量的再生钢材。
而在合金钢和特殊钢的生产中,直流电弧炉可以通过调整炉温和合金成分,实现对钢材性能的精确控制,满足不同领域对特殊钢材的需求。
电弧炉炼钢工艺(一)
电弧炉炼钢工艺(一)电弧炉炼钢工艺1. 简介•电弧炉炼钢工艺是一种采用电能将废钢材熔化并升温至所需温度的工艺。
•通过电弧炉炼钢,可以有效利用废旧钢材,达到资源循环利用的目的。
2. 工艺流程•原料准备:收集、分类和预处理废旧钢材。
•装料准备:按照一定配比将废旧钢材放入电弧炉中。
•炉内加热:利用电能,通过弧光对废钢材进行加热。
•炉内冶炼:废钢材被熔化并升温至所需温度,同时进行冶炼反应。
•渣化处理:在冶炼过程中,将产生的渣进行处理,以便于分离。
•出炉操作:冶炼结束后将炉中钢液倒出,并进行相关处理。
3. 主要特点•能够高效、快速地熔炼各种废旧钢材,适用范围广。
•操作简便,节约能源消耗。
•可以在较小的空间内进行工艺操作,节约厂房占地面积。
•炉温、炉内状况等参数可实时监测和调节,提高生产效率。
4. 应用领域•电弧炉炼钢广泛应用于废旧钢铁回收、再利用领域,有助于环境保护和资源循环利用。
•适用于生产各种类型的钢材,如不锈钢、合金钢等。
•在建筑、交通、机械制造等行业均有广泛应用。
5. 优势与展望•电弧炉炼钢工艺具有高效、环保、节能等优势,可以有效降低钢铁工业的排放和资源消耗。
•随着技术的不断创新和进步,电弧炉炼钢工艺的效率和质量将进一步提高。
•未来,电弧炉炼钢有望成为钢铁行业的主流工艺,推动钢铁工业的可持续发展。
以上是关于电弧炉炼钢工艺的文章,希望能够为读者提供一些基本了解。
电弧炉炼钢作为一种先进的工艺,将在钢铁行业中发挥重要作用,并为环境保护和资源利用做出贡献。
6. 工艺优化与改进•随着技术的进步和工艺的优化,电弧炉炼钢工艺也不断改进,以提高生产效率和产品质量。
•优化电弧炉设计,增加炉体容积,提高炉内钢液的搅拌效果,减少炉温不均匀性。
•利用先进的电控系统,实现对炉温、电流、电压等参数进行精确调控,减少能源浪费。
•引入氧气供给系统,增加氧气的注入量,提高钢液的燃烧效率,减少废气排放。
•改进废钢材的预处理工艺,提高炉内的装料质量,减少杂质对钢质的影响。
炼钢工艺及操作要点详解(精编).
前言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。
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。
(2)不氧化法。
(3)返回吹氧法。
(4)氩氧混吹法。
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。
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。
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。
电弧炉炼钢工艺流程
电弧炉炼钢工艺流程
《电弧炉炼钢工艺流程》
电弧炉是一种炼钢工艺中常用的设备,它利用电弧能量将废钢材料加热至熔化状态,然后通过冶炼和真空处理等工艺步骤,最终得到理想的钢材产品。
下面将介绍电弧炉炼钢的工艺流程。
首先,废钢材料被送入电弧炉的炉膛内,然后通过电磁感应加热,将废钢加热至熔点以上的温度。
在这个过程中,适量的石灰石和其他熔剂也被添加到炉内,以帮助去除废钢中的杂质和氧化物。
接下来是冶炼过程,熔融的废钢被充分搅拌,并且通过氧枪向熔池中喷吹氧气,以进一步去除废钢中的杂质和氧化物。
此时,钢液的成分和温度也在不断被监测和调整,以确保最终得到理想的钢材成品。
冶炼结束后,真空处理是电弧炉炼钢工艺中的重要环节。
在真空条件下,通过向熔池中喷吹气体,帮助进一步去除钢液中的氧化物和气泡,从而提高钢的纯净度和整体质量。
最后,经过冷却、凝固和成品处理等环节,将炼得的钢液浇铸成理想的钢材产品。
总的来说,电弧炉炼钢工艺流程包括废钢预处理、炉内加热、冶炼、真空处理、成品处理等多个环节,通过这些环节的协同作用,最终得到理想的高质量钢材产品。
电弧炉炼钢工艺流程详细
电弧炉炼钢工艺流程详细
电弧炉炼钢是一种常用的炼钢方法,其工艺流程如下:
1. 准备工作:提前准备好原料,包括废钢、铁水、铁矿石等。
同时准备好所需的辅助材料,如石灰石、石灰、白云石等。
2. 装料:首先将炼钢炉清洁干净,然后按照一定比例将废钢和其他原料装入炉中。
3. 点火预热:点火后,将电弧引到炉内开始预热。
预热是为了提高炉内温度,加速原料的熔化。
4. 进行炼钢:当炉内温度达到一定程度后,开始注入适量的铁水。
同时,根据需要加入一定数量的辅助冶炼剂(如石灰石、石灰或白云石),来调节炉内温度和炉渣成分。
5. 进行冶炼反应:在电弧的高温下,原料中的铁和其他杂质与炉内的氧气发生反应,主要发生氧化还原反应和燃烧反应。
冶炼过程中,不断产生炉渣,将不需要的杂质从炉内排出。
6. 合金加入:根据需要,可以在合适的时机向炉中加入合金元素,以调整钢水的成分和性能。
7. 温度控制:在整个炼钢过程中,要控制炉内的温度,使其符合冶炼的需要。
通常通过调整电弧电流、气流等方式进行控制。
8. 出钢:当钢水达到所需的成分和温度时,打开铸钢包或倾吊
炉门,将钢水倒入铸钢模具中进行凝固和冷却。
9. 钢的后续处理:将凝固的钢坯进行淬火、轧制等加工工艺,以得到所需的钢材产品。
总之,电弧炉炼钢是通过电弧的高温和熔融反应,将废钢和其他原料转化为符合要求的钢水的过程。
工艺流程中包括装料、点火预热、炼钢、冶炼反应、合金加入、温度控制、出钢等步骤。
电弧炉炼钢工艺流程详细
电弧炉炼钢工艺流程详细1.原料准备2.装料将经过混合并按照一定的配方准确称量的原料装入电弧炉中。
装料时需要注意保持良好的堆积密度以方便电弧和气体的顺利传递。
3.加热通过引入弧焰对原料进行加热,使其达到高温状态,一般在1600-1800摄氏度之间。
加热过程中需要注意火焰的稳定性和加热的均匀性,以确保原料能够充分熔化。
4.冶炼反应在高温下,原料中的铁和其他金属元素开始发生冶炼反应。
这些反应包括氧化、还原、合金化等,具体反应的类型和程度取决于原料的成分和所要求的钢铁性能。
5.渣运动加入适量的石灰石、萤石等氧化性杂质和氧化剂,使渣中含有足够的氧化还原剂和脱硫剂,促进冶炼反应的进行。
渣在工艺中起到分离金属和非金属、净化金属、保护炉衬的作用。
6.吹炼针对所需的钢种和要求的钢水质量,通过控制电极的高低、电流的强弱和氧气的流量等参数,对冶炼过程进行调控。
吹炼过程中,可以通过控制温度、合金配加和二次氧化等方式来调整钢水的成分和性能。
7.取样在冶炼过程中,需要定期对钢水进行取样,并进行化学分析,以确保冶炼过程和钢水性能的稳定。
8.出钢当达到所要求的钢水质量后,通过倒转炉衬和电极撤离等操作,将钢水从炉腔中倾出。
倒钢过程需要控制速度和角度,以确保钢水的均匀流出。
9.过程控制在整个炼钢过程中,需要通过实时监测和控制温度、气体流量、电流强度等参数,以确保炼钢过程的稳定性和钢水质量的合格。
10.精炼处理对于一些特殊要求的钢种,还需要进行精炼处理,包括真空处理、氩氧处理、搅拌精炼等。
这些处理能够进一步净化钢水的成分,提高钢的纯度和性能。
11.浇铸经过炼钢处理的钢水,通过连铸工艺进行浇铸成型,得到钢坯。
12.钢坯处理钢坯经过热轧、锻造、热处理等工艺,最终得到所需的钢铁产品。
综上所述,电弧炉炼钢工艺流程包含了原料准备、装料、加热、冶炼反应、渣运动、吹炼、取样、出钢、过程控制、精炼处理、浇铸和钢坯处理等步骤。
通过这些步骤,可以实现对钢材性能的调控和优化,满足不同应用领域对钢铁产品性能的要求。
现代电炉炼钢工艺及设备
现代电炉炼钢工艺及设备
一、现代电炉炼钢工艺简介
电炉炼钢是指利用电能将固体金属原料熔化并进行精炼的冶炼方法。
与传统的高炉和转炉相比,电炉炼钢具有以下优势:
1. 能源利用率高,节能环保。
2. 生产周期短,适合小批量生产。
3. 操作灵活,易于自动化控制。
4. 可以利用废钢为原料,资源利用率高。
二、主要电炉炼钢工艺
1. 电渣炼钢
2. 等离子体电渣炼钢
3. 真空电渣炼钢
4. 电渣压力冶炼
三、电炉炼钢主要设备
1. 电弧炉
2. 精炼炉(如LF、VOD等)
3. 中间浇包
4. 连铸设备
5. 除尘、除渣等环保设备
四、电炉炼钢工艺控制及自动化
1. 电弧长度控制
2. 合金添加控制
3. 精炼过程控制
4. 连铸过程控制
5. 生产过程数据采集和管理
现代电炉炼钢工艺已日趋自动化、智能化,能够生产出高品质的特种钢材,是当今钢铁生产的重要方式。
电炉炼钢主要过程及特点
电炉炼钢特点
以废钢为原料的电炉炼钢,比之高炉转 炉法基建投资少,同时由于直接还原的发展, 为电炉提供金属化球团代替大部分废钢,因 此就大大地推动了电炉炼钢。
优点: 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,可以达到65%以上 冶炼设备简单,投资少 缺点: 耗电量大(500—700kwh/t) 成品钢中H、N含量高 炭质电极可能是溶液增碳,给低碳钢冶炼造 成困难
电炉炼钢主要过程及特点
电炉炼钢主要利用电弧热,在电弧作用 区温度高达4000℃。 电弧炉炼钢从整体可分为原材料的准备、 冶炼前的准备工作、熔化期、氧化期、还原 期和出钢六大阶段。
1 原材料的准备
废钢是电弧炉炼钢的主要材料,废钢质量的好 坏直接影响钢的质量、成本和电炉生产率,因此, 对废钢有如下几点要求: (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。 (2)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。
5)当含氧量和含硫量都已降到合格的程度, 这时可以测量钢水温度,当钢水温度达到 出钢温度要求时,即可加入硅铁和锰铁调 整钢液的含硅量和含锰量,使之符合成品 钢要求,这一调整过程须在良好的白渣条 件下进行。调整钢水的化学成分后,应在710min内出钢。 6)当钢水的化学成分符合成品钢要求,并达 到了出钢温度时,即可插铝及其它脱氧合 金进行终脱氧,最终脱氧的加铝量是钢液 重量的0.12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: 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。 为使炉内炉料密实,装料时必须把大、中、小料合 理搭配,一般小料占15%~20%,中料占40%~50%,大 料40%。 进料前炉底应先铺占料重1.5%左右的石灰,以 便提前造好熔化渣,有利于早期去磷,减少钢液的吸气 和加速升温。
电弧炉炼钢的工艺原理
电弧炉炼钢的工艺原理
电弧炉炼钢的工艺原理主要是利用电流通过电弧在钢水中产生高温和化学反应,将原料中的杂质和不纯物质去除,最终得到高质量的钢材。
具体工艺原理如下:
1. 电炉加热:电弧炉内的电极通过直流电流给钢水加热,形成高温电弧。
电弧的温度可以达到3000摄氏度以上,足以将钢水加热到所需温度。
2. 熔化钢水:电弧的高温能够快速将钢水加热至熔化状态。
在熔化过程中,钢水的温度也会逐渐达到所需的炼钢温度。
3. 炉渣反应:炉渣是在钢水表面形成的一层保护层,用于隔离钢水与空气间的接触,并吸附和包裹住钢水中的杂质和不纯物质。
炉渣中的氧化物可以与杂质发生化学反应,使其氧化或还原,从而将其去除或转变成易于排出的形态。
4. 杂质去除:由于电弧炉的高温和氧化性环境,炉渣中氧化物和钢水中的杂质发生反应,使杂质得到去除。
同时,电弧炉中还可以通过加入一定的合金元素来调整钢水中的成分,使其满足特定的要求。
5. 出钢:在炼钢过程中,经过炉渣反应和杂质去除后,钢水达到所需成分和质量后,即可通过倾倒炉体或抽取出钢的方式将钢水排出,进行后续的处理和加工,
最终得到所需的钢材。
总的来说,电弧炉炼钢的工艺原理是通过电流产生高温电弧,利用高温和炉渣的化学反应去除钢水中的杂质,从而实现炼钢的目的。
电弧炉炼钢工艺与设备
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.电极粉(碎电极块)
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。
电炉典型钢种冶炼
电炉新技术、新工艺
EOF技术 连续炼钢工艺 双炉壳电弧炉 竖炉电弧炉 带风口喷吹的电弧炉 高阻电弧炉 转炉电弧炉
谢谢!! 再见!!!
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、
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
碱性电弧炉冶炼工艺
炉衬及补炉 熔化期 氧化期 还原期 出钢
超高功率电弧炉和直流电弧炉
一、超高功率电弧炉 二、直流电弧炉 三、 计算机的应用
1.计算机控制 2.可编程序控制器的应用 3.电弧炉自动化的扩展功能
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运输机上料 连续废钢预热 Mid-shaft EAF 竖炉(竖井在炉顶中央)
连续熔炼
6.1 电弧炉炼钢技术概述
• 电弧炉炼钢的主要特征及特点 ❖ 以废钢铁或粗钢为主要固体料,不需要一套庞大的炼铁和炼
焦系统; ❖ 原料使用范围广,在生产调度上适于短时间、间歇式生产; ❖ 利用电能使其熔化(重熔)及升温,易获得高温,调温方便
6.1 电弧炉炼钢技术概述
按废钢预热方式
用废钢料蓝 分批预热 分批熔炼
一般 第四孔废气—炉外—料蓝预热
竖炉(Fuchs) 竖井在炉顶一侧 双炉 壳
运输机上料 半连续废钢预热 分批熔炼
Comelt Consteel(连续加料) Fuchs(指条式竖炉) ConArc、 ContiArc IHI式双电极直流
➢ 电弧炉冶炼方法简介 ❖ 氧化法 工艺操作顺序:补炉→装料→熔化期→氧化期→
还原期→出钢(浇铸成钢锭或钢坯) 优点: 氧化期用加矿或吹氧进行脱C和脱P,使熔池沸腾,可以去除
钢中气体和杂质。 还原期可以脱O、脱S及调整成分和温度。 可得到含P、气体和夹杂物都很低的钢。 可用廉价废钢为原料,适合冶炼[P]高、锈多、[C]较高
的钢铁料,应用最广泛。 缺点: 若炉料中有合金返回料,则其中合金元素氧化烧损较大。
6.1 电弧炉炼钢技术概述
❖不氧化法(装入法) 优点: 能充分回收原料中的合金元素,因而炉料中可配入
合金返回钢,减少铁合金消耗,降低钢成本。
缩短冶炼时间,降低电能消耗提高生产率;炉料熔 清后,经过还原调整钢液成份和温度后即可出钢。
6.2 电弧炉炼钢主要设备简介
机械设备
炉体的金属构件 电极夹持器及电极升降装置 炉体倾动机构 炉盖提升和旋转装置等
炉体
炉衬(耐材砌筑) 加固圈
炉壳 炉身壳
金属构件
炉壳底
炉门、出钢槽
炉盖圈、电极密封圈
电极臂 升降柱 电极支柱
出钢槽 轨梁 基础
电极夹持器 电极 悬臂式平台 炉盖 炉体 炉门
操作平台 倾动座
6.1 电弧炉炼钢技术概述
➢ 电弧炉炼钢的原理及任务 ❖以废钢铁为固体料,以交流电或直流电为电源,利
用炉料与电极间产生电弧的高温加热炉料,使其熔 化及升温; ❖在炉内进行氧化、还原精炼,去除钢中有害元素、 杂质及气体; ❖调整化学成分到规格范围; ❖使钢液在出钢时的温度满足浇铸要求。
6.1 电弧炉炼钢技术概述
倾动机构
电炉机械设备示意图
升降 电极 立柱
电极支承 提升炉盖
横臂
液压缸
电极 夹持 器
提升炉盖 链条
拉杆 滑轮
提升炉盖 支承臂
升降电极 液压缸
炉体 倾炉液压缸
电弧炉结构简图(正视图)
出钢槽
摇架 支承轨道
转动炉盖机构
1号电极
2号电极 3号电极
电弧炉结构简图(俯视图)
炉顶圈 炉壁
出钢口
烧结层 粘土砖层
缺点: 不能去P、去气和去夹杂物,对炉料要求高,须配
入清洁无锈,含P低的钢铁料,并在冶炼中采取各 种措施防止吸气。
钢液化学成分基本上取决于配料的成分,要求配料 成分和称量力求准确,低合金钢和部分高合金钢可 用该法,应用较少。
6.1 电弧炉炼钢技术概述
❖ 返回吹氧法 优点: 炉料中配入大量合金返回料,熔清后吹氧进行脱碳沸腾。 依据碳与氧的亲和力在一定温度条件下比某些合金元素与氧
电极 电极孔
炉体结构示意图
炉顶 砂封 炉门框 炉门 炉门窥孔
炉门盖
镁砖层
电极 炉盖
熔池 炉门
倾 动 用 液 压 缸
电极夹持器 炉衬 电弧 出钢槽
转炉摇架
电弧炉示意图
槽式出钢电弧炉
偏心底出钢电弧炉
6.2 电弧炉炼钢主要设备简介
电气设备 电路
主电路 由高压电缆至电极的电路
调解电弧电流和电压的大
电极升降自动调节系统 小,调整电极和炉料之间
的电弧长度,
主电路
高压电源→隔离开关→高压断路器→ 电抗器→电炉变压器→低压短网→电极
保护和信号回路
检测计量显示回路
电极升降自动调节回路
电弧炉机械设备供电线路
(电磁搅拌线路)
高压电源
隔离开关
断路器 变压器一次侧 炉用变压器 变压器二次侧母线
变压器二次侧
测量仪表用变压器 电炉控制盘 电极自动调节器
电弧炉
电极升降机构
主电路接线图
电 炉 机 械 三 维 示 意 图
30t超高功率电弧炉
75t电弧炉
中国辽宁抚顺钢厂的电弧炉
液压传动(>10t) 氧化法 不氧化法(装入法) 按电源类型 返回吹氧法
交流(AC) 直流(DC)
6.1 电弧炉炼钢技术概述
按变压器输出功率
普通功率(RP) 高功率(HP) 超高功率(UHP)
槽式(侧)出钢
按出钢方式 中心出钢(CBT)
偏心底出钢(EBT)
按供热方式
EAF(电能) EOF(燃油、煤、天然气等)
而准确,有利于冶炼各类钢种;
❖ 炉内气氛(氧化、还原、中性)、真空度、压力可调控;合 金收得率高,成分易于调整且控制范围窄;
❖ 品种适应性广、质量好,可冶炼含P、S、O低的各种类型的 优质钢和合金钢;
❖ 设备较简单,工艺流程短,占地面积小,基建费用低,投产 快,易控制污染;
❖ 消耗电能大,[N]、[H]高; ❖ 生产率比转炉低,电极、耐材等消耗比其他冶炼方法高。
按装料方式
顶装料方式
落地式
(分列式)
炉盖旋开式(HGX系列)
共平台式
炉壳连接式
(整体式)
炉身开出式(HGT系列)
炉门装料(人工)(HGM系列)
6.1 电弧炉炼钢技术概述
按倾动机构 按传动形式 按冶炼方法
侧倾 炉壳—扇形齿轮—水平齿座
底倾(扇形摇架) 电机(机械)
滚轮或大托轮底座 水平底座(液压) 弧形底座
的亲和力大的理论,当钢液升到一定温度后,向返回钢液吹 氧,强化冶炼过程,达到在脱C、 沸腾、去气、去夹杂物的 同时,又回收大量合金元素的目的;既降低了成本又提高了 质量。 主要用于回收合金元素,高速钢和不锈钢常采用此法冶炼。 缺点: 因冶炼中不能去P,要求炉料中含P低。
中国电炉炼钢的发展情况
电弧炉炼钢工艺简 介和控制技术
6.1 电弧炉炼钢技术概述 6.2 电弧炉炼钢主要设备简介 6.3 碱性电弧炉炼钢工艺 6.4 电弧炉炼钢新技术简介 6.5 直流电弧炉炼钢工艺及技术 6.6 电弧炉典型钢种的冶炼 6.7 电弧炉炼钢自动控制技术
6.1 电弧炉炼钢技术概述
电炉炼钢的分类
按炉衬性质
碱性电弧炉—脱除P、S低 酸性电弧炉—原料P、S低,用于铸造