转炉与电弧炉的区别

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炼钢工艺流程简介

炼钢工艺流程简介

这是火焰切割的场景。
★铸坯的输送
经切割的铸坯利用辊道输送至冷床。这是铸坯 在运输辊道上的场景。
★铸坯的收集(冷床,推钢)
连铸坯通过步进式翻转冷床冷却,然后由推钢 机收集。这就是步进式冷床场景。
★铸坯堆垛
用夹钳将铸坯从冷床上吊至指定的堆放 场地码放成垛,等待外运。
这就是成品铸坯垛场景。
★铸坯外运
★测温取样
每炉钢出钢前必须符合工艺规定的温 度和化学成分的要求,因此冶炼到一定阶 段需要倒炉进行测温取样。温度在现场大 屏幕和主控室计算机上均有显示,试样则 需送到炉前化验室经直读光谱仪分析再报 出结果。
这就是炉前工正在测温取样的场景。
★转炉出钢
出钢过程中要实现的目标是脱氧、脱碳、 脱硫、合金化,为此要向钢包中加入铁合 金、脱氧剂、脱硫剂、覆盖剂等。为了实 现无渣或少渣出钢还得投抛挡渣球。
★向混铁炉兑入铁水
混铁炉是一种贮存铁水的容器,通过 多包铁水混兑可以均匀铁水温度和成分, 为转炉冶炼创造更好的原料条件。此外由 于混铁炉容量较大,它还是调节高炉和转 炉生产节奏的缓冲器。
这就是向混铁炉兑入铁水的场景。
★混铁炉出铁
根据转炉生ห้องสมุดไป่ตู้的需要,混铁炉随时可提供一定量的铁 水。这是混铁炉出铁的场景。出铁量通过铁水车上的电子 秤称量并在大屏幕上显示。
电弧炉炼钢是除转炉炼钢以外最主要的炼钢 方法,与转炉炼钢相比主要区别在于使用的原料 不一样:转炉主原料是铁水,有足够的热源,故 只要吹氧就可以了;而电炉则不同,其主要原料 是废钢,必须输入足够的能量才能将其熔化,而 电弧加热是很成熟的工业化大生产加热方法,故 电弧炉就自然成为以废钢为主原料的炼钢工艺所 选择的炉型了。除此而外现代化超高功率电炉炼 钢与转炉炼钢有许多相似之处,如吹氧氧化、挡 渣出钢、炉外精炼、连铸等二者无大差别。另外, 很多有电炉的厂也建高炉,采取向电炉加入一定 量铁水(一般为30%左右)代替废钢,这就是电 炉工艺与转炉更拉近一步。

转炉炼钢和电炉炼钢的优缺点比较分析

转炉炼钢和电炉炼钢的优缺点比较分析

转炉炼钢和电炉炼钢的优缺点比较分析张建国【摘要】本文对电炉炼钢和高炉炼钢生产工艺技术的优缺点进行了简要的分析论述,对两种工艺生产产品中的残留物、氮含量进行了分析比较;并进一步指明,随着社会废钢资源的积累,直接还原技术的开发,电力工业的发展,电炉炼钢技术(大容积电炉、超高功率电炉等)、铁水预处理和炉外精炼技术的飞速发展,电炉钢厂越来越多地转向生产普通钢,而转炉钢厂越来越多地生产特殊钢.在未来钢铁工业的发展中,每个企业都需要把对电炉与转炉冶炼特殊钢优劣分析做为课题之一,科学合理地选择特钢冶炼工艺流程.【期刊名称】《资源再生》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】4页(P54-57)【关键词】电炉炼钢;转炉炼钢;残留物;氮量控制【作者】张建国【作者单位】北京瀚川鑫冶工程技术有限公司【正文语种】中文电弧炉最初在20年代开发成功,用来熔炼废钢、生产一般应用级别的钢材,如钢筋等。

与高炉——转炉联合钢铁厂相比,短流程的电炉钢厂生产要简单得、灵活得多,它能生产正常质量的、且在价格上比高炉——转炉联合钢铁企业要廉价的钢材,所需要的就是废钢与电能的充足供应。

一直以来,制约着短流程钢厂发展的最大的因素仍是没有能力正常地生产某些优质低碳钢。

然而,近几年来技术的全面发展和两种流程间的激烈竞争,明显改变了生产效率。

其结果是一些世界级的电炉钢厂顶替了成本更高的联合企业,成为诸如大型材、钢梁、SBQ等大部分优质碳钢的供应者。

在我国,近年来面对废钢资源的日益短缺、优质废钢价格和用电成本居高不下的现实,以电弧炉作为主要冶炼工艺的特殊钢企业也开始致力于研究用转炉冶炼特殊钢的工艺技术。

目前,国外用转炉生产的特殊钢已占特殊钢总量的60%左右(日本更高,约占70%)。

特殊钢中的主要钢种如轴承钢、齿轮钢、弹簧钢以及冷镦钢等均可采用“高炉供热铁水→转炉 + 二次精炼→ 连铸→ 连轧”工艺生产。

目前,我国重点普钢企业的转炉都已配备了RH和LF等二次精炼手段,而且已有相当比例的优特钢产品被普钢企业以低成本、低价格的绝对优势所占领。

转炉炼钢和电炉炼钢比较研究

转炉炼钢和电炉炼钢比较研究

转炉炼钢和电炉炼钢比较研究作者:赖建华张传来来源:《南方企业家》2018年第04期摘要:随着社会建设如火如荼的进行,对钢材资源的需求逐步增多,而钢铁生产企业对生产工艺的要求也越来越高。

由于钢铁工艺技术的开发,在铁水预处理技术和炉外精炼技术的基础上,电炉钢铁企业越来越愿意生产普通钢,转炉钢铁企业则偏向生产特殊钢。

本文旨在分析转炉炼钢和电炉炼钢两种技术方法的优劣,期望为钢铁企业科学合理的选择生产工艺流程提供有益借鉴。

关键词:转炉炼钢;电炉炼钢;工艺流程长期以来,小型钢铁企业最大的阻碍就是缺乏正常生产优质低碳钢材的能力。

随着各种生产技术的提升以及转炉炼钢和电炉炼钢两种工艺流程的竞争,使得钢铁企业的生产效率得以大大提高。

转炉炼钢和电炉炼钢工艺流程的比较转炉炼钢工艺流程的优劣第一,所需要的操作设备众多,投资较高,经济规模较大,比较典型的钢铁联合工厂年生产能力都在400万吨以上[1]。

第二,与废钢相比,转炉炼钢中铁水的纯净度和质量稳定性均较好。

氧气转炉炼钢配以RH二次精炼的工序优势明显,有着高效的生产速率,有着不错的纯净度,主要适于低碳/超低碳、低残余元素的钢种,尤其是批量很大、合金含量较低的钢种。

第三,由于整个的炼钢过程需要较大的能量,而能量主要来源钢材中的易氧化元素同氧的化学反应供能,这使得工艺流程不够灵活。

第四,转炉炼钢的生产周期不长,同精炼技术和连铸技术结合,整体效率较高。

转炉炼钢的能量主要是来自化学反应和物理反应,不太适宜于冶炼高合金钢,更不适宜冶炼合金工具钢、难熔钨铁等高熔点合金。

第五,轉炉炼钢的终点控制水平高,渣钢反应比电炉更接近平衡。

转炉与钢包精炼炉匹配,可灵活生产高碳钢、中碳钢、低合金钢。

电炉炼钢工艺流程的优劣电炉炼钢工艺的优势第一,电炉炼钢的设备简单,投入不大,基础设施建设和资金回笼周期短,同时水力发电和核能发电又使得电力成本下降,因而电炉炼钢技术发展较快。

第二,电炉炼钢主要是利用电弧产生的热,电弧作用区的温度可以达到4000度以上,并且直接作用于炉料。

电炉炼钢知识点总结图

电炉炼钢知识点总结图

电炉炼钢知识点总结图电炉炼钢是一种利用电能作为热源进行炼钢的工艺,在当今钢铁工业中应用广泛。

相比传统的炼钢方法,电炉炼钢具有能耗低、环保、生产效率高等优点,因此受到了越来越多的关注和应用。

本文将对电炉炼钢的相关知识点进行总结,以便读者更好地了解这一工艺。

一、电炉炼钢的基本原理电炉炼钢的基本原理是利用电阻加热的方式,将冶炼炉内的原料加热至熔化或半熔化状态,然后通过不同的工艺流程进行炼钢。

电炉主要分为两种类型:一种是电弧炉,另一种是感应炉。

电弧炉是通过电弧放电产生的高温加热原料,而感应炉则是通过感应加热的原理来实现加热。

不同类型的电炉在原理和工艺上有所不同,但基本原理都是利用电能进行加热冶炼。

二、电炉炼钢的工艺流程1. 准备原料:首先需要准备炼钢所需的原料,包括废钢、熔剂、脱氧剂等。

这些原料一般需要进行称重和配比,以确保炉内的化学成分符合要求。

2. 加料熔化:将准备好的原料装入电炉内,通过电能加热使其熔化。

在炼钢过程中,需要根据具体情况加入适量的熔剂和脱氧剂,以调整钢液的成分和性能。

3. 调整温度:在原料完全熔化后,需要根据钢液的工艺要求和加工工艺来调整温度,并保持在一定范围内。

4. 炉渣处理:在炉内的炼钢过程中,会产生一定的炉渣,需要及时处理和清理,以保证炉内钢液的纯净度。

5. 精炼:通过对钢液的搅拌和通入气体等方式,实现对钢液中夹杂物和气体的精炼,以提高钢液的质量。

6. 浇铸:最后,将经过炼钢的钢液浇入模具,并进行冷却凝固,得到成品钢材。

三、电炉炼钢的特点和优势1. 可控性强:电炉炼钢的加热过程可以通过电能控制,温度、时间等参数可以实现精准控制,以满足不同成分和性能要求的钢液。

2. 环保:电炉炼钢相比传统炼钢方法,产生的废气和废渣相对较少,对环境影响较小,符合当今的环保要求。

3. 能耗低:相比高炉等传统炼钢设备,电炉炼钢所需的能耗较低,有利于节能减排。

4. 适应性强:电炉炼钢可根据需要进行小批量生产,适应性较强,可以满足市场快速变化的需求。

电炉的分类原来有这么多,相关知识总结!

电炉的分类原来有这么多,相关知识总结!

电炉的分类原来有这么多,相关知识总结!电炉是把炉内的电能转化为热量对工件加热的加热炉,同燃料炉比较,电炉的优点有:炉内气氛容易控制,甚至可抽成真空;物料加热快,加热温度高,温度容易控制。

优点电炉是把炉内的电能转化为热量对工件加热的加热炉,同燃料炉比较,电炉的优点有:炉内气氛容易控制,甚至可抽成真空;物料加热快,加热温度高,温度容易控制;生产过程较易实现机械化和自动化;劳动卫生条件好;热效率高;产品质量好;且更加环保对与日趋严重的环境问题是一个很好的产品等。

冶金工业上电炉主要用于钢铁、铁合金、有色金属等的熔炼、加热和热处理。

19世纪末出现了工业规模的电炉,20世纪50年代以来,由于对高级冶金产品需求的增长和电费随电力工业的发展而下降,电炉在冶金炉设备中的比额逐年上升。

电炉可分为电阻炉、感应炉、电弧炉、等离子炉、电子束炉等。

种类介绍电阻炉以电流通过导体所产生的焦耳热为热源的电炉。

按电热产生方式,电阻炉分为直接加热和间接加热两种。

在直接加热电阻炉中,电流直接通过物料,因电热功率集中在物料本身,所以物料加热很快,适用于要求快速加热的工艺,例如锻造坯料的加热。

这种电阻炉可以把物料加热到很高的温度,例如碳素材料石墨化电炉,能把物料加热到超过2500℃。

直接加热电阻炉可作成真空电阻加热炉或通保护气体电阻加热炉,在粉末冶金中,常用于烧结钨、钽、铌等制品。

采用这种炉子加热时应注意:①为使物料加热均匀,要求物料各部位的导电截面和电导率一致;②由于物料自身电阻相当小,为达到所需的电热功率,工作电流相当大,因此送电电极和物料接触要好,以免起电弧烧损物料,而且送电母线的电阻要小,以减少电路损失;大部分电阻炉是间接加热电阻炉,其中装有专门用来实现电-热转变的电阻体,称为电热体,由它把热能传给炉中物料。

这种电炉炉壳用钢板制成,炉膛砌衬耐火材料如陶瓷纤维,内放物料。

最常用的电热体是铁铬铝电热体、镍铬电热体、碳化硅棒和二硅化钼棒,硅碳棒、二硼化锆陶瓷复合发热体。

电弧炉

电弧炉

自耗
电弧炉这种电弧炉的电极就是被熔炼钢的原料。熔炼时,随着钢原料的不断被熔化,电极不断下降。熔化的 钢水滴入用水冷却的紫铜筒形坩埚内,凝结成钢锭。这种炉主要用于合金钢的熔炼。用于熔炼钛、锆、钨、钼、 钽、铌等活泼金属和难熔金属的自耗弧炉,一般在真空下工作,因而称为真空自耗电弧炉。
单相
单相电弧炉这类电弧炉用单相交流电供电。炉料在电弧间接加热。单相电弧炉多用于铜和铜合金的熔炼。
尤其是在近50年的时间里,电弧炼钢炉的技术性能逐步提高,生产成本明显下降,欧美发达国家电炉钢的比 例已超过50%。
现代电弧炉冶炼技术的发展随时代进步。20世纪60~70年代主要是发展超高功率供电及相关技术,高功率电 弧炉(HP)和超高功率电弧炉(UHP)是相对于一般的普通功率电弧炉(RP)而言的。它们主要是按每吨炉容量 所配变压器容量的多少来区分,近年来有越来越高的趋势。这意味着单位时间内输人电弧炉的热能大幅度增加, 使熔化时间显著缩短,从而提高生产能力,降低电极消耗,减少热损失,降低电能消耗,结果是使产能再提高的 同时,成本也大幅度下降。
电弧炉炼钢工艺流程短,设备简单,操作方便,比较易于控制污染,建设投资少,占地面积小,不需要像转 炉炼钢那样必须依托于庞杂的炼铁系统。
电弧炉炼钢对炉料的适应性强,它以废钢为主要原料,但同时也能使用铁水(高炉或化铁炉铁水)、海绵铁 (DRI)或热压块(HBI)、生铁块等固态和液态含铁原料。
由于电弧炉炼钢炉内气氛可控、炉渣调整或更换的操作比较易行,而且能够在同一套操作系统之中来完成熔 化、脱碳、脱磷、去气、除夹杂,温度控制、成分调整(合金化)等各阶段的复杂工艺操作。电弧炉炼钢可以间 断性生产,在一定范围内可以灵活地调换生产品种。此外,现代电弧炉还可以大量使用辅助能源,如喷吹重(轻) 油、煤粉、天然气等。因此,电弧炉炼钢工艺适应性强,操作灵活,应用广泛。

转炉冶炼与电炉冶炼的共性探讨

转炉冶炼与电炉冶炼的共性探讨

转炉冶炼与电炉冶炼的共性探讨现代转炉与电炉的常见问题1 现代炼钢工艺的功能演变随着技术的进步,传统转炉和电炉的功能在发生转变。

现代转炉的功能逐步演变为:①快速高效脱碳器;②快速升温器;③能量转换器;④优化脱磷器。

现代电炉的功能演变为:①废钢快速熔化器。

现代电弧炉冶炼的一个重要特征是冶炼周期显著缩短,已达到35~45min,与同容量转炉冶炼周期相当,可满足高效连铸多炉连浇的节奏要求,成为一废钢快速熔化器。

②快速升温器。

电弧炉原料中的废钢、生铁和DRI熔化后,为满足出钢温度要求,快速升温,现代电弧炉成为了一个快速升温器。

③能量转换器。

现代电弧炉的能源资源结构包括电能、化学热和物理热。

为缩短冶炼周期,必须充分利用变压器功率,增加电能输入;增加化学热和物理热。

在一定的冶炼周期条件下,3种能量可互相转换。

目前,中国部分地区电力紧缺,价格高,可增加化学热和物理热的比例,炉料预热可增加物理热。

采用废气预热炉料技术可增加物理热,减少电能的输入。

原料中高配碳,生铁成为主要原料之一,加铁水是最好的生铁预热方式,可增加化学热和物理热。

现代电弧炉成为一很好的能量转换器。

④高效脱碳脱磷器。

为了缩短冶炼周期,以满足高效连铸节奏的要求,强化供氧,脱碳速度快,电弧炉冶炼在废钢熔化和加热过程中具有良好的脱磷条件,现代电弧炉成为一高效脱碳脱磷器。

⑤废弃塑料、轮胎等的处理器。

现代转炉流程的焦炉、高炉工序可回收部分废弃塑料;现代电弧炉流程也可能具有处理废弃塑料、轮胎等增加化学热的功能,且成本较低,但要注意环境保护。

如上所述,转炉和电炉的功能已演变为基本相似,只是由于炉型不同,原料成分(主要是C,P)不同,在脱碳量、脱碳速度和脱磷要求方面有所不同,从而工艺有所差别。

2 能源资源结构钢铁冶金工程包括转炉炼钢和电弧炉炼钢,本质上均属于铁煤化工工程。

转炉炼钢的铁素原料主要来自铁水(铁矿石)及冷料(生铁块及废钢),碳素原料亦来自铁水及冷料。

用于炼钢的能源,主要是高炉冶炼过程中吹氧与碳反应产生的化学热和吹入的热风(可以是富氧的)与加入的焦炭和喷入的煤粉反应放热而使铁水带入的物理热,炼钢过程中能源表现形式有化学热和物理热。

炼钢电炉种类

炼钢电炉种类

炼钢电炉种类
炼钢电炉可以根据不同的炼钢工艺和加热方式分成多种类型,常见的有:
1. 直接电弧炉:是通过电弧加热钢水达到炼钢的目的,适用于低合金钢和不锈钢的生产。

2. 感应电炉:是通过感应电场在电极和盛钢罐间形成涡流进行加热,适用于中、高合金钢和精密钢材的生产。

3. 电渣炉:是通过电弧将电极电解成钢汁,再由电渣覆盖的方法进行加热和炼钢的,适用于生产高质量的合金钢、特殊钢和微合金钢。

4. 电学加温炉:采用电阻加温原理,适用于高性能有机硅钢和硅钢的生产。

5. 改良电弧炉:综合了感应电炉和直接电弧炉的优点,可生产多种钢种。

电炉炼钢与转炉炼钢的优缺点对比

电炉炼钢与转炉炼钢的优缺点对比

电炉炼钢与转炉炼钢的优缺点对比
电弧炉与转炉炼钢在原料、炉温、冶炼周期、单炉规模等方面存在较大差异
(1)电弧炉
优点: 二次利用废钢合金元素, 电弧高温可熔化难熔合金元素, 可精确控制炉内温度。

根据前文所述, 电弧炉以废钢为主要原材料, 因此电弧炉炼钢能够二次利用废钢中的合金元素;电弧炉利用石墨电极与铁料之间产生电弧所发生的热量来熔炼铁料, 电弧区温度在3000℃以上, 这使得电弧炉能够冶炼难熔合金元素;同时通过精确调节电流大小来控制炉内温度, 电弧炉可长时间精确控制钢水温度;电弧炉工艺柔性强, 可满足冶炼小批量/多品种特种钢。

缺点:钢水质量受废钢影响较大, 冶炼周期较长, 耗电量较大。

根据前文所述, 电弧炉以废钢为主要原材料, 在冶炼过程中可能将较多的杂质引入钢水之中, 造成钢水质量偏低;根据我们于2017年6月25日发布的《炭素行业专题报告之一:钢铁用炭素(I)-新增电炉投放驱动石墨电极需求, 技术进步、集中度提升助长期发展》深度报告, 目前广泛应用的第四代电炉的平均出钢时间为55~60分钟, 冶炼周期相较转炉炼钢较长;耗电量在500kWh/t, 对地方电网供电压力构成较大压力。

(2)转炉。

转炉与电炉区别

转炉与电炉区别

转炉与电炉区别在过去的40年里,高炉一转炉联合流程是钢铁生产的中流砥柱。

伴随着二次炼钢、连铸、轧钢等领域的技术进步,它已经发展成一种高产能、成熟的、复杂的、资本密集的、高固定成本的生产流程,可生产众多的基准质量的钢。

电弧炉最初在20年代开发成功,用来熔炼废钢,生产一般应用级别的钢材,如钢筋等。

与联合钢铁厂相比,常规的立足于电炉的短流程钢厂的生产要简单得多,灵活得多。

它能生产正常质量的且在价格上比联合钢铁企业要廉价的钢材,所需要的就是废钢与电能的充足供应。

直到几年前,制约着短流程钢厂发展的最大的因素仍是没有能力正常地生产某些优质低碳钢。

然而,尤其是近20年,技术的全面发展和两种流程间的激烈竞争,明显改变了生产效率。

其结果它们很早以前就顶替了成本更高的联合企业,成为诸如大型材、钢梁、SBQ等大部分优质碳钢的供应者。

对于厚板的生产,那些基于电炉的钢厂的重要性愈发突出。

因为绝大部分扁平材要求极好的表面质量和很高的钢纯净度,联合生产企业拥有充足的资金和高度完善的加工能力,继续在这一领域占据着优势。

然而,在最近的10—15年间,得益于电炉设计、生产与原料供应、中厚板坯连铸技术和直接轧制的发展,某些电炉钢企业,尤其是美国的电炉钢企业,已经跻身于扁平材市场,生产标准的带钢。

但是,绝大多数小钢厂的生产仍集中在长材领域。

残留物控制基于废钢的电炉炼钢有它的优势,也存在劣势。

它极度依鞍于废钢的价格和供应能力,且有些地方的电价昂贵。

虽然电炉的产量能比联合流程更好的追随市场需求,但废钢价格走向却随着经济活动而变。

因为基于电炉的小钢厂要占据更大的钢产量比重,它们要想保持竞争力,则必须确保废钢市场具有充足的供应能力。

这就要求更高的废钢回收率,然而,从地区角度看,发达地区和发展中地区的废钢回收率存在巨大的差异。

另一个可用方案是,额外的原料来自纯净的铁源,如生铁,还可根据当地具体情况、价格等因素选择直接还原铁或者铁水,这些都是低残留物的金属炉料。

炼钢过程的主要反应[4篇]

炼钢过程的主要反应[4篇]

炼钢过程的主要反应[4篇]以下是网友分享的关于炼钢过程的主要反应的资料4篇,希望对您有所帮助,就爱阅读感谢您的支持。

炼钢过程的主要反应(一)炼钢过程的主要化学反应1. 硅的氧化及还原在一般炼钢法中,硅都在熔炼初期大量氧化。

熔炼后期,熔池中残留的硅一般都很低。

[Si]+2(FeO)=(SiO2)+2[Fe] ΔH=-78990硅的氧化是强放热反应,能放出大量热能,有利于炉温的上升。

氧化形成的SiO2与FeO结合成2FeO.SiO2,成为初期渣的主要成分。

(SiO2)+2(FeO)=(2FeOSiO2) ΔH=-5900(2FeOSiO2)仅在酸性渣中稳定。

在碱性渣内,CaO可取代FeO,反应如下:(2FeOSiO2)+2(CaO)=(2CaOSiO2)+2(FeO) ΔH=-27940 由于生成稳定的2CaOSiO2,使硅氧化完全,而且在后期温度高时亦不能发生还原。

在酸性炉中,随着炉温升高,SiO2分解压逐渐变大,可发生还原:(SiO2)+2[C]=[Si]+2CO(SiO2)+2[Fe]=[Si]+2FeO2. 锰的氧化及还原锰也在熔炼初期氧化,其反应如下:[Mn]+(FeO)=(MnO)+[Fe] ΔH=-32290Mn的氧化也是放热反应,但其热效应比Si小,对热平衡影响不大。

生成物MnO,在酸性炉渣中结合成MnOSiO2,在碱性炉渣中成自由态。

因此,锰在酸性炉内比在碱性炉内氧化程度大些。

随着温度的上升,MnO分解压力的升高比SiO2大,不管MnO处于何种状态,都能在一定程度上被还原。

因此,锰的还原是熔炼过程温度升高的标志。

3. 碳的氧化碳的氧化是炼钢过程中最主要的反应,碳的氧化在很大程度上决定了炉子的生产率及钢的质量。

通过炉渣进行的脱碳反应是异相反应,由以下三个同时进行的反应组成:FeO从炉渣转移至金属中:(FeO)→[FeO]金属中碳的氧化:[C]+[FeO]=[CO]+[Fe]CO气泡的形成及排出:[CO]→{CO}↑将上述三个反应结合起来,脱碳反应一般可写成:(FeO)+[C]={CO}↑+[Fe]脱碳反应的热效应有不同的看法,据认为较正确的是:对金属中的同相反应:[FeO]+[C]=[Fe]+CO ΔH=-10980(弱放热反应)有炉渣中(FeO)参加时:(FeO)=[FeO] ΔH=+28890(FeO)+[C]=[Fe]+CO ΔH=+17910 (吸热反应)因此有炉渣中(FeO)参加的异相脱碳反应是吸热反应。

转炉与电弧炉的区别

转炉与电弧炉的区别

转炉炼钢:转炉的炉体可以转动,用钢板做外壳,里面用耐火材料做内衬。

转炉炼钢时不需要再额外加热,因为铁水本来就是高温的,它内部还在继续着发热的氧化反应。

这种反应来自铁水中硅、碳以及吹入氧气。

因为不需要再用燃料加热,故而降低了能源消耗,所以被普遍应用于炼钢。

吹入炉内的氧气与铁水中的碳发生反应后,铁水中的碳含量就会减少而变成钢了。

这种反应本身就会发出热量来,因而铁水不但会继续保持着熔化状态,而且可能会越来越热。

因此,为调整铁水的适合温度,人们还会再加入一些废钢及少量的冷生铁块和矿石等。

同时也要加入一些石灰、石英、萤石等,这些物质可以与铁水在变成钢水时产生的废物形成渣子。

因此,它们被称为造渣料。

转炉炼钢过程:转炉炼钢工艺流程:高炉铁水→铁水预处理→复吹转炉炼钢→炉外精炼→连铸→热轧电炉炼钢:电弧炉炼钢的热源是电能记电弧炉内有石墨做成的电极,电极的端头与炉料之间可以发出强烈的电弧,类似我们看到的闪电,具有极高的热能。

我们知道,在炼钢时主要是对铁水中的碳进行氧化以减少碳的含量,但有些钢的品种中需要含有一些容易氧化的其他元素时,如果吹入过多的氧,就会把那些元素也二起氧化了。

在这时,用电弧炉炼钢就显得优越多啦。

因此,电弧炉往往用来冶炼合金钢和碳素钢。

电弧炉主要以废钢材为原料。

装好炉料后,炉盖会盖上,随后电极就下降接近炉料表面。

这时接通电源,电极就会发出电弧将电极附近的炉料熔化。

然后加大电压,加快熔化速度。

随着炉料的熔化程度,炉料(钢水)的位置会有变化,这时电极也会自动调整高度而不会淹没在钢水中。

用电弧炉炼钢时也要吹进一些氧,以加快熔化速度。

这个吹氧的时间必须掌握准确,否则会发生爆炸。

在炉料将全部熔化时,钢水表面会漂浮着一层炉渣,这时工人们会取出一些钢水和炉渣来分析它们的成分,看看这炉钢炼得怎么样。

如果里面有对钢质量有害的元素,还要继续精炼加以除掉。

转炉炼钢和电炉炼钢的优缺点比较分析

转炉炼钢和电炉炼钢的优缺点比较分析
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转炉与电炉,都将何去何从--论述转炉炼钢与电炉炼钢发展趋势

转炉与电炉,都将何去何从--论述转炉炼钢与电炉炼钢发展趋势

转炉与电炉,都将何去何从?——转炉炼钢与电炉炼钢发展趋势近年来国际铁矿石大幅涨价,矿石资源危机已成定势,我国《钢铁产业发展政策》明确指出要“逐步减少铁矿石比例和增加废钢比重”。

减少原生资源的开采,增加循环资源的利用,实现资源合理配置,这是实现钢铁工业可持续发展的重大战略决策。

废钢铁作为可循环利用资源,是缓解铁矿石资源危机的重要途径。

而我国目前主要的炼钢设备有转炉炼钢和电炉炼钢这两种。

众所周知,转炉炼钢是以铁水、废钢、铁合金为主要原料,不借助外加能源,靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程。

电炉炼钢是指在电炉中以废钢、合金料为原料,或以初炼钢制成的电极为原料,用电加热方法使炉中原料熔化、精炼制成的钢。

其中以废钢铁为主要冶炼原料的电炉炼钢工艺,其生产和发展对我国钢铁工业的可持续发展有重要影响。

但由于我国是发展中国家,缺乏废钢资源。

因此,钢产量的迅速增加主要依赖于转炉炼钢技术的发展。

那么,在我国钢铁工业的可持续发展上,转炉与电炉都将何去何从呢?一.转炉炼钢的发展趋势1856年英国人贝斯麦发明了底吹酸性转炉炼钢法,它为人类生产了大量廉价钢,促进了欧洲的工业革命。

1864年马丁创立了平炉炼钢法。

1952年在奥地利出现纯氧顶吹转炉,并逐渐成为当代炼钢的主流。

而我国,1951年碱性空气侧吹转炉炼钢法首先在我国唐山钢厂试验成功,并于1952年投入工业生产。

之后我国第一个氧气顶吹转炉炼钢车间(2×30t)在首钢建成,于1964年12月26日投入生产,等等。

这些都为我国日后氧气顶吹转炉炼钢技术的发展提供了宝贵经验。

此后,我国原有的一些空气侧吹转炉车间逐渐改建成中小型氧气顶吹炼钢车间,并新建了一批中、大型氧气顶吹转炉车间。

从生产品种上分析, 小型转炉以生产普碳钢建筑材为主, 主要和小方坯连铸机配合生产, 通常未采用铁水预处理、计算机终点控制和炉外精炼等先进工艺装备。

中型转炉是今后我国钢铁生产的主力炉型, 承担着增加钢产量和扩大转炉钢品种的双重任务, 其品种范围包括热轧带钢( 与薄板坯连铸连轧生产线配套) 、中厚板、各类优质碳素钢( 如重轨、硬线) 、特殊钢( 包括弹簧、齿轮、轴承、冷镦等钢种) 和高附加值钢铁产品( 如不锈钢、冷轧硅钢等) 。

电弧炉

电弧炉

中国辽宁抚顺钢厂的电弧炉电弧炉(electric arc furnace)利用电极电弧产生的高温熔炼矿石和金属的电炉。

气体放电形成电弧时能量很集中,弧区温度在3000℃以上。

对于熔炼金属,电弧炉比其他炼钢炉工艺灵活性大,能有效地除去硫、磷等杂质,炉温容易控制,设备占地面积小,适于优质合金钢的熔炼。

电弧炉按电弧形式可分为三相电弧炉、自耗电弧炉、单相电弧炉和电阻电弧炉等类型。

电弧炼钢炉的炉体由炉盖、炉门、出钢槽和炉身组成,炉底和炉壁用碱性耐火材料或酸性耐火材料砌筑。

电弧炼钢炉按每吨炉容量所配变压器容量的多少分为普通功率电弧炉、高功率电弧炉和超高功率电弧炉。

电弧炉炼钢是通过石墨电极向电弧炼钢炉内输入电能,以电极端部和炉料之间发生的电弧为热源进行炼钢。

电弧炉以电能为热源,可调整炉内气氛,对熔炼含有易氧化元素较多的钢种极为有利。

电弧炉炼钢发明后不久,就用于冶炼合金钢,并得到较大的发展。

随着电弧炉设备的改进以及冶炼技术的提高,电力工业的发展,电弧炉炼钢的成本不断下降,现在电弧炉炼钢不但用于生产合金钢,而且大量用来生产普通碳素钢,其产量在主要工业国家钢总产量中的比重,不断上升。

编辑本段电弧炉分类三相电弧炉这种电弧炉用三相交流电为电源(见图),一般用碳素电极或石墨电弧炉相关图片电极。

电弧发生在电极与被熔炼的炉料之间,炉料受电弧直接加热。

电弧长度靠电极升降调节。

为提高熔炼质量,大型电弧炉在炉底装有电磁搅拌器,驱使炉内熔螎金属沿一定方向循环。

50吨以上的电弧炉常装有炉体回转机构,炉体能左右旋转一定角度,使炉料受热均匀,金属液出炉时炉体可以倾斜。

三相电弧炉广泛用于炼钢。

电弧炉电弧炉自耗电弧炉这种电弧炉的电极就是被熔炼钢的原料。

熔炼时,随着钢原料的不断被熔化,电极不断下降。

熔化的钢水滴入用水冷却的紫铜筒形坩埚内,凝结成钢锭。

这种炉主要用于合金电弧炉钢的熔炼。

用于熔炼钛、锆、钨、钼、钽、铌等活泼金属和难熔金属的自耗电弧炉,一般在真空下工作,因而称为真空自耗电弧炉。

炼铁设备知识点总结

炼铁设备知识点总结

炼铁设备知识点总结一、炼铁设备分类1.1高炉高炉是炼铁设备中使用最广泛的一种,它是利用焦炭和铁矿石作为原料进行炼铁的设备。

高炉通常由炉体、炉喉、炉缸、料槽、鼓风机等部分组成,一般分为前列、中列、后列和竖筒四个部分。

1.2冶炼炉冶炼炉是用于对铁矿石进行冶炼的设备,主要包括底吹炼铁炉、转炉、电弧炉等。

这些设备在工艺上有所区别,但都是通过高温将铁矿石进行熔炼,以得到铁水或钢水。

1.3其他设备除了高炉和冶炼炉,炼铁设备还包括了烧结机、球团机、除尘设备、输送设备等各种辅助设备。

这些设备在炼铁生产过程中起到了重要的作用,保障了炼铁生产的正常进行。

二、炼铁设备的工作原理2.1高炉高炉炼铁的工作原理是利用焦炭和铁矿石进行还原反应,将铁矿石中的铁氧化物还原成铁,在高温下被熔化,从而得到熔铁和炉渣。

2.2冶炼炉冶炼炉炼铁的工作原理也是利用高温将铁矿石进行熔炼,但其使用的原料和工艺可能会有所不同。

底吹炼铁炉通过底部吹入煤气,使炉内温度升高,熔化铁矿石,得到铁水。

转炉则是通过氧气吹炼的方式进行炼铁,将铁矿石在高温下吹熔,得到钢水。

2.3其他设备除了高炉和冶炼炉,其他辅助设备的工作原理也是基于高温熔炼的原理,通过各种方式将铁矿石或已熔化的铁矿石进行处理,以得到满足生产需求的熔铁或钢水。

三、炼铁设备的使用注意事项3.1设备维护炼铁设备在使用过程中需要定期进行维护保养,包括清理设备内部的积灰和炉渣,检查设备的连接处和密封处是否存在漏气、漏水等情况,及时更换损坏的部件等。

3.2设备运行炼铁设备在运行过程中需要严格遵守相关的操作规程,严禁超负荷运行或超过设备的设计参数进行操作。

在使用过程中要密切关注设备的运行状态,及时处理异常情况。

3.3安全生产炼铁设备是属于高温高压设备,在使用过程中必须严格遵守安全操作规程,做好防火防爆措施,保障生产人员的人身安全。

3.4环保要求炼铁设备在使用过程中也需要关注其对环境的影响,采取相应的措施减少排放物对环境的影响,同时符合国家相关的环保标准和要求。

电弧炉资料

电弧炉资料

1电弧炉炼钢概述1.1电弧炉炼钢的发展概况:大致可分为三个阶段(1)研究阶段(从1800年至1900年)1800年,英国人戴维(Humphrey Davy)发明了碳电极;1849年,法国人德布莱兹(Deprez)研究用电极熔化金属;1866年,德国人冯·西门子(Werner Von Siemens)发明了电能发生器;1879年,德国人威廉姆斯·西门子(C Williams Siemens)采用水冷金属电极进行了实验室规模的炼钢试验,但电耗太高,无法投入大生产;1885年,瑞典ASEA(即瑞典通用电气)公司设计了一台直流电弧炉;1888年,法国人海劳尔特(Paul Heroult)用间接电阻加热炉进行熔炼金属实验;1889~1891年,同步发电机和变压器推广应用;1899年,海劳尔特研制成功交流电弧炉;1900年,海劳尔特开始用交流电弧炉冶炼铁合金;(2)初级阶段(从1900年至1960年)1905年,德国人林登堡(R.Lindenberg)建成第一台炼钢用二相交流电弧炉(海劳尔特式),该炉特点是采用方形电极,电极手动升降,炉盖固定不可移动,加料从炉门口人工加入;1906年,林登堡成功地炼出了第一炉钢水,浇注成钢锭,从此开创了电弧炉炼钢的新纪元;1909~1910年,德国和美国分别制成了6t和5t的三相交流电弧炉投产;1920年,采用了电极自动升降调节器,提高了电极升降速度;1926年,德国德马克公司将炉盖改为移出式,首次实现了顶装料;1930年,出现了炉体开出式电弧炉;1936年,德国人制造了18t 炉盖旋转式电弧炉;1939年,瑞典人特勒福斯提出了电弧炉电磁搅拌的思想;1960年,为使三相电抗平衡,美国出现了短网等边三角形布置;此阶段由于电力、电极、用氧水平、炉容量等的限制,故炼钢成本大大高于平炉,因而只适合于冶炼合金钢、特殊钢。

随着第二次世界大战的爆发,电炉钢的产量迅速增长。

钢铁冶炼中的转炉和电炉技术

钢铁冶炼中的转炉和电炉技术

BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
05
未来钢铁冶炼技术的发展趋势
高效节能技术的研发与应用
高效节能技术
随着环保意识的提高和能源成本 的增加,钢铁企业将更加注重高 效节能技术的研发和应用,以降 低生产成本和提高能源利用效率

高效转炉技术
转炉是钢铁冶炼中的重要设备之 一,未来将进一步研发高效转炉 技术,提高金属收得率和降低能
转炉炼钢的基本原理是将铁水倒入转炉内,加入适量的熔剂(如石灰石、白云石等),通过吹入氧气进行氧化反应,去除铁 水中的杂质,同时将铁水中的碳氧化成一氧化碳,以调整钢的碳含量。在高温下,铁水中的杂质与氧气发生反应,生成各种 氧化物,这些氧化物与熔剂发生反应,形成渣相,将杂质从铁水中分离出来。
转炉的类型与特点
电炉的类型与特点
电炉可分为交流电炉、直流电炉和感应电炉等类型,每种类型具有不同的特点和 应用场景。
交流电炉采用三相交流电源,熔化效率高,适用于大型钢铁企业;直流电炉使用 直流电源,具有较低的能耗和较好的精炼效果,但设备成本较高;感应电炉利用 电磁感应原理加热,适用于小型钢铁企业和特殊钢生产。
电炉技术的优缺点
现代钢铁冶炼
现代钢铁冶炼技术不断向 高效、节能、环保的方向 发展,如采用转炉和电炉 技术等。
02
转炉技术
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
转炉的工作原理
转炉技术是通过将铁矿石、废钢铁和熔剂等原料在高温下熔化,再经过一系列化学反应和物理过程,最终得到钢水的冶金过 程。
ERA
钢铁冶炼的定义与流程
定义
钢铁冶炼是指通过高温还原反应 将铁矿石中的铁元素提炼出来的 过程。

转炉及电炉炼钢2

转炉及电炉炼钢2

9 电弧炉与炉外精炼设备9.1概述利用电能作为热源来熔炼金属的炉子即为电炉。

电炉的型式有电弧炉、感应炉、电阻炉、矿热炉、电子束炉、等离子炉等。

本章主要介绍炼钢电弧炉设备。

按电弧加热方法,电弧炉有直接式、间接式和封闭式三种(图9—1a、b、c)。

图9--1 电弧炉简图a一直接式;b一间接式;c一封闭式在直接式电弧炉中,电弧燃于电极与金属料之间,用于冶炼黑色金属,熔炼时产生的高温由垂直安放的电极遮挡,故电极有保护炉顶作用,此外便于电极升降。

间接式电弧炉,电弧燃于电极之间,与金属有一定距离,热量主要靠辐射传至金属料。

由于热量没有电极遮挡,故温度不能太高,否则会影响炉顶寿命。

此法一般适用于冶炼低熔点的轻金属。

封闭式电弧炉,电极埋在金属料中,由电弧和电流通过炉料而产生热量使金属熔化。

此法用于铁合金冶炼。

电弧炉可通过改变电流、电压大小来控制电弧。

由于电炉具有温度高、易控制、热效率高、能控制炉内气氛等优点,故较容易控制钢水成分和提高钢水质量,目前不但广泛应用于冶炼合金钢和优质钢,而且在国外已用来冶炼普通钢种。

随着科学技术的日益发展,对钢的质量要求愈来愈高,因此,出现了炉外精炼技术。

钢的炉外精炼是将炼钢工艺分成两步进行,先在炼钢炉(平炉、转炉、电炉)中进行熔化和初炼,使它仅保留脱碳、升温和部分脱磷任务,然后再将初炼钢水在“钢包,,或专用的精炼容器中进行脱氧、除气、进一步脱碳、降低钢水中其它夹杂物以及调整钢水成分和温度等操作,这种精炼容器称为炉外精炼炉。

例如,一座50t电炉所需变压器容量为20000~35000kV·A。

加入炉内废钢约在一小时之内熔化,经过熔化和氧化期,当进入还原期与精炼期时,大功率的变压器就不能得到充分利用,若把钢水精炼期移到另一个功率较小的钢包精炼炉中进行,则可使生产率增加50%左右,并可节约大量能源。

此外,当冶炼含碳量小于0.03%的超低碳不锈钢时,在电炉或转炉就很困难,高温精炼期过长对炉子寿命不利,若不采取特殊措施,合金收得率也很低,而且需用价格昂贵的超微碳铬铁或金属铬。

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转炉炼钢:转炉的炉体可以转动,用钢板做外壳,里面用耐火材料做内衬。

转炉炼钢时不需要再额外加热,因为铁水本来就是高温的,它内部还在继续着发热的氧化反应。

这种反应来自铁水中硅、碳以及吹入氧气。

因为不需要再用燃料加热,故而降低了能源消耗,所以被普遍应用于炼钢。

吹入炉内的氧气与铁水中的碳发生反应后,铁水中的碳含量就会减少而变成钢了。

这种反应本身就会发出热量来,因而铁水不但会继续保持着熔化状态,而且可能会越来越热。

因此,为调整铁水的适合温度,人们还会再加入一些废钢及少量的冷生铁块和矿石等。

同时也要加入一些石灰、石英、萤石等,这些物质可以与铁水在变成钢水时产生的废物形成渣子。

因此,它们被称为造渣料。

转炉炼钢过程:
转炉炼钢工艺流程:高炉铁水→铁水预处理→复吹转炉炼钢→炉外精炼→连铸→热轧
电炉炼钢:电弧炉炼钢的热源是电能记电弧炉内有石墨做成的电极,电极的端头与炉料之间可以发出强烈的电弧,类似我们看到的闪电,具有极高的热能。

我们知道,在炼钢时主要是对铁水中的碳进行氧化以减少碳的含量,但有些钢的品种中需要含有一些容易氧化的其他元素时,如果吹入过多的氧,就会把那些元素也二起氧化了。

在这时,用电弧炉炼钢就显得优越多啦。

因此,电弧炉往往用来冶炼合金钢和碳素钢。

电弧炉主要以废钢材为原料。

装好炉料后,炉盖会盖上,随后电极就下降接近炉料表面。

这时接通电源,电极就会发出电弧将电极附近的炉料熔化。

然后加大电压,加快熔化速度。

随着炉料的熔化程度,炉料(钢水)的位置会有变化,这时电极也会自动调整高度而不会淹没在钢水中。

用电弧炉炼钢时也要吹进一些氧,以加快熔化速度。

这个吹氧的时间必须掌握准确,否则会发生爆炸。

在炉料将全部熔化时,钢水表面会漂浮着一层炉渣,这时工人们会取出一些钢水和炉渣来分析它们的成分,看看这炉钢炼得怎么样。

如果里面有对钢质量有害的元素,还要继续精炼加以除掉。

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