三相炼钢电弧炉
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。
电弧炉炼钢概述
电弧炉炼钢冶金备件概述通常所说的电炉炼钢是指电弧炉（EAF: Electric Arc Furnace)炼钢，特别是碱性电弧炉炼钢（炉衬用碱性镁质耐火材料），电弧炉是采用电能作为热源进行炼钢。
传统电弧炉炼钢原料以冷废钢为主，配加10%左右的生铁。
冶金备件现代电弧炉炼钢除废钢和冷生铁外，使用的原料还有直接还原铁（DRI, HBI)、铁水、碳化铁等。
按电流特性，电弧炉可分为交流和直流电弧炉。
交流电弧炉以三相交流电作电源，利用电流通过3根石墨电极与金属料之间产生电弧的高温来加热、熔化炉料。
冶金备件直流电弧炉是将高压交流电经变压、整流后转变成稳定的直流电作电源，采用单根顶电极和炉底底电极。
通常用电弧炉的额定容量、公称容量来表示电弧炉的大小。
冶金备件一般认为，电弧炉的公称容最(炉壳直径）40t (4. 6m)以下的为小电炉，50t (5.2m)以上的为大电炉。
1981年，国际钢铁协会提议按电弧炉的额定功率分类电弧炉。
对于50t以上的电弧炉分类: 额定功率100~ 200kV •A/t为低功率电弧炉、200 ~ 400kV •A/t为中等功率、400 ~ 700kV . A/t 为高功率、700 ~ lOOOkV . A/t为超高功率（UHP: Ultra High Power)电弧炉。
对于UHP技术，近年来有炉子容量趋大、功率水平提高的趋势，国外个别电弧炉的功率水平巳超过lOOOkV •A/t, 将其称为超超髙功率（SUHP)电弧炉。
交流电弧炉超髙功率化后可加速废钢熔化，缩短熔化时间，改善热效率和总效率。
但随着电炉功率越来越髙，同时也出现了电弧稳定性差、电源闪烁、炉壁热点等问题，从而使直流电弧炉得到了发展。
冶金备件直流电弧炉比交流电弧炉的单位电耗、电极单耗和耐火材料单耗都低，并且直流电弧炉不存在“冷点”问题。
冶金备件20世纪90年代是直流电弧炉的年代，全世界已经投产和正在建设的50t以上直流电弧炉已超过100台。
电弧炉炼钢发展历史及前景1
绪论 电炉炼钢及其发展
电炉是采用电能作为热源进行炼钢的炉子的统 称。 按电能转换热能方式的差异，电炉可分为： 电渣重熔炉—利用电阻热； 感应熔炼炉—利用电磁感应； 电 子 束 炉—依靠电子碰撞； 等 离 子 炉—利用等离子弧； 电 弧 炉—利用高温电弧，不包括加热炉、热 处理炉等。
电炉流程与转炉流程比较，具有以下特点：
①电炉流程投资省，占地面积小，建设周期 短； ②资源问题：随着国民经济的发展，铁矿石、 焦煤等资源将日益匮乏，而废钢资源则会不 断积累，因此从长远看电炉流程具有优势； ③环保问题：电炉流程产生的CO2、NOx、 SOx等有害气体量较高炉-转炉流程少；
三. 电炉炼钢的优势
目前我国高附加值优质产品，也就是能盈利的 电炉钢品种包括： a)转炉流程不适合生产的高合金钢、高温合 金、大型铸锻件用钢； b)转炉流程能够生产但目前在国内产量还是 不大的一些合金钢钟，如轴承钢、齿轮钢、弹 簧钢等； c)过去仅能用转炉流程生产的、现代电炉流 程也能生产的一些品种，如高附加值的板材 （薄板、中板、厚板）； d)优质碳素钢（特别是中、高碳钢）和低合 金钢（包括使用量很大的螺纹钢）。
世界粗钢总量与电炉钢产量
时间 总钢产/ 亿吨 电炉钢比 /%
197 0 6.0 14.2
198 0 7.16 22.0
199 0 7.7 27.5
200 0 8.47 33.8
200 2 9.03 34.5
200 3 9.63 35
200 4 10.6 36
即2000前一直在7.0～8.5亿间徘徊， 2002、2004 年才分别突破9、10亿吨，2005年达到11.07亿吨。
由钢产量与产品结构变化看电炉发展
叙述酸性三相电弧炉的熔炼过程
叙述酸性三相电弧炉的熔炼过程酸性三相电弧炉是一种用于熔炼金属的高温设备，其工作原理是将电能转化为热能，通过电弧的高温使金属材料熔化。
下面是酸性三相电弧炉的熔炼过程的详细叙述。
首先，将待熔金属材料放入电弧炉中，可以是废旧钢铁、废钢杂铁、再生资源和一些合金材料等。
然后，炉门关闭，并且加入适量的炉渣，炉渣主要由石灰、萤石和氧化铁等成分组成，目的是吸收金属中的非金属杂质。
接下来，开始通电。
电流通过电极流过材料，产生强大的电弧，从而产生高温。
在熔炼过程中，电弧产生的温度可以达到数千摄氏度，足以将金属材料熔化。
炉渣在高温下开始融化，并慢慢吸附杂质。
同时，由于电弧的高温作用，金属材料也开始熔化，变成液态。
在炉内，金属材料被搅拌均匀，以提高熔炼效果。
熔化的金属下沉到炉底，形成金属池。
然后，通过倒钢装置，将熔化的金属顺利倾倒到后续工序中，用于制造新的金属制品。
在熔炼过程中，炉膛内的温度和压力都会受到严格控制。
通过监测炉内的温度和电弧的强度，可以确保炉内的温度适宜，熔炼效果良好。
熔炼结束后，电弧炉停止通电。
金属池中残留的炉渣被排出，为下次熔炼做好准备。
炉体冷却之后，可以开启炉门，取出熔炼完成的金属。
酸性三相电弧炉的熔炼过程具有以下优点：能耗低、产能高、炉渣质量好、操作简单、适用于各种金属材料的熔炼等。
总结起来，酸性三相电弧炉通过电弧高温将金属材料熔化，并通过适当的炉渣控制来去除其中的杂质。
通过精确的温度和电弧强度控制，可以确保金属材料完全熔化，并在炉底形成金属池，方便后续处理。
这种熔炼过程在金属工业中得到广泛应用，为金属制品的生产提供了重要的原材料。
电弧炉冶炼的基本原理
电弧炉冶炼在钢铁工业中的应用
钢的熔炼与精炼
电弧炉是钢铁工业中用于熔炼和精炼钢的主要设备，通过电弧的高温将铁矿石、 废钢铁等原料熔化为钢液，并进行脱硫、脱磷等精炼处理。
特殊钢生产
电弧炉在特殊钢生产中具有重要作用，可以生产高合金钢、不锈钢等高品质特殊 钢材，满足汽车、航空航天、石油化工等领域的需求。
电弧炉冶炼在其他领域的应用
03 电弧炉冶炼工艺
电弧炉冶炼的原料和配料
原料
电弧炉冶炼的原料主要包括废钢铁、生铁、直接还原铁、合 金元素等。这些原料需要根据不同的冶炼需求进行配比，以 满足产品成分的要求。
配料
配料是电弧炉冶炼的关键环节，需要根据所炼钢种的成分要 求，精确计算各种原料的加入量，以确保最终产品的质量。
电弧炉冶炼的操作工艺流程
还原
在氧化结束后，通过加入还原剂（如硅铁 、锰铁等），对钢液进行还原，以调整其 成分。
电弧炉冶炼的工艺参数控制
温度控制
电弧炉冶炼过程中，温度是非常关键的参数。通过对电弧 电流、电压的控制，以及向炉内吹入氧气的量等手段，实 现对温度的精确控制。
成分控制
根据所炼钢种的成分要求，通过精确计算和控制各种原料 的加入量，以及加入合金元素的种类和数量，实现对钢液 成分的精确控制。
属的纯度和质量。
电弧炉冶炼与其他冶炼方法的比较
01
02
03
氧气转炉法
电弧炉冶炼与氧气转炉法 相比，具有熔化率高、生 产效率高、能耗低等优点 ，但成本较高。
感应炉法
电弧炉冶炼与感应炉法相 比，具有熔化速度快、熔 体成分均匀、能耗低等优 点，但设备投资较大。
真空熔炼法
电弧炉冶炼与真空熔炼法 相比，具有熔化速度快、 熔体纯净度高、能耗低等 优点，但生产效率较低。
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。
铸造合金及其熔炼 第九章 电弧炉炼钢
为了促使脱碳反应进行，需要创造一定的温度条件。 在较低的钢液温度下，碳被氧化得少，铁被氧化得多，而 在较高的温度下，碳被氧化得多，铁被氧化得少。这种变 化是由于碳-氧亲和力与铁-氧亲和力随着温度的变化而改 变的结果。图9-8是碳的氧化反应和铁的氧化反应的生成 自由能图。由图可见，当温度超过一定值（1000℃）以后， 碳-氧的亲和力就超过铁-氧的亲和力。因此，在炼钢生产 上规定，在氧化期中，只有在钢液温度超过一定的温度 (热电偶温度为1530℃)时，才可以吹氧和加矿石脱碳。
5、还原期 、 还原期的任务是脱氧、脱硫和调整钢液温度及化学成 分。 扒除氧化渣后，首先往熔池中加入锰铁进行预脱氧。 通过预脱氧可以快速除去钢液中的部分氧化亚铁。这样就 能减轻后来通过炉渣进行脱氧的任务，加速整个还原期的 过程。 在还原的过程中进行钢液的脱氧和脱硫。脱氧和脱硫 是同时进行的。还原渣有两种:白渣和电石渣。 白渣：石灰、氟石、碳粉 电石渣：石灰、氟石、碳粉
1）炉渣的碱度和氧化性 ） 为了促使脱磷反应进行，应造高碱度和强氧化性的 炉渣。图9-5表明炉遭碱度和渣中FeO含量对磷在炉渣中和 钢液中的分配比值的影响。分配比值愈高，表明钢液中的 磷转移到炉渣中去的愈多，即脱磷效果愈好。由图可见， 随着炉渣碱度和氧化亚铁含量的提高 ，磷的分配比值也 增大，但是当碱度超过3. 0以上时，进一步提高碱度并不 能将磷的分配比提得更高。实际上。炉渣碱度太高时，使 得炉渣的粘度增大，反而会使脱磷效果降低。
4、电极升降机构 、
在炼钢过程中，为了使电极能灵敏地、频繁地上下 运动，以便随时调节通过电极的电流，达到稳定电弧的目 的。对电极的升降是实现自动控制的;由自动控制电器系 统操纵液压阀，以驱动使电极升降的液压缸，从而使电极 作向上或向下运动。
三相电弧炉炼钢操作规程
三相电弧炉炼钢操作规程总则1. 本规程适用于5吨和15吨碱性三相电弧炼钢炉（以下简称电炉）的炼钢操作。
2.规程是生产技术领域中的法规，是实际操作的重要依据，是确保产品质量的主要技术文件，务必融会贯通，严格执行。
3.为确保正常炼钢和钢液质量，冶炼前必须对炉衬、炉盖、出钢槽、盛钢桶进行例行检查。
在下述情况下，不得冶炼锻制钢锭、电工纯铁、高合金钢、高强度和超高强度级别、三级以上探伤要求、对气体、夹杂有严格要求以及有其它特殊要求的钢种；3.1大修炉后的前5炉，中修炉后的前3炉；3.2 冷停炉超过24小时后的第一炉，有特殊要求的前2炉；3.3炉衬损坏严重、接近中修或炉坡、渣线修补面积超过1/5时；3.4新出钢槽第一次使用或出钢槽修补面积大于1/3时；3.5 新砌的盛钢桶、长期没有使用的旧盛钢桶、修补量较大的旧盛钢桶第一次使用。
4.冶炼高合金钢和一些有特殊要求的钢种时，要考虑该炉前1~2炉钢液成分对本炉的影响，同时也要考虑冶炼高合金钢后，对下炉化学成分的影响。
如有不良影响，要与相关部门联系修改计划。
5.送电前应仔细检查水冷、机电、风动、液压和测温系统等是否正常。
易脱落的电极及接头及时处理。
6. 出钢后，炉底原则上不允许有残留钢液。
7. 凡跟钢、渣接触的工具都应干净、干燥。
操作平车、平台干净，电炉周围场地干净、干燥、整齐、道路畅通。
通用规程氧化法冶炼1. 原、辅材料及配件1.1 所用原材料必须符合“炼钢原材料及辅助材料技术条件”严禁有毒、有害、易燃、易爆物以及对钢液质量有害的金属和非金属进入炉内。
1.2应根据所炼钢种冶炼方法、原材料成份、前炉钢对本炉钢的影响、冷停炉时间长短的影响、吹氧助熔的需要、计划钢产量等进行仔细计算，拟制配料单，配碳量应保证全熔化后氧化沸腾脱碳的需要，生铁配入量不得超过炉料重的15%，不足之碳量可配入电极块或冶金焦碳补足。
1.3所配炉料大小块度应合适，配比为：大块料20~40%，中块料30~40%，小块料（包括钢屑）30~50%。
钢铁工厂电弧炉工作原理
钢铁工厂电弧炉工作原理
电弧炉是一种常见的钢铁冶炼设备，其工作原理如下：
1. 供电系统：电弧炉主要通过一个高电压的供电系统来提供所需的电能。
电弧炉通常需要三相交流电源，并通过电源线将电力传输到炉内。
2. 炉膛：电弧炉的炉膛是一个金属容器，内壁通常由耐火材料制成。
该容器能够集中高温和电弧，在其中进行冶炼过程。
炉膛通常具有倾斜装置，以便在冶炼结束后倾倒炉内材料。
3. 底部电极：电弧炉的底部通常安装有一个电极，它是一个导电材料的大块，如碳或钼。
底部电极通过一个电弧接触器与供电系统连接，以确保电流传导到炉膛中。
4. 顶部电极：电弧炉的顶部通常安装有一个可移动的电极，它可以上下调整。
顶部电极也通过一个电弧接触器与供电系统连接，以供电并形成电弧。
5. 冶炼过程：当电弧接触器接通供电系统时，底部和顶部的电极之间会形成一道电弧，该电弧产生极高的温度，可将炉内的金属材料加热到熔化的温度。
材料在高温下熔化，并与其他合金添加剂混合以制备所需的钢铁合金。
总结：电弧炉利用电弧的高温作用将金属材料加热到熔化，从而实现钢铁冶炼的过程。
供电系统和电极的使用使得电能能够传导到炉膛中，并形成足够强的电弧以实现高温冶炼。
炼钢厂设备简介
炼钢厂设备简介炼钢厂主体设备简介一、电炉区域本厂电炉炼钢主体设备为两台70吨高功率三相交流电弧炉，两座容量为3.5MVA变压器，设计年产量为100万吨，电炉本体采用偏心底（EBT）出钢技术，有效的控制了钢水的质量，炉壁采用分段式的水冷炉壁，大大提高了电弧炉的使用寿命，并且维修方便，效率高，大大降低了炉衬耐材成本，为了加强冶炼，缩短冶炼周期，采用了先进的炉内供氧系统，即每座炉配备了一支水冷液压机械手炉门氧枪，三支固定的炉壁氧枪，大大缩短了冶炼周期，从原来冶炼周期4小时左右，缩短到目前的1.5小时，电炉配备了一套喷碳粉系统，可以快速的造好泡沫渣，有效降低各类消耗，每台电炉各配置一套独立的上料系统，操作人员可以根据炉内情况，及时加入石灰，减轻了工人劳动强度。
二、精炼区域本厂精炼主体设备为一座70吨LF精炼炉，采用三相交流变压器，变压器容量为1MVA，双工位冶炼，采用水冷大炉盖和集心圆小炉盖（耐火材料），大大提高了炉盖使用寿命，并且炉盖更换方便，缩短维修时间，精炼配备了两台先进的喂丝机，提高了钢水质量，同时增加了精炼可以冶炼的钢种，提高经济效益，LF 精炼炉配备了钢包底吹氩气系统，均匀了钢水成分和温度，大大缩短了冶炼周期，提高了钢水质量，同时还配置了合金上料系统，合金回收率稳定，大大降低了工人劳动强度。
三、连铸区域本厂连铸机由武汉大西洋提供及安装两机两流R6.5m直弧型板坯连铸机。
其主要参数及性能：连铸机机型，链式引锭杆、直弧型；半径：6.5m（连续弯曲、连续矫直）、铸坯断面：180*（450~~700）m；铸坯定尺长度：6m。
水—气水二次冷却；平均拉速0.6~（1.2~1.4）M/min、最大拉速：1.8M/min；配置有涡流传感器液面检测、塞棒自动控制（伺服电动缸驱动）；浇铸钢种：普碳钢：Q195、Q235、20#等，合金钢：20G、16Mn、45#等；平均连续炉数：16炉；收得率：99%；年作业率：85%；年产能力：合金钢：~70Wt、普钢：~100Wt。
关于电弧炉、AOD炉的熔炼特色
电弧炉、AOD炉的熔炼特点电弧炉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。
目前公司采用三相电弧炉，安装三根Ø250mm的石墨电极，对其冶炼工艺可分为：炉料准备、熔化（废钢熔化、熔化期取样）、氧化期（升温、吹氧进入氧化期、流渣、估计碳量、取样、预先脱氧、静沸腾、扒渣）、还原期（造还原渣、升高温度取样）、微调成分、测温出钢。
炉料准备：石灰、增碳球、矿石、废钢料石灰作用：为前期脱磷创造条件，制造碱性炉渣。
化学反应式为：5（FeO）+2[P]+4（CaO）（4CaO·P2O5）+5[Fe]+Q根据这个反应式，为确保反应式从左向右反应，应综合化学反应的条件进行考虑，即该反应为放热反应，[P]与（O）结合生成（P2O5）,渣中CaO的含量多会促进反应，因此为确保脱磷效果，要确保钢水温度低，综合考虑钢水的流动性，应为1500℃左右，（O）的增加也会促进脱磷效果，脱磷条件为确保炉渣碱度2.5（即为CaO量）左右，钢水中含氧量得到保证，温度不能过高来确保反应持续放热，温度过高则导致其反应从右向左，磷化物分解。
增碳球作用：增碳，确保熔化期钢水中碳含量，保证氧化期过程中脱碳量，反应过程中确保可以将大量杂质带至钢水表面。
化学反应式为：2C+O22CO矿石：增加钢水中FeO含量，用于氧化期脱碳、脱磷、脱气和去除夹杂物，化学反应式为：Fe2O3+C 2（FeO）+CO熔化期：带阻抗240V电压，5000A电流控制，熔化期主要任务为对炉料进行加热熔化，待形成熔池后可加大电流提高熔化速度，为提高熔化速度，可进行吹氧助熔化。
钢液中化学反应主要集中在氧化期和还原期，当然熔化期可进行预脱磷，减少氧化期矛盾，控制渣量为钢水总重的2~4%，即可以计算加入石灰的量为20~40kg/t，考虑石灰的质量及粉化情况可适当增加到30~50kg/t左右。
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
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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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。
三相电弧炉炼钢之氧化期介绍
温度调节： 通过调整电 压、电流等 参数进行控
制
温度控制目 标：保证钢 液成分均匀， 提高钢液质
量
碳含量控制
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碳含量的控制对提高钢 的强度、韧性和耐磨性 具有重要意义
控制碳含量的方法包括： 调整原料配比、控制炉 温、调整吹氧量等
氧化期需要精确控制碳 含量，以保证钢的质量
01
碳含量是影响钢质量 的关键因素之一
氧化剂添加
01
添加时间：根据钢种
和工艺要求，在氧化
期开始时添加
02
添加量：根据钢种和
工艺要求，精确控制
添加量
03
添加方式：通过自动
控制系统，精确控制
添加速度
04
添加效果：提高钢液
温度，促进脱碳和脱
磷，提高钢液质量
演讲人
目录
01. 氧化期的定义 02. 氧化期的过程 03. 氧化期的控制
1
氧化期的概念
氧化期是三相电弧炉 炼钢过程中的一个阶 段
氧化期的目的是去除 钢液中的杂质，提高 钢液的质量
在这个阶段，钢液中 的碳被氧化，形成氧 化铁
氧化期的控制对炼钢 过程至关重要，需要 精确控制时间和温度
氧化期的作用
熔池搅拌：熔池 中的金属和氧化 物发生搅拌，形 成均匀的熔体
熔池温度控制： 通过控制熔池温 度，保证炼钢过 程的顺利进行
脱碳反应
01
氧化期开始时，炉内温度
升高，碳含量开始降低
02
脱碳反应主要发生在炉渣
和钢液之间
脱碳反应过程中，炉渣中 的氧化物与钢液中的碳发 生反应，生成二氧化碳
04
脱碳反应的进行，有助于
提高钢液的纯净度和质量
三相电弧炉的相序
三相电弧炉的相序
一、三相电弧炉的基本概念
三相电弧炉是一种利用三相交流电产生高温电弧，用于熔化金属并进行冶炼的设备。
它具有高效、节能、环保等优点，广泛应用于钢铁、铸造、冶金等行业。
三相电弧炉的核心部分是电极和炉体，电极通过导电机构连接到三相电源，炉体则用于容纳熔融金属。
二、三相电弧炉的相序原理
三相电弧炉的相序是指三相交流电的顺序，通常分为ABC三相。
在正常运行过程中，三相电弧炉的相序应按照ABC的顺序循环，以确保电弧稳定燃烧。
相序的正确性对电弧炉的熔炼效果和设备安全具有重要意义。
如果相序接错，可能导致电弧不稳定、熔炼效果差，甚至损坏设备。
三、三相电弧炉的相序应用
1.熔炼金属：在冶炼过程中，三相电弧炉的相序应根据金属的熔点和炉内温度进行调整，以保证金属的熔化速度和质量。
2.焊接与切割：在焊接和切割领域，正确的三相电弧炉相序可以提高焊接质量，减少焊接缺陷，提高切割速度和精度。
3.电气设备维护：在电气设备的维护过程中，正确的三相电弧炉相序有助于诊断设备故障，确保设备安全运行。
四、三相电弧炉的相序维护与故障处理
1.定期检查：定期检查电弧炉的相序，确保接线正确无误。
对于接线端子，要确保连接牢固，防止松动导致相序错误。
2.故障处理：如果在运行过程中发现电弧不稳定、熔炼效果差等现象，应立即停机检查相序是否正确。
如发现相序接错，应立即纠正接线，确保电弧炉正常运行。
3.保护设备：在电弧炉运行过程中，应加强对设备的保护，如安装漏电保护器、过压保护器等，确保设备安全运行。
通过以上内容，我们可以了解到三相电弧炉的相序对冶炼效果和设备安全具有重要影响。
三相电弧炉要点
供氧设备
⑴自耗式氧枪
⑵水冷碳氧喷枪
自耗式氧枪
用 途：
熔化初期用于切割费钢，为使 用水冷碳氧枪造泡沫渣创造条件；
组 成：
一个旋转横臂、二根氧枪的给 进装置、一个气动控制柜、一个电 动机、软管和软管卷筒。
工作原理：
由PLC控制，支撑柱旋转由电 动机驱动。枪杆的给进通过直线传 动补偿损耗，枪杆由加紧装置加紧， 可进入或退出。给进装置的水平和 垂直活动范围为整个炉门。供氧管 线由软管卷筒、软管与相关的强管 通过快速接头连接。
重力除尘器
效率：
可去除粒径＞ 30μ 的 大颗粒灰尘，效率 80% ， 出口含尘2~10g/m3；
工作原理：
粉尘随高速气体进入 集尘器，管径变大，气流 速度降低，粉尘汇集于集 尘器底部，净化气体从上 部排出。
加料系统
⑴装料罐
⑵高位料仓
装料罐
作 用：
用于将从废钢坑装入 的废钢吊装入电弧炉；
结构与操作：
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;
偏心底机构：
在炉壳后方 , 由平板阀和弹簧 压紧装置组成;平板阀通过液压将弹 簧压紧而打开,反之关闭;
小 炉 底：
是直流炉炉底电极固定专用设 备,由水冷钢棒底电极及其联接部件、 耐材、底部法兰组成.
炉体倾动装置
在炉底两侧设置 一对圆弧轨道，通过 液压装置驱动炉体倾 动； 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。
电极夹持器
作用：
装卡石墨电极的装置；
结构：
前夹头、后夹头、推 杆机构、气动压紧装置组 成；
动作：
电极松开是通过汽缸 驱动推杆将后夹头后移松 开电极，汽缸排压，电极 加紧。
三相电弧炉的相序
三相电弧炉的相序摘要：I.引言- 介绍三相电弧炉II.三相电弧炉的相序重要性- 相序的作用- 相序对电弧炉运行的影响III.三相电弧炉的相序类型- 星形接线- 三角形接线IV.相序的确定与调整- 确定相序的方法- 调整相序的步骤V.结论- 总结三相电弧炉的相序重要性正文：I.引言三相电弧炉是一种常用的工业熔炼设备，广泛应用于钢铁、有色金属等领域。
在电弧炉的运行过程中，三相电弧的相序起到了至关重要的作用。
本文将详细介绍三相电弧炉的相序及其重要性。
II.三相电弧炉的相序重要性在三相电弧炉中，相序是指三个相电压的切换顺序。
合理的相序可以保证电弧炉的正常运行，提高熔炼效率，降低能耗。
相反，错误的相序可能导致设备损坏，甚至引发安全事故。
III.三相电弧炉的相序类型根据接线方式的不同，三相电弧炉的相序可分为星形接线和三角形接线两种。
1.星形接线：三个相分别连接到炉子的三个相角上，中性线连接到炉子的中心点。
这种接线方式在我国较为常见。
2.三角形接线：三个相分别连接到炉子的三个相角上，没有中性线。
这种接线方式在欧美国家较为常见。
IV.相序的确定与调整1.确定相序：通常情况下，三相电弧炉的相序在设计和制造过程中已经确定。
但在实际使用过程中，由于设备维修、更换等原因，可能需要重新确定相序。
确定相序的方法有多种，如使用相序表、测量电压波形等。
2.调整相序：当发现电弧炉运行异常时，可能需要调整相序。
调整相序的步骤如下：a) 切断电源，确保安全。
b) 确认需要调整的相序，如星形接线改为三角形接线，或三角形接线改为星形接线。
c) 按照相应的接线方式，重新连接三个相的电缆。
d) 恢复电源，观察电弧炉运行情况。
如有异常，重复以上步骤，直至恢复正常。
V.结论总之，三相电弧炉的相序对于设备的正常运行具有重要作用。
三相电弧炉的相序
三相电弧炉的相序摘要：1.三相电弧炉的概念和作用2.三相电弧炉的相序分类3.相序对三相电弧炉工作性能的影响4.调整三相电弧炉相序的方法5.总结正文：三相电弧炉是一种工业冶炼设备，广泛应用于钢铁、有色金属等领域。
电弧炉的运行依赖于三相电源，而电源中的相序对电弧炉的工作性能有着重要影响。
首先，我们来了解一下三相电弧炉的概念和作用。
电弧炉是利用电弧产生的高温来熔化金属的设备，三相电弧炉则采用三相电源来提供能量。
相较于单相和两相电弧炉，三相电弧炉具有更高的功率因数、更低的电力损耗和更好的熔化性能。
接下来，我们来探讨三相电弧炉的相序分类。
根据电源相序的不同，三相电弧炉可分为正序、反序和零序电弧炉。
正序电弧炉是指电源相序按照A、B、C 相的顺序排列；反序电弧炉是指电源相序按照C、B、A 相的顺序排列；零序电弧炉是指电源相序中的中性线与地线相连，形成零序。
相序对三相电弧炉工作性能的影响主要体现在熔化速度、熔池形态和电弧稳定性等方面。
例如，正序电弧炉在熔化速度和电弧稳定性方面表现较好，但熔池容易形成喷溅；反序电弧炉则有利于熔池形态的稳定，但熔化速度较慢。
因此，在实际应用中需要根据具体需求选择合适的相序。
那么，如何调整三相电弧炉的相序呢？通常可以通过改变电源的接线方式来实现。
对于正序电弧炉，可以将A 相接到电弧炉的A 相，B 相接到B 相，C 相接到C 相；对于反序电弧炉，则需要将A 相接到C 相，B 相接到A 相，C 相接到B 相。
需要注意的是，在改变相序时应确保电源和电弧炉的安全性。
总之，三相电弧炉的相序对设备性能具有重要影响。
选择合适的相序能够提高熔化效率、优化熔池形态和提高电弧稳定性。
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根据电弧炉功率水平的高低，将电弧炉划分为：（低功率、中等功率）普通功率（RP）、高功率（HP）、超高功率（UHP）电弧炉。电弧炉功率水平用变压器的额定容量（kV‧A）与电炉公称容量（t）或实际出钢量（t）之比来表示。
1981年，国际钢铁协会建议的电炉分类标准(大于50t电炉)
低功率电炉100~200 kV‧A/t
中等功率电炉200~400 kV‧A/t
高功率电炉400~700 kV‧A/t
超高功率电炉700~1000 kV‧A/t
-出处：电炉炼钢新工艺新技术与质量控制实用手册
三相炼钢电弧炉
型号
炉壳内径
（mm）
额定容量
(t)
变压器容量
(kvA)
变压器二次电压
设备总重
(t)
HX-1.5
2100
1.5
1250
210-104
16.6
2200
HX-3
2500
3
2200
220-110
37
2700
Hx-5
3000
5
3200
240-121
66
3240
HX-8
3400
8
3200
240-121
额定功率
KW
中频频率
Hz
熔炼铸钢1600℃
熔炼铸铁1450℃
熔化率
t/h
单位电耗kw.h/t
熔化率
t/h
单位电耗kw.h/t
1
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1000
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0.79
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800
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1.23
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1.5
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1.13
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1000
1.50
600
1.60
575
2
70
HX-10
3500
10
5500
260-139
91
8000
HX-15
3800
15
6300
260-139
95
10000
280-100
HX-20
4200
20
9000
280-100
1
92
10000
4600
30
16000
353-137
243
18000
22000
480-230
1100
0.70
1.2
500
500
1250
1.00
1100
1.40
1.8
800
500
1250
1.80
1100
2.50
2.4
1000
500
1250
2.20
1100
3.00
3.6
1500
500
1250
3.30
1100
4.60
5.0
2000
500
1250
4.50
1100
6.30
大中容量钢壳熔化炉
额定容量
t
25000
436-184
HX-40
4700
40
16000
353-137
245
5000
31500
489-201
中频铜熔化炉
额定容量
t
额定功率
KW
中频频率
Hz
熔炼紫铜
熔炼黄铜
工作温度
℃
熔化率
t/h
工作温度
℃
熔化率
t/h
0.3
160
1000
1250
0.30
1100
0.40
0.6
250
1000
1250
0.50
1000
500
1.40
610
1.50
585
1200
1.70
570
1.80
560
3
1500
500
2.40
640
2.50
610
1800
2.80
610
2.90
590
5
2000
500
3.00
585
3.10
560
3000
4.50
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4.70
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3500
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