电炉炼钢及其发展2211315435.pptx
合集下载
冶金工程概论电炉炼钢幻灯片46页PPT
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
2道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
冶金工程概论电炉炼钢幻灯片
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
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
电炉炼钢工艺培训课件.ppt
9 .1 0
相对成本* （参考值）
3 .7 3 .2 6 .0 1 .8 0 .5 ～ 0 .6 0 .3 ～ 0 .6
化学反应中各发热元素的来源首先是炉料――废钢和生 铁，还有是由碳枪喷入的碳粉或焦粉。对于普通铁水，每吹入 1m 3 的 氧 气 ,所 含 各 元 素 在 1600 ℃ 时 反 应 理 论 发 热 值 约 为 4kw h。
5 m in
16 1 5 /5
1 5 /5
1 8 /6 3 m in
1 5 /5
4 m in 1 8 /6 8 m in
2 m in
2 m in
2 m in
12
8
4
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
(一 次 料 ) (加 铁 水 )
(二 次 料 )
(精 炼 )
供 电 时 间 m in
5.4 电炉氧化期操作
废钢熔化过程：从中心向四周、从热区向冷区、 从下向上。
熔化期操作原则：合理供电、合适吹氧、提前 造渣。
吹氧方式：自耗式：可切割、可吹渣钢界面； 水冷式：只能吹渣钢界面。
优化的供电曲线
电 压 级 /电别 流 级 V别 / A
28
24
2 1 /6
2 1 /6
20
5 m in
5 m in 1 9 /6
1 8 /6
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
11.1 电炉炼钢的历史及其发展
11.1.2
电炉炼钢发展前景
Your company slogan
11.1.1
电炉炼钢发展历史
电弧炉是继转妒，平炉之后出现的又一种炼钢方法．它是在电发明之后的1899年 。由法国的海劳尔持（Heroult）在La Praz发明的。它发展于阿尔卑斯山
(Alps)的峡谷中，原因是在距它不远处有一个火力发电厂。电弧护的出现．开发
电炉钢除了在传统的特殊钢和高合金钢领域继续保持其相对优势外．正在 普钢领域表现出强劲的竞争态势。在产品结构上。电炉钢几乎覆盖了整个长 材生产领域．诸如圆钢、钢筋、线材、小型钢、无缝管，甚至部分中型钢材 等．并且正在与转炉钢争夺板材(热轧板)市场。
Your company slogan
11.1.2
电炉炼钢发展前景
Your company slogan
11.1.2
电炉炼钢发展前景
Your company slogan
11.1.2
电炉炼钢发展前景
11.1.2.4 电炉炼钢与环境保护
电炉炼钢有利于环境保护，无论从当前还是长远考虑，都会迫使人们去发展电 炉。目前，人们已经感到CO2的排放对人类生存的威胁。形报道，过去50年间因 温室效应南极气温上升2.5摄氏度，达到零下3摄氏度，全球气候异常现象剧增。 现今全球工业化加速， CO2的排放与日俱增，南极升温将会变快冰雪融化后果不 堪设想。这种情况促使各国领导人1995年在日本京都开会，决定把CO2排放量压 缩到1990年水平。世界各国都在研究减少CO2 等有害气体排放的办法．如没想用 核电为热源，用海水制H2作还原剂．以消除CO2排放。采用电炉炼钢，将减少 CO2排放总量80％。 我国是世界第一产钢产铁大国．钢铁企业排放的CO2在我国CO2排放总量中 占10%以上。
电炉炼钢及其发展-22315435
电炉炼钢及其发展-22315435
一、电炉炼钢的发展及其趋势
1.电炉炼钢的发展历史
中国是世界上最早采用电炉炼钢的国家，早在汉代就有“炼铁”的技术了，但是当时的电炉炼钢技术还不是很完善，往往会出现铁水质量不佳的情况。
到了明朝，中国炼钢技术又有了很大的进步，朱元璋曾下令在潼关构筑一座电炉，但是由于技术上的缺陷，这座电炉最终没能落成。
到了19世纪，中国还是处于进口钢铁的时代，直到1908年，由美国专家乔治·费尔班克斯在天津成功炼出了“中华第一锅”，中国第一座电炉炼钢厂，天津炼钢厂正式建成，中国工厂炼钢史上一个重要的里程碑开启了。
随后，中国的电炉炼钢又取得了巨大的进步，中国的电炉强度、精度及表面质量都达到了国际先进水平，一代又一代的电炉不断出现，给中国的经济建设上了极大的贡献。
2.电炉炼钢技术的趋势
随着经济的发展，电炉炼钢技术也不断进步，各种新型电炉系统和技术不断涌现，其中最具代表性的是：
①新型电炉系统。
新型电炉系统比传统电炉系统更加先进、高效，能够有效提高炉内温度，降低炉膛温度，提高炼钢效率，减少能耗。
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。
29
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。
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。
29
⑷电极升降装置
电炉炼钢-PPT课件
/01:02:29
15
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。
/01:02:29
8
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。
/01:02:29
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
/01:02:29
9
水冷炉盖
/01:02:29
10
电极横臂升降装置
我国电炉炼钢的现状与前景PPT课件
第1页/共33页
2 提高电炉炼钢生产的竞争力
• 在废钢短缺及电力价格高的条件下，电炉炼钢应以 缩短冶炼周期为核心、降低生产成本及生产高附加 值钢材作为工作重点。 • 根据我们在数十家电炉企业的工作经验，总结了电 炉加铁水及如何提高电炉的供氧强度方面应注意的 问题。
第2页/共33页
100吨电炉(50%铁水) 与100吨转炉成本对比
第26页/共33页
转炉炼钢集束氧枪的开发
• 国外已经有工业试验报道，文 献介绍效果较好；
• 通过调整主氧及环氧流量，实 现化渣和脱碳同时进行；减少喷 溅；或在不同工位（双工位）分 别快速脱磷及脱碳；
• 高枪位操作，提高枪龄，喷头 不易粘渣；
• 变氧流量操作，提高氧气利用 率；
• 目前正进行数模、冷态实验的 研究，及喷头的设计工作。
高铁水比冶炼条件下，提高供氧强度 。
第10页/共33页
提高供氧强度需考虑的配套条件
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ• 供电供氧的匹配 全废钢冶炼应考虑供电能力最大化 ，加铁水冶
炼应考虑供氧能力最大化。 • 生产节奏要求
料场、渣场、精炼、连铸能力；生产品种；辅 助设备条件；生产组织水平。 • 氧气条件
制氧能力；氧气流量压力的稳定性(管道、气罐 等)。
铁水加入量与冶炼时间的关 系
• 铁水比提高，冶炼时间平
70
均是下降的，但线性关系不
60
净冶炼时间，min
明显。
50
40
• 主要受冶炼供氧强度及电
30
炉各项配套条件的限制。
20
• 如何解决好以上问题？使 铁水比提高，冶炼时间下降。
10
0
0
0.2
0.4
0.6
2 提高电炉炼钢生产的竞争力
• 在废钢短缺及电力价格高的条件下，电炉炼钢应以 缩短冶炼周期为核心、降低生产成本及生产高附加 值钢材作为工作重点。 • 根据我们在数十家电炉企业的工作经验，总结了电 炉加铁水及如何提高电炉的供氧强度方面应注意的 问题。
第2页/共33页
100吨电炉(50%铁水) 与100吨转炉成本对比
第26页/共33页
转炉炼钢集束氧枪的开发
• 国外已经有工业试验报道，文 献介绍效果较好；
• 通过调整主氧及环氧流量，实 现化渣和脱碳同时进行；减少喷 溅；或在不同工位（双工位）分 别快速脱磷及脱碳；
• 高枪位操作，提高枪龄，喷头 不易粘渣；
• 变氧流量操作，提高氧气利用 率；
• 目前正进行数模、冷态实验的 研究，及喷头的设计工作。
高铁水比冶炼条件下，提高供氧强度 。
第10页/共33页
提高供氧强度需考虑的配套条件
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ• 供电供氧的匹配 全废钢冶炼应考虑供电能力最大化 ，加铁水冶
炼应考虑供氧能力最大化。 • 生产节奏要求
料场、渣场、精炼、连铸能力；生产品种；辅 助设备条件；生产组织水平。 • 氧气条件
制氧能力；氧气流量压力的稳定性(管道、气罐 等)。
铁水加入量与冶炼时间的关 系
• 铁水比提高，冶炼时间平
70
均是下降的，但线性关系不
60
净冶炼时间，min
明显。
50
40
• 主要受冶炼供氧强度及电
30
炉各项配套条件的限制。
20
• 如何解决好以上问题？使 铁水比提高，冶炼时间下降。
10
0
0
0.2
0.4
0.6
现代电炉炼钢技术PPT优质资料
11.4.1 超高功率电炉的发展及其特征
但目前国内电炉的功率水平普遍低下，由1994年中国钢铁年鉴的统计结果，85％ 电炉的功率水平在300kv·A／t左右(按出钢量)。最近几年引进了一些高水平电炉 ，其功率水平较高，如南京钢铁联合公司的70t／，苏州苏兴特钢公司与江阴兴澄 钢铁公司的100t／等。
电炉作用的改变带来明显的效果，这一变革过程，日本人称之为“电炉的功能分化 ”。其中扮演重要角色的是UHP电护，它的出现使功能分化成为现实，它的完善和 发展促进了“三位一体”、“四个一”电炉流程的进步。
11.4.1 超高功率电炉的发展及其特征
D 抑制电炉生产的公害 电炉生产的公害主要是烟尘、噪声以及电网公害 a 烟尘与噪声
1 超高功率电炉的发展及其特征 采用电炉全密闭罩可以使罩外的噪声强度减为80-90dB。 11．4．2．1 相关名词术语 1 超高功率电炉的发展及其特征 电炉炼钢工艺及其流程优化的核心是缩短冶炼周期、提高生产率，而UHP电炉的发展也正是围绕着这一核心进行的。
产生的并高次以谐此波电来流区注人分电普网，通将功危害率共(网R电P气)设、备的高止功常运率行(，H如P使)发和电机超过高热。功率(UHP)。
Your strengths relative to competitors
它是由，较见大的表交1变1电流—冲8击。而引起的电网扰动，电压波动可使白炽灯光和电视机荧屏高度闪烁，电压闪烁由此得名。
二是采取无功补偿装置进行抑制．如采用品体管控制的电抗器(TcR)。 超高功率电弧炉产生噪声高达110dB，要求设法降低。
而冶炼周期即冶炼时间为：
分析以上三式可知提高变压器利用率、缩短冶炼时间的措施，即： （1）减少非通电时间，如缩短补炉、装料、出钢以及过程热停工时间，均能提高Tu ，缩短冶炼时间、提高生产率； （2）减少低功率的精炼期时间，如缩短或取消还原期。采取炉外精炼，缩短冶炼时 间，提高功率利用率C2、充分发挥变压器的能力； （3）减少通电时间，提高功率水平Pn/G,提高C2以及降低电耗．均能够缩短冶炼时 间，提高生产率。 UHP电炉要求Tu与C2均大于，把电炉真正作为高速熔器。
电炉炼钢(炼钢工艺学)PPT课件
杂物。 当废钢料完全熔化，并达到氧化温度，磷脱除70％～80%以
上进入氧化期。为保证冶金反应的进行，氧化开始温度高 于钢液熔点50～80℃。 氧化期的主要任务 继续脱磷到要求——脱磷； 脱碳至规格下限——脱碳； 去除气、去夹杂——二去； 提高钢液温度——升温。
46
氧化期的温度控制
n 氧化期的温度控制要兼顾脱磷与脱 碳二者的需要，并优先去磷。氧化 前期应适当控制升温速度，待磷达 到要求后再放手提温。
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。
9
5.1 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
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。
烧结层 粘土砖层
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
5.2 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
穿井期
p 点弧结束至电极端部下降到炉底为穿井期。 p 此期虽然电弧被炉料所遮蔽，但因不断出现塌料
上进入氧化期。为保证冶金反应的进行，氧化开始温度高 于钢液熔点50～80℃。 氧化期的主要任务 继续脱磷到要求——脱磷； 脱碳至规格下限——脱碳； 去除气、去夹杂——二去； 提高钢液温度——升温。
46
氧化期的温度控制
n 氧化期的温度控制要兼顾脱磷与脱 碳二者的需要，并优先去磷。氧化 前期应适当控制升温速度，待磷达 到要求后再放手提温。
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。
9
5.1 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
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。
烧结层 粘土砖层
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
5.2 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
穿井期
p 点弧结束至电极端部下降到炉底为穿井期。 p 此期虽然电弧被炉料所遮蔽，但因不断出现塌料
《电炉炼钢法》课件
研发更环保的电炉炼钢技术，进一步降低碳排放和环境污染。
电炉炼钢法相关的安全生产要求
电炉炼钢法是一项高温、高能耗的工艺，安全生产至关重要。了解电炉炼钢法的安全生产要求可以帮助 我们预防事故并保障工作人员的安全。
1. 确保设备安全可靠。 2. 严格遵守操作规程和操作规范。 3. 加强安全培训和意识提升。 4. 注意事故处理和紧急救援准备工作。
电炉炼钢法的发展趋势和未来展望
随着科学技术的进步和需求的不断增长，电炉炼钢法正在不断发展和改进。未来，我们可以期待 更高效、更智能的电炉炼钢技术的出现。
1 自动化升级
电炉炼钢技术将更加智能化和自动化，提高生产效率和质量。
2 能耗优化
未来的电炉炼钢法将更加注重能源的节约和利用，降低生产成本。
3 环保创新
《电炉炼钢法》PPT课件
本课件将介绍电炉炼钢法的历史、原理和流程，以及它在现代化钢铁工业中 的应用和发展趋势。我们还将讨论电炉炼钢法的优点和局限性，并分享案例 分析和成功实践。让我们开始探索这个令人惊叹的钢铁生产方法！
炼钢的历史背景
炼钢是近代工业的重要创举。了解炼钢的历史背景可以帮助我们更好地理解电炉炼钢法的发展。从最初 的手工炼钢到工业化生产，钢铁产业始终在推动社会进步和经济繁荣。
1
充电
将生铁和其他熔化剂装入电炉，通电使其熔化，形成熔融池。
2
调温调合
在熔融池中加入合适的合金元素、电阻等能量作用下的冲击和搅拌作用，精炼钢水，去除杂质。
电炉炼钢法的优点和局限性
电炉炼钢法作为一种现代化钢铁生产方法，具有许多优点。然而，它也存在一些局限性。了解这些优点 和局限性有助于我们评估电炉炼钢法在不同情况下的适用性。
环保可持续
电炉炼钢法可以减少碳排放和环境污染，符 合可持续发展要求。
电炉炼钢法相关的安全生产要求
电炉炼钢法是一项高温、高能耗的工艺，安全生产至关重要。了解电炉炼钢法的安全生产要求可以帮助 我们预防事故并保障工作人员的安全。
1. 确保设备安全可靠。 2. 严格遵守操作规程和操作规范。 3. 加强安全培训和意识提升。 4. 注意事故处理和紧急救援准备工作。
电炉炼钢法的发展趋势和未来展望
随着科学技术的进步和需求的不断增长，电炉炼钢法正在不断发展和改进。未来，我们可以期待 更高效、更智能的电炉炼钢技术的出现。
1 自动化升级
电炉炼钢技术将更加智能化和自动化，提高生产效率和质量。
2 能耗优化
未来的电炉炼钢法将更加注重能源的节约和利用，降低生产成本。
3 环保创新
《电炉炼钢法》PPT课件
本课件将介绍电炉炼钢法的历史、原理和流程，以及它在现代化钢铁工业中 的应用和发展趋势。我们还将讨论电炉炼钢法的优点和局限性，并分享案例 分析和成功实践。让我们开始探索这个令人惊叹的钢铁生产方法！
炼钢的历史背景
炼钢是近代工业的重要创举。了解炼钢的历史背景可以帮助我们更好地理解电炉炼钢法的发展。从最初 的手工炼钢到工业化生产，钢铁产业始终在推动社会进步和经济繁荣。
1
充电
将生铁和其他熔化剂装入电炉，通电使其熔化，形成熔融池。
2
调温调合
在熔融池中加入合适的合金元素、电阻等能量作用下的冲击和搅拌作用，精炼钢水，去除杂质。
电炉炼钢法的优点和局限性
电炉炼钢法作为一种现代化钢铁生产方法，具有许多优点。然而，它也存在一些局限性。了解这些优点 和局限性有助于我们评估电炉炼钢法在不同情况下的适用性。
环保可持续
电炉炼钢法可以减少碳排放和环境污染，符 合可持续发展要求。
电炉炼钢及其发展-22315435
电炉炼钢及其发展-22315435电炉炼钢是一种以电能为主要热源进行钢水冶炼的工艺方法，是钢铁冶金工业中的重要环节。
与传统的基于焦炉和高炉的炼钢方式相比，电炉炼钢具有热效率高、净化效果好、炉内温度易于控制等优点，因此在近几十年的发展中得到了广泛应用。
电炉炼钢的历史可以追溯到19世纪初，最早出现在英国。
最初的电炉是用来生产钢铁合金，后来发展为炼钢设备。
19世纪末和20世纪初，电炉炼钢在美国得到了快速发展，迅速成为一种主流的炼钢方式。
20世纪50年代，随着电力工业的发展和炼钢技术的进步，电炉炼钢得到了进一步的推广和应用。
电炉炼钢可以分为直接电弧炉和感应电炉两种类型。
直接电弧炉是通过电弧产生的高温来熔化钢料，然后进行冶炼、精炼和调质等工艺。
感应电炉则是利用感应电磁场来加热钢料，实现钢水冶炼过程。
这两种电炉在不同的应用领域和工艺要求下，各有优势。
电炉炼钢与传统的高炉炼钢相比，优势明显。
首先，电炉炼钢的能源利用率高，因为电能的转换效率更高于燃料的转换效率。
其次，电炉炼钢的冶炼过程更加灵活，冶炼时间短，控制性能好。
此外，电炉能够更好地控制炉温，保证钢水的成分和温度均匀性。
同时，电炉还可以利用废钢回收再利用，减少资源浪费和环境污染。
然而，电炉炼钢也存在一些问题和挑战。
首先，电炉炼钢设备的投资成本较高，运营成本也较高，需要大量的电力供应。
其次，电炉炼钢在冶炼过程中需要大量的电极和电弧，造成设备磨损和电极消耗，增加了维护和更换的成本。
最后，电炉炼钢的操作和维护要求较高，需要专业的技术人员进行操作和管理。
随着电力工业的快速发展和新能源的使用，电炉炼钢在近年来有了更多的发展机会。
尤其是在环境保护和资源回收利用的背景下，电炉炼钢作为一种清洁、高效的炼钢方式，受到了越来越多的关注和重视。
同时，随着电炉炼钢技术的不断创新和发展，各种新型的电炉设备也不断涌现，进一步提高了电炉炼钢的效率和质量。
综上所述，电炉炼钢是一种重要的炼钢工艺方法，具有热效率高、净化效果好、炉内温度易于控制等优点。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
用电能、废钢
电炉是在电发明之后的1899年，由法 国的海劳尔特（Heroult）在La Praz发明 的。它被建在阿尔卑斯山（Alps）的峡谷 中，原因是在距它不远处有一个火力发电 厂。
电炉的出现，开发了煤的替代能源，
使得废钢开始了经济回收，这最终使得钢 铁成为世界上最易于回收的材料，也为可 持续发展做出巨大贡献。
20.3
20.1
电炉钢增长速度，% 18.9
27.0
28.1
表4-7 中国粗钢产量与电炉钢比
年份
1993 1996 1999 2002 2003 2004 2005
总钢产
0.895 1.012 1.24 1.823 2.225 2.828 3.523
/亿t
电炉产及 其钢比
2075/ 23.2
1893/ 18.7
美国 是世界上主要产钢国，其电炉钢比例也最高。
原因是有丰富的废钢资源和充足廉价的电力，使得电炉 发展迅速，见表1-3。
时间
1975 1995
1999
2004
电炉钢比/% 20.0
39.5
46.1
53.0
日本 1985～1994年9年间，电炉生产能力增加了 2074万吨（增加了73%），而高炉—转炉能力降低了 2619万吨。电炉钢产量比例由29%提高31.6%， 1996年达到33%。
回顾一下现代炼钢简史，见表1-1 。
时间
国别
发明者
炼钢法
发展与贡献
1856 1865 1878 1899
英国
Bessemer 酸性底吹转炉
英国与法国 英国
Siemens and Martin
Thomas
平炉 碱性底吹转炉
法国
Heroult
电弧炉
解决大规模 生产液态金属 废钢得到利用
解决用高磷 生铁炼钢
第四章 电炉炼钢及其发展
前言 电炉炼钢发展历史 电炉炼钢发展前景 后语
4.1 前言
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、
图4-1 炼钢方法百年兴衰
由钢产量与产品结构变化看电炉发展
1）钢产量 1970 ～1999年（世界电炉炼钢发展 期），世界粗钢总量一直徘徊在7.0～8.0亿 吨之间。但电炉钢产量比例一直在稳步上 升，世界粗钢产量的变化，分别见图1-2、 1-3，表1-2 。
图4-2 不同方法钢产量变化情 况
图4-3 2000年世界金属平衡情 况
1947/ 3049/ 3906/ 4210/ 15.7 16.7 17.6 14.9
/万t/%
由上表：1）中国钢产量1996年超过1亿吨 （铁是1995年），2003年超过2亿吨，2005年 超过3亿吨（达到3.5亿吨），预计2006年将超过 4亿吨（达到4.24亿吨）。
2）电炉钢产比例1993年达到最高的23.2% （2075万吨），之后大幅度降低，并徘徊在15 ～ 18%。但电炉钢产量在一直增加，且近年增加很快， 1999 ～ 2004年的五年间增加了2000万吨，2004年 超过4200万吨（14.9%），这接近美国1999年的水 平。
日 美 俄罗 韩 德
本国
斯
国国
1.12 0.98 0.656 0.47 0.46
7
9
5
4
电炉钢比 /%
36 14.9 38.6 26.4 53.0 16.3 43.9 30.7
表4-6 01~03年中国及世界电炉钢的增长速度
区域 世界
年份 钢产量/亿吨 电炉钢比/%
钢增长速度/%
中国
钢产量/亿吨 电炉钢比/% 钢增长速度/% 转炉钢增长速度/% 电炉钢增长速度/%
2001 8.453 35.0
1.509 15.8 17.4 16.3 18.9
2002 9.005 33.9
6.53
1.823 16.7 20.8 20.3 27.0
2003 9.631 33.1
6.95
2.224 17.6 22.0 20.1 28.1
表4-6 01~03年中国及世界电炉钢的增长速度
欧洲 1978 ～ 1998年20年间转炉钢与 电炉钢产量的变化如下： 德 国转炉钢增 2%，电炉钢增102%； 法 国转炉钢减32%，电炉钢增138%； 西班牙转炉钢减27%，电炉钢增119%； 意大利转炉钢不变， 电炉钢增 24%。
欧洲电炉钢产量变化见图1-4。
图4-4 欧洲电炉钢产量变化
表4-4 近年几个主要产钢国电炉钢的发展
由炼钢方法百年兴衰看电炉发展
电炉炼钢在这100多年中，其发展速度 虽然不如二十世纪60年代前的平炉，也比 不上60年代后转炉发展的那样快，但随着 科技的进步，电炉钢产量及其比例始终在 稳步增长。
尤其二十世纪70年以来，电力工业的 进步，科技对钢的质量和数量的要求提高， 大型超高功率电炉技术的发展以及炉外精 炼技术的采用，使电炉炼钢技术有了长足 进步。
国名
钢产量/万t 电炉钢比例/%
美国
9010→9890
47.4→53.0
德国
4480→4640
29.3→30.7
韩国
4390→4750
43.6→43.9
印度
2730→3180
42.5→45.6
表4-5 2004年各国钢产量与电炉钢比例
国别
粗钢产量/ 亿吨
世界 中国
10.6 2.72 5
欧共 体
1.93
热处理炉等。
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。
电炉炼钢是以废钢为主要原料，以三 相交流电作电源，利用电流通过石墨电极 与金属料之间产生电弧的高温，来加热、 熔化炉料。它是用来生产特殊钢和高合金 钢的主要方法(现在也用来生产普通钢)。
4.2 电炉炼钢发展历史
表4-2 世界粗钢总量与电炉钢产量
时间
197 198 199 200 200 200 200
0
0
0
0
2
3
4
总钢产/ 6.0 7.16 7.7 8.47 9.03 9.63 10.6 亿吨
电炉钢比 14.2 22.0 27.5 33.8 34.5 35 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。
年份
2001
2002
2003
钢产量，亿t
8.453 9.005 9.631
世界
电炉钢比例，%
35.0
33.9
33.1
钢增长速度，%
6.53
6.95
钢产量，亿t
1.509 1.823 2.224
中国
电炉钢比例，%
15.8
16.7
17.6
钢增长速度，%
17.4
20.8
22.0
转炉钢增长速度，% 16.3
电炉是在电发明之后的1899年，由法 国的海劳尔特（Heroult）在La Praz发明 的。它被建在阿尔卑斯山（Alps）的峡谷 中，原因是在距它不远处有一个火力发电 厂。
电炉的出现，开发了煤的替代能源，
使得废钢开始了经济回收，这最终使得钢 铁成为世界上最易于回收的材料，也为可 持续发展做出巨大贡献。
20.3
20.1
电炉钢增长速度，% 18.9
27.0
28.1
表4-7 中国粗钢产量与电炉钢比
年份
1993 1996 1999 2002 2003 2004 2005
总钢产
0.895 1.012 1.24 1.823 2.225 2.828 3.523
/亿t
电炉产及 其钢比
2075/ 23.2
1893/ 18.7
美国 是世界上主要产钢国，其电炉钢比例也最高。
原因是有丰富的废钢资源和充足廉价的电力，使得电炉 发展迅速，见表1-3。
时间
1975 1995
1999
2004
电炉钢比/% 20.0
39.5
46.1
53.0
日本 1985～1994年9年间，电炉生产能力增加了 2074万吨（增加了73%），而高炉—转炉能力降低了 2619万吨。电炉钢产量比例由29%提高31.6%， 1996年达到33%。
回顾一下现代炼钢简史，见表1-1 。
时间
国别
发明者
炼钢法
发展与贡献
1856 1865 1878 1899
英国
Bessemer 酸性底吹转炉
英国与法国 英国
Siemens and Martin
Thomas
平炉 碱性底吹转炉
法国
Heroult
电弧炉
解决大规模 生产液态金属 废钢得到利用
解决用高磷 生铁炼钢
第四章 电炉炼钢及其发展
前言 电炉炼钢发展历史 电炉炼钢发展前景 后语
4.1 前言
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、
图4-1 炼钢方法百年兴衰
由钢产量与产品结构变化看电炉发展
1）钢产量 1970 ～1999年（世界电炉炼钢发展 期），世界粗钢总量一直徘徊在7.0～8.0亿 吨之间。但电炉钢产量比例一直在稳步上 升，世界粗钢产量的变化，分别见图1-2、 1-3，表1-2 。
图4-2 不同方法钢产量变化情 况
图4-3 2000年世界金属平衡情 况
1947/ 3049/ 3906/ 4210/ 15.7 16.7 17.6 14.9
/万t/%
由上表：1）中国钢产量1996年超过1亿吨 （铁是1995年），2003年超过2亿吨，2005年 超过3亿吨（达到3.5亿吨），预计2006年将超过 4亿吨（达到4.24亿吨）。
2）电炉钢产比例1993年达到最高的23.2% （2075万吨），之后大幅度降低，并徘徊在15 ～ 18%。但电炉钢产量在一直增加，且近年增加很快， 1999 ～ 2004年的五年间增加了2000万吨，2004年 超过4200万吨（14.9%），这接近美国1999年的水 平。
日 美 俄罗 韩 德
本国
斯
国国
1.12 0.98 0.656 0.47 0.46
7
9
5
4
电炉钢比 /%
36 14.9 38.6 26.4 53.0 16.3 43.9 30.7
表4-6 01~03年中国及世界电炉钢的增长速度
区域 世界
年份 钢产量/亿吨 电炉钢比/%
钢增长速度/%
中国
钢产量/亿吨 电炉钢比/% 钢增长速度/% 转炉钢增长速度/% 电炉钢增长速度/%
2001 8.453 35.0
1.509 15.8 17.4 16.3 18.9
2002 9.005 33.9
6.53
1.823 16.7 20.8 20.3 27.0
2003 9.631 33.1
6.95
2.224 17.6 22.0 20.1 28.1
表4-6 01~03年中国及世界电炉钢的增长速度
欧洲 1978 ～ 1998年20年间转炉钢与 电炉钢产量的变化如下： 德 国转炉钢增 2%，电炉钢增102%； 法 国转炉钢减32%，电炉钢增138%； 西班牙转炉钢减27%，电炉钢增119%； 意大利转炉钢不变， 电炉钢增 24%。
欧洲电炉钢产量变化见图1-4。
图4-4 欧洲电炉钢产量变化
表4-4 近年几个主要产钢国电炉钢的发展
由炼钢方法百年兴衰看电炉发展
电炉炼钢在这100多年中，其发展速度 虽然不如二十世纪60年代前的平炉，也比 不上60年代后转炉发展的那样快，但随着 科技的进步，电炉钢产量及其比例始终在 稳步增长。
尤其二十世纪70年以来，电力工业的 进步，科技对钢的质量和数量的要求提高， 大型超高功率电炉技术的发展以及炉外精 炼技术的采用，使电炉炼钢技术有了长足 进步。
国名
钢产量/万t 电炉钢比例/%
美国
9010→9890
47.4→53.0
德国
4480→4640
29.3→30.7
韩国
4390→4750
43.6→43.9
印度
2730→3180
42.5→45.6
表4-5 2004年各国钢产量与电炉钢比例
国别
粗钢产量/ 亿吨
世界 中国
10.6 2.72 5
欧共 体
1.93
热处理炉等。
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。
电炉炼钢是以废钢为主要原料，以三 相交流电作电源，利用电流通过石墨电极 与金属料之间产生电弧的高温，来加热、 熔化炉料。它是用来生产特殊钢和高合金 钢的主要方法(现在也用来生产普通钢)。
4.2 电炉炼钢发展历史
表4-2 世界粗钢总量与电炉钢产量
时间
197 198 199 200 200 200 200
0
0
0
0
2
3
4
总钢产/ 6.0 7.16 7.7 8.47 9.03 9.63 10.6 亿吨
电炉钢比 14.2 22.0 27.5 33.8 34.5 35 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。
年份
2001
2002
2003
钢产量，亿t
8.453 9.005 9.631
世界
电炉钢比例，%
35.0
33.9
33.1
钢增长速度，%
6.53
6.95
钢产量，亿t
1.509 1.823 2.224
中国
电炉钢比例，%
15.8
16.7
17.6
钢增长速度，%
17.4
20.8
22.0
转炉钢增长速度，% 16.3