电弧炉炼钢工艺设备(一)
炼钢工艺简介(1)
氧气顶吹转炉炼钢法的特点
• 利于自动化生产和开展综合利用 • 氧气顶吹转炉炼钢冶炼时间短，生产率高
，其机械化程度较高，有利于实现生产过程 的自动化，也有利于开展综合利用，如回收 煤气、炉尘（做烧结矿原料）等。
炼钢工艺简介(1)
四、炼钢基本原理
炼钢基本原理
一、什么叫钢
一般把碳小于2.11％的铁碳合金称为钢。 二、什么叫炼钢
炼钢工艺简介(1)
氧气顶吹转炉炼钢法的特点
• 原料消耗少，热效率高、成本低 • 氧气顶吹转炉炼钢的金属消耗一般为1100～1140
公斤／吨钢，稍高于平炉（但在良好燥作情况下 ，金属消耗与平炉接近）。但由于顶吹转炉的热 源是利用铁水本身的物理热和化学热，热效率高 ，不需外加热源，因此在燃料和动力消耗方面均 较平炉、电炉低。由于氧气顶吹转炉炼钢法具有 高的生产率和低的消耗，所以钢的成本也较低。
四、一炼钢技术经济指标
一炼钢在今年前几个月与国内部分同类生产厂指标相比， 在钢铁料消耗、日历作业率上差别较大.而与全国平均水平相 比各项指标均好于同时期的全国平均水平。 ➢ 钢铁料消耗比莱钢高21kg/t，比全国平均低了7.4 kg/t ➢ 日历作业率上比南京低15.56%，比全国平均高2.64％ ➢ 氧气消耗比莱钢高３.７８m3/t，比全国平均低3.85m3/t。 ➢ 转炉冶炼周期比安阳多１.５６min,比全国平均低6.9min。 ➢ 炉衬寿命比莱钢略低。 ➢ 具体对比数据见附表。
➢音频化渣技术：2000年转炉与上海工业大学合作开发的音 频化渣技术，该项技术能根据炉内反应的声音，分析炉渣 的性质，及时指导氧枪枪位控制，促进化渣
炼钢工艺简介(1)
➢ 转炉数据静态模拟控制：2001年，转炉与上海阿塞克自动 化公司合作，开发出转炉数据静态模拟控制系统，使小转炉 炼钢局部实现自动化，降低了劳动强度，改善了生产环境， 提高了转炉作业率及生产效率。
电炉炼钢工艺流程
电炉炼钢工艺流程电炉炼钢是利用电力作为能源，通过电极产生的电弧来加热炉料，将炼钢工艺分为两大类：电弧炉炼钢和电阻炉炼钢。
电弧炉炼钢流程：1.准备工作(1)将熔炼炉、电源设备、电极和冷却设备准备齐全。
(2)清理炉膛内部，清除残留物。
(3)准备炉料，包括废钢、合金等。
2.入炉和加热(1)将炼钢炉事先加热至适宜的温度。
(2)将炉料逐步加入炉膛，保持炉内的充分通风。
(3)收尘器收集扬尘以减少环境污染。
(4)开启电源，形成弧光，利用电弧加热炉料。
3.加料(1)加入废钢和合金等熔炼材料，根据各种元素含量的要求进行配比。
(2)加热炉料直至其完全熔化，并通过炉膛内的电弧来保持恒定的温度。
4.搅拌和保温(1)通过搅拌装置（机械手、气枪等）对炉内炉料进行搅拌，以保证均匀加热。
(2)在最佳温度下保温，以提高合金和炉料的反应速度。
5.放钢和渣(1)根据钢种要求，加入脱氧剂和合金稀释剂。
(2)按照配方要求加入炉渣，帮助除去杂质和渣夹。
6.合金调整和测温(1)根据测温结果，调整冶炼条件，确保达到合适的温度。
(2)根据钢种需要，加入适量的合金元素，保证合金成分符合技术要求。
7.出钢(1)开启出钢口，将炼好的钢液顺利倾出。
(2)根据需要对炼钢炉进行钢包保温、修补等工作。
(3)将倾出的钢液进行调节和再加工，以满足用户要求。
(4)进行钢液的凝固和结晶，得到成品钢。
电阻炉炼钢流程：电阻炉是通过电流通过炉体自身的电阻产生热能，实现炉料加热熔化。
1.准备工作(1)检查电阻炉的各项设备和电源的正常运行。
(2)清理炉内和炉外的杂质和残留物。
(3)准备好炉料，包括废钢、矿石等。
2.入炉和加热(1)将炼钢炉预先加热至适宜的温度。
(2)逐步加入炉料，保持通风和顺畅的炉内气流。
(3)开启电源，使电流通过炉体，产生热能。
3.加料和熔化(1)加入炉料，实现其完全熔化。
(2)通过控制电流和炉内温度，保持炉料的恒定熔化状态。
4.炉内观察和保温(1)观察炉内炉料的状况，保持熔化状态的均匀性。
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。
电炉炼钢炼钢工艺学
点起弧期
u 从送电起弧至电极端部下降到深度为d电极为点弧期 u 此期电流不稳定;电弧在炉顶附近燃烧辐射，二次
电压越高，电弧越长，对炉顶辐射越厉害，并且热 量损失也越多。 u 为保护炉顶，在炉上部布一些轻薄料，以便让电极 快速进入料中，减少电弧对炉顶的辐射。 u 供电上采用较低电压 较低电流。
穿井期
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
5 2 电弧炉炼钢主要设备简介
一般情况下，熔化期钢中的Si Al、Ti、V等几乎全 部氧化，Mn、Ｐ氧化40%～50%，这与渣的碱度和氧 化性等有关；而在吹氧时Ｃ氧化10%～30%、Fe氧化 2%～3%。
5 3 碱性电弧炉炼钢工艺
5 提前造渣 用2%～3%石灰垫炉底或利用前炉留下的钢 渣;实现
提前造渣 这样在熔池形成的同时就有炉渣覆盖， 使电弧稳定，有利于炉料的熔化与升温，并可减少 热损失，防止吸气和金属的挥发。 由于初期渣具有一定的氧化性和较高的碱度，可脱 除一部分磷；当磷高时，可采取自动流渣、换新渣 操作，脱磷效果更好，为氧化期创造条件。
5 3 碱性电弧炉炼钢工艺
2补炉部位
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——尤其当热点区受到电弧功率大、
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
电弧炉炼钢ppt课件
第1章 电弧炉炼钢
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。
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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
5.4生产品种
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，
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]。
⑥ 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
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。
电弧炉氧化法炼钢基本工艺过程
电弧炉氧化法炼钢基本工艺过程电弧炉氧化法炼钢基本工艺过程一、引言电弧炉氧化法炼钢是一种常见的钢铁冶炼工艺，通过高温电弧和氧化反应，将生铁或废钢中的杂质氧化除去，从而得到高质量的钢铁产品。
本文将深入探讨电弧炉氧化法炼钢的基本工艺过程，以便读者更全面地了解这一重要的工业技术。
二、电弧炉氧化法炼钢的基本工艺过程1. 原料准备在进行电弧炉氧化法炼钢之前，首先需要准备原料。
通常情况下，原料包括废钢、生铁、废钢与生铁的混合物等。
这些原料需要经过严格的筛选和清洗，以去除杂质，并保证原料的质量达到工艺要求。
2. 熔化过程将准备好的原料装入电弧炉中，通过电弧加热原料，使之达到熔化状态。
在此过程中，控制炉温、电极位置和电弧强度等参数非常关键，以确保原料充分熔化，同时避免过度燃烧和能量损失。
3. 氧化反应一旦原料达到熔化状态，需要向炉内注入氧气。
氧气与炉内的杂质和有害物质发生氧化反应，将它们转化为气态或固态氧化物，然后通过炉顶排放出去。
这个过程是电弧炉氧化法炼钢的核心步骤，能够有效去除硫、磷等有害元素，提高钢铁的质量。
4. 合金添加根据产品要求，可以向炉内添加合金元素，如锰、铬、镍等，以调整钢的成分和性能，并提高其品质。
5. 流化处理经过氧化反应和合金添加后，需要对炉内的钢液进行流化处理。
这一步骤可以通过机械振动或气体吹扫等方式实现，有助于去除气泡和夹杂物，提高钢液的纯度和均匀度。
6. 浇铸成型在钢液达到理想状态后，可以进行浇铸成型。
将钢液倒入模具中，凝固成型，得到成品钢铁产品，如钢板、钢管等。
三、总结与回顾电弧炉氧化法炼钢是一种高效、灵活的冶炼工艺，能够通过氧化反应和流化处理等步骤，有效去除杂质，提高钢的质量。
该工艺还可以利用废钢资源，实现循环利用，对环保具有重要意义。
然而，电弧炉氧化法炼钢也面临能耗高、设备投资大的挑战，需要不断优化工艺流程，降低生产成本。
四、个人观点与理解电弧炉氧化法炼钢是一种技术含量较高的工艺，对操作者的经验和技能要求较高。
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
电弧炉炼钢工艺流程
电弧炉是一种常用于钢铁冶炼的设备，下面是电弧炉炼钢的一般工艺流程：
1. 准备工作：
-准备原材料，包括钢材废料、废铁、矿石等。
-确保电弧炉设备完好无损，准备好所需的电极、电弧炉炉衬等。
2. 入炉和预热：
-将原材料（废钢、废铁等）通过吊臂或倾倒装置装入电弧炉中。
-开始预热过程，通过电弧将电极与原料接触，将原料预热至高温状态。
3. 炼化和脱氧剂加入：
-添加一定量的炼化剂和脱氧剂（如硅、锰等），以提高钢液的质量和性能。
-运用电弧加热，并通过搅拌将原料和脱氧剂充分混合，促使冶金反应的进行。
4. 合金添加和调整：
-根据所需钢种的要求，添加特定合金元素，如镍、铬、钼等，改善钢液的性能和特性。
-根据钢液分析结果进行必要的调整和控制，确保合金元素的含量符合要求。
5. 炉渣处理：
-随着冶炼过程进行，钢水表面会形成一层炉渣，需要定期清除。
-炼钢师会根据需要调整炉渣的成分和性质，以保持良好的冶炼环境。
6. 温度控制和取样：
-通过测温设备控制炉内温度的变化，并确保钢液温度达到设计要求。
-定期进行取样分析，以确保钢液成分和质量满足要求。
7. 出钢和钢液后处理：
-当钢液具备所需的质量和温度时，通过倒炉装置将钢液倒出炉外，进入连铸机进行成形。
-钢液冷却后，可以进行进一步的后处理，例如热轧、冷轧、热处理等，以最终得到所需的钢产品。
需要注意的是，实际的电弧炉炼钢工艺流程可能存在一定的变化和调整，具体取决于钢铁冶炼厂的设备和所要生产的钢产品的特定要求。
以上提供的流程只是一个一般参考。
电弧炉炼钢工艺流程
电弧炉炼钢工艺流程电弧炉炼钢是一种常用的钢铁生产工艺，它通过高温的电弧将废钢材料加热至熔化状态，以产生高质量的钢材。
下面将详细介绍电弧炉炼钢工艺流程。
首先，需要准备好所需的原料和设备。
原料一般为废钢，包括废汽车零部件、废旧钢铁材料等。
设备包括电弧炉、废钢清洁设备以及其他辅助设备等。
接下来，将废钢材料进行清洁处理。
废钢材料中通常带有铁锈、油污和其他杂质，需要将其清洗干净，以保证钢材质量。
然后，将清洁后的废钢材料装入电弧炉中。
电弧炉是一个类似于大型罐体的设备，内部有电极和炉膛。
废钢材料被装入炉膛中，并且要按照一定比例混合不同种类的废钢材料，以得到所需的钢材成分。
接下来，通电启动电弧炉。
电极通过高频电源形成电弧，产生高温，并将废钢材料加热至熔化状态。
电弧炉内的温度可高达3000℃以上，能够将废钢材料完全熔化。
在熔化的过程中，需要对炉中的温度进行监控和控制，确保温度稳定。
同时，还需要通过加入一定比例的合金元素和脱氧剂来调整和改善钢材的性能，例如增强钢材的抗拉强度、延展性等。
当废钢材料完全熔化后，需要进行钢水调温和脱气处理。
钢水调温即通过加入冷却剂降低钢水温度，以控制钢材的冷却速度。
脱气处理是通过吹入氩气或其他气体，将炉膛中的氧气和杂质气体排除出去，从而提高钢材的纯净度。
最后，将钢水倒入浇铸模具中进行凝固和成型。
钢水在倒入模具后，会迅速冷却凝固，形成钢铁坯料。
待钢铁坯料冷却至室温后，通过所需的后续加工工艺，例如轧制、淬火等，最终得到所需的钢材产品。
综上所述，电弧炉炼钢工艺流程主要包括原料准备、废钢清洁处理、装料、电弧加热、调温脱气以及浇铸等环节。
通过这一系列工艺，能够高效地将废钢材料转化为优质的钢材产品，实现资源的循环利用和高效生产。
很好的100t炼钢电弧炉及电炉工艺(最新整理)
附件一电炉及电炉工艺1．电弧炉总体设计100t电炉安装在新接长厂房内18米跨的10-11柱之间，变压器在炉子北侧，操作室在炉子西北侧18米跨和24米跨之间位置，11-12柱之间。
液压站在变压器下面，各阀站在平台上选地方，炉门氧枪在炉门南侧，在变压器和操作室之间留有通道以便天车吊物通过。
天车大车轨道标高+18米，大车轨距16米, 炉子跨天车125 t/30t 一台、100t /20t /5t 一台。
电弧炉设计原则是保证设备技术先进、成熟，操作运行可靠，适合冶金、重机行业的特点。
综合国内外近年来的生产实践证明，电弧炉能满足优质、高产、低耗、生产过程自动化、安全以及环保要求。
2．机械结构型式选择1)100t炼钢电弧炉采用炉盖旋开顶装料、液压控制;2)结构形式为ABB型，采用整体平台导轨式，高架式布置；3)变压器容量90MVA；4)偏心底出钢，出钢车带称量装置出钢；5)采用铜钢复合导电横臂及大截面水冷电缆；6)采用可卸结构管式水冷炉壁及管式水冷炉盖；7)加料装置炉前采用第五孔加料，另设炉后加料装置；8)采用工控机及PLC控制；9)采用出渣罐车出渣方式；10)设炉门水冷碳-氧枪一支、炉壁碳氧枪一支、EBT氧枪一支；11)配备一个在线烘包器。
3．电弧炉主要工艺参数额定容量100t平均出钢量100t最大出钢量120t平均冶炼周期≤90min平均冶炼电耗≤450kwh/t平均电极消耗≤4.5kg/t4. 炉膛尺寸设计炉子在全废钢冶炼时，按三次装料.第一次装废钢45%，第二次装废钢35%，第三次装废钢20%废钢收得率92%料篮内废钢平均堆比重 1.1～1.5t/m3废钢在炉体内充填度90%经计算需要炉内总容积为89.23m3可得出炉子主要尺寸如下：炉壳内径?6100mm炉壳高度4500mm熔池直径?5008mm熔池深度1031mm (渣层厚200mm)熔池容积18.32m3炉底耐材厚度800mm5 冶炼周期作业时间分配合计时间90min非通电作业时间37min（全废钢）其中：装料18min（装料为三次，每次6min；）出钢8min，出钢口处理及添加填料6min，补炉和电极调整5min。
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。
电炉炼钢工艺(1)
电炉炼钢工艺(1)
5.1 补 炉
电炉补炉工作量是很大的，补炉的重点是： ①渣线(渣的浸蚀)； ②靠电极(最容易跑钢的地方)；电弧的辐射； 补炉用大铲或喷枪。
电炉炼钢工艺(1)
5.2装料(配料)
对废钢的要求 （1）不允许有有色金属。 （2）不允许有封闭器皿、易爆炸物。 （3）入炉的钢铁料块度要合适，不能太大。 装料量要求
电炉炼钢工艺(1)
2020/11/28
电炉炼钢工艺(1)
1 电炉炼钢工艺的发展历程
• 1905年第一台5吨工业炼钢电炉建成
（德国人R.Linberg）
• 1936年德国制造了可炉盖旋转的炼钢电炉 • 1936年美国建成了当时最大的100吨炼钢电炉 • 1964年美国碳化物公司(W.E.Schwabe)和西
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。
电炉炼钢工艺(1)
优化的供电曲线
电炉炼钢工艺(1)
5.4 电炉氧化期操作
• 氧化期的任务：
继续脱P、脱C 去气(N、H)、去夹杂 钢液升温
• 电炉熔氧期操作：
熔化废钢与氧化期脱碳结合，提前造渣脱磷。
电炉炼钢工艺(1)
元素氧化方式
• 装料原则：
大、中、小料配合； 重料在下、轻料在上； 大块在中、轻料在边。
电炉炼钢工艺(1)
5.3 废钢熔化阶段操作
• 熔化期是电炉工艺中能源消耗的大头，冶炼时
间的50-80%，因此，电炉的节能降耗主要在熔化 期。
• 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
电弧炉操作规程(一)2024
电弧炉操作规程（一）引言概述：电弧炉是一种常用的炼钢设备，广泛应用于钢铁冶炼行业。
为了确保电弧炉的安全运行和提高炉子的冶炼效果，制定了一系列的电弧炉操作规程。
本文将对电弧炉操作规程进行详细阐述，包括操作前的准备工作、电弧炉的启动、冶炼过程的操作、炉后处理及安全注意事项。
正文：1. 操作前的准备工作1.1 确认炉前区域是否清洁整齐，清除杂物和堆积物1.2 检查炉体、电极、电缆等设备是否完好1.3 根据冶炼物料的要求，确定装料和配料计划1.4 清理和整理冶炼底吹设备，确保正常通风和气体流动1.5 检查冷却水系统和气体供应系统的运行情况2. 电弧炉的启动2.1 打开电源总开关，并确保电弧炉各部件接通电源2.2 启动电弧炉主控制系统，并进行系统自检2.3 按照操作手册要求启动冶炼底吹设备2.4 检查电极和电缆连接是否牢固，并进行接地检查2.5 调试电弧炉温度控制系统，确保温度参数正常显示3. 冶炼过程的操作3.1 按照配料计划将冶炼物料装入炉内，并按要求进行分层3.2 启动电弧，调整电弧长度和位置，使其与炉料充分接触3.3 控制冶炼底吹设备的气流和氧气进料量，保持合适的氧化还原环境3.4 定期取样，进行化验分析，根据结果调整冶炼参数3.5 监控炉内温度、电流、电压等参数，及时发现异常情况并采取措施4. 炉后处理4.1 冶炼结束后，关闭电弧和冶炼底吹设备4.2 卸料前，进行残余渣的清理和处理4.3 将炉料倾倒到预定区域，并进行冷却处理4.4 按照规定对冶炼底吹设备进行清理和保养4.5 检查电极和电缆的磨损情况，及时更换损坏部件5. 安全注意事项5.1 熟悉电弧炉设备的操作和安全规程5.2 掌握紧急停机和事故处理程序，并进行相关训练5.3 注意人身安全，佩戴防护装备，避免操作错误造成伤害5.4 遵守炉体维护和保养规范，定期检查设备运行情况5.5 发现设备异常或风险情况，及时向领导报告并采取应急措施总结：电弧炉操作规程是确保电弧炉安全运行和冶炼效果的重要保障。
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4 电弧炉炼钢工艺设备4.1 废钢加工设备常见的废钢加工方式为剪切、打包和破碎处理。
目前公司废钢料场对废钢的加工方式主要有三种：废钢剪切、废钢打包以及废钢人工火焰切割。
人工火焰切割方式较为简单，即按照电弧炉冶炼要求将废钢切割为合格尺寸。
废钢剪切和打包则是利用专用设备对废钢进行加工处理，达到减小废钢尺寸及增加炉料堆比重的目的，下面对废钢加工方设备做简要介绍。
4.1.1 废钢打包机废钢打包设备是将废钢放在钢结构箱体内，采用液压驱动进行三维方向强行挤压处理，最终将分散的、堆比重小的废钢加工为堆比重大的单一包块。
废钢打包机见图4.1。
图4.1 废钢打包机料场的废钢打包机是1990年从德国LINDEMANN公司引进，1991年投入使用。
设备主要由滑动门机构、进给压力机构、压盖机构、中间压力机构、最终压力机构五个部分组成。
1）滑动门机构是依靠安装于门上的液压缸控制门在滑道上垂直动作，在打包过程中，门是关闭的。
打包结束，门开启以使包块可被推出；2）进给压力机构依靠水平安装的液压缸控制进给压力平台，以将废钢推进打包室的同时进行水平轴向挤压，进给压力平台的动作由引导机构引导，进给压力平台上设有剪切装置，多余的废钢在进入打包室时将被剪切掉，防止工作过程中造成机械卡阻；3）压盖机构由液压缸驱动压盖动作，可将露出箱体的废钢压入箱体内，同时防止加工过程中废钢的弹出；4）中间压力机构由垂直安装的液压缸驱动，对废钢进行垂直挤压，通过调整安装在机构上的限位开关，可调整垂直挤压缓冲及停止位置；5）最终压力机构依靠水平安装的液压缸，利用最大工作压力控制最终压力平台，对废钢在打包室内进行水平径向挤压；分散的废钢在受到三个方向的强行挤压后最终形成单一包块。
液压系统动力部分由4台90kw交流电机驱动8台轴向柱塞泵，系统最大工作压力达315bar，最大流量达1836L/min，最大挤压力可达1050tf，成品包块截面尺寸为800×800mm，厚度根据所加工废旧金属的多少有所变化。
各部分相互间的动作顺序及控制由Siemens S5可编程控制器控制完成。
根据8台轴向柱塞泵的顺序工作状态、各部分限位开关的状态及系统压力传感器的设定值等参数，通过编译好并存储在EPROM中的程序可实现各部分机构动作的不同组合状态，以使包块的密实度达最佳状态满足对废旧金属加工包块的要求。
设备具备手动、半自动、全自动三种基本操作状态，各执行机构部分可独立动作，也可自动联动运行。
全自动操作状态下，对将废旧金属加工为包块的加工条件及各部分机构动作条件可在可编程控制器内设定，动作过程全部自动完成，不需人工操作。
在操作室设有主操作面板，面板采用直观界面，电源选择开关、手动、半自动、全自动选择开关、工作压力实时显示装置、各部分机构工作位置、液压系统元件工作情况、各部分机构独立动作按扭、各部分限位开关工作指示及各类保护系统工作状态均在主操作面板上直观表现，体现了工作过程单人操作（one-men operation）的设计理念。
系统具备完善的保护措施，各机构存在故障或动作过程异常都可在主操作面板直接体现，以便快速、准确查找并处理故障。
为防止误操作造成机构间碰撞损坏，在全自动工作状态下电气联锁非常周全，只有各部分机构及系统状态都满足设定条件下，全自动按扭方可操作并提供闪烁指示。
4.1.2 废钢剪切机图4.2 废钢剪切机废钢剪切机也是1990年从德国LINDEMANN公司引进（见图4.2），1991年投入使用，设计中同样具备单人操作（one-men operation）的设计理念。
在液压及电气系统上与废钢打包机类似，但由于工作目的不同，工作机构有所不同。
废钢剪切设备是将废钢在钢结构箱体内采用液压驱动进行预挤压处理，按照操作者的指令将废钢剪切为需要的尺寸。
设备由剪切主体及剪切成品输送部分组成。
1）剪切主体部分的主要执行机构由压盖机构、推进压力机构、进给压力机构、夯实压力机构、剪切压力机构五个部分组成。
压盖机构由2个液压缸驱动，对加工料进行顶部压缩及防止弹出；推进压力机构由1个液压缸驱动，将加工料推进箱体并进行预压缩；进给压力机构由1个液压缸驱动，将加工料按剪切尺寸步进推进；夯实压力机构由1个液压缸驱动，负责将加工料压实及防止料在剪切中弹起；剪切压力机构由1个液压缸驱动，依靠安装在机构上的上、下剪刃完成剪切任务。
各部分相互间的动作顺序及控制由Siemens S5可编程控制器控制完成。
液压系统动力部分由6台90kw交流电机驱动12台轴向柱塞泵，系统最大工作压力达315bar，最大流量达2784L/min，最大剪切力可达1100tf。
同废钢打包设备类似，设备具备手动、半自动、全自动三种基本操作状态，各执行机构部分可独立动作，也可自动联动运行。
在自动状态与废钢打包设备不同之处在于根据废旧金属剪切的特点提供更多的可选择操作，如剪切前的预压缩、夯实压力机构状态选择等。
在保护设置上为防止各动作机构间意外碰撞造成损坏，系统同废旧金属打包设备类似，具备完善的监测保护装置及指示状态。
废旧金属自动状态下的剪切长度在主操作面板可直观调节，最小的剪切长度为50mm。
在主操作面板上，各机构存在故障或动作过程异常也同样有所体现，可快速、准确的了解设备工作状态。
2）剪切成品输送部分由振动筛选机构、链带输送机构、土杂输送机构组成。
振动筛选机构为在主体设备出口设置离心振动装置，剪切成品中的土杂被筛选掉并由土杂输送皮带输送到地面，剪切成品被可控制移动的链带输送机构输送到指定部位。
剪切成品输送部分机构控制可在主操作面板或机构下方设置的独立操作柜完成，机构存在故障或动作过程异常可体现在主操作面板上。
4.2 电弧炉的设备4.2.1 电弧炉的机械设备超高功率电弧炉的主要机械设备包括炉体（上、下炉壳和炉盖）、门形架、电极升降系统、炉体倾动系统、电极夹持机构、EBT出钢机构、炉顶加料系统、液压系统等部分。
见图4.3。
图4.3 150吨超高功率电弧炉的主要机械设备构成4.2.1.1 炉体结构炉体是电弧炉的主要装置，它用来熔化炉料和完成各种冶金反应。
炉体由上炉壳、下炉壳、炉盖等组成。
1）上炉壳上炉壳由具有足够强度的支撑骨架和水冷单元组成。
骨架由无缝钢管焊接而成的，每个水冷单元是由无缝钢管排列构成的，材料一般为20G，内通水冷却。
水冷单元包括水冷板、炉门、炉门框、炉门水冷护板和EBT水冷板。
另外，还有在水冷炉壁的框架上安装的氧、碳枪冷却块。
炉门是为了补炉、出渣、吹氧和兑加铁水等操作而设的。
炉门由炉门框外侧有滑道、门卡轨和炉门升降机构组成。
为了减少热损失，应保证炉门关闭良好。
因此炉门和炉门框略后倾，与垂直线成8°夹角。
炉门升降机构采用单作用液压缸提升，下降靠炉门自重。
炉门应升降灵活、可靠，能停在中间任何一个位置。
2）下炉壳下炉壳由钢板焊接而成的呈蝶形，具有EBT偏心出钢机构，钢板厚度为下炉壳直径的1/200左右，材料为16MnG。
3）炉盖和小弯头炉盖由炉盖水冷框架，扇形板和耐火材料制成的小炉盖组成。
炉盖水冷框架为无缝钢管制成，其中镶嵌三块扇形水冷板，扇形水冷板是由无缝钢管做成，材料均为20G。
炉盖水冷框架也是扇形水冷板的进水分配器和集水器。
4）偏心底出钢（EBT）机构出钢口的开启和关闭是由气缸带动连杆、曲柄机构来控制滑板动作实现的。
包括：气缸、调整螺栓、连杆、曲柄、大滑板、小滑板、滑板底座及滑板导轮组成。
如图4.4所示。
图4.4 偏心底出钢（EBT）机构4.2.1.2 电极横臂及调节系统1）电极横臂电弧炉有三支电极，每只电极都靠电极横臂支撑。
电极横臂包括：横臂主体、夹持器、传输大电流的导电铜管。
电极横臂的主要作用是用来支撑、把持电极。
其结构是钢管和钢板焊接成中空的箱型结构。
由于电极横臂工作在强大的磁场和电场环境内，工作时会产生涡流而发热，故内部采用加强筋和水冷却。
如图4.5所示。
横臂上还设置了与导电铜管相连的导图4.5 电极横臂电铜瓦，铜瓦和铜管内部通以冷却水，对导电铜管和铜瓦进行冷却。
导电铜管和电极夹头必顶与横臂中不带电的机械结构部分保持良好的绝缘，以防止炉体带电。
电极横臂制造技术的最新发展是采用铜钢复合板或铝制造导电横臂，不仅可减少了阻抗而节约了电能，而且还减轻了电极横臂的重量，减少了对铜管的维护工作量。
电极夹持器的作用是夹紧或松放电极，并将短网传送过来的电流和电压再传送到电极上。
电极夹持器由前夹头、导电铜瓦、连杆、叠簧和液压缸等几部分组成，如图4.6所示。
图4.6 电极夹持器弹簧的张力夹紧电极，利用液压缸产生的力将弹簧反方向压缩而松开电极。
它的特点是操作简便、劳动强度小。
夹头可用铜或钢制成。
铜制夹头的导电性能好，电阻小，但机械强度差，膨胀系数大；钢制夹头的强度高，但电阻大，电损耗增加，如采用无磁性钢制作夹头，则可减少电磁损失。
夹头中间需通水冷却，以保证足够的强度，减少膨胀，还可起到减少氧化、降低电阻的作用。
电极夹头固定在横臂上，前夹头没有导电作用。
电铜瓦与导电铜管和横臂相连，铜瓦与横臂间有绝缘材料（HP-5），铜瓦与导电铜管采用非磁性不锈钢螺栓联接，铜瓦材料为TU2无氧铜。
2）立柱及导向系统立柱及导向系统如图4.7所示。
每个立柱由若干个导向辊进行约束，分为正导辊和侧导辊。
每个导辊都可进行调整，以保证立柱相对摇架平面的垂直，垂直度要求小于0.5/1000。
其中立柱的垂直度靠正导辊和侧导辊的调整来完成，如图4.8所示。
而电极横臂间的间距靠侧导辊的调整来完成，如图4.9所示。
在实际操作中，导向辊的调节力度要适中，太紧会使导向辊的丝杠受力大，丝杠寿命缩短，太松则不能起到对立柱的固定作用，在生产过程中电横臂的振动变大，容易产生事故。
图4.7 立柱及导向系统图4.8 调整立柱垂直度的正导辊和侧导辊图4.9 调整电极横臂间距的侧导辊3）电极调节系统电极调节系统主要包括：立柱、立柱导向机构和电极调节缸。
主要完成电极升降操作和冶炼过程中使得三相负载供电平衡，根据三相阻抗，靠变压器二次罗高夫茨基线圈取得的动态电压信号，反馈到PLC，PLC发出指令对电极调节的伺服阀进行调节，从而达到优化供电，使三相负载趋于平衡的目的。
为了调整电弧的长度，电极应能灵活升降，因此电极升降机应满足下列要求：⑴电极升降灵活，系统惯性小，起、制动快，刚性好。
⑵升降反应要灵敏。
否则易造成短路电流过大而使高压断路器自动跳闸。
电极调节缸为单作用柱塞缸，其下降靠自重。
4.2.1.3 炉盖提升系统电弧炉使用的炉盖提升机构为连杆机构，采用平行四连杆原理实现了炉盖的起、落。
同时，在机构中还设置了炉盖的旋转锁定装置。
它主要包括：曲柄、连杆和吊耳。
如图 4.10所示。
提升的动力来源是安装在门型架上的两个串联的液压缸，而下降靠炉盖的自重来实现。