浅谈电弧炉炼钢

浅谈电弧炉炼钢。

摘要：本文主要讲述了电弧炉炼钢以及电弧炉炼钢法的简要步骤以及操作的流程，简要的写出了电弧炉炼钢的工作条件和电弧炉炼钢法的优劣点，电弧炉炼钢法的基本操作，工作条件。

关键词：冶金；电弧炉；工作条件；基本操作；

简介电弧炉炼钢法：电炉炼钢法主要利用电弧热，在电弧作用区，温度高达4000℃。冶炼过程一般分为熔化期、氧化期和还原期，在炉内不仅能造成氧化气氛，还能造成还原气氛，因此脱磷、脱硫的效率很高。

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。世界上现有较大型的电炉约1400座，目前电炉正在向大型、超高功率以及电子计算机自动控制等方面发展，最大电炉容量为400t。

国外150t以上的电炉几乎都用于冶炼普通钢，许多国家电炉钢产量的60～80%均为低碳钢。我国由于电力和废钢不足，目前主要用于冶炼优质钢和合金钢。

治理技术：1、电炉烟尘

电炉烟尘的特点是：轻、细、分散性大和流动性差，极易糊袋。

2、烟气温度

烟气温度直接影响密闭罩及厂房屋顶排烟效果、炉内微负压形成和布袋寿命。如果进入除尘器的烟气温度过高，布袋收缩变形使运行阻力增加。若烟气温度超过滤料软化温度，将使布袋失效或烧毁。因此含尘气体进入除尘器前必须有事故保护的混风机构一野风阀，使得外界自然空气充分与烟气混合、冷却，保证烟气在布袋软化点以下进入除尘器。进入除尘器的气体温度一般控制在110℃以下，瞬间不得超过

3、关键技术问题

1.集尘罩的选择

电炉除尘系统包括一、二次烟尘的捕集和含尘烟气的净化。随着除尘设备种类、性能和质量的不断改进与完善，目前国内中小（30t以下）电炉除尘技术的焦点主要集中在出炉烟气捕集方式的选择上，烟气捕集率的大小直接影响到炼钢工人的工作环境和身心健康。国家规定，车间内粉尘的浓度应不小于10mg/Nm3，噪声应小于85dBA。而实际上炼钢时车间内的粉尘浓度不经治理时可达到300mg/Nm3以上，噪声可达95dBA，炼钢时烟尘影响吊车工的视线，对安全生产造成一定隐患。

目前国内中小电炉烟尘捕集罩的种类比较多，现就以下几种烟尘捕集罩进行比较：

（1）侧吸罩

这种捕集罩制作简单，处理风量中等，捕集烟尘只能在冶炼时起作用，加料时不能捕集烟尘，加氧期间烟尘捕集率低，只能达到60—70%。由于捕集罩距高温烟气较近，很容易发生烧布袋现象。

（2）钳形罩

钳形罩制作比侧吸罩稍复杂，它紧扣在电极孔上，捕集率较侧吸罩高一些。由于罩子的吸口面积和容积受限制，吹氧时捕集率只能达到70%。由于捕集罩距火焰太近，为防止受热变形，罩子上要设置水冷装置，如维修不及时，容易泄漏，对安全生产造成一定隐患。钳形罩使用寿命较低，若水质不好只能使用三个月左右，而且捕集的烟尘温度很高，也容易发生烧布袋现象。

（3）炉顶罩

炉顶罩安装在电炉上方，为方便更换电极，罩子设计成旋转摆动罩，基本不影响冶炼操作。炉顶罩的烟尘捕集率一般，在吹氧时烟尘捕集率比前两种捕集罩高一些。这种罩子要求系统风量较大，由于炉顶罩离炉盖有一定距离（约2m以上），所以易受横向风影响，其烟尘捕集率很难达到80%。

（4）屋顶大罩

屋顶大罩对电炉冶炼全过程的烟尘都可起到捕集作用，不影响电炉冶炼操作。这种捕集罩离电炉远，只有烟尘上升到罩口附近，屋顶大罩才能发挥捕集作用，属于接受型捕集罩。在高温烟气上升过程中，不断有冷空气掺入，一方面降低了烟气温度，另一方面增加了含尘气体总量，而且随着烟气上升，扩散范围越来越大，捕集罩的罩口面积必须随之增大，因此，除尘系统所需的处理风量比其它捕集罩都大，从而使除尘器过滤面积、管路直径、系统动力消耗等大大增加。屋顶大罩是一种投资很高的电炉除尘方式，而且比炉顶罩更易受横向风影响，吹氧时烟尘捕集率只有60—70%左右。

（5）移动式半密闭罩

移动式半密闭罩由固定罩和移动罩组成，电炉在出钢和换电极等操作时，移动罩打开以方便操作。电炉冶炼时移动罩闭合，因此，移动式半封闭罩在熔化期、氧化期、还原期能有效地捕集操作，捕集率高达95%以上，电炉厂房上空不见烟尘，且基本不影响电炉操作，还能起到降低电炉冶炼噪声的作用。另外，在发生瀑火或钢水飞溅事故时，这种捕集罩还可起到安全防护作用。其缺点是加料和出钢不能捕集烟尘。移动式半密闭罩采用的系统风量和设备投资都较为适中，从性价比来看是一种比较好的投资方式。

通过以上几种烟尘集罩的对比，认为电炉烟尘治理采用移动式半密闭罩捕集烟尘是比较合适的。

2.除尘器的选择

常用的除尘器主要有分室反吹袋式除尘器，机械回转扁布除尘器，低压脉冲长袋除尘器，三种除尘器各有优缺点。

分室反吹处理风量范围宽，尤适于大风量系统；备品备件少，维护量小；如采用内滤，滤袋安装时不需骨架，滤袋无磨损，换袋简单干净；反吹风机清灰，对外围条件要求少。其缺点是相对面积较大；清灰能力中等。

机械回转扁布袋除尘器设备紧凑，占地面积较小；反吹风机清灰，对外围条件要求少。其缺点是过滤面积受限制；换袋困难，布袋易磨损，人直接接触粉尘；若过滤风速偏高，常有清不下灰的现象。

低压脉冲长袋除尘器气布比高，设备紧凑，占地面积小，适于处理中等风量系统；压缩空气直喷式清灰，动力大，效果好，运行阻力低。其缺点是布袋直径受限制；零部件多，脉冲阀易损坏，维护、维修量大；外围条件要求多；压缩空气要除油除水；有骨架外滤，布袋易磨损；换袋时人接触粉尘。

综合各方面因素考虑，认为在电炉烟尘治理中选用分室反吹袋式除尘器比较适宜。

3.除尘器滤料的材质

滤料是袋式除尘器的核心部分，其性能对除尘器运转有很大影响，选择滤料时必须考虑含尘气体的特征，如粉尘和气体性质（温度、湿度、粒径、含尘浓度等）。

性能良好的滤料应容量大，吸湿性好，效率高，阻力低，使用寿命长，同时具备耐湿、耐磨、耐腐蚀、机械强度高等优点。从性价比来看，建议选用传统的涤纶针刺毡。

4.清灰技术

清灰性能的好坏直接影响过滤效率和布袋寿命，目前国内各种袋式除尘器其清灰方式大致可分为机械振动、气流反吹、脉冲喷吹三大类，这三种方式各有利敝。