电炉炼钢(炼钢工艺学)

缺点：
不能去P、去气和去夹杂物，对炉料要求高，须配 入清洁无锈，含P低的钢铁料，并在冶炼中采取各 种措施防止吸气。
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。 精选课件
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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。
精选课件
交流（AC）
直流（DC）
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5.1 电弧炉炼钢技术概述
按变压器输出功率
普通功率（RP） 高功率（HP） 超高功率（UHP）
槽式（侧）出钢
按出钢方式 中心出钢（CBT）
偏心底出钢（EBT）
按供热方式
来自百度文库
EAF（电能） EOF（燃油、煤、天然气等）
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5.1 电弧炉炼钢技术概述
按废钢预热方式
按装料方式
顶装料方式
落地式
（分列式）
炉盖旋开式（HGX系列）
共平台式
炉壳连接式
（整体式）
炉身开出式（HGT系列）
炉门装料（人工）（HGM系列）
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按倾动机构 按传动形式 按冶炼方法
侧倾 炉壳—扇形齿轮—水平齿座
底倾（扇形摇架） 电机（机械）
滚轮或大托轮底座 水平底座（液压） 弧形底座
液压传动（＞10t） 氧化法 不氧化法（装入法） 按电源类型 返回吹氧法
精选课件
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中国电炉炼钢的发展情况
精选课件
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5.2 电弧炉炼钢主要设备简介
机械设备
炉体的金属构件 电极夹持器及电极升降装置 炉体倾动机构 炉盖提升和旋转装置等
炉体
炉衬（耐材砌筑） 加固圈
炉壳 炉身壳
金属构件
炉壳底
炉门、出钢槽
炉精盖选课圈件 、电极密封圈
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电极臂 升降柱 电极支柱
出钢槽 轨梁 基础
➢ 电弧炉冶炼方法简介
❖ 氧化法
工艺操作顺序：补炉→装料→熔化期→氧化期→
还原期→出钢（浇铸成钢锭或钢坯）
优点：
氧化期用加矿或吹氧进行脱C和脱P，使熔池沸腾，可以去除 钢中气体和杂质。
还原期可以脱O、脱S及调整成分和温度。
可得到含P、气体和夹杂物都很低的钢。
可用廉价废钢为原料，适合冶炼［P］高、锈多、［C］较高 的钢铁料，应用最广泛。
缺点：
若炉料中有合金返回料，则其中合金元素氧化烧损较大。
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5.1 电弧炉炼钢技术概述
❖ 不氧化法（装入法）
优点：
能充分回收原料中的合金元素，因而炉料中可配入 合金返回钢，减少铁合金消耗，降低钢成本。
缩短冶炼时间，降低电能消耗提高生产率；炉料熔 清后，经过还原调整钢液成份和温度后即可出钢。
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。
偏心底出钢电弧炉
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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
电极升降自动调节系统 小，调整电极和炉料之间
的电弧长度，
主电路
高压电源→隔离开关→高压断路器→ 电抗器→电炉变压器→低压短网→电极
保护和信号回路
检测计量显示回路
电极升降自动调节回路
电极夹持器 电极 悬臂式平台 炉盖 炉体 炉门
操作平台 倾动座
倾动机构
电炉机械精设选课备件示意图
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升降 电极 立柱
电极支承 提升炉盖
横臂
液压缸
电极 夹持 器
提升炉盖 链条
拉杆 滑轮
提升炉盖 支承臂
升降电极 液压缸
炉体 倾炉液压缸
电弧炉结构简精选图课件（正视图）
出钢槽 摇架 支承轨道
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转动炉盖机构
1号电极
2号电极 3号电极
电弧炉结构简图（俯视图）
精选课件
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炉顶圈 炉壁
出钢口
烧结层 粘土砖层
电极 电极孔
炉体结构示意图 精选课件
炉顶 砂封 炉门框 炉门 炉门窥孔 炉门盖 镁砖层
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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
电弧炉精选示课件意图
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槽式出钢电弧炉
电弧炉机械设备供电线路
（电磁搅拌线路）
精选课件
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高压电源
隔离开关
断路器 变压器一次侧 炉用变压器 变压器二次侧母线
变压器二次侧
用废钢料蓝 分批预热 分批熔炼
一般 第四孔废气—炉外—料蓝预热
竖炉（Fuchs） 竖井在炉顶一侧 双炉 壳
运输机上料 半连续废钢预热 分批熔炼
Comelt Consteel（连续加料） Fuchs（指条式竖炉） ConArc、 ContiArc IHI式双电极直流
运输机上料 连续废钢预热 Mid-shaft EAF 竖炉（竖井在炉顶中央）
➢ 电弧炉炼钢的原理及任务 ❖ 以废钢铁为固体料，以交流电或直流电为电源，利
用炉料与电极间产生电弧的高温加热炉料，使其熔 化及升温； ❖ 在炉内进行氧化、还原精炼，去除钢中有害元素、 杂质及气体； ❖ 调整化学成分到规格范围； ❖ 使钢液在出钢时的温度满足浇铸要求。
精选课件
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5.1 电弧炉炼钢技术概述
5. 电弧炉炼钢工艺
5.1 电弧炉炼钢技术概述 5.2 电弧炉炼钢主要设备简介 5.3 碱性电弧炉炼钢工艺 5.4 电弧炉炼钢新技术简介 5.5 直流电弧炉炼钢工艺及技术 5.6 电弧炉典型钢种的冶炼 5.7 电弧炉炼钢自动控制技术
精选课件
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5.1 电弧炉炼钢技术概述
电炉炼钢的分类
按炉衬性质
碱性电弧炉—脱除P、S低 酸性电弧炉—原料P、S低，用于铸造
金收得率高，成分易于调整且控制范围窄； ❖ 品种适应性广、质量好，可冶炼含P、S、O低的各种类型的
优质钢和合金钢； ❖ 设备较简单，工艺流程短，占地面积小，基建费用低，投产
快，易控制污染； ❖ 消耗电能大，[N]、[H]高； ❖ 生产率比转炉低，电极、耐精材选课件等消耗比其他冶炼方法高。 6
5.1 电弧炉炼钢技术概述
连续熔炼 精选课件
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5.1 电弧炉炼钢技术概述
电弧炉炼钢的主要特征及特点 ❖ 以废钢铁或粗钢为主要固体料，不需要一套庞大的炼铁和炼
焦系统； ❖ 原料使用范围广，在生产调度上适于短时间、间歇式生产； ❖ 利用电能使其熔化（重熔）及升温，易获得高温，调温方便
而准确，有利于冶炼各类钢种； ❖ 炉内气氛（氧化、还原、中性）、真空度、压力可调控；合