电炉及精炼技术培训教材

4
5 D
6 E
7 F
8 G


A：炼钢厂区分（电炉输“3”）； B：炉座区分（“7”为7#号炉）； C：出钢记号最后两位数； 取样场所区分（电炉炉内试样为“1”）； 所取试样的顺序号（若E=7，则特别规定为渣样） 气体样区分：“0”只做OE样（光谱样），“1”[N]+OE， “2”[O]+[N]+OE，“3”[O]+[N]，“4”[C]+[S]+OE，“7”[H] G：气体样的顺序号：“0”为非气体样，“1”--“9”为气体样顺序 号
电炉供电

供电级数的设定 为减少电弧炉辐射对炉盖的损害，规定在主原料加入后的 首次起弧时采用1档或2档通电，1--2分钟后待电极穿井至一定程 度方可升高供电级数。在冶炼过程中提倡尽量采用大级数通电， 但仍应根据泡沫渣埋弧情况、供电与吹氧匹配以及升温速率要求 对供电级数进行适当的调整。
电炉吹氧与碳粉喷吹

自耗枪的使用 自耗枪主要用于冶炼初期切割渣门处的废钢，使该处的废 钢尽快熔化，以便于水冷氧枪及时投入使用。 兑铁水的炉次中，兑铁水完毕并关闭炉盖后应立即投入 自耗枪吹氧；全废钢（两篮料）炉次中，应在第二篮料加入完 毕并通电至14000－15000kwh后开始自耗枪吹氧。 开始吹氧时，可设置较小的吹氧流量，如：2000Nm3/h， 1分钟左右即应逐渐加大流量至5000Nm3/h。 使用自耗枪时，应防止直吹炉底和炉门处耐火材料，枪 管短时应及时更换。
式计算：
W=1502.14 (Si) r/0.91 在生产时应根据渣况、钢中磷含量要求等灵活控制。
电炉副原料
石灰

石灰加入方法：
冶炼初期应注意加入足够的石灰以利于去磷。
石灰加入批量前期可较大，如：1000－1500kg，中后期则应在
500kg左右。
电炉副原料
焦炭

炉内加入焦炭用于造泡沫渣，也可用于增加配碳量
于造泡沫渣

尽快使钢水升温、增加渣中氧化铁含量以及尽快化渣并获得合适
的粘度及有效碱度等将有利于造泡沫渣
流渣操作
电炉采用流渣操作是脱磷的有效措施

为充分利用石灰，冶炼前期不强调流渣操作，泡沫渣高度不宜过
高，包裹住电弧为准

冶炼后期则应及时进行流渣操作，因此应采取措施增加泡沫渣的 高度，加大氧气流量或适当降低枪位、加强碳粉喷吹等 。流渣期 间应注意适当补加石灰。

正常情况下铁水入炉量为50－60吨，废钢入炉量为105－113吨。 电炉入炉主原料成份控制主要包括磷、硫、残余元素及配碳量。
电炉主原料

电炉铁水 铁水用320吨鱼雷罐车从高炉运到电炉炼钢厂，经脱硫运入原料 跨东侧倒罐站后倒入铁水包，再兑入电炉。铁水最大装入量为60 吨。

电炉废钢 根据废钢来源不同，废钢分为本厂返回废钢和社会购入废钢 废钢布料原则： 合理布料对减轻废钢冲击炉底、避免料篮卡料、降低重废砸 断电极的机率以及保证熔炼过程的顺利进行都是非常必要的。原 则为：最底部装轻废钢，然后为重废钢，中间为中型废钢，最上 面又为轻废钢。共分为13层。
电炉吹氧与碳粉喷吹

水冷碳枪的使用 在渣门处废钢熔清时，应及时投入水冷碳氧枪。 碳氧枪吹氧开始时，应设定较小的氧气流量，如：4000Nm3/h，
1－2分钟后逐渐加大氧气流量至最大（9000Nm3/h)。
冶炼过程中应尽量提高供氧强度，缩短冶炼周期与降低电耗， 同时有利于泡沫渣的形成和保持。但仍应根据供电与吹氧匹配、渣
150t超高功率直流电弧炉设备
1.主要设备参数 • 出钢量 • 留钢量 150t 40t
• 炉壳直径
• 炉膛直径 • 炉膛内容积 • EBT孔直径 • 双炉体中心距 • 石墨电极直径 • 底电极根数
7300mm
6248mm 180m3 200mm 16000mm 711mm 3
• 炉用变压器容量
33MVA×3
（3）出钢前和出钢过程中吹氩流量控制在 200NL/min左右；出钢后吹氩流量调低，以渣面有轻微波动、钢 水不裸露为准。
（4）合金及渣料加入时应与钢流充分混冲。
钢包使用要求
A B C

钢包代码：
各位的含义如下：
A：钢包材质代码：1为尖晶石，2为镁碳砖
B：钢包状态代码：1周转包；2热包；3冷包 4大冷包；5新包 C：包底代码：A冷钢0--0.5t B冷钢0.6--1.0t D冷钢1.6--2.5t


留钢量的控制是影响电炉冶炼过程的重要因素，留钢量过多，会 降低炉子的利用率，增加能耗，导致渣门处跑钢；留钢量过少， 则达不到留钢的预期效果。

中修（大修）前的最后一个炉次不留钢，炉役后期为观察及维护 炉底和底电极也需出尽留钢。 正常留钢量控制在25--35吨范围。

开新炉

检查炉体各部位情况，尤其是炉体及底电极的冷却水系统。 中修最后一炉出钢后放好三脚架、开新炉前在炉底铺一层薄钢板； 大修后第一炉，应将三脚架焊接在底电极的钢棒上，并在底电极 周围撒上钉屑，在炉底上铺上一层薄钢板。 钢种要求：ST45，ST35，及ST20等普通结构钢 工艺路径：300A 配料：废钢总装入量196t。 大修新炉前三炉必须采用全废钢模式冶炼，中修后开新炉的第二 炉起即可采用兑铁水冶炼。
出钢确认与操作

出钢确认：（1）电炉终点温度和成分符合出钢要求。 （2）钢包状况良好，吹氩正常。 （3）炉后加料设备正常。

出钢操作：（1）炉体倾动到EBT打开角度时，原则上要求镇静
45- 60秒，以使炉内钢水趋于稳定，避免出钢过程中卷渣。 及 （2） 出钢过程中应防止钢水散流，出钢完毕前应 时回倾防止下渣。
A B C D


各位的意义如下： A----废钢篮数 B----铁水罐数 C----配碳量区分，0为常规配碳量，1为高配碳量（适用于成品 碳 目标大于0.70%的钢种）； D----特殊要求码，如：A、B、C….、Z等（区分见下页） 此外，规定工艺路径代码300A（三篮废钢，无铁水）为开新炉专 用。
水冷壁内径 Dc 7400mm
电极直径
炉壳直径 炉壳高度 炉膛内径 双炉体中心间距 炉膛内容积 熔池容积 钢水溶池最大高度 夹持器低位到炉底的距离 石墨电极行程 钢水高度 炉底耐材厚度
D
Ds Hc Db E V1 V2 Hb Lb Lh Ha Hr
710mm
7300mm 3580mm 6248mm 16000mm 180m3 36.6m3 1430mm 6760mm 5680+800mm 1113mm 1100mm
电炉及精炼工艺技术
培训教材
工艺技术培训－EAF
电炉简介
• 电炉炼钢厂采用“一电二炉”式直流电弧炉，即两座炉体，共 用一套供电装置。 • 主原料为70％废钢和30％铁水，设计年产钢水100万吨。 • 主体设备包括：摇架及倾动装置、下部炉壳、水冷炉壁、水冷 炉盖及其旋转装置、电极升降及其旋转装置、底电极系统、出 钢口装置。 • 辅助设备包括：水冷碳氧枪、自耗式氧枪、喷补机

通电停止后，在出钢前应反复摇炉，使炉渣尽可能流出。
终点温度与成份

各种副料的温降系数
副材名称 石灰及合成渣 碳粉 Tf 值，每 100kg 温降（升） 1.5oC 2.0oC 1.0oC +1.0oC
锰铁、铬铁、钼铁、镍块等 硅铁
测温与取样

试样代码规定
1 A

2 B
3 C
电炉供电

供电级数的设定
电炉共设置了7个通电级数，可分别设定不同的弧电压，弧电流及弧 功率目前采用的值见下表：
供电级数 （Setpoint） 1 2 3 4 5 6 7 弧电压 （V ） 350 400 450 500 550 600 670 弧电流 （KA） 203 323 323 323 323 323 323 弧功率 (kw) 21000 38400 43200 48000 52800 57600 64320 (kwh/min) 350 640 720 800 880 960 1072
电炉冶炼工艺路径

电炉冶炼工艺路径划分原则 电炉冶炼工艺路径根据主原料加入模式及钢种 成份要求的不同进行划分。主原料加入模式中区分了 两类情况，一为废钢加入的料篮数，二为兑铁水罐数； 钢种成份要求主要根据碳含量、夹杂元素含量、残余 元素含量及气体含量来区分。
电炉冶炼工艺路径

电炉工艺路径代码有四位构成：
况、碳成分变化等灵活调整供氧强度。
碳氧枪投入初期可不喷吹碳粉，待炉温升至一定程度后再喷 吹（如：4－6分钟）。碳粉喷吹方式可采用连续喷吹或间歇喷吹。
喷吹应根据泡沫渣消涨情况、钢水脱碳速率及终点碳要求等控制喷
入量。
电炉吹氧与碳粉喷吹
水冷碳枪的使用

使用碳氧枪时应根据渣况、钢水脱碳速率等调整枪位及枪角度。

冶炼过程中一般应通过碳氧枪喷入碳粉造泡沫渣。使渣况也可通
过炉顶料仓酌情补加少量焦炭。焦炭加入批中不应超过200kg

用于增加配碳量的焦炭应在冶炼初期源自文库入
电炉副原料
调渣剂

为改善泡沫渣的水平，降低渣中氧化铁含量，从2002年起采用炉
内加入调渣剂

调渣剂的使用使渣中氧化铁从原来的40％降到现在的25％左右
枪位较低、枪角度较大时有利于脱碳及造泡沫渣，但应防止枪管 粘冷钢。同时，碳氧枪在投入初期不宜频繁左右摆动和前后移动， 因此种操作不利于泡沫渣的早期形成。

碳氧枪使用期间，应随时观察炉内气氛状况及炉压的变化，及时
调整氧气流量及枪位置、除尘挡板开度等。
电炉副原料
石灰

石灰加入计算： 石灰用量随主原料中平均Si含量及渣碱度（R）要求的不 同而变化。设主原料加入量为150t，则石灰用量（W)可根据下
C冷钢1.1--1.5t
钢包使用要求

原则上，出钢钢包不允许有包底，以防止堵塞吹氩孔，钢水不均 匀等。

新炉体第一炉不得使用新钢包。
钢包透气砖吹氩良好。 钢包填砂：填砂前钢包注口内无异物，填砂料量约为20--50kg。


留钢
电炉采用留钢操作，可以为下一炉冶炼创造好的条件，如：稳定 电弧起弧过程、加速废钢的早期熔化、方便早期吹氧和早期去磷 等。
电弧炉结构
序号 1 2 3 4 5 6 7 8
项目 电炉型式 顶电极型式 底电极型式 出钢型式 炉壳型式 水冷炉壁型式 水冷炉盖型式 电炉传动型式 一电两炉
型式 升降旋转式石墨顶电极（1 根） 水冷钢棒式底电极（3 根） 偏心底出钢 分段式 密排钢管 水冷框架+密排钢管水冷板 液压
直流电弧炉主要技术参数

氧气压力：1.1--1.5Mpa
氧气冲击角度：45度 调节范围：向上500mm；左右15度；向下15度

主要功能：自耗式氧枪在熔化期用来切割炉门口的废钢
碳氧枪：（1）造泡沫渣 （2）吹氧助熔 （3）吹氧脱碳
电炉主原料

电炉主原料根据生产钢种不同有所不同，每一钢种都有标准的 炉料配比要求。按废钢篮数和铁水罐数，主原料配料可分为五 种模式。如：冶炼工艺路径中配料模式为110A表示1篮废钢1罐 铁水，常规配碳量，普通钢种。
调渣剂加入量和时间应根据废钢情况、钢种、泡沫渣状况来加入

造泡沫渣
泡沫渣

泡沫渣应在碳氧枪进入的早期开始形成，并一直延续至通电结束
泡沫渣形成和发展的最根本因素是活跃的碳氧反用，同时也有赖

于渣的物化性质，包括渣的温度、粘度、表面张力、碱度、氧化
铁含量及其它成分的含量等等
造泡沫渣
泡沫渣

大流量吹氧、钢水具有较高的碳含量或喷入一定量的碳粉均有利
电炉冶炼工艺路径
代码 A B C D E F G 钢种要求 普通钢种 低磷及较高级钢种 低 S,N 钢 低残余元素 低 S,N,残余元素 极低残余元素 特殊钢种 对主原料的要求 无要求 Max[P]=0.010% Max[N]=0.006% 不允许全废钢冶炼，不配渣钢、渣铁， Max[S]=0.003%% Max[N]=0.005% 铁水采用低硫铁水 Max[Cu]=0.10% 废钢中返回废钢比》45％ 不配渣钢、渣铁 不允许全废钢冶炼，废钢中返回废钢 比》45％，不配渣钢、渣铁，低硫铁水 不允许全废钢冶炼， 废钢采用返回废钢 不允许全废钢冶炼，废钢采用返回废 钢，不配渣钢、渣铁，低硫铁水 Max[N]=0.005% Max[S]=0.003% Max[Cu]=0.05% Max[Cu]=0.05% Max[Cu]=0.10% 备注
直流电弧炉主要电气参数
项目 高压 电气参数 33KV
变压器功率 交流低压 直流无载电压
直流电流 脉冲数 整流器个数 电抗器个数 电抗器
99MVA(33MVA*3) 670V 870V
108KA 18 3 3 0.15mH
电炉碳氧枪

两座直流电弧炉各配有一套自耗式氧枪和一套水冷碳氧枪，其中 一套水冷碳氧枪包括氧枪两支和碳枪一支，固定在一个机座上， 工作时一起动作。 碳氧枪主要参数： 氧气流量：最大8000NM3/h