废钢—电炉炼钢流程

2.电弧柱中气体电离的原因 ⑴ 阴极斑点的热电子发射。 ⑵ 电场电离。 ⑶ 热电离。 3.消电离的两种形式 ⑴ 扩散。 ⑵ 复合。
二.交流电弧特性
1.交流电弧的不连续性 2.炼钢炉中电弧 ⑴ 在熔化期，电弧长度较小（＜10～20mm），电
弧不断地从一块炉料跳向另一块炉料，因而电弧 电压和电流的波形无规则地剧烈变动。
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。 电弧炉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)。
二、电弧炉炼钢的特点
1、温度高而且容易控制 2、可以制造还原性气氛，有利于去硫 3、热效率高，可达65%以上 4、冶炼设备简单，投资少
❖ 作用：电炉设备检修时断开高压电源，或 进行切换操作。
❖ 结构：三相刀闸开关。
❖ 特点：无灭弧装置，必须在无负载时接通 或切断电路。
❖ 开关操作顺序：送电时先合上隔离开关， 后合上高压断路器；停电时先断开高压断 路器，后断开隔离开关。
❖ 操作机构：手动、电动、气动三种。
2.高压断路器
❖ 作用：是电弧炉的操作开关，用以切断电 炉变压器的空载电流、工作电流和炉中发 生短路时的工作短路电流。
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。
⑶ 实际炼钢炉中电弧的阴极和阳极轮流位于石墨和 金属上。
⑷ 在三相炼钢电弧炉中，每相电弧受到其它两相电 弧所建立磁场的作用，于是被地磁力移至电极端 靠近炉衬的外侧—电弧外吹。电极末端形状也随 之改变。
❖ 池形状：圆台形、圆台加球缺形。
❖ 主要尺寸：
A.熔池直径：炉门坎水平面的直径，D。 B.熔池深度：炉门坎水平面到炉底中心处的深
度。H。 ❖ 一般推荐:D∕H＝4.5～5。
2.熔炼室的形状和尺寸
❖ 熔炼室是指熔池上部的空间。主要由炉子 的容量决定。内壁表面常砌成上薄下厚的 斜形，斜角：6～8°。
3.炉盖的形状和尺寸 ❖ 关键尺寸：拱高。
二.电弧炉炉衬
❖ 由炉底、炉壁和炉盖三部分组成。 1.炉底结构 ❖ 绝热层：是炉底的最下层，其作用是减少
通过炉底的热损失。 ❖ 保护层：其作用是保证熔池部分的坚固性，
防止漏钢。 ❖ 工作层：直接与钢液和炉渣接触，热负荷
高，化学侵蚀严重，机械冲刷激烈。
2.炉壁结构
缺陷： 1、耗电量大 500~700kwh/t 2、成品钢中H、N含量偏高 3、炭质电极可能使钢液增碳，给低碳钢冶炼带来困难
❖ 三、长流程与短流程 ❖ 长流程： 铁矿石 高炉 铁水 转炉 钢水 浇注
钢坯 轧钢 钢材 ❖ 短流程： 废钢等 电炉 钢水 浇注 轧钢 钢材
废钢—电炉炼钢流程，具有流程短，设备布置、工艺衔接紧凑，投入产出 快。
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。
四、电炉“短流程”的优势：
•充足的废钢资源 •能源优势 •流程优势 •环保意识 •可持续发展
1）投资比高炉—转炉流程减少l／2以上。如美国、日本等国的薄板坯电炉短流 程，实际费用约为传统流程的l／4 2)生产成本低，劳动生产率高。钢铁联合企业从铁—焦—烧开始到热轧板卷为止， 吨钢能耗一般为23kJ／t，而以废钢为原料的电炉钢厂短流程工艺生产的产品能耗 接近10kJ／t，能耗降低60％左右。 3)在世界每年废钢产量为3亿多吨的情况下，电炉短流程的发展对于促进环保， 消化废钢，净化冶金工厂的环境起到了良好的推动作用。因此，发达国家把发展 紧凑式电炉短流程作为重点。
❖ 工作特点：操作次数频繁，要求操作断路 器能经受5000次操作而无需维修。
❖ 种类：高压油开关、电磁式空气断路器、 真空断路器。
3.电抗器
❖ 作用：串连在变压器的高压侧，增加电路 的电抗，限制短路电流和稳定电弧。
4.电炉变压器 作用：将高电压低电流转变为低电压大电流
供给电弧炉。
5.短网
❖ 从电弧炉变压器低压侧的出线开始到电极 这一段线路。
第二篇 电弧炉炼钢
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。
❖ 结构：主要由硬铜母线（铜排）、软电缆 和炉顶水冷铜管三部分组成。
❖ 影响：电炉电效率；功率因素；三相电功 率平衡。
第二章 电弧炉炉体构造与炉衬 §2—1 电弧炉炉体构造
一.炉壳 二.炉门 三.出钢口与流钢槽 四.炉盖圈 五.电极密封圈
§2—2 炉型尺寸与炉衬
一.电弧炉炉型尺寸 1.熔池的形状与尺寸 ❖ 熔池是指电弧炉渣线以下部分的空间。
❖ 由外向内第一层以石棉板作绝热层，第二 层用硅藻土或粘土砖立砌作保温层，第三 层用沥青镁砂砖环砌作工作层。
3.水冷挂渣炉壁
❖ 可装置在渣线以上炉壁热点区和易损区局 部使用；也可在渣线以上做成全水冷挂渣 炉壁。
4.炉盖结构：一般用一、二级高铝砖或铝Fra Baidu bibliotek 砖砌筑。
5.水冷炉盖
第三章 电弧炉炼钢用原材料
一.钢铁料 1.废钢 A.普通废钢 ❖ 来源广泛，成分和规格较复杂。 B.返回废钢 ❖ 来自钢铁厂的冶炼和加工车间。
对废钢的要求 ⑴ 废钢表面清洁少锈。 ⑵ 废钢中不得混有铜、铅、锌、锡、锑、砷等有色
§1—2 电弧炉的主电路及主电路上 的电器设备
一.电弧炉的主电路
❖ 由高压电缆线至电极的电路称为电弧炉的 主电路。
1.主电路组成
❖ 隔离开关、高压断路器、电抗器、电炉变 压器、低压短网等。
2.主电路作用 ❖ 从高压电网取得高压电能，转变为低电压、
大电流输送到电极。
二.主电路上的电器设备
1.隔离开关