电炉新技术PPT课件

2021/3/7
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两种工艺比较如下： 传统：电炉中进行：熔化——氧化（脱磷、脱碳及去气、
去夹杂）——还原（脱氧、脱硫、合金化）——出钢
现代：电炉中进行：熔、氧化（脱磷、脱碳及去气、去夹 杂） ——出钢（预合金化）； 炉外精炼中进行：还原（脱氧、脱硫、合金微调） 现代电炉工艺特点：精心准备，快速熔化、升温，提 早脱磷，快速去碳，无渣出钢，实现高效、节能。
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B）比重大的加强搅拌原则 熔点高的、比重大的铁合金，加入后应加强搅拌。如钨铁的密度 大、熔点高，沉于炉底，其块度应小些。 C）便宜的先加原则 在许可的条件下，优先使用便宜的高碳铁合金，然后再考虑使用 中碳铁合金、低碳铁合金或微碳铁合金。 D）贵重的控制下限原则 贵重的铁合金应尽量控制在中下限，以降低钢的成本。如冶炼 W18Cr4V时（W17%～19%），每少加1%的W，可节约15kg/t钨铁。
从提高生产率和降低消耗方面考虑，要求电炉具有 最短的熔化时间和最快的升温速度以及最少的辅助时间， 以期达到最佳经济效益。
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现代电炉工艺操作要点：
1）快速熔化与升温操作 快速熔化和升温是现代电炉最重要的功能，将预热 好的第一篮废钢加入炉内后，这一过程即开始进行。 为了快速熔化和升温，现代电炉以最大可能的功率 供电，采用氧-燃烧咀助熔、强化吹氧去碳、底吹气体搅 拌及泡沫渣埋弧操作技术。
传统氧化法冶炼工艺，过程包括六个阶段、三个期…… 复习电炉炼钢基本原理中“四脱二去”。 介绍电炉传统冶炼工艺熔化期、氧化期、还原期及等六
个阶段的操作。
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电炉传统老三期冶炼工艺操作集熔化、精炼和合金化 于一炉，包括熔化期、氧化期和还原期，在炉内既要完成 废钢的熔化，钢液的升温，钢液的脱磷、脱碳、去气、去 除夹杂物，又要进行钢液的脱氧、脱硫，以及温度、成分 的调整。
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4.4.1 合金化操作
主要指合金加入时间、加入数量及加入方式。 1）合金加入时间 总的原则是：熔点高，不易氧化的元素可早加；熔点低，易氧化 的元素晚加。 合金化操作具体原则如下： A）易氧化的元素后加原则 不易氧化的元素，可在装料时、氧化期或还原期加入，如Ni、Co、 Mo、W等； 较易氧化的元素，一般在还原初期加入，如P、Cr、Mn等； 容易氧化的元素一般在还原末期加入，即在钢液和炉渣脱氧良好的情 况下加入，如V、Nb、Si、Ti、Al、B、稀土元素（La、Ce等）。 为提高易氧化元素的收得率，许多工厂在出钢过程中加入稀土元 素、钛铁等，有时稀土元素还在浇注的过程中加入。
但存在以下问题： 传统方法计算误差大，要求成品钢合金元素规格范围大
成品钢中对元素含量的要求：W18Cr4V的W 17 %～19% ； 1Cr18Ni9Ti的 Cr17 %～19% ……范围大的理由之一就是计算带来的 误差，这包括计算公式与计算工具。传统的计算工具：笔——笔+算 盘——笔+计算尺——计算器；
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2）脱磷操作
现代电炉要求尽可能把脱磷，甚至少部分脱碳提前到熔化期进行。 脱磷三要素：炉渣氧化性、炉渣碱度、温度。 采取的主要工艺操作如下： 强化吹氧和氧-燃助熔，提高初渣的氧化性； 提前造成氧化性强、碱度高的泡沫渣，并充分利用熔化期温度较低的 有利条件，提高炉渣脱磷的能力； 及时放掉磷含量高的初渣，并补充新渣，防止温度升高后和出钢时下 渣回磷； 采用无渣（或少渣）出钢技术，严格控制下渣量，把出钢后磷降至最 低，以防止回磷。
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3）脱碳操作
现代电炉进入氧化期只进行碳的控制。 电炉是通过高配碳，利用吹氧脱碳这一手段，来达到加速反应、 去除气体和夹杂的目的。 现代电炉采用炉门氧枪、炉壁烧咀等强化吹氧去碳。 脱碳反应的作用如下： 熔化期吹氧助熔时，碳先于铁氧化，减少了铁的烧损； 渗碳作用可使废钢熔点降低，加速熔化； 碳-氧反应造成熔池搅动，促进了渣-钢反应，有利于早期脱磷； 在精炼升温期，活跃的碳-氧反应，扩大了渣-钢界面，有利于进一步 脱磷，有利于钢液成分、温度均匀化和气体、夹杂物上浮； 泡沫渣的形成，提高传热效率，加速升温过程。
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4.4 钢液的合金化
炼钢过程中调整钢液合金成分的操作称为合金化，它 包括电炉过程钢液的合金化及精炼过程后期钢液的合金成 分微调。
传统电炉冶炼工艺的合金化一般是在氧化末、还原初 进行预合金化，在还原末、出钢前或出钢过程进行合金成 分微调。
而现代电炉冶炼工艺合金化一般是在出钢过程中在钢 包内完成，出钢时钢包中合金化为预合金化，精确的合金 成分调整最终是在精炼炉内完成的。
冶金学—炼钢篇
电炉炼钢及炉外精炼
阎立懿
东北大学钢铁冶金研究所
2008年10月29～1电炉炼钢及其发展 电炉炼钢设备及其电热特性 电炉炼钢原料及冶炼工艺 电炉新技术、新工艺 炉外处理 中国钢铁与大型电炉现状
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上次介绍第四章的内容
因而，冶炼周期很长、设备利用率低、钢质量低，以 及限制某些钢种的生产，必须改革！
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4.3 现代电炉炼钢冶炼工艺
现代电炉冶炼已从过去包括熔化、氧化、还原精炼、 温度、成分控制的炼钢设备，变成仅保留熔化、升温和 必要精炼功能（脱磷、脱碳）的化钢设备。而其余的任 务都移至钢包中进行。
传统的计算合金的公式有：
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低合金钢（含单元低合金）（E＜3%）与单元高合金（E＞4%）
此外，脱氧操作和合金化操作也不能截然分开。一般说来，作为 脱氧的元素先加，合金化元素后加；脱氧能力比较强的，而且比较贵 重的合金元素，应在钢液脱氧良好的情况下加入。
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2）合金加入量
化学成分对钢质量和性能影响很大，现场是根据冶炼钢种、炉内 钢水量、炉内成分、合金成分及合金收得率等进行计算合金加入量— —希望快速、准确地加入炉内。