150超高功率电弧炉整体浇注小炉盖的研制与应用
第17卷第7期
2007年7月
中国冶金 China Metallurgy
Vol.17,No.7 J uly.
2007
作者简介:邓乐锐(19792),男,大学本科,助理工程师; E 2m ail :dlr @https://www.wendangku.net/doc/ab11131991.html, ; 修订日期:2006212227
150t 超高功率电弧炉整体浇注小炉盖的研制与应用
邓乐锐, 宋连足, 党宏有, 章荣会
(北京联合荣大工程材料有限责任公司,北京101400)
摘 要:以特级矾土、电熔棕刚玉、电熔白刚玉等为主要原料,加入一定量的α2Al 2O 3微粉和氧化铬微粉,用纯铝酸钙水泥作结合剂,外加微量防爆纤维、不锈钢纤维和分散剂,制作整体浇注的电弧炉小炉盖。研究了α2Al 2O 3微粉和氧化铬微粉对试样冷热态强度性能、致密性、施工性能的影响;对比了Polyg 、Darvan 和M (复合型)分散剂的效果,最终筛选出最佳组合方案:α2Al 2O 3微粉合适加量为2a %,氧化铬微粉合适加量为2c %;分散剂选用M 型粉末。采用该组合方案制作的预制件试样性能完全满足了实际需要。采用该方案制作的整体浇注小炉盖应用于国内某钢厂150t 超高功率交流电弧炉,其使用寿命由原平均180炉左右提高到537炉,最高达到676炉,效果非常理想。
关键词:150t 超高功率交流电弧炉;整体浇注小炉盖;高寿命
中图分类号:TF748.41 文献标识码:A 文章编号:100629356(2007)0720034204
Study and Application of Integrative C asting Lid of 150t UHP 2EAF
D EN G Le 2rui , SON G Lian 2zu , DAN G Hong 2you , ZhAN G Rong 2hui
(Beijing Allied Rongda Engineering Materials Co Ltd ,Beijing 101400,China )
Abstract :Integrative casting lid of U HP 2EAF were prepared by the raw materials such as bauxite ,fushed brown alumina ,fushed white alumina ,and calcium aluminate cement with the addition of α2Al 2O 3and Cr 2O 3powder ,and minim anti 2ex 2ploding fibre ,stainless steel fibre and dispersant.The influences of α2Al 2O 3and Cr 2O 3powder on the cold and hot crush 2ing strength ,density and workability of the castable were investigated.In contrast with Polyg ,Darvan and M (com 2pound )dispersant ,It is found that the best content of α2Al 2O 3and Cr 2O 3powder are 2a %and 2c %,and the most effi 2cient dispersant is M.After the casting lid made by this design were used on 150t U HP 2EAF in some domestic steel plant ,and the practice shows excellent result that the precasted lid survives averagely 537batches and the longest life is 676batches ,while the brick 2layed lid can only survived 180batches.K ey w ords :150t U HP 2EA F ;integrative casting lid ;long lifespan
某钢厂装备的150t 超高功率电弧炉是目前国内最大的交流电弧炉。全套的设备和技术均从曼内斯曼德马克公司引进,主要生产优质石油套管用连铸圆坯[1]。该炉采用了集成强化供氧技术、热装铁
水技术和连续加入直接还原铁(DRI )技术等[1],提高了冶炼强度,缩短了冶炼时间,降低了生产成本。随冶炼强度的提高,对相应的耐火材料尤其是对电弧炉小炉盖用耐火材料提出了更高的要求。150t 电弧炉原用铝碳砖砌筑的小炉盖,寿命只有180炉左右,使用周期为1周,已成为制约电弧炉生产效率的瓶颈。为此,于2005年8月开始试用北京联合荣大公司研制的铬刚玉质整体浇注小炉盖,使用周期达3～4周,平均使用寿命为537炉,最高达到676
炉,满足了现场提高电弧炉生产效率的要求。
1 实验用原料与试样制备
1.1 原料
耐火骨料采用特级矾土、电熔棕刚玉和电熔白刚玉。基质中加入一定量的α2Al 2O 3微粉可改善材料的流动性,使浇注体更加致密。加入氧化铬微粉可提高材料的高温性能及抗渣侵蚀性能。用纯铝酸钙水泥作结合剂。加入的适量防爆纤维在160℃左右的低温下烧尽,浇注体中留下纵横交错的微孔,利于烘烤过程中水汽的排出。加入适量的不锈钢纤维对浇注体中温强度性能有明显的增强作用。主要原材料的理化指标见表1～3。
表1 耐火骨料理化性能
T able1 Chemical compositions and physical properties of refractory grain
种类
耐火骨料成分/%
w(Al2O3)w(SiO2)w(CaO)w(Fe2O3)
体积密度/(g?cm-3)
特级矾土91.02-- 1.03 3.51电熔棕刚玉95.200.920.250.25 3.90电熔白刚玉98.800.020.130.20 3.90
表2 超细微粉性能指标
T able2 Chemical compositions and physical properties of micro powder
种类
超细微粉成分/%
w(Al2O3)w(SiO2)w(Cr2O3)w(Fe2O3)w(R2O)
细度/μm真密度/(g?cm-3)
α2Al2O3微粉99.80.02-0.010.032(D50) 3.94氧化铬微粉-->99--<44-
表3 纯铝酸钙水泥性能指标
T able3 Perform ance of calcium aluminate cement
纯铝酸钙水泥成分/%
w(Al2O3)w(CaO)w(SiO2)w(Fe2O3)
比表面积/(cm2?g-1)初凝/h终凝/h
68.530.60.120.2355001:455:15
1.2 试样的制备及检测
耐火骨料采用6级级配,临界粒度为30mm,根据安德列森紧密堆积理论确定各粒级比例。实验表明,在q值为0.25时,材料的加水量、施工性能、体积密度等均良好。试样基质部分配比见表4。
按以上方案配料,将混合好的料加入100mm×100mm×100mm的钢模内,置于振动台上振动至表面基本无气泡冒出为止;在室温下静置24h后脱模,再在室温下养护24h;放入110℃的恒温干燥箱内干燥24h。然后,用箱式电阻炉分别对标准试样(在1000℃、1500℃下)保温3h。对样块按国标要求检测体积密度、常温抗压、1400℃热态抗折强度以及线变化率。
2 实验结果与讨论
有关实验结果见表5。
表4 试样基质部分配比
T able4 Content in b asic body of specimens
样号α2Al2O3微粉氧化铬微粉
分散剂
D M P
加水量/%
11a1c0.2 5.1 22a1c0.2 4.8 33a1c0.2 5.2 42a2c0.2 4.7 52a3c0.2 5.0 62a2c0.2 3.8 72a2c0.2 5.1
表5 实验结果
T able5 R esults of test
项目
试样号
1234567
体积密度/(g?cm-3)110℃×24h 3.16 3.24 3.21 3.25 3.18 3.29 3.22耐压强度/MPa110℃×24h37456667628551
1000℃×3h42545963717945
1500℃×3h89105119116131123104线变化率/%1500℃×3h+0.07+0.17+0.11-0.05-0.09+0.08+0.12热态抗折强度/MPa1400℃×1h 5.187.478.949.6110.25--53
第7期 邓乐锐等:150t超高功率电弧炉整体浇注小炉盖的研制与应用
2.1 微粉加入量对试样强度性能的影响
微粉加入量对试样强度性能的影响见图1～4。1～3号实验对比了α2Al 2O 3微粉加入量对试样性能的影响。由图1看出,试样各温度下强度性能均呈现随α2Al 2O 3微粉量的增加而增高的趋势。但当α2Al 2O 3微粉加入量达到3a %时,料在搅拌过程中会较黏,对施工性能有不良影响,振流性不好,不易形成致密的结构。 2号、4号和5号实验对比了氧化铬微粉加入量对试样强度的影响。结果表明,氧化铬微粉的增加对试样强度性能有利,尤其是试样经高温处理后的强度呈明显的递增趋势。同样,由于微粉量的增多,材料的比表面积增大,搅拌过程中加水量略有上升,料的黏性也会增加,则导致施工性能的恶化,不利于材料的密实
。
图1 α2Al 2O 3微粉加入量对强度性能的影响
Fig.1 E ffect of α2Al 2O 3addition on cold crushing
strength of
specimens
图2 氧化铬微粉加入量对强度性能的影响
Fig.2 E ffect of Cr 2O 3addition on cold crushing strength
of specimens
同时,为考察α2Al 2O 3微粉和氧化铬微粉加入
量对试样热态强度的影响规律,对试样进行了1400℃×1h 的热态抗折强度检测,结果见图3和图4。结果表明,无论是提高α2Al 2O 3微粉或是氧化铬微粉的量,均可使试样的热态抗折强度性能有所提高。 综合考虑材料的施工性能、冷态耐压强度、热态抗折强度以及材料成本等因素,最终确定α2Al 2O 3微粉加入量为2a %,氧化铬微粉加入量为2c %。2.2 分散剂的选择 分别使用Polyg 型、Darvan 型和M (复合型)作为分散剂,其减水效果对比见图5。结果显示,M 型分散剂的分散减水效果要比其它2种更为优异。在水量为3.8%时即可获得很好的流动性,稍加振动即能达到相当好的密实效果。 对比表5所列4号、6号和7号强度性能还发现
,添加M (复合型)分散剂的材料具有更高的低温
图3 α2Al 2O 3微粉加入量对热态抗折强度的影响
Fig.3 E ffect of α2Al 2O
3addition on hot modulus of
rupture of specimens
图4 氧化铬微粉加入量对热态抗折强度的影响
Fig.4 E ffect of Cr 2O 3addition on hot modulus of
rupture of specimens
63 中国冶金 第17卷
图5 分散剂使用效果对比
Fig.5 Properties of specimens in different dispersant
和中温强度。尤其是中温强度要高一点,弥补了纯铝酸钙水泥中温结合强度下降的不足。根据以上分析,最终确定选用M(复合型)分散剂。
3 应用效果
3.1 散料生产
根据以上实验结果,最终确定6号方案为所需的最佳组合,采用此方案批量生产的材料各项性能指标见表6。
表6 生产料检测结果
T able6 Properties of production m aterial
项目工艺参数数值
加水量/% 3.60
体积密度/(g?cm-3)110℃×24h 3.31
1d19.00
2d28.00
耐压强度/MPa110℃×24h91.00
1000℃×3h83.00
1500℃×3h117.00
线变化率/%1500℃×3h+0.13
3.2 模具定位
电弧炉整体浇注小炉盖模具制作的关键是电极孔的定位。为能将电极孔快速精确定位,北京联合荣大公司会同某钢厂共同研究了一套模具定位装置。采用在模具底盘圆周上加装若干卡口装置的方法,成功解决了电极孔定位的难题。该装置使用后,电极孔位置准确率达到100%,未再出现因电极孔位置偏差较大而造成安装困难及不能使用等问题。
3.3 结构优化
为缩短冶炼周期、降低耗电量,该钢厂在150t 电弧炉上采用了集成强化供氧技术。在炉内设置了2个吹氧口,炉门采用氧枪吹氧。吹氧导致炉盖相应位置温度过高以及气流冲刷严重而损毁较快。为提高材料利用率,使整体浇注小炉盖各处损毁速度保持一致,在制作过程中对炉盖局部进行加厚处理,整体浇注小炉盖在使用过程中各区域损毁速度基本一致,达到了预期效果。
3.4 使用效果
国内某钢厂于2005年8月开始使用电弧炉整体浇注小炉盖,它与原用铝碳砖小炉盖相比显现出了极大的优越性,见表7。
表7 小炉盖特性对比
T able7 Characteristics comparison betw een unitary
casting lids and bricking lids
序号特性铝碳砖砌筑荣大预制
1便宜性现场砌筑,劳动量大预制成型,直接使用2整体性砖块砌筑,整体性差浇注成型,整体性强3抗氧化性有机结合,高温下易氧化高温下不易氧化
4使用时间/周13～4
5使用寿命/炉180左右平均537,最高676 6每炉耐材单耗/元～195～137
4 结论
(1)以特级矾土、电熔棕刚玉、电熔白刚玉作耐火骨料,添加2a%的α2Al2O3微粉和2c%的氧化铬微粉,且用纯铝酸钙水泥作结合剂,加入0.2%的复合型分散剂(M),可在加水3.6%情况下获得良好的施工性能。
(2)添加适量的不锈钢纤维,增强材料中温强度,提高材料抗剥落性。加入0.1%左右的防爆纤维,有利于水汽在烘烤过程中排出。配制出的预制件试样各项性能指标完全可满足实际使用的要求。
(3)通过改进模具定位装置,完全解决了模具组装过程所造成的电极孔定位不准的难题。
(4)采用局部加厚可使整体浇注小炉盖的各处损毁速度基本保持一致,提高了材料的利用率。
(5)150t电弧炉整体浇注小炉盖获得了良好的使用效果,是替代传统砌筑炉盖的首选。
参考文献:
[1] 谷立功,张 露,周国平.天津钢管公司150t超高功率电弧炉
炼钢工艺技术的进展[J].特殊钢,2003,2(4):55256.
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第7期 邓乐锐等:150t超高功率电弧炉整体浇注小炉盖的研制与应用
碱性电弧炉炼钢的工艺流程方案
碱性电弧炉氧化法炼钢工艺过程主要包括原材料准备、补炉、配料及装料、熔化期、氧化期、还原期及出钢等7个阶段。 一、原材料准备 废钢是电弧炉炼钢的主要材料，废钢质量的好坏直接影响钢冶的质量、成本和生产率，因此，对废钢质量有如下几点要求。 1）废钢表面应清洁少锈，因废钢中沾有的泥沙等杂物会降低炉料的导电性能，延长熔化时间，还会影响氧化期去鳞效果及侵蚀炉衬。废钢锈蚀严重或沾有油污时还会降低钢和合金元素的收得率，并增加钢中的含氢量。 2)废钢中不得混有铅、锡、砷、锌和铜等有色金属。铅的密度大，熔点低，不溶于钢液，易沉积在炉底缝隙中造成漏钢事故；锡、砷和铜易引起钢的热脆。 3）废钢中不得混有密封容器，以及易燃、易爆物和有毒物，以保证安全生产。 4)废钢化学成分应明确，且需按成分分类存放，硫、磷含量不宜过高。 5)废钢外形尺寸不能过大(截面积不宜超过300mm×300mm，最大长度不宜超过350mm)。 二、补炉 一般情况下，每炼完一炉钢后，在装料前要进行补炉，其目的是修补炉底和被侵蚀的渣线及被破坏的部位，以维持正常的炉体形状，从而保证冶炼的正常进行和安全生产，补炉的要点如下： 1)出钢后立即检查炉衬，需填补炉底时，应先将炉底残渣全部扒出，然后进行填补。补炉的原则是高温、快补、薄补，维护炉膛原状。 2)补炉料要提前半个小时混合均匀，补炉后放下电极烘烤30min，若补镁砂量较大，应酌情延长烘烤时间。 三、配料及装料 配料是电炉炼钢工艺中不可缺少的组成部分，配料是否合理关系到炼钢工能否按照工艺要求正常地进行冶炼操作。合理的配料能缩短冶炼时间。配料时应注意以下几点：一是必须正确地进行配料计算和准确地称量炉料装入量；二是炉料的大小要按比例搭配，以达到好装、快速熔化的目的；三是各类炉料应根据钢液的质量要求和冶炼方法搭配使用；四是配料成分必须符合工艺要求。 装料前应先在炉底铺上一层石灰，其重量约为炉料重量的2％，以便提前造好熔化渣，有利于早期去磷，减少钢液吸气和加速升温。 装料时应将小料的一半放入底部，小料的上部、炉子中心区放入全部大料、低碳废钢和难熔炉料，大料之间放入小料，中型料装在大料的上面及四周，大料的最上面放入小料。凡在配料中使用的电极块应砸成50～lOOmm，装在炉料下层，且要紧实，装好的炉料为半球形，二次加料不使用大块料及湿料。 四、熔化期 在电弧炉炼钢工艺中，从通电开始到炉料全部熔清为止称为熔化期。熔化期的任务是将固体炉料迅速熔化成钢液，并进行脱磷，减少钢液吸收气体和金属的挥发。熔化期的操作工艺如下： 1)启弧阶段。通电启弧时炉膛内充满炉料，电弧与炉顶距离很近，如果输入功率过大、电压过高，炉顶容易被烧坏，因此一般选用中级电压和输入变压器额定功率的2／3左右。 2)穿井阶段。这个阶段电弧完全被炉料包围，热量几乎全部被炉料吸收，不会烧坏炉衬，因此使用最大功率，一般穿井时间为20min左右，约占总熔化时间的1／4。 3)电极上升阶段。电极“穿井”到底后，炉底已形成熔池，炉底石灰及部分元素氧化，使得在钢液面上形成一层熔渣，四周的炉料继续受辐射热而熔化，钢液增加使液面升高，电极逐渐上升。这阶段仍采用最大功率输送电能，所占时间为总熔化时间的1／2左右。
电弧炉与中频炉炼钢工艺及成本分析
电弧炉与中频炉炼钢工艺及成本分析
电弧炉与中频炉工艺及成本分析 ——关于地条钢泛滥的思考 目前生产螺纹钢常用的方法有几种，最普遍的是被称作长流程的“高炉+转炉+连铸”工艺，以及被称作短流程的“电弧炉+连铸”和“中频炉+连铸”工艺。这里暂不讨论长流程工艺，单说短流程工艺，即电弧炉和中频炉生产建筑用材工艺，看看这二者之间有什么区别，并借此聊一聊地条钢。 一、炼钢工艺简介 炼钢是严格的“熔化+精炼”过程，不是简单的“化铁水”，炼钢工艺及实际操作是保证成品钢材质量的关键，通过吹氧脱碳、造渣精炼、钢液脱氧、吹氩搅拌乃至真空脱气等手段，进行脱碳、脱磷、脱硫、去除气体和夹杂，调整成分和温度，保证钢材质量。 1、电弧炉炼钢 电弧炉炼钢是利用三相电极向炉内输送电能，通过电极端部与炉料之间的高温电弧形成3000℃以上的高温来熔化炉料。现在的超高功率电弧炉还配备有炉壁氧枪和炉门氧枪，为炉膛冷区提供辅助热源，进一步提高供热强度，加速熔化。一些有条件的工厂用高温铁水代替部分废钢，或利用余热对入炉废钢进行预热，提高入炉料温度，以加快熔炼速度，节能降耗。 传统电弧炉熔炼工艺有以下几个过程：装料→熔化→氧化→脱氧合金化→出钢→铸坯（锭），这种方法冶炼时间长，设备利用率不高，不能够确保生产节奏，现代电弧炉炼钢都把脱氧合金化工作放到炉后的钢包精炼炉进
行，并且在熔化炉料的过程中，通过提前造渣、大量用氧以及吹氧搅动熔池等，通过氧化脱碳和流渣换渣操作，迅速降低钢中的磷和气体、夹杂物含量，缩短冶炼时间。过去普通功率电弧炉熔炼时间多在4小时以上，而现在的超高功率电弧炉整个冶炼周期仅为70-90min。 电弧炉初炼出的钢液，含氧量很高，而且成分、温度都不符合要求，需要通过钢包精炼来脱氧、调整化学成分和温度，以及尽可能多地去除钢中的非金属夹杂物。钢包精炼炉简称LF炉，也是通过三相电极向钢包内的钢液通电加热，并且在钢包底部配有透气芯，可向钢液底部通入惰性气体氩气。通过补加合金调整化学成分，通过沉淀脱氧和造还原渣扩散脱氧不断地降低钢液含氧量和含硫量。连续的底部吹氩，可促进钢液内部的非金属夹杂上浮去除。 电弧炉和钢包炉所用炉衬材料都是碱性耐火材料，耐浸蚀性好，被卷入钢中形成夹杂物的数量也少。所以“电弧炉+钢包炉+连铸”（简称EBT+LF+CC）工艺生产的钢产品质量好，且稳定可靠。 电弧炉（EBT）和钢包精炼炉（LF）熔炼示意见图1、图2。
0.5吨电弧炉630KVA直流电炉(炼铁)主要参数
630 KV A 直流电炉（炼铁）主要参数 1 电源系统： 变压器容量630 KV A，油浸自冷，一次电压10 KV。六相十二脉整流，ZP5000A/1200V，直流电压75—110 V，分7级，低压3级恒电流，高压3级恒功率。 一次电流36.4 A，直流额定电流9545 A。 2 电极升降系统： 电极升降速度约1.2 米/分钟，行程约1500mm，钢丝绳卷扬系统。 紫铜电极夹持器，石墨电极直径250 mm，1根。 3 炉体系统： 炉体尺寸：外径X高度1800 mm X 1800 mm 炉膛尺寸：内径X深度800 mm X 1000 mm 炉底厚度：800 mm，炉衬厚度：500 mm 炉盖尺寸：外径X高度1600 mm X 400 mm 4 炉体倾转液压系统 5 短网： 连接铜排 水冷电缆 1000 mm2X 4.5(4.0) m，4根。 成套设备包括：
1 高压控制柜一台 具有过流、过压、防雷保护，功率显示，瓦斯报警，温度报警等功能。 2 低压操作柜一台（含自动化系统：PLC编程，变频器，触摸式操作屏等，无纸记录仪、水温显示，功率显示，高温、过流报警等） 3 电炉变压器一台 4 电极升降架一套 5 电极夹持器一套 5 炉体和炉盖一套 6 炉体倾转液压系统一套 7 短网铜排和水冷电缆四根 8 冷却水系统一套 合计40万。（包安装调试，但不含炉衬材料和砌筑） 2011-9-30 接电极高度约4.5米（吊钩高度） 炉体下部挖约1.5米地坑，炉体支撑轴离地面约0.5米 成套设备占地面积约8X8米 冷却水循环水量约8立方米。电缆和炉底电极冷却，筑炉材料6-7吨，熔池装水1.5吨
超高功率电弧炉冶炼基础知识
达力普100T超高功率电弧炉冶炼基本知识 内容 1、达力普100T超高功率电弧炉冶炼目的和任务 2、达力普100T超高功率电弧炉设备构成 3、达力普100T超高功率电弧炉冶炼使用的原材料 4、达力普100T超高功率电弧炉冶炼操作规程 5、达力普100T超高功率电弧炉冶炼的两个重要操作 6、达力普100T超高功率电弧炉冶炼过程中常见事故及预防措施 7、达力普100T超高功率电弧炉冶炼的能量平衡 8、达力普100T超高功率电弧炉冶炼的物料平衡 一、达力普100T超高功率电弧炉冶炼目的和任务 利用电能和化学能转化来的热能使钢铁料熔化、升温，对钢液进行高温精炼，获得成分合格、温度合适、气体含量低、夹杂含量少的适于LF精炼的钢液；且生产节奏稳定、出钢及时便于现场生产组织，能满足实现连铸10炉连浇的要求。 二、达力普100T超高功率电弧炉设备构成 达力普100T超高功率电弧炉由炉体本体、供电系统、液压系统、机械系统、水冷系统、上料系统、供氧系统、天然气供气及燃烧系统、出钢系统、除尘系统、铁水兑入系统等构成。
三、达力普100T超高功率电弧炉冶炼使用的原材料 1、钢铁料：废钢、生铁、铁水、海绵铁、钢铁料压块 2、造渣材料：石灰、萤石、碳粉 3、燃料：天然气 4、氧化剂：氧气 5、合金、脱氧剂 6、电极：直径550mm的超高功率电极 7、耐火材料：渣线和熔池的镁碳砖，炉底、炉坡的镁质打 结料。 四、达力普100T超高功率电弧炉冶炼操作规程 1、冶炼前的准备工作： 1）检查机械、电气、水冷、液压、上料等设备系统是否正常； 否则应及时处理。检查水、电、天然气、氧气、压缩空气等能源和能源介质供应是否正常；否则，及时协调或处理。一切正常后，才开始冶炼生产。热试车前或停产检修三天以上重新开炉前，应先进行单体试车和联动试车，试车正常后才进行冶炼。严禁漏水冶炼。 2）开炉前准备好各种工具和材料。 3）检查炉体耐火材料的状况，炉体工作层小于150mm或熔池有明显的溶洞危及冶炼安全时必须更换炉体。 4）更换和调整电极：
碱性电弧炉炼钢工艺流程
碱性电弧炉炼钢工艺流程 碱性电弧炉氧化法炼钢工艺过程主要包括原材料准备、补炉、 配料及装料、熔化期、氧化期、还原期及出钢等7个阶段。 一、原材料准备 废钢是电弧炉炼钢的主要材料，废钢质量的好坏直接影响钢冶的质量、成本和生产率，因此，对废钢质量有如下几点要求。 1）废钢表面应清洁少锈，因废钢中沾有的泥沙等杂物会降低炉 料的导电性能，延长熔化时间，还会影响氧化期去鳞效果及侵蚀炉衬。废钢锈蚀严重或沾有油污时还会降低钢和合金元素的收得率，并增加 钢中的含氢量。 2）废钢中不得混有铅、锡、砷、锌和铜等有色金属。铅的密度大，熔点低，不溶于钢液，易沉积在炉底缝隙中造成漏钢事故；锡、砷和铜易引起钢的热脆。 3）废钢中不得混有密封容器，以及易燃、易爆物和有毒物，以保证安全生产。 4）废钢化学成分应明确，且需按成分分类存放，硫、磷含量不宜过高。
5）废钢外形尺寸不能过大（截面积不宜超过300mm< 300mm,最大长度不宜超过350mm）。 二、补炉 一般情况下，每炼完一炉钢后，在装料前要进行补炉，其目的是修补炉底和被侵蚀的渣线及被破坏的部位，以维持正常的炉体形状，从而保证冶炼的正常进行和安全生产，补炉的要点如下： 1）出钢后立即检查炉衬，需填补炉底时，应先将炉底残渣全部扒 出，然后进行填补。补炉的原则是高温、快补、薄补，维护炉膛原状。 2）补炉料要提前半个小时混合均匀，补炉后放下电极烘烤30min，若补镁砂量较大，应酌情延长烘烤时间。 三、配料及装料 配料是电炉炼钢工艺中不可缺少的组成部分，配料是否合理关系 到炼钢工能否按照工艺要求正常地进行冶炼操作。合理的配料能缩短冶炼时间。配料时应注意以下几点：一是必须正确地进行配料计算和准确地称量炉料装入量；二是炉料的大小要按比例搭配，以达到好装、快速熔化的目的；三是各类炉料应根据钢液的质量要求和冶炼方法搭配使用；四是配料成分必须符合工艺要求。 装料前应先在炉底铺上一层石灰，其重量约为炉料重量的2%, 以便提前造好熔化渣，有利于早期去磷，减少钢液吸气和加速升温。
转炉炼钢与电炉炼钢发展趋势
转炉炼钢与电炉炼钢的发展趋势 随着科学技术的发展，我国的炼钢技术也在不断的提高，目前我国主要的炼钢设备有转炉炼钢和电炉炼钢这两种。转炉炼钢是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程。电炉炼钢是指在电炉中以废钢、合金料为原料，或以初炼钢制成的电极为原料，用电加热方法使炉中原料熔化、精炼制成的钢，但是到底那个炼钢技术发展趋势能够更好一些，炼钢效率跟高，我们更进一步去了解它们。 一.转炉炼钢趋势 1.提高钢水洁净度，即大大降低吹炼终点时的各种夹杂物含量，要求S低于0.005％，P低于0.005％，N低于20PPm。 2.提高化学成分及温度给定范围的命中精度，为此采用复合吹炼、对熔池进行高水平搅拌并采用现代检测手段及控制模型。减少补吹炉次比例，降低吨钢耐材消耗。 3.铁水预处理对改进转炉操作指标及提高钢的质量有着十分重要的作用。美国及西欧各国铁水预处理只限于脱硫，而日本铁水预处理则包括脱硫、脱硅及脱磷。 4.在转炉上都装有检测用的副枪，在预定的吹炼时间结束前的几分钟内正确使用此枪可保证极高的含碳量及钢水温度命中率，使90％－95％的炉次都能在停吹后立即出钢，即无需再检验化学成分，当然也就无需补吹。此外，这也使产量提高，使炉衬磨损大大减少。复合吹炼能促进各项冶炼参数稳定，因而在许多国家得到推广。奥地利、澳大利亚、比利时、意大利、加拿大、卢森堡、葡萄牙、法国、瑞士、韩国等这些国家全部或几乎全部转炉都采用复合吹炼。 5.还有一些方法是从炉底输人一氧化碳、二氧化碳、氧气。单纯底吹的氧气炼钢法未能推广。日本采用所谓的吹洗法，即在炉顶吹氧结束时，接着从炉底吹氛，使钢水中碳含量达到0.01％。这对汽车用钢、薄板用钢及电工用钢的冶炼尤为重要。日本正在开发复合吹
直流电弧炉技术
直流电弧炉技术 德国MAN-GHH集团早在1984年，就开始Unarc型直流电弧炉的研究开发工作。但在其国内，由MAN-GHH集团提供的大型Unarc型直流电弧炉到目前为止仅有两台，它们分别是德国乔奇斯玛丽赫特钢厂的125t 电弧炉(1994年投产)和德国普瑞奥萨克钢公司佩尼钢厂的100t电弧炉(1995年投产)，而且都是代替原有转炉的。 (1)MAN-GHH集团直流电弧炉的特点： MAN-GHH集团直流电弧炉的炉底电极特点是：根据炉子的不同容量，把100～250根触针埋入炉子中央部分的耐火材料里。在触针的下端进行强制空冷，以防耐火材料中的触针熔损。尽管耐火材料中与钢水接触部分的触针上部会熔化。由于触针反复熔化和凝固，不会有消耗。但是，耐火材料一旦减少，触针就会损耗。所以，在触针上装有热电偶，到设定温度就更换炉底电极。 (2)德国乔奇斯玛丽赫特钢厂125t直流电弧炉的设备与生产工艺 ①125t直流电弧炉的设备 该直流电弧炉的炉壳直径7300mm，变压器功率130MVA，底电极强 制空冷，顶电极直径700 mm；以天然气为燃料的5只烧嘴分别布置在 炉门口、EBT出钢口上部和炉壁三个区域，天然气消耗量为400m3/h，氧耗为800m3/h。底电极为触针型(原为190根，1996年10月已改为244 根)。触针直径45mm，触针长度1590mm，触针露出小炉底25～35mm。炉下底电极顶出装置为6只液压缸，顶距3m，电炉配备EBT出钢系统。炉盖为全水冷结构，中心部位的小炉盖内径800mm，外径1300mm。炉 盖向出钢口旋转，最大旋转角为85°。炉子通过液压向出钢侧和炉门侧倾动。出钢侧最大倾角为25°，向炉门侧最大倾角为15°。炉壳上部贴 有17块水冷块。700电极有喷淋装置。电炉水冷系统采用闭循环，循 环水量为1900m3/h，进口水温27℃，出口水温35～40℃。 ②125t直流电弧炉的冶炼工艺及其冶金效果 a.125t直流电弧炉的冶炼工艺 125t直流电弧炉的冶炼工艺主要围绕熔料、去磷和升温三大任务展开。 其冶炼工艺流程为：补炉→进料(第一料篮)→通电→氧气和天然气助燃→停电进料(第二料篮)→通电→氧气和天然气助燃→成分分析→测温→流渣→测温和成分分析→定氧→停电出钢(打开EBT出钢口)→塞EBT出钢口→补炉。 具体工艺操作要点为： 补炉：在中后期3～4炉补一次，补炉砂用量6kg/t；采用旋转补炉机喷补。另外，炉门口是补炉重点，基本上每炉都要补一次。 进第1次料：料重为总料重的60%～70%。料高用料篮压。同时，通过计算机画面作通电前的设备检查。
[精品文档]超高功率电弧炉冲击负荷引起电网电压波动值和SVC补偿容量计算方法的分析
[精品文档]超高功率电弧炉冲击负荷引起电网电压波动值和SVC补偿容量计算方法的分析
第18卷第1期江苏电机工程1999年3月超高功率电弧炉冲击负荷引起电网电压波动值和SVC补偿容量计算方法的分析王海潜摘要分析和比较了几种超高功率交流电弧炉无功冲击负荷引起电网电压的波动值和改善电压波动所需动态无功补偿容量的几种计算方法, 并指出各种计算方法需要的外部条件和适用场合。关键词电弧炉冲击负荷电压波动值SVC补偿容量80年代后期, 我省已相继建设并投产了一批超高功率电弧炉, 如沙钢集团永新钢铁公司70t交流电弧炉、润忠钢铁有限公司90t交流电弧炉、锡兴钢厂70t交流电弧炉等。由于电弧炉冶炼初无功功率的急剧变化, 使得公共接人点(PCC )附近的电压产生波动。为使公共接人点的电压波动值满足国家标准, 需采取措施, 装设动态静止无功补偿装置(SVC)装设动态静止无功补偿装置以后,一方面可以抑制无功功率冲击负荷对电网电压产生的波动, 同时SVC分相控制的功能也可以抑制电炉负荷不对称产生的负序电流。由于电压波动得到控制, 还可以提高电弧炉自身的冶炼效率。由于动态静止无功补偿装置(SVC)价格较贵, 一次性投资较大。因而如何选择合适的SVC无功补偿容量, 既可以使公共接入点(PCC)附近的电压波动值满足国家标准, 也可以节省钢厂的一次性投资, 产生事平功倍的效果, 这是目前需要探讨的问题。本文通过对超高功率交流电弧炉无功冲击负荷引起电网电压波动的波动值和改善电压波动的几种计算方法进行分析比较, 得出在每种计算方法需要的外部条件和适合的场合, 以便今后在研究分析交流电弧炉无功冲击负荷引起电网电压波动和计算所需动态无功补偿容量时供参考。1电弧炉的电气特性和运行特性交流电弧炉由三相交流系统
偏心底出钢(EBT)电弧炉(EAF)冶炼工艺
1前言 传统电炉炼钢“老三期”工艺操作:装料熔化、氧化扒渣、造渣还原、带渣出钢，带入钢包中的是还原性炉渣，带渣出钢对进一步脱硫、脱氧、吸附夹杂等是有益无害的。而当电炉功能分化后，超高功率电炉与炉外精炼相配合，电炉出钢时的炉渣是氧化性炉渣。理论与实践证明，这种氧化性炉渣带入钢包精炼过程将会给精炼带来极为不利的影响。于是，围绕避免氧化渣进入钢包精炼过程，出现了一系列渣钢分离方法。其中，效果最好、应用最广泛的是EBT法(Eccentric Bottom Tapping) ,即偏心底出钢法，简称“EBT” 。 本文概述偏心底出钢电炉的结构特点及其优越性，重点介绍偏心底出钢电炉的冶炼工艺，以及偏心底出钢电炉的出钢口填料及其操作。 2EBT电弧炉的特点 EBT电炉结构是将传统电炉的出钢槽改成出钢箱，出钢口在出钢箱底部垂直向下。出钢口下部设有出钢口开闭机构，开闭出钢口，出钢箱顶部中央设有操作口，以便出钢口的填料操作与维护。 EBT电炉主要优越性在于，它实现了无渣出钢和增加了水冷炉壁使用面积。优点如下: (1)出钢倾动角度的减少。简化电炉倾动结构:降低短网阻抗:增加水冷炉壁使用面积，提高炉体寿命。 (2)留钢留渣操作。无渣出钢，改善钢质量，有利于精炼操作:留钢留渣，有利电炉冶炼、节约能源。 (3)炉底部出钢。降低出钢温度，节约电耗:减少二次氧化，提高钢的质量:提高钢包寿命。 由于EBT电炉诸多优点，在世界范围迅速得到普及。现在建设电炉，尤其与炉外精炼配合的电炉，一定要求无渣出钢，而EBT是首选。 EBT电炉的出钢操作。出钢时，向出钢侧倾动约5°后，开启出钢机构，出钢口填料在钢水静压力作用下自动下落，钢水流入钢包，实现自动开浇出钢。当钢水出至要求的约95%时迅速回倾以防止下渣，回倾过程还有约5%的钢水和少许炉渣流入钢包中，炉摇正后(炉中留钢10%～15%,留渣≥95%)检杳维护出钢口，关闭出钢口，加填料，装废钢，重新起弧熔炼。3EBT电炉的冶炼工艺 3.1冶炼工艺操作 EBT电炉冶炼己从过去包括熔化、氧化、还原精炼、温度、成分控制和质量控制的炼钢设备，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。而把那些只需要较低功率的工艺操作转移到钢包精炼炉内进行。钢包精炼炉完全可以为初炼钢液提供各种最佳精炼条件，可对钢液进行成分、温度、夹杂物、气体含量等的严格控制，以满足用户对钢材质量越来越严格的要求。尽可能把脱磷，甚至部分脱碳提前到熔化期进行，而熔化后的氧化精炼和升温期只进行碳的控制和不适宜在加料期加入的较易氧化而加入量又较大的铁合金的熔化，对缩短冶炼周期，降低消耗，提高生产率特别有利。 EBT电炉采用留钢留渣操作，熔化一开始就有现成的熔池，辅之以强化吹氧和底吹搅拌，为提前进行冶金反应提供良好的条件。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(如补炉、加料、更换电极、出钢等)，以期达到最佳经济效益。 (1)快速熔化与升温操作 快速熔化和升温是当今电弧炉最重要的功能，将第一篮废钢加入炉内后，这一过程即开始进行。为了在尽可能短的时间内把废钢熔化并使钢液温度达到出钢温度，在EBT电炉中一般采用以下操作来完成:以最大可能的功率供电，氧一燃烧嘴助熔，吹氧助熔和搅拌，底吹搅拌，泡沫渣以及其它强化冶炼和升温等技术。这些都是为了实现最终冶金目标，即为炉外精炼提供成分、温度都符合要求的初炼钢液为前提，因此还应有良好的冶金操作相配合。
电弧炉炼钢工艺
电弧炉炼钢工艺 2010级冶金1001班，3100701011，魏宏兴 摘要：回顾了电弧炉炼钢发展概况，详细介绍电弧炉炼钢工艺和生产情况，重点分析了短流程炼钢发展趋势。 关键词：电弧炉炼钢发展趋势 Abstract：The general situation of the EAF steelmaking development was reviewed in this article,production and electric arc furnace steelmaking process are introduced in detail, analyses the development trend of short flow steelmaking. Key word：electric arc furnace steelmaking The development trend 1电弧炉炼钢概述 电弧炉（EAF）炼钢是以电能作为热源，以废钢为主要原料的炼钢方法，它是靠电极和炉料间放电产生的电弧，使电能在弧光中转变为热能，并借助电弧辐射和电弧的直接作用加热并熔化金属炉料和炉渣，冶炼出各种成分合格的钢和合金一种炼钢方法。 1.1工艺过程 电弧炉炼钢以前的方法（老三期）： 补炉→装料→熔化期（分为四个阶段：起弧期→穿井期→主熔化期→熔末升温期）→氧化期→还原期→出钢 装料：废钢；也可以装入少量铁水，叫热装铁水。 熔化期：主要是废钢等的熔化。 氧化期：通过矿石氧化或者吹氧等操作，去除钢水中的杂质、N、H等 还原期：造渣、配合今等。 现在常用：废钢预热→熔氧期→出钢→精炼 现在一般把还原期拿到LF来操作，这样可以缩短冶炼周期，操作也比较方便 1.2工艺特点 1）电能为热源，避免了燃烧燃料对钢液的污染，热效率高，可达65%以上。 2）冶炼熔池温度高且容易控制，满足冶炼不同钢种的要求。 3）电热转换时，输入熔池的功率容易调节，因而容易实现熔池加热制度自动化，操作方便。 4）电弧炉炼钢可以消化废钢，是一种铁资源回收再利用的过程，也是一项处理污染的环保技术，它相当于是钢铁工业和社会废钢的回收工具。
150T直流电弧炉炼钢工艺
摘要 改革开放以来，我国电弧炉炼钢技术紧跟世界电炉炼钢工业的发展趋势，得到了快速发展。特别是冶金工艺流程的革命性变换，如电炉从三期操作发展到只提供初炼钢水的两期操作，从模铸到连铸，从出钢槽到偏心底出钢，以及为了满足连铸生产的快节奏提高炉子生产率而采用多能源的综合利用等等，所有这些改变都是促使为冶金工艺服务的电炉装备也取得了突破性的发展。近十年，我国从国外先后引进了交流超高功率电弧炉、直流电弧炉、高阻抗电弧炉、双壳炉和竖炉。通过这些设备的调试、操作、维护以及备品的制造，提高了我国电炉制造的设计制造水平。在消化吸收与创新的基础上，我国大容量电弧炉的国产化奠定了基础。当前电弧炉正朝着大型电弧炉、超高功率供电技术、采用各种炉外精炼、发展直接还原法炼钢、逐步扩大机械化自动化及用电子计算机进行过程控制等的发展，所以我们进行了电炉炼钢的设计，以适应潮流的发展。 当前电弧炉正朝着大型电弧炉、超高功率供电技术、采用各种炉外精炼、发展直接还原法炼钢、逐步扩大机械化自动化及用电子计算机进行过程控制等的发展，所以我们进行了电炉炼钢的设计，以适应潮流的发展。电炉的主要产品是钢材，而钢的质量取决于电炉冶炼技术和工艺，目前我国钢铁产业大量整合趋向于集中，整合资源优化升级。本设计根据指导老师的课题范围，查阅相关资料，结合南京地区实际条件，优化设计150t直流电弧炉炼钢车间。 本次设计查阅国内大型电炉车间设计的相关内容和文献资料，明确本次设计的目的、方法，并向老师请教可行性方案。结合《炼钢设备及车间设计.》、《炼钢设计原理》、《炼钢设计原理》等资料进行设计提纲的书写。对电炉进行配料计算，计算出电炉炼钢的原料配比。对电炉电气设备、炉外精炼、连铸系统、车间烟气净化系统、炼钢车间布局，结合国内大型电炉进行设定并向苏老师探讨可行的方法和数据。绘制电炉炼钢车间平面布置图。 关键字：电弧炉，车间设计，连铸，炉外精炼
电弧炉炼钢讲义
1电弧炉炼钢概述 1．1电弧炉炼钢的发展概况：大致可分为三个阶段 （1）研究阶段（从1800年至1900年） 1800年，英国人戴维（Humphrey Davy）发明了碳电极；1849年，法国人德布莱兹（Deprez）研究用电极熔化金属；1866年，德国人冯·西门子（Werner Von Siemens）发明了电能发生器；1879年，德国人威廉姆斯·西门子（C Williams Siemens）采用水冷金属电极进行了实验室规模的炼钢试验，但电耗太高，无法投入大生产；1885年，瑞典ASEA（即瑞典通用电气）公司设计了一台直流电弧炉；1888年，法国人海劳尔特（Paul Heroult）用间接电阻加热炉进行熔炼金属实验；1889～1891年，同步发电机和变压器推广应用；1899年，海劳尔特研制成功交流电弧炉；1900年，海劳尔特开始用交流电弧炉冶炼铁合金； （2）初级阶段（从1900年至1960年） 1905年，德国人林登堡（R.Lindenberg）建成第一台炼钢用二相交流电弧炉（海劳尔特式），该炉特点是采用方形电极，电极手动升降，炉盖固定不可移动，加料从炉门口人工加入；1906年，林登堡成功地炼出了第一炉钢水，浇注成钢锭，从此开创了电弧炉炼钢的新纪元；1909～1910年，德国和美国分别制成了6t和5t的三相交流电弧炉投产；1920年，采用了电极自动升降调节器，提高了电极升降速度；1926年，德国德马克公司将炉盖改为移出式，首次实现了顶装料；1930年，出现了炉体开出式电弧炉；1936年，德国人制造了18t炉盖旋转式电弧炉；1939年，瑞典人特勒福斯提出了电弧炉电磁搅拌的思想；1960年，为使三相电抗平衡，美国出现了短网等边三角形布置；此阶段由于电力、电极、用氧水平、炉容量等的限制，故炼钢成本大大高于平炉，因而只适合于冶炼合金钢、特殊钢。随着第二次世界大战的爆发，电炉钢的产量迅速增长。 （3）大发展阶段（从1960年至今） 由于钢铁工业内部结构在50年代中期发生了重大变化，及LD转炉取代了OH平炉的炼钢龙头地位，但是LD炉不能象平炉那样100%地采用废钢为原料，故伴随着平炉的逐步退出炼钢舞台，废钢过剩的问题就日益突出，因此就要求EAF电炉在冶炼合金钢的同时，还要担负起一部分冶炼普通钢种的任务。这样就对EAF提出了如何大幅度提高生产率和降低生产成本的发展方向。1964年，美国碳化物公司的施瓦伯（W.E.Schwabe）和西北钢线材公司的罗宾逊（C.G.Robinson）共同提出了电弧炉超高功率的概念，并在两台135t的电弧炉上采用不同功率水平进行试验；不久就在世界各国推广UHP操作，使冶炼时间大大缩短，从3～4小时减少到2小时（功率水平500kVA/t）。从七十年代开始，为了最大限度地利用变压器的工作效率，围绕着如何进一步提高功率利用率和时间利用率，各国相继发展了一系列的相关技术，例如：炉壁、炉盖水冷化、长弧泡沫渣操作、氧燃烧嘴、偏心炉底出钢、废钢预热、炉底吹气、双炉壳电弧炉等等。因此，变压器的功率水平达到800～1100kVA/t，冶炼时间进一步降低至1小时以下，电耗降至400kWh/t以下。并逐步在特殊钢厂推广运行“废钢预热—电弧炉—炉外精炼—连铸—热送轧制或连轧”的工艺模式，把电弧炉演变成了单纯的废钢快速熔化设备。为了根本上克服交流超高功率电弧炉的电弧不稳定、三相功率不平衡带来的炉壁热点问题，对前级电网造成的剧烈冲击（闪烁问题），70年代开始了直流电弧炉的研究，并于80年代中期投入工业生产，从此电弧炉又在交流和直流两方面同时发展。 综上所述，在电弧炉炼钢诞生起至今的约100多年的时间里，从开始时的小型电弧炉专门冶炼合金钢种，到后来变化为大型电弧炉兼炼合金钢和普碳钢，直至近来的超高功率大型（交、直流）电弧炉仅仅作为废钢熔化设备。 1．2 电弧炉炼钢的特点 优点：靠电弧加热，热效率高，能调节炉内气氛，与平炉、转炉相比，基建投资少，占地面积小 缺点：电弧是点热源，电力、电极、耐材消耗高，生产率较低，成本比转炉高 1．3 传统碱性电弧炉炼钢方法及工艺流程介绍 1.3.1 常用冶炼方法：一般可分为氧化法、不氧化法和返回吹氧法三种。 氧化法：在炉料熔清后，通过向钢液中加矿或吹氧进行脱P、脱C操作，并造成熔池沸腾，去除钢中[H]、[N]气体及非金属夹杂物，再经过还原期脱O、脱S、调整钢液化学成分及温度后出钢。此法的特点在于可使钢中[P]、[S]、[H]、[N]、[O]等都可降低至规格范围内，达到纯洁钢液的目的，因此大多数钢种均采用此法冶炼。而此法不足之处在于钢中若含有大量合金元素时，则会造成其氧化损失，并对操作带来不良影响，故一般配料时多用碳素废钢，这又造成后期合金化的困难。 不氧化法：冶炼过程中没有氧化期，能充分回收原料中的合金元素。炉料熔清后，经还原调整成分及温度后即可出钢。优点是可在炉料中配入大量合金钢切头、切尾、废钢锭、注余、汤道、切屑等，减少铁合金的消耗量，降低钢的成本。缺点是冶炼过程中不能去P、去气去夹杂，因此要求配入清洁无锈、无油污的低P且C含量合适的钢铁料，并在冶炼中防止钢液吸气过多。 返回吹氧法：在炉料中配入大量的合金钢返回料，根据C和O的亲和力在一定温度下大于某些合金元素与O的亲和力的理论，当钢液温度升高至一定温度后，向钢液中吹氧，达到在脱C以便去气去夹杂的同时，又能够避免钢中合金元素氧化损失的目的。这样做，既降低了成本，又提高了质量。 1．3．2 碱性电弧炉氧化法冶炼工艺流程介绍 上炉出钢→补炉（fettling）→装料(charging)→熔化期(melting)→氧化期(oxidizing)→还原期(reducing)→出钢(tapping) 补炉：上炉出钢毕，迅速将炉体损坏部位进行修补，以保证下一炉钢的冶炼。新炉子在炉役期的前几炉可不补炉。装料：将配好的炉料（burden）按一定规律装入料罐（bucket）中，然后将料罐吊至炉前，打开炉盖，将炉料一次卸入炉内。一炉钢可视情况一次装料或多次装料。熔化期：从通电至炉料完全熔清称为熔化期。其主要任务是迅速熔化全部炉料，并及早形成一定的炉渣，起到稳定电弧、防止金属挥发与吸气，提早脱P等作用。氧化期：待炉料全部熔清后，取样分析，进入氧化期。其主要任务是最大限度地脱P （dephosphorization）、去除钢中气体（[H]、[N]）和非金属夹杂物（non-metallic inclusions），并升温至稍高于出钢温度。还原期：氧化期任务完成后，停电扒除氧化渣，重新造新渣，进入还原期。其主要任务是脱O（deoxidization）、脱S（desulphurization），调整钢液的成分和温度。出钢：当钢液成分和温度均符合出钢要求，则打开出钢口，摇炉出钢。出钢时要做到钢渣混冲，利用钢渣在钢包（ladle）中激烈运动，最大限度地脱S，并防止二次氧化、二次吸气。 2、电弧炉的电气设备 2．1 电弧的概念与交流电弧的特性 2．1．1 电弧：电弧是电流通过两极间气体时使之电离的一种放电现象。 阴极放电：热电子发射，强电场发射。电子自阴极发射后，以极高速度向阳极冲击，在运动中与极间气体碰撞，使其电离成正、负离子，形成电弧。电弧中的电子数目或者电弧电流大小与两极间电功率、阴极材质、气体种类等都有关系。 2．1．2 交流电弧的特性
钢铁行业生产工艺流程
钢铁行业生产工艺流程 钢铁生产工艺主要包括：炼铁、炼钢、铸钢、轧钢等流程。 1. 炼铁 铁矿石的品种分为磁铁矿Fe3O4、赤铁矿Fe2O3、褐铁矿2Fe2O3．3H2O、菱铁矿FeCO3。铁矿石中除铁的化合物外，还含有硅、锰、磷、硫等的化合物(统称为脉石)。铁矿石刚开采出来时无法直接用于冶炼，必须经过粉碎、选矿、洗矿等工序处理，变成铁精矿、粉矿，才能作为冶炼生铁的主要原料。 将铁精矿、粉矿，配加焦炭、熔剂，烧结后，放在100米高的高炉中，吹入1200摄氏度的热风。焦炭燃烧释放热量，6个小时后温度达到1500度，将铁矿融化成铁水，不完全燃烧产生的CO将氧从铁水(氧化铁)中分离出来，换句话说CO作为还原剂将铁从铁水(氧化铁)中还原出来。熔剂，包括石灰石CaCO3、荧石CaF2，其作用是与铁矿石中的脉石结合形成低熔点、密度小、流动性好的熔渣，使之与铁液分离，以便获得较纯净的铁水。铁水即生铁液，然后被送往炼钢厂作为炼钢的原料。 宝钢炼铁车间由两座4063立米大型高炉组成,预留有第三座高炉的建设场地。全车间年产生铁600万吨(最终产量可达650万吨)。向炼钢车间热送576.6万吨铁水,钢锭模铸造车间热送6.78万吨,其余16.62万吨铁水送铸铁机铸块。全车间分两期建设,1号高炉计划1982年4季度投产,2号高炉计划1984年投产。全车间约占地572,000平米,采用半岛式布置,1、2高炉中心距370米,原料、燃料均用胶带运输机分别由原料场,烧结车间,炼焦车间送入矿槽、焦槽。筛下粉矿、碎焦亦由胶带运输机运出,转送烧结车间。铁水输送采用320吨鱼雷式混铁车。高炉煤气灰、垃圾、废铁的… 2. 炼钢 炼钢就是把原料(铁水)里过多的碳及硫、磷等杂质去掉并加入适量的合金成分。 最早的炼钢方法出现在1740 年，将生铁装入坩锅中，用火焰加热溶化炉料，之后将溶化的炉料浇铸成钢锭。1856 年，英国人亨利-贝塞麦发明了酸性空气底吹转炉炼钢法，第一次解决了铁水直接冶炼钢水的难题，从而使钢的质量得到提高，但此法不能脱硫，目前己被淘汰。
浅谈炉外精炼技术在铸钢生产中的应用
编号：AQ-Lw-01468 ( 安全论文) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 浅谈炉外精炼技术在铸钢生产 中的应用 Application of secondary refining technology in cast steel production
浅谈炉外精炼技术在铸钢生产中的 应用 备注：加强安全教育培训，是确保企业生产安全的重要举措，也是培育安全生产文化之路。安全事故的发生， 除了员工安全意识淡薄是其根源外，还有一个重要的原因是员工的自觉安全行为规范缺失、自我防范能力不强。 铸造生产要经过十分复杂的工艺过程。只要其中某一道工序或某一个过程失误，均会造成铸造缺陷。当然，同一类缺陷由于场合和零件的不同，往往有不同的形成原因。常言道“三分冶炼，七分铸造”。钢液质量与铸件的质量密切相关。本文中，主要论述如何通过炉外精炼技术为铸造生产提供优质的钢液。 1.炉外精炼技术简介 20世纪炼钢技术中的革新，主要是纯氧顶吹转炉炼钢法和连续铸钢法。由于这些实用技术的采用，炼钢生产率飞速提高。炉外精炼技术是设置在转炉和连续铸钢间的连接工序，这一技术的实用化，大大提高并完善亨利贝塞麦发明的液态炼钢法。要提高铸钢生产的质量和产量，同样离不开冶金冶炼技术的发展。炉外精炼技术就是
铸件生产中的适用技术之一。 1.1炉外精炼技术的功能①脱氢、②脱氧、③脱碳、④脱硫、⑤非金属夹杂物的形态控制、⑥成分调整(添加合金)、⑦钢液成分及温度的微调及均匀化、⑧脱氮、⑨脱磷。针对上述功能，衍生出LF法、VD法、VOD法、RH法、SKF’法等炉外精炼设备。但对于各生产厂家具体使用哪种精炼设备，他们会综合考虑冶炼的钢种、生产量、粗／精炼的组合等，选择最适合的炉外精练法。 1.2电炉加钢包精炼炉双联工艺法简介目前，电弧炉炼钢是铸钢件生产中最广泛的炼钢方法之一。这种方法是利用电弧产生的高温和热能熔化固体炉料，实现冶炼的目的。在电弧炉炼钢中为了清除钢液中的气体和夹杂物，通常通过脱碳反应形成钢液沸腾，对钢液激烈氧化。在下一步为了去除钢液中残余的氧，又需要对钢液进行脱氧，因此产生大量的夹杂物，这是电弧炉炼钢难以解决的矛盾。为了解决这一问题，经过冶金工作者多年努力，摸索出双联工艺法方案。即将原电弧炉炼钢的两大期——氧化期及还原期分别放在电弧炉和钢包精炼中进行，各自独立操作，以达到提高钢液的冶炼质
中国电弧炉炼钢的现状及发展趋势
专题 中国电弧炉炼钢的现状及发展趋势 （，，） 摘要：本文阐述了中国电弧炉炼钢技术的现状，并在阐述中国近年电弧炉炼钢的发展变化及存在的问题的基础上，提出了中国电弧炉炼钢发展要注意的问题及发展趋势。 关键词：电弧炉，不锈钢，产业现状，发展趋势 China electric arc furnace steelmaking status and development trend Abstract：This paper describes the status of Chinese electric arc furnace steelmaking technologies and expounded China's development and changes in recent years, electric arc furnace steelmaking and problems, based on the proposed China should pay attention to the development of electric arc furnace steelmaking problems and trends. Key Words：EAF，steel，present status，development trends 0 引言 电弧炉（electric arc furnace）利用电极电弧产生的高温熔炼矿石和金属的电炉。气体放电形成电弧时能量很集中，弧区温度在3000℃以上。对于熔炼金属，电弧炉比其他炼钢炉工艺灵活性大，能有效地除去硫、磷等杂质，炉温容易控制，设备占地面积小，适于优质合金钢的熔炼。 通过金属电极或非金属电极产生电弧加热的工业炉叫做电弧炉。电弧炉按电弧形式可分为三相电弧炉、自耗电弧炉、单相电弧炉和电阻电弧炉等类型。电弧炼钢炉的
电弧炉原理
电弧炉原理 电炉熔 “电弧炉工作原理” 为了了解电弧炉对电能质量和电能效率影响的产生原因，需要对电弧炉设 备的特殊性做一下简单介绍。 电弧炉分类和工作原理电弧炉是利用电弧能来冶炼金属的一种电炉。工业上应用的电弧炉 可分为三类： 第一类是直接加热式，电弧发生在专用电极棒和被熔炼的炉料之间，炉料直接受到电弧热。主要用于炼钢，其次也用于熔炼铁、铜、耐火材料、精炼钢液等。 第二类是间接加热式，电弧发生在两根专用电极棒之间，炉料受到电弧的辐射热，用于熔炼铜、铜合金等。这种炉子噪声大，熔炼质量差，已逐渐被其它炉类所取代。 第三类称为矿热炉，是以高电阻率的矿石为原料，在工作过程中电极的下部一般是埋在炉料里面的。其加热原理是：既利用电流通过炉料时炉料电阻产生的热量，同时也利用了电极和炉料间的电弧产生的热量。所以又称为电弧电阻炉。 1.2电弧炉的组成设备 炉用变压器 电弧炼钢用变压器应能按冶炼要求单独进行电压电流的调节，并能承受工作短路电流的冲击。 电炉变压器额定电压的选择要考虑许多因素。若一次侧电压取高些，则系统电抗小，短路容量大，可减少闪变，但须增加配电装置费用。若二次电压高些，则功率因素较高，电效率较高，但电弧长，炉墙损耗快，综合效率变低。 一般电炉变压器二次侧均为低电压（几十至几百伏），大电流（几千至几万安）。为保证各个熔炼阶段对电功率的不同需要，变压器二次电压要能在50%~70%勺范围内调整，因此都 设计成多级可调形式。调整方法有变换、有载调压分接开关等。变压器容量小于10MVA者， 可进行无载切换；容量在10MVA以上者，一般应是有载调压方式。也有三相分别设置分接头装置，各相分别进行调整，可以保障炉内三相热能平衡。 与普通电力变压器相比，电炉专用变压器有以下特点：a.有较大的过负荷能力；b.有较高的机械强度；c.有较大的短路阻抗；d.有几个二次电压等级；e.有较大的变压比；f.二次电压低而电流大。电炉变压器和电弧炉的容量比一般为0.4~1.2MVA/t。电弧炉的电流控制，是由电弧炉变压器 高压侧绕组分接头的切换和电极的升降来达到的。 电抗器为了稳定电弧和限制短路电流，需要约等于变压器容量35%的电抗容量，串入变 压器主回路中。大型电弧炉变压器，本身具有满足需要的电抗值，不需外加电抗器；而小于10MVA
小型直流电弧炉(矿热炉) 0.5t电弧炉
小型直流电弧炉（矿热炉） 0.5t电弧炉 目前，大多数小型车间、实验室、研究所、校办厂不具备专门的高压电网，即便具备高压电网（或低压电网），容量也不大，致使交流电弧炉无法使用。针对这种情况，我公司开发生产了小型直流电弧炉（矿热炉），为众多中小型企业、研究院解决了硬件升级、谐波补偿、变压器增容等诸多难题。 一、 设备功能及用途： 该直流电弧炉（矿热炉）采用炉盖旋开、顶加料结构，具有常压下电弧加热、调整成分的功能。具有设备占地面积小、操作便捷、电弧炉稳定好、冶炼温度高、对电网无冲击、功率因数高等特点。适用于熔炼稀土材料、贵重金属（钯金、铂金、黄金、白银等）、有色金属（铜、镍、铅等）、铁合金（镍铁、锰铁、铬铁、硅铁）、合金钢、高钛渣、耐火材料、金属废渣、废料废泥、电子垃圾的熔炼提取、陶瓷材料、新材料的开发试制、小规模生产等。 二、设备特点 1、熔炼温度高，≥2000℃. 2、采用直流技术、功率因数高。 3、使用灵活，对电网要求低，车间电压380V即可。 4、对电网冲击很小，基本不用考虑对电网的影响。 5、操作方便、可以炉盖旋开加料。 6、具有炉门设置，可以根据工艺需要进行造渣，并进行测温，温度控制准确。 7、前后可以倾动，可根据需要进行扒渣、出钢操作。 8、可更换炉体，特别适用于贵重金属、稀土等材料的富集、精炼、提取。 9、采用不锈钢炉体、炉盖，抗腐蚀能力强、提高设备效率、寿命，美观大方。 10、采用全自动电极调节器，控制准确，维护简单，对操作者的要求低。
三、技术参数 出钢量 100kg-700kg 炉壳内径 φ1500 炉 盖 采用板式水冷炉盖。 操作形式 右操作或左操作 倾炉方式 液压 倾炉角度 出钢42°、出渣12° 安装标高 地坑式 直流电源功率 400KW 直流电源一次电压 380V 频 率 50Hz 四、设备概述 本套电弧炉（矿热炉）为直流电弧炉（矿热炉）， 采用整流技术，将交流电流转变为直流电流，为抑制 电流谐波和避免对电网造成冲击，而影响其他设备使 用。 此炉子为左（右）操纵、炉盖旋开、顶加料、半液压 式。 由炉壳、炉盖、倾动机构、炉盖提升旋转装置、电极 升降机构、短网系统、水冷系统、液压系统、直流电 源系统、低压电控系统及调节器系统组成。