CH电炉炼钢精讲
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电炉炼钢资料课件
优化三
加强生产过程中的能源管 理和资源回收利用，降低 能耗和资源消耗，实现绿 色生产。
01
电炉炼钢的未来展 望
新技术的研究与应用
总结词
随着科技的不断发展，电炉炼钢新技术的研究与应用将为行业带来更多创新和突破。
详细描述
目前，新型电炉炼钢技术的研究正在不断深入，如高效电弧炉炼钢技术、真空炼钢技术等。这些技术 的应用将有助于提高电炉炼钢的效率和产品质量，降低能耗和污染物排放，推动行业可持续发展。
问题三
电炉炼钢过程中出现成分控制不准确，导致产品 质量不稳定。
对策三
加强原材料质量控制，优化配料方案和冶炼工艺参数， 提高成分控制精度。
实际生产中的优化与改进
优化一
采用先进的自动化控制系 统，实现电炉炼钢过程的 智能化控制，提高生产效 率和产品质量。
优化二
研发新型耐火材料和电极 材料，提高电炉设备的耐 久性和稳定性，降低生产 成本。
处理，减少对大气的污染收集和处理，确保废水达到排 放标准，避免对水体造成污染。
固体废弃物处理
对电炉炼钢过程中产生的固体废 弃物进行分类处理，可回收的废 弃物进行回收再利用，不可回收
的废弃物进行安全处置。
节能技术
高效电炉
智能控制
采用先进的电炉技术和材料，提高电 炉的热效率和能源利用率，降低能源 消耗。
详细描述
还原与精炼是电炉炼钢的关键环节，通过向钢液中加入还原 剂和精炼剂，如硅铁、锰铁、铝等，可对钢液进行脱氧、脱 硫、去除非金属夹杂物等处理。这些处理有助于提高钢液的 纯净度和质量稳定性。
出钢与浇注
总结词
将精炼后的钢液浇注入钢锭模或连铸机中，形成钢锭或连铸坯，并进行后续加工。
详细描述
电炉炼钢工作原理
电炉炼钢工作原理
电炉炼钢是利用电能产生高温，通过炉料与电弧的作用来进行钢铁的冶炼工艺。
其工作原理如下：
首先，将钢铁炼制所需的生铁和废钢等炉料装入电炉内部，然后闭合电炉的上盖。
接下来，通过高压电源将电流引入电炉内，通过电极形成一定的电弧，产生高温。
这个电弧就是通过强电流在电极之间产生的。
在电炉内，电弧将电流和炉料之间产生强烈的热效应，使炉料受热并融化。
同时，电炉内所产生的强烈电弧还会产生强烈的搅拌效应，使炉中的炉料均匀混合，并有利于炉渣的脱除。
经过一段时间的炼烧，炉内的炉料逐渐熔化，并形成一定的液态金属池。
此时，可根据需要控制电流、电压及电弧的位置，调整电弧对炉中液态金属的深度和温度，以实现对合金成分和金属温度的精确控制。
在炼烧过程中，随着炉料的熔化，其中的杂质和氧化物等会沉入炉底形成炉渣。
通过倾炉操作，将脱氧剂加入到炉渣中，可以有效去除金属中的气体和不良杂质。
最后，根据所需的钢铁成分，将其他合金元素加入到炉中，以调整钢的成分并改善其性能。
当达到目标成分后，打开电炉的出块装置，将炉内炼制好的钢水倒入模具中进行凝固，后续可通过不同的工艺进行进一步的加工和制造。
电炉炼钢讲义
13
偏心底出钢
目的： 实现无渣出钢，加速 下炉料熔化，为早期脱 P 创造条件，保护耐材； 操作： 留 钢 10~15% 和 全 部 氧化渣； 合金化： 出钢时钢包中预合金 化，精调在LF内完成。
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四 冶炼基本原理
脱 脱 碳 磷
二次燃烧
15
脱碳
矿石脱C：
在钢液温度高于 1480~1520℃时利用矿 石脱C的反应为
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⑵ 整 流 器
结构：
大型直流炉采用 12 脉动的双桥式整流 电路，整流元件为晶 闸管；
要求：
足够的高温机械 强度；满足高速、大 范围控制；晶闸管与 电极升降协调性好； 对高电压有保护与绝 缘。 22
⑶ 电 抗 器
作用：
当电弧炉发生短 路时，将短路电流限 制在整流器可以接受 的范围内，减轻电弧 负载波动；
6
二 电弧炉车间生产模拟（设备巡视）
7
电弧炉车间生产模拟（生产模拟）
8
三 电弧炉生产工艺
电弧炉冶炼中的各项操作制度
装 料 制 度
供 电 制 度
造 渣 制 度
供 氧 制 度
偏 心 底 出 钢
9
装料制度
• 炉料种类 返回料、废钢、生铁、直 接还原铁、造渣材料等。 • 废钢准备 分类管理,化学成分为已知, 大块需切割。 • 布料顺序 轻料 → 重废钢 → 中型废钢 → 轻型废钢 , 另需配入一定的增 碳剂 ( 炉料的最下部 ), 防止碳在 熔化中氧化。 • 装料次数与方式 以废钢队比重确定装料次 数,由炉顶装入。
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冶金概论 ------电炉炼钢)
1
主要内容
一 电弧炉发展概况
二 电弧炉车间生产模拟
三 电弧炉生产工艺
电炉炼钢-PPT课件
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15
4.4.1 补炉
影响炉衬寿命的主要因素：有炉衬的种类、性质 和质量；高温电弧辐射和熔渣的化学侵蚀；吹氧 与钢液、炉渣等的机械冲刷以及装料的冲击。 补炉部位： 炉衬损坏的主要部位是炉壁渣线，出 钢口，炉门两侧。 补炉方法：补炉方法可分为人工投补和机械喷补 补炉的原则是：高温、快补、薄补。 补炉材料：碱性电炉机械喷补材料主要用镁砂、 白云石或两者的混合物，并掺入磷酸盐或硅酸盐 等粘结剂。
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水冷炉盖
主要用来关闭电炉。水冷炉盖由钢结构框架和 管式冷却盘组成，此结构同时支撑管式抽气弯 管，冷却盘由位于外径的供水管供水。炉盖中 心孔设一个锥形套环用来放置带孔的耐火材料 圈，电极穿过此孔做升降运动。 炉盖提升通过四点连接件与提升炉盖的悬梁相 连，通过电动卷扬机或液压缸带动连杆机构提 升炉盖。
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4.4.5 还原
还原期的主要任务
脱氧至要求（wO为0.003-0.008%）； 脱硫至一定值； 调整钢液成分，进行合金化； 调整钢液温度。
其中：脱氧是核心，温度是条件，造渣是保证。
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还原操作
电炉常用综合脱氧法，其还原操作以脱氧为核心。 当钢液的温度、磷和碳含量符合要求，扒渣量超 过95％； 加Fe-Mn、Fe-Si块等预脱氧（沉淀脱氧）； 加石灰、萤石、火砖块，造稀薄渣； 还原，加碳粉、Fe-Si粉等脱氧（扩散脱氧）， 分3～5批，7～10min／批； 搅拌，取样、测温； 调整成分，加Al或Ca-Si块等终脱氧（沉淀脱 氧）； 出钢
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水冷炉盖
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电极横臂升降装置
7.电炉炼钢 冶金工业概论精要教学课件
开始直流电弧炉的研究。
6
2.直流电炉的发展
• 交流电弧炉的缺点：
• 1）稳定性差、噪音大、功率因素低、引起 电网闪烁；
• 2）三相负荷不均匀，形成热点，造成耐火 材料损失严重。
•
因此，随着大功率闸管技术发展，重
新开始直流电弧炉的研究。
7
• 直流电弧炉的优点： • 1）对电网冲击小，无需动态补充装置； • 2）石墨电极消耗低，是交流的1/2； • 3）冶炼周期短，熔化时间短10~20%，电
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⑵水冷碳氧喷枪
功能：
水冷碳氧喷枪的功能是自耗式 氧枪打通从炉门到电极的通道后， 水冷碳氧喷枪通过炉门进行操作。 通过向电炉吹氧和碳粉混合物来造 泡沫渣。
工作原理：
水冷碳氧喷枪是旋转横臂式， 包括回转台装置和一个横臂旋转驱 动装置，用带力矩限位的齿轮电动 机驱动。枪管有三层同心管和一个 铜喷嘴组成，同心管外二层腔内通 冷却水。同心管的中心管是由不锈 钢制成的吹氧管，铜喷头是双拉瓦 尔式的，碳氧枪通过气动还可垂直、 左右移动。
电炉炼钢
1
主要内容
一 电弧炉发展概况 二 碱性电炉的冶炼工艺 三 电弧炉生产工艺 四 电炉炼钢设备
2
一 电弧炉发展概况
1.电炉发展概况 2.直流电炉的发展
3
2.直流电炉的发展
交流电弧炉的缺点： 1）稳定性差、噪音大、功率因素低、引起电
网闪烁； 2）三相负荷不均匀，形成热点，造成耐火材
料损失严重。 因此，随着大功率闸管技术发展，重新
16
还原期
现在这项任务逐渐 转移到钢包冶金中
• 主要任务
– 脱氧：沉淀脱氧、扩散脱氧 – 脱S：FeO低，T高，有利于脱S – 进行合金化操作 – 控制好钢液温度
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2.直流电炉的发展
• 交流电弧炉的缺点：
• 1）稳定性差、噪音大、功率因素低、引起 电网闪烁；
• 2）三相负荷不均匀，形成热点，造成耐火 材料损失严重。
•
因此，随着大功率闸管技术发展，重
新开始直流电弧炉的研究。
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• 直流电弧炉的优点： • 1）对电网冲击小，无需动态补充装置； • 2）石墨电极消耗低，是交流的1/2； • 3）冶炼周期短，熔化时间短10~20%，电
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⑵水冷碳氧喷枪
功能：
水冷碳氧喷枪的功能是自耗式 氧枪打通从炉门到电极的通道后， 水冷碳氧喷枪通过炉门进行操作。 通过向电炉吹氧和碳粉混合物来造 泡沫渣。
工作原理：
水冷碳氧喷枪是旋转横臂式， 包括回转台装置和一个横臂旋转驱 动装置，用带力矩限位的齿轮电动 机驱动。枪管有三层同心管和一个 铜喷嘴组成，同心管外二层腔内通 冷却水。同心管的中心管是由不锈 钢制成的吹氧管，铜喷头是双拉瓦 尔式的，碳氧枪通过气动还可垂直、 左右移动。
电炉炼钢
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主要内容
一 电弧炉发展概况 二 碱性电炉的冶炼工艺 三 电弧炉生产工艺 四 电炉炼钢设备
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一 电弧炉发展概况
1.电炉发展概况 2.直流电炉的发展
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2.直流电炉的发展
交流电弧炉的缺点： 1）稳定性差、噪音大、功率因素低、引起电
网闪烁； 2）三相负荷不均匀，形成热点，造成耐火材
料损失严重。 因此，随着大功率闸管技术发展，重新
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还原期
现在这项任务逐渐 转移到钢包冶金中
• 主要任务
– 脱氧：沉淀脱氧、扩散脱氧 – 脱S：FeO低，T高，有利于脱S – 进行合金化操作 – 控制好钢液温度
(冶金概论课件)CH5电炉炼钢
03 电炉炼钢设备
电弧炉的构造与工作原理
总结词
了解电弧炉的基本构造和工作原理对于掌握电炉炼钢技术至 关重要。
详细描述
电弧炉主要由炉体、炉盖、电极、埋弧装置、炉门等部分组 成。工作原理是通过电极产生电弧，利用电弧的高温熔化炉 料，形成钢液，经过精炼后得到高质量的钢水。
钢包与钢液的转运设备
总结词
钢包和钢液的转运设备是电炉炼钢流程中的重要环节，对提高生产效率和产品质 量具有重要意义。
特点
熔化速度快，熔池温 度高，生产效率高。
生产成本低，能源利 用率高，环保性能好。
适用于生产高合金钢、 不锈钢等特殊钢种。
电炉炼钢的工艺流程
配料与装料
根据生产计划和要求， 将铁矿石、生铁、废钢 等原料按照一定比例装
入电炉中。
熔化与氧化
通电加热，使原料熔化， 同时通过加入氧化剂进 行氧化反应，去除杂质。
安全生产规定
制定并执行安全生产规章制度，确保电 炉炼钢过程中的安全操作，防止事故发 生。
VS
应急处理措施
建立应急预案，对突发事故进行及时处理 ，保障员工生命安全和设备安全。
环境保护法规与执行情况
环境保护法规
遵守国家和地方环境保护法规，控制电炉炼 钢过程中的污染物排放，保护环境。
执行情况
定期进行环保设施的维护和检查，确保其正 常运行；对污染物进行治理和处置，达到排 放标准。
06 电炉炼钢质量与安全
电炉炼钢的质量标准与检测方法
质量标准
电炉炼钢的钢材应符合国家相关质量标准，如GB/T 14981-2009《热轧钢板和钢带的 尺寸、外形、重量及允许偏差》等。
检测方法
采用化学分析、金相检验、物理性能测试等手段对电炉炼钢的钢材进行质量检测，确保 其性能符合要求。
电炉炼钢课件(典型钢种冶炼)
（5）采用”EAF+LF+VD“三联式炼钢工艺时，须继 续电极加热，当温度在1600－1620℃，即可以吊 包至真空位；
LF取的第二个成品样 表（1-6）
元素
C
Mn
Si
Cr
P
S
Ni
Cu
0.00 GCr15Si 0.97 0.96 0.46 1.35 Mn 8
0.013
0.03
0.02
5.VD真空
3.4 氧化期
（1）氧化温度在1580℃以上，不准带料氧化； （2）采用氧气、矿石综合脱氧； （3） 保证脱碳量在0.30-0.45%，脱碳速度 ≥0.01%/min； （4）从加矿脱碳到化渣时间不少于30分钟，确保在 高温下氧化脱碳沸腾激烈、持续，在熔池各部位 均匀进行； （5）纯沸腾时间保持7-10min，并调节锰至0.25%； （6）扒渣条件：[c]在0.80%左右，[p]≤0.010%，温 度：1580-1600℃。
3.轴承钢冶炼工艺
（以GCr15SiMn为例，总钢水量以32t计）
GCr15SiMn钢中化学成分（%）
表（1-3）
项目
C
Mn
Si
0.450.65
Cr
1.30/ 1.65
S
≤0.02
P
≤0.027
Ni
≤0.30
Cu
≤0.25
GCr15Si 0.95/1. 0.90/ Mn 05 1.20
3.1 冶炼前准备。
第二篇 电弧炉炼钢
加渣料 、 吹氧、流渣
流渣
吹氧脱碳
测温
扒渣
插铝
加还原剂1
加还原剂2
取 样 分 析
1）炉料熔化过程及供电
冶金工程概论电炉炼钢精品文档
电炉的出现，开发了煤的替代能源，使得废钢开始了经济 回收，最终使得钢铁成为世界上最容易回收的材料。
电炉炼钢诞生以来，其发展速度赶不上20世纪60年代以前 的“平炉”，也赶不上60年代以后的“转炉”的发展，但 随着科技的进步，电弧炉钢产量及其比例始终在稳步增长。
电炉的分类： 1）耐火材料：酸性电炉、碱性电炉 2）电流特性：交流电炉、直流电炉 3）功率水平：普通功率电炉、高功率电炉、超高功率电炉（UHP） 4）废钢预热：竖炉、双壳炉、炉料连续预热电炉 5）出钢方式：槽式出钢、偏心底出钢（EBT），中心底出钢电炉 6）底部电极：触针式、导电炉底式、金属棒式电炉
3. 炉料熔化过程及供电 基本可分为四个阶段，起弧、穿井、主熔化及熔末升温。
点(起)弧期
从送电起弧至电极端部下降到深度为d电极为点弧期。 此期电流不稳定，电弧在炉顶附近燃烧辐射，二次电压越高，电弧越长，
对炉顶辐射越厉害，并且热量损失也越多。 为保护炉顶，在炉上部布一些轻薄料，以便让电极快速进入料中，减少
几个重要的概念：
短网：是指从变压器低压侧引出线至电极这段线路。包括硬铜母线、软电缆、 炉顶水冷铜管和电极。
短网长度约10-20m，导通界面很粗，通过电流大，短网中的电阻和感抗对电炉 装置和工艺操作影响很大，在很大程度上决定了电炉的电效率、功率因素以及 三相电功率的平衡。
电极：短网中最重要的组成部分。电极作用：将电流导入 炉内，并与炉料之间产生电弧，将电能转化成热能。
6.3 碱性电弧炉炼钢工艺
五、还原期 传统电炉冶炼工艺中，特点是还原期的存在。而现代电炉
冶炼工艺的主要差别是将还原期移至炉外进行。 还原期的主要任务
脱氧、脱硫、合金化、调温
其中：脱氧是核心，温度是条件，造渣是保证。 电炉炼钢采用沉淀脱氧法与扩散脱氧法交替进行的综合脱
电炉炼钢诞生以来，其发展速度赶不上20世纪60年代以前 的“平炉”，也赶不上60年代以后的“转炉”的发展，但 随着科技的进步，电弧炉钢产量及其比例始终在稳步增长。
电炉的分类： 1）耐火材料：酸性电炉、碱性电炉 2）电流特性：交流电炉、直流电炉 3）功率水平：普通功率电炉、高功率电炉、超高功率电炉（UHP） 4）废钢预热：竖炉、双壳炉、炉料连续预热电炉 5）出钢方式：槽式出钢、偏心底出钢（EBT），中心底出钢电炉 6）底部电极：触针式、导电炉底式、金属棒式电炉
3. 炉料熔化过程及供电 基本可分为四个阶段，起弧、穿井、主熔化及熔末升温。
点(起)弧期
从送电起弧至电极端部下降到深度为d电极为点弧期。 此期电流不稳定，电弧在炉顶附近燃烧辐射，二次电压越高，电弧越长，
对炉顶辐射越厉害，并且热量损失也越多。 为保护炉顶，在炉上部布一些轻薄料，以便让电极快速进入料中，减少
几个重要的概念：
短网：是指从变压器低压侧引出线至电极这段线路。包括硬铜母线、软电缆、 炉顶水冷铜管和电极。
短网长度约10-20m，导通界面很粗，通过电流大，短网中的电阻和感抗对电炉 装置和工艺操作影响很大，在很大程度上决定了电炉的电效率、功率因素以及 三相电功率的平衡。
电极：短网中最重要的组成部分。电极作用：将电流导入 炉内，并与炉料之间产生电弧，将电能转化成热能。
6.3 碱性电弧炉炼钢工艺
五、还原期 传统电炉冶炼工艺中，特点是还原期的存在。而现代电炉
冶炼工艺的主要差别是将还原期移至炉外进行。 还原期的主要任务
脱氧、脱硫、合金化、调温
其中：脱氧是核心，温度是条件，造渣是保证。 电炉炼钢采用沉淀脱氧法与扩散脱氧法交替进行的综合脱
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电炉常用综合脱氧法，其还原操作以脱氧为核心。 当钢液的温度、磷和碳含量符合要求，扒渣量超 过95％； 加Fe-Mn、Fe-Si块等预脱氧（沉淀脱氧）； 加石灰、萤石、火砖块，造稀薄渣； 还原，加碳粉、Fe-Si粉等脱氧（扩散脱氧）， 分3～5批，7～10min／批； 搅拌，取样、测温； 调整成分，加Al或Ca-Si块等终脱氧（沉淀脱 氧）； 出钢
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电气设备的作用
变压器：电弧炉的主要电气设备，其作用使降 低输入电压（一般为200～527V），产生大 的电流（几千到几万安培），供给电弧炉。 短网：从变压器低压侧的引出线至电极的一段 线路，约有10～20m，截面积大，通过电流 大。 电极：将变压器输入的电流引入熔炼室的导体。
第五章 电炉炼钢
主要内容
5.1 5.2 5.3 5.4 电炉炼钢概述 现代炼钢电弧炉的构造 电弧炉的电气设备 电炉氧化法冶炼工艺
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5.1 电炉炼钢概述
电炉是采用电能作为热源进行炼钢的炉子的统称。 传统电弧炉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，是用来产生特殊钢和 高合金钢的主要方法。
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5.4.1 补炉
影响炉衬寿命的主要因素：有炉衬的种类、性质 和质量；高温电弧辐射和熔渣的化学侵蚀；吹氧 与钢液、炉渣等的机械冲刷以及装料的冲击。 补炉部位： 炉衬损坏的主要部位是炉壁渣线，出 钢口，炉门两侧。 补炉方法：补炉方法可分为人工投补和机械喷补 补炉的原则是：高温、快补、薄补。 补炉材料：碱性电炉机械喷补材料主要用镁砂、 白云石或两者的混合物，并掺入磷酸盐或硅酸盐 等粘结剂。
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5.4 电炉氧化法冶炼工艺
双渣氧化法又称氧化法，它的特点是冶炼过程有 氧化期，能去碳、去磷、去气和去夹杂等。对炉 料无特殊要求，冶炼过程有氧化期，又有还原期， 有利钢质量的提高。 传统的氧化法冶炼工艺操作过程包括：补炉、装 料、熔化、氧化、还原与出钢六个阶段组成。主 要由熔化期、氧化期、还原期三期组成，俗称老 三期，它是电炉炼钢的基础。
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5.4.5 还原
还原期的主要任务
脱氧至要求（wO为0.003-0.008%）； 脱硫至一定值； 调整钢液成分，进行合金化； 调整钢液温度。
其中：脱氧是核心，温度是条件，造渣是保证。
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还原操作
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5.4.6 出钢
传统电炉冶炼工艺，钢液经氧化、还原后， 当化学成分合格，温度符合要求，钢液脱 氧良好，炉渣碱度与流动性合适时即可出 钢。 因出钢过程的钢-渣接触可进一步脱氧与 脱硫，故要求采取“大口、深冲、钢-渣 混合”的出钢方式。
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电 炉 出 钢
5.4.7 钢液的合金化
现代电炉冶炼工艺的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。 合金化操作主要指合金加入时间与加入的数量。
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第五章 小结
重点掌握内容： 电弧炉的电气设备组成及作用； 电炉氧化法冶炼工艺： 氧化法冶炼工艺操作过程及老三期； 补炉部位及原则； 现场装料经验； 氧化期的任务； 还原期的任务。
炉体倾动装置是用作炉 体出钢和流渣时实现炉 体倾动。炉体倾动是在 炉底两侧设置一对圆弧 轨道，通过液压装置趋 动炉体倾动。在加料冶 炼时靠机械设备维持炉 子在水平位置。
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水冷炉盖
主要用来关闭电炉。水冷炉盖由钢结构框架和 管式冷却盘组成，此结构同时支撑管式抽气弯 管，冷却盘由位于外径的供水管供水。炉盖中 心孔设一个锥形套环用来放置带孔的耐火材料 圈，电极穿过此孔做升降运动。 炉盖提升通过四点连接件与提升炉盖的悬梁相 连，通过电动卷扬机或液压缸带动连杆机构提 升炉盖。
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电 炉 装 料
5.4.3 熔化
传统工艺熔化期占整个冶炼时间的50%～70 ％，电耗占60%～80％。 熔化期的长短影响生产率和电耗； 熔化期的操作影响氧化期、还原期的顺利与 否。 熔化期的主要任务是将块状的固体炉料快速熔化、 并加热到氧化温度；提前造渣，早期去磷，减少 钢液吸气与挥发。 熔化期的操作主要是合理供电，及时吹氧，提前 造渣。
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5.2 现代炼钢电弧炉的构造
炉体 炉体倾动装置 水冷炉盖 电极升降装置
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炉体
电炉炉体主要 由炉壳、炉门、 偏心底出钢机 构、小炉底 （直流电弧炉） 等组成。
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炉体倾动装置
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谢
谢
(to be continuous)
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水冷炉盖
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电极横臂升降装置
电极横臂升降装置由支撑 横臂的立柱、立柱导向装 置（铸钢结构）、电极升 降液压缸以及锁定装置组 成。控制电极升降的液压 缸装在立柱内，缸体固定 在立柱导向装置上。电极 升降是由电极升降调节系 统所控制的比例阀来调节， 从而控制冶炼电流。
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5.3 电弧炉的电气设备
高压电源与 隔离开关； 高压短路器； 电抗器； 变压器； 短网； 电极
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电气设备的作用
高压电源与隔离开关：高压电源一般为10~110KV； 隔离开关主要用于电炉设备检修时，断开高压电源， 有时也用来进行切换操作。 高压断路器：它的作用是使高压电路在负载下接通或 断开，并作为保护开关在电气设备发生故障时，自动 切断高压电路。 电抗器：串联在变压器高压侧，其作用是增加电路中 感抗，以达到稳定电弧和限制短路电流的目的。
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5.4.2 装料
目前，广泛采用炉顶料篮装料，每炉钢的炉料分 1～3次加入。 装料的好坏影响炉衬寿命、冶炼时间、电耗、电 极消耗以及合金元素的烧损等。因此要求合理装 料，这主要取决于炉料在料筐中的布料合理与否。 现场布料（装料）经验：下致密、上疏松、中间 高、四周低、炉门口无大料，穿井快、不搭桥， 提前助熔效果好。
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氧化期的主要任务是：
造渣脱磷到要求（wP＜0.02％）； 脱碳（C-O）至规格下限； 去气、去夹杂（利用C-O反应）； 提高钢液温度。
当钢液的温度、磷、碳等符合要求，扒除氧化 渣、造稀薄渣进入还原期。
电炉钢除了将在传统的特殊钢和高合金钢领域继续 保持其相对优势外，正在普钢领域表现出强劲的竞 争态势。
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电炉类型
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电炉炉型
电弧炉近于球形体，从减少散热表面积出发，以 球形为最好。现代电弧炉炉体中部是圆桶形，炉 底为弧形，炉顶为拱形。 作为发热体，电极端部的三电弧位于炉内中心部 位。 三电 极分布在 等边三角 形顶点上。
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电气设备的作用
变压器：电弧炉的主要电气设备，其作用使降 低输入电压（一般为200～527V），产生大 的电流（几千到几万安培），供给电弧炉。 短网：从变压器低压侧的引出线至电极的一段 线路，约有10～20m，截面积大，通过电流 大。 电极：将变压器输入的电流引入熔炼室的导体。
第五章 电炉炼钢
主要内容
5.1 5.2 5.3 5.4 电炉炼钢概述 现代炼钢电弧炉的构造 电弧炉的电气设备 电炉氧化法冶炼工艺
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5.1 电炉炼钢概述
电炉是采用电能作为热源进行炼钢的炉子的统称。 传统电弧炉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，是用来产生特殊钢和 高合金钢的主要方法。
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5.4.1 补炉
影响炉衬寿命的主要因素：有炉衬的种类、性质 和质量；高温电弧辐射和熔渣的化学侵蚀；吹氧 与钢液、炉渣等的机械冲刷以及装料的冲击。 补炉部位： 炉衬损坏的主要部位是炉壁渣线，出 钢口，炉门两侧。 补炉方法：补炉方法可分为人工投补和机械喷补 补炉的原则是：高温、快补、薄补。 补炉材料：碱性电炉机械喷补材料主要用镁砂、 白云石或两者的混合物，并掺入磷酸盐或硅酸盐 等粘结剂。
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5.4 电炉氧化法冶炼工艺
双渣氧化法又称氧化法，它的特点是冶炼过程有 氧化期，能去碳、去磷、去气和去夹杂等。对炉 料无特殊要求，冶炼过程有氧化期，又有还原期， 有利钢质量的提高。 传统的氧化法冶炼工艺操作过程包括：补炉、装 料、熔化、氧化、还原与出钢六个阶段组成。主 要由熔化期、氧化期、还原期三期组成，俗称老 三期，它是电炉炼钢的基础。
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5.4.5 还原
还原期的主要任务
脱氧至要求（wO为0.003-0.008%）； 脱硫至一定值； 调整钢液成分，进行合金化； 调整钢液温度。
其中：脱氧是核心，温度是条件，造渣是保证。
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还原操作
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5.4.6 出钢
传统电炉冶炼工艺，钢液经氧化、还原后， 当化学成分合格，温度符合要求，钢液脱 氧良好，炉渣碱度与流动性合适时即可出 钢。 因出钢过程的钢-渣接触可进一步脱氧与 脱硫，故要求采取“大口、深冲、钢-渣 混合”的出钢方式。
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电 炉 出 钢
5.4.7 钢液的合金化
现代电炉冶炼工艺的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。 合金化操作主要指合金加入时间与加入的数量。
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第五章 小结
重点掌握内容： 电弧炉的电气设备组成及作用； 电炉氧化法冶炼工艺： 氧化法冶炼工艺操作过程及老三期； 补炉部位及原则； 现场装料经验； 氧化期的任务； 还原期的任务。
炉体倾动装置是用作炉 体出钢和流渣时实现炉 体倾动。炉体倾动是在 炉底两侧设置一对圆弧 轨道，通过液压装置趋 动炉体倾动。在加料冶 炼时靠机械设备维持炉 子在水平位置。
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水冷炉盖
主要用来关闭电炉。水冷炉盖由钢结构框架和 管式冷却盘组成，此结构同时支撑管式抽气弯 管，冷却盘由位于外径的供水管供水。炉盖中 心孔设一个锥形套环用来放置带孔的耐火材料 圈，电极穿过此孔做升降运动。 炉盖提升通过四点连接件与提升炉盖的悬梁相 连，通过电动卷扬机或液压缸带动连杆机构提 升炉盖。
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电 炉 装 料
5.4.3 熔化
传统工艺熔化期占整个冶炼时间的50%～70 ％，电耗占60%～80％。 熔化期的长短影响生产率和电耗； 熔化期的操作影响氧化期、还原期的顺利与 否。 熔化期的主要任务是将块状的固体炉料快速熔化、 并加热到氧化温度；提前造渣，早期去磷，减少 钢液吸气与挥发。 熔化期的操作主要是合理供电，及时吹氧，提前 造渣。
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5.2 现代炼钢电弧炉的构造
炉体 炉体倾动装置 水冷炉盖 电极升降装置
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炉体
电炉炉体主要 由炉壳、炉门、 偏心底出钢机 构、小炉底 （直流电弧炉） 等组成。
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炉体倾动装置
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谢
谢
(to be continuous)
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水冷炉盖
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电极横臂升降装置
电极横臂升降装置由支撑 横臂的立柱、立柱导向装 置（铸钢结构）、电极升 降液压缸以及锁定装置组 成。控制电极升降的液压 缸装在立柱内，缸体固定 在立柱导向装置上。电极 升降是由电极升降调节系 统所控制的比例阀来调节， 从而控制冶炼电流。
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5.3 电弧炉的电气设备
高压电源与 隔离开关； 高压短路器； 电抗器； 变压器； 短网； 电极
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电气设备的作用
高压电源与隔离开关：高压电源一般为10~110KV； 隔离开关主要用于电炉设备检修时，断开高压电源， 有时也用来进行切换操作。 高压断路器：它的作用是使高压电路在负载下接通或 断开，并作为保护开关在电气设备发生故障时，自动 切断高压电路。 电抗器：串联在变压器高压侧，其作用是增加电路中 感抗，以达到稳定电弧和限制短路电流的目的。
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5.4.2 装料
目前，广泛采用炉顶料篮装料，每炉钢的炉料分 1～3次加入。 装料的好坏影响炉衬寿命、冶炼时间、电耗、电 极消耗以及合金元素的烧损等。因此要求合理装 料，这主要取决于炉料在料筐中的布料合理与否。 现场布料（装料）经验：下致密、上疏松、中间 高、四周低、炉门口无大料，穿井快、不搭桥， 提前助熔效果好。
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氧化期的主要任务是：
造渣脱磷到要求（wP＜0.02％）； 脱碳（C-O）至规格下限； 去气、去夹杂（利用C-O反应）； 提高钢液温度。
当钢液的温度、磷、碳等符合要求，扒除氧化 渣、造稀薄渣进入还原期。
电炉钢除了将在传统的特殊钢和高合金钢领域继续 保持其相对优势外，正在普钢领域表现出强劲的竞 争态势。
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电炉类型
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电炉炉型
电弧炉近于球形体，从减少散热表面积出发，以 球形为最好。现代电弧炉炉体中部是圆桶形，炉 底为弧形，炉顶为拱形。 作为发热体，电极端部的三电弧位于炉内中心部 位。 三电 极分布在 等边三角 形顶点上。