电炉炼钢操作方法及冶炼工艺
电弧炉炼钢的原理和工艺的详细过程
电弧炉炼钢的原理和工艺的详细过程最佳答案工艺一般都是老三期干法可分为熔化期氧化期还原期原理：电炉练刚．电炉练钢是利用电能来作热源进行冶炼．常用的电路有电弧炉和感应炉两种，而电弧炉练钢占电炉练钢产量的决大部分．一般所说电炉就是指电弧炉．电炉可全部用废钢做为金属原料，可冶炼力学性能和化学成分要求严格的钢，如特殊工具钢，航空用钢和不锈刚等．电炉按所有的炉衬分为酸性和碱性两种．目前主要用碱性电炉，这种炉子可以有效地祛除钢中的硫，这是其他练钢方法所及的．随着世界钢铁生产的发展，电炉钢的比例不断提高，目前占世界钢产量的30％左右，尤其以电路－连铸－连扎为特点的电炉短流程工艺的确立，使电炉钢得到了很大的发展．世界上近年来发展的新型电炉主要有超功率电炉，直流电路，双壳电炉，坚炉电炉等．随着炉外精练工艺的发展，电炉作为初练炉的功能更加突出．电炉－精练炉的联合超作，使电炉的冶炼周期大大缩短，有生产节奏转炉化的趋势，生产效率大大提高．（累啊～～本人就是电炉练钢的本质料全部来源书）电弧炉熔炼（1）电弧炉构造及工作原理电弧炉熔炼是利用石墨电极与铁料（铁液）之间产生电弧所发生的热量来熔化铁料和使铁液进行过热的。
生产上普遍使用的是三相电弧炉，其炉体部分的构造示于图1。
在电弧炉熔炼过程中，当铁料熔清后，进一步地提高温度及调整化学成分的冶炼操作是在熔渣覆盖铁液的条件下进行。
电弧炉依照炉渣和炉衬耐火材料的性质而分为酸性和碱性两种。
碱性电弧炉具有脱硫和脱磷的能力。
（2）弧炉熔炼的优缺点及其应用电弧炉熔炼的优点是熔化固体炉料的能力强，而且铁液是在熔渣覆盖条件下进行过热和调整化学成分的，故在一定程度上能避免铁液吸气和元素的氧化。
这为熔炼低碳铸铁和合金铸铁创造了良好的条件。
电弧炉的缺点是耗电能多，从熔化的角度看不如冲天炉经济，故铸铁生产上常采用冲天一电弧炉双联法熔炼。
由于碱性电弧炉衬耐急冷急热性差，在间歇式熔炼条件下，炉衬寿命短，导致熔炼成本高，故多采用酸性电弧炉与冲天炉相配合。
钢铁行业中电弧炉的使用教程
钢铁行业中电弧炉的使用教程电弧炉是钢铁行业中常见的一种铁炉，它以高温电弧作为热源将废钢材料进行熔化，然后再通过冷却软化钢水进行冶炼。
电弧炉具有结构简单、操作方便、能耗低等优点，因此在钢厂中被广泛应用。
本文将为读者介绍电弧炉的使用教程，以帮助大家更好地掌握这一炼钢工艺。
第一步：准备工作在使用电弧炉之前，我们需要进行一些准备工作。
首先，检查炉内的电极和炉衬是否完好无损，如有损坏需要及时更换。
其次，清理炉内的杂质和炉底的残渣，以确保炉腔干净。
最后，检查冷却系统是否正常运转，确保电弧炉能够保持稳定的工作温度。
第二步：投料操作当准备工作完成后，我们可以开始进行投料操作。
首先，根据炼钢的需要确定所需的原料比例。
一般来说，电弧炉主要使用废钢作为原料进行冶炼，可以根据钢种和成分要求调整废钢的比例。
接下来，将经过分选和破碎处理的废钢逐一加入电弧炉中。
在投料过程中需要注意保持均匀的速度和连续的操作，以确保电弧炉的稳定工作。
第三步：点火操作当完成投料后，我们需要进行点火操作。
首先，确保炉内没有残余的可燃性物质。
然后，将电极缓慢地向下下降，使电极与底部的废钢接触。
之后，打开电源，将高压电流传送至电极，电极间形成电弧放电现象，从而产生高温热源。
在点火过程中需要注意保持适当的电弧长度和电弧稳定，调整电弧功率以控制炉内的温度。
第四步：冶炼操作点火成功后，我们可以进入冶炼操作。
在冶炼过程中，废钢将逐渐熔化成钢水，通过自然流动以及搅拌设备的帮助，保持炉内钢水的均匀温度和成分。
此外，冶炼过程中需要加入熔化剂和渣化剂，以促进冶金反应和改善钢液的成分。
根据需要，还可以进行合金调整和脱氧操作，以满足特定的钢铁产品要求。
第五步：出钢操作当冶炼过程完成后，我们需要进行出钢操作。
首先，停止电弧放电，关闭电源并迅速提升电极，以防止较低温度的电弧燃烧。
然后，使用倾倒装置将炉内的钢水倾倒出来，也可以通过挡板控制流速和流向。
在出钢过程中需要特别注意操作的安全性，以防止溅射和烫伤事故的发生。
电炉炼钢
炉料熔化过程及供电
装料完毕即可通电熔化。炉料熔化过程图， 基本可分为四个阶段（期），即点弧、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，减少电弧对炉顶的辐射。 供电上采用较低电压、较低电流。
近些年，我国电炉流程的发展虽然受到重视， 但发展电炉短流程应慎重一些，可以适当发展， 不可盲目。因为在当前条件下，我国不具备电 能和废钢方面的优势，即不具备成本优势。在 江阴兴澄钢铁有限公司，已建成我国第一条四 位一体的特殊钢短流程生产线，工艺流程 为:100t直流电弧炉冶炼-LF、VD精炼-R=12m 大方坯连铸-热送全连轧，全套全新设备从德国 引进，能够开发生产合金结构钢、弹簧钢、齿 轮钢、易切削钢、轴承钢、高压锅炉管坯钢等 品种，将成为全国优质钢、特殊钢装备水平领 先、能力超百万吨的企业
2）双渣氧化法
又称氧化法，它的特点是冶炼过程有正常的氧 化期，能脱碳、脱磷，去气、夹杂，对炉料也无特殊要
求；还有还原期，可以冶炼高质量钢。
目前，几乎所有的钢种都可以用氧化法冶炼， 以下主要介绍氧化法冶炼工艺。
冶炼工艺
传统氧化法冶炼工艺是电炉炼钢法的基础。 其操作过程分为：补炉、装料、熔化、 氧化、还原与出钢六个阶段。因主要由熔化、氧 化、还原期组成，俗称老三期。 一、补炉 1）影响炉衬寿命的“三要素” • 炉衬的种类、性质和质量； • 高温电弧辐射和熔渣的化学浸蚀； • 吹氧操作与渣、钢等机械冲刷以及装料的冲击。
脱磷反应与脱磷条件：
脱磷反应：
2［P］＋5(FeO)＋4(CaO)＝(4CaO· P2O5)＋5 ［Fe］, △ H＜0 分析：反应是在渣-钢界面上进行，是放 热反应。
电炉操作规程
电炉炼钢，主要是指电弧炉炼钢，是目前国内外生产特殊钢的主要方法。
目前，世界上90%以上的电炉钢是电弧炉生产的，还有少量电炉钢是由感应炉、电渣炉等生产的。
通常所说的电弧炉，是指碱性电弧炉。
电弧炉主要是利用电极与炉料之间放电产生电弧发出的热量来炼钢。
其优点是：（1）热效率高，废气带走的热量相对较少，其热效率可达65%以上。
（2）温度高，电弧区温度高达3000℃以上，可以快速熔化各种炉料。
（3）温度容易调整和控制，可以满足冶炼不同钢种的要求。
（4）炉内气氛可以控制，可去磷、硫，还可脱氧。
（5）设备简单，占地少，投资省。
第一节冶炼方法的分类根据炉料的入炉状态分，有热装和冷装两种。
热装没有熔化期，冶炼时间短，生产率高，但需转炉或其他形式的混铁炉配合；冷装主要使用固体钢铁料或海绵铁等。
根据冶炼过程中的造渣次数分，有单渣法和双渣法。
根据冶炼过程中用氧与不用氧来分，有氧化法和不氧化法。
氧化法多采用双渣冶炼，但也有采用单渣冶炼的，如电炉钢的快速冶炼，而不氧化法均采用单渣冶炼。
此外，还有返回吹氧法。
根据氧化期供氧方式的不同，有矿石氧化法、氧气氧化法和矿、氧综合氧化法及氩氧混吹法。
冶炼方法的确定主要取决于炉料的组成以及对成品钢的质量要求，下面我们扼要介绍几种冶炼方法：(1)氧化法。
氧化法冶炼的特点是有氧化期，在冶炼过程中采用氧化剂用来氧化钢液中的Si、Mn、P等超规格的元素及其他杂质。
因此，该法虽是采用粗料却能冶炼出高级优质钢，所以应用极为广泛。
缺点是冶炼时间长，易氧化元素烧损大。
(2)不氧化法。
不氧化法冶炼的特点是没有氧化期，一般全用精料，如本钢种或类似本钢种返回废钢以及软钢等，要求磷及其他杂质含量越低越好，配入的合金元素含量应进入或接近于成品钢规格的中限或下限。
不氧化法冶炼可回收大量贵重合金元素和缩短冶炼时间。
在缺少本钢种或类似本钢种返回废钢时，炉料中可配入铁合金，这种冶炼方法又叫做装入法，用“入”字表示，多用于冶炼高合金钢等钢种上。
《电炉炼钢法》
底吹与顶吹特点比较：熔池搅拌充分， 吹炼过程平稳，渣中氧化铁低，氧气 利用率高、脱碳速度快，脱硫能力强、 氮低等。炉龄低，钢中[H]含量高。
19.08.2021
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氧气复吹转炉炼钢法（复吹是顶吹和底吹技术发展的必然结果） 复吹法有：LBE/法钢研，LD-OTB/神户，LD-OB/新日铁，STB-P /
19.08.2021
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“可持续发展”定义：
“既符合当代的需求，又不致损害后代的需求和 发展”——人类必须遵循的原则。
这一概念的提出，是人类实现持久发展和生存观 念的根本改变。
19.08.2021
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2）废钢资源与生态环境
废钢铁是电炉的主要原料，随着地球上钢铁蓄积 量的不断增加，废钢铁资源逐年递增，不断产生的废 钢铁通过经济简便的回收、加工手段就可以回炉熔炼、 并可反复使用。从某种意义上讲，这是一个无穷无尽 的铁资源。
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，这最终使得钢铁成为世界上最易于回收的 材料，也为可持续发展做出巨大贡献。
19.08.2021
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1）由炼钢方法百年兴衰看电炉发展
电炉炼钢在这100多年中，其发展速度不如二十世纪60年代前的 平炉，也比不上60年代后转炉发展的那样快，但随着科技的进步，世 界电炉钢产量及其比例始终在稳步增长。
废钢的堆积本身也给环境带来不利影响。
19.08.2021
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3）能源供应
电炉用电能炼钢，除废钢原料外，电能占炼钢成本比例最大。随 着电力工业的发展，对电炉尤为有利。美国电炉发展速度快的原因是 与电力充足、电价便宜分不开的。
短流程电炉炼钢主要工艺流程
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电炉炼钢原理及工艺
电炉炼钢原理及工艺
电炉炼钢是利用电力作为热源，通过电弧加热的方式，将生铁
或废钢进行熔炼，加入适量的合金元素，最终得到符合特定要求的
钢铁产品的一种炼钢工艺。
电炉炼钢具有能耗低、环保、生产灵活
等优点，因此在现代钢铁工业中得到了广泛应用。
电炉炼钢的原理主要是通过电弧将炉料加热至熔化温度，同时
控制合金元素的加入，最终实现对炉料成分和温度的精确控制，从
而得到符合要求的钢铁产品。
电炉炼钢主要包括三种类型，直接电
弧炉、感应电炉和电渣重熔炉。
不同类型的电炉在原理和工艺上略
有不同，但基本的炼钢原理是相似的。
电炉炼钢的工艺流程一般包括，炉料装入、预热、电弧加热、
合金元素加入、脱氧、脱硫、炉渣处理等环节。
在整个工艺过程中，需要严格控制炉料的成分和温度，合理控制电弧加热的能量，确保
炼钢过程中的各项参数处于合适的范围，从而保证炼钢的质量。
电炉炼钢的原理和工艺虽然相对复杂，但是在实际生产中已经
得到了充分的验证和应用。
随着现代工艺技术的不断进步，电炉炼
钢的工艺也在不断完善和提高。
在炼钢过程中，需要考虑原料的选
择、电弧加热的控制、合金元素的加入、炉渣的处理等诸多因素，以确保最终生产出符合要求的钢铁产品。
总的来说，电炉炼钢是一种先进的炼钢工艺，其原理和工艺流程相对复杂，但是通过合理的控制和优化，可以实现对钢铁产品质量的精确控制。
随着工艺技术的不断进步，电炉炼钢必将在钢铁工业中发挥越来越重要的作用，为钢铁生产的发展做出更大的贡献。
电炉炼钢原理及工艺
电炉炼钢原理及工艺电炉炼钢是利用电力作为热源，将废钢和铁合金原料在电炉中进行熔炼，通过调整炉温、添加合金元素等工艺控制，最终得到符合要求的钢铁产品。
电炉炼钢工艺具有灵活、高效、环保等优点，因此在钢铁生产中得到了广泛应用。
首先，电炉炼钢原理主要包括电炉熔炼原理和合金元素控制原理。
电炉熔炼原理是利用电能将废钢和铁合金原料加热至熔化温度，使其中的杂质和氧化物被还原或氧化，从而得到符合要求的钢液。
合金元素控制原理是通过添加合金元素的方式，调整钢液的成分和性能，以满足不同用途的钢铁产品需求。
其次，电炉炼钢工艺主要包括原料准备、炉料装入、炉温控制、合金元素添加、炉渣处理等环节。
原料准备是指对废钢和铁合金原料进行分类、清理、切割等处理，以保证炼钢过程中原料的质量和成分。
炉料装入是将处理好的原料装入电炉中，并按一定比例混合，以保证钢液的成分和温度均匀。
炉温控制是通过调节电炉的电能输入和氧气吹炼量，控制炉内温度的升降，以保证炼钢过程的顺利进行。
合金元素添加是在炉内加入合金元素，如铬、锰、钼等，以调整钢液的成分和性能。
炉渣处理是指在炼钢过程中，及时清理和处理炉内产生的渣皮和氧化物，以保证钢液的纯净度和质量。
最后，电炉炼钢工艺的发展趋势主要包括智能化、节能环保、高效化等方向。
随着信息技术的发展，智能化炼钢系统将逐渐成为未来的发展趋势，通过实时监测和控制，提高炼钢过程的自动化程度和生产效率。
节能环保是钢铁行业的重要发展方向，电炉炼钢相比传统炼钢工艺具有较低的能耗和排放，符合现代工业的可持续发展要求。
高效化则是提高炼钢生产效率和产品质量的关键，通过工艺优化和设备更新，提高电炉炼钢的生产能力和产品品质。
总之，电炉炼钢是一种灵活、高效、环保的钢铁生产工艺，其原理和工艺控制对于生产高质量钢铁产品具有重要意义。
未来，随着智能化、节能环保、高效化等方向的不断发展，电炉炼钢工艺将迎来更加广阔的发展空间。
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脱磷反应与脱磷条件：
脱磷反应：
2［P］＋5(FeO)＋4(CaO)＝(4CaO·P2O5)＋5 ［Fe］, △H＜0
分析：反应是在渣-钢界面上进行，是放热反应。
脱磷反应的条件：
高碱度，造高碱度渣，增加渣中氧化钙； 高氧化性，造高氧化性渣，增加渣中氧化铁；
化、还原与出钢六个阶段。因主要由熔化、氧化、 还原期组成，俗称老三期。
一、补炉
1）影响炉衬寿命的“三要素”
炉衬的种类、性质和质量； 高温电弧辐射和熔渣的化学浸蚀； 吹氧操作与渣、钢等机械冲刷以及装料的冲击。
2）补炉部位
炉衬各部位的工作条件不同,损坏情况也不一 样。炉衬损坏的主要部位如下：
炉壁渣线 受到高温电弧的辐射，渣、钢的化学 侵蚀与机械冲刷，以及吹氧操作等损坏严重；
• 主熔化期
电极下降至炉底后开始回升时，主熔化期开始。 随着炉料不断的熔化，电极渐渐上升，至炉料基本 熔化，仅炉坡、渣线附近存在少量炉料，电弧开始 暴露时主熔化期结束。
主熔化期由于电弧埋入炉料中，电弧稳定、热效 率高、传热条件好，故应以最大功率供电，即采用 最高电压、最大电流供电。
主熔化期时间占整个熔化期的70％以上。
吹氧是利用元素氧化热加速炉料熔化。当固体 料发红（～900℃）开始吹氧最为合适，吹氧过 早浪费氧气，过迟延长熔化时间。
一般情况下，熔化期钢中的Si、Al、Ti、V等几 乎全部氧化，Mn、Ｐ氧化40%～50%，这与渣 的碱度和氧化性等有关；而在吹氧时Ｃ氧化 10%～30%、Fe氧化2%～3%。
3）提前造渣穿井期 Nhomakorabead极→ 炉底
主熔化期
熔末升温 期
炉底 → 电弧 暴露
电弧暴露 → 全熔
必要 条件
保护 炉顶
保护 炉底
快速 熔化
保护 炉壁
办
较低电压 较低电流
较大电压 较大电流
最高电压 最大电流
低电压、 大电流
法 炉顶布 轻废钢 石灰垫底
水冷+ 泡沫渣
典型的供电曲线
2）及时吹氧与元素氧化
熔化期吹氧助熔，初期以切割为主，当炉料 基本熔化形成熔池时，则以向钢液中吹氧为主。
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，熔化快、效率高。
电炉装料情况
三、熔化期
传统冶炼工艺的熔化期占整个冶炼时间的 50%～70%，电耗占70%～80%。因此熔化期的 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。
（1）熔化期的主要任务 将块状的固体炉料快速熔化，并加热到氧化温度；
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，减少电弧对炉顶的辐射。
供电上采用较低电压、较低电流。
• 穿井期
点弧结束至电极端部下降到炉底为穿井期。 此期虽然电弧被炉料所遮蔽，但因不断出现塌 料现象，电弧燃烧不稳定。 注意保护炉底，办法是：加料前采取外加石灰 垫底，炉中部布置大、重废钢以及合理的炉型。 供电上采取较大的二次电压、较大电流，以增 加穿井的直径与穿井的速度。
第五章 电炉炼钢冶炼工艺
第一节 电炉冶炼操作方法 第二节 冶炼工艺
第一节 电炉冶炼操作方法
操作方法一般是按造渣工艺特点来划分的，有单渣 氧化法、单渣还原法、双渣还原法与双渣氧化法，目前普 遍采用后两种。
1）双渣还原法 又称返回吹氧法，其特点是冶炼过程中有较短的氧化 期（≤10min），造氧化渣，又造还原渣，能吹氧脱碳， 去气、夹杂。但由于该种方法脱磷较难，故要求炉料应由 含低磷的返回废钢组成。 由于它采取了小脱碳量、短氧化期，不但能去除有害 元素，还可以回收返回废钢中大量的合金元素。因此，此 法适合冶炼不锈钢、高速钢等含Cr、W高的钢种。
• 熔末升温期
电弧开始暴露给炉壁至炉料全部熔化为熔末 升温期。
此阶段因炉壁暴露，尤其是炉壁热点区的暴露受 到电弧的强烈辐射。
应注意保护炉壁，即提前造好泡沫渣进行埋弧操 作，否则应采取低电压、大电流供电。
各阶段熔化与供电情况见下表。 典型的供电曲线如下图。
炉料熔化过程与操作
熔化过程 点弧期
电极位置 送电 → d极
用2%～3%石灰垫炉底或利用前炉留下的钢、 渣，实现提前造渣。这样在熔池形成的同时就有炉 渣覆盖，使电弧稳定，有利于炉料的熔化与升温， 并可减少热损失，防止吸气和金属的挥发。
由于初期渣具有一定的氧化性和较高的碱度，可 脱除一部分磷；当磷高时，可采取自动流渣、换新 渣操作，脱磷效果更好，这样为氧化期创造条件。
渣线热点区 尤其2＃热点区还受到电弧功率大、 偏弧等影响侵蚀严重，该点的损坏程度常常成为换 炉的依据；
出钢口附近 因受渣钢的冲刷也极易减薄；
炉门两侧 常受急冷急热的作用、流渣的冲刷及 操作与工具的碰撞等损坏也比较严重。
槽出钢电炉炉衬情况
EBT电炉炉衬情况
3）补炉方法
补炉方法分为人工投补和机械喷补，根据选用材料 的混合方式不同，又分为干补和湿补两种。
提前造渣，早期去磷，减少钢液吸气与挥发。 （2）熔化期的操作 合理供电，及时吹氧，提前造渣。
1）炉料熔化过程及供电
装料完毕即可通电熔化。炉料熔化过程图， 基本可分为四个阶段（期），即点弧、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。
2）双渣氧化法 又称氧化法，它的特点是冶炼过程有正常的氧化期，
能脱碳、脱磷，去气、夹杂，对炉料也无特殊要求；还 有还原期，可以冶炼高质量钢。
目前，几乎所有的钢种都可以用氧化法冶炼，以 下主要介绍氧化法冶炼工艺。
第二节 冶炼工艺
传统氧化法冶炼工艺是电炉炼钢法的基础。 其操作过程分为：补炉、装料、熔化、氧
目前，在大型电炉上多采用机械喷补，机械喷补设 备有炉门喷补机、炉内旋转补炉机，机械喷补补炉速度 快、效果好。
补炉的原则是：高温、快补、薄补。
4）补炉材料
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。
二、装料
目前，广泛采用炉顶料罐（或叫料篮、料 筐）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罐中的布料合理与否。