电弧炉基本操作规程

电弧炉基本操作规程

碱性电弧炉氧化法冶炼工艺

（一）配料

1 炉料比例

注：炉料按大、中、小搭配，一般为：大料20%、中小料各40%

2配碳

炉料的平均含量应满足氧化期中脱碳要求，便于钢水中气体和夹杂物的排除。

注：新修的炉衬易使钢水吸收气体，因此氧化脱碳量应适当增加。

3.炉料及其他化学成分的要求

4.补炉材料

镁砂粒度:0.8mm;镁砂粉:20/40目;卤水比重:>1.3

5.铁合金

硅铁块:50-100mm:锰铁块:30-80mm

6.渣料

(二)补炉和装料

1.要加强炉体维护,出钢前准备好扒、补炉工具和补炉用的材料(补炉镁砂粒度:0.3mm,卤水调和合适.)出钢后立即撬去假门坎,迅速扒除炉底渣线的残钢残渣。

2.扒完渣后,检查炉子情况,高温下快速补好炉门两侧、出钢口及渣线,要保证出钢口处坡度和熔池形状。补炉原则:高温、薄层、快补。

3.炉壁损坏严重时，可用镁砂、镁粉、卤水混成团状补之。

4.炉底太浅（上涨）则应在装料前加入小快矿石和萤石侵蚀炉底。

5.装料前应先检查炉体、炉盖、冷却系统、电器设备和机械装置是否正常，如有故障应先排除后装料。

6.为保护炉底，减轻炉底在加料时受炉料的冲击并提前造渣脱磷，在炉底和炉坡处先铺占炉料重2%左右的石灰（当装含磷较高炉料时，可适当加些矿石），然后再装料。

7.装料要合理分布，确保密实不搭桥，顺序是：小→大→中→小，较大料应装于高温区，装炉的铁合金则应避开电弧区，以减少烧损，生铁不要装在炉门两侧，增碳用的电极碎块或焦碳粉应装在炉底石灰之上。

8.为避免开始送电时，电弧不稳，电流冲击过大，可在电极下放焦碳数块以稳定电弧。

（三）熔化期

1.按照合理的供电制度，使用大功率融化炉料，缩短熔炼时间，并且通电后，紧闭炉门，清理出钢槽，严堵出钢口。时刻注意穿井、塌料等现象。

2.溶池形成以后，分批加入石灰、萤石，造流动性良好的流动渣，以利早期去磷，保护钢液，稳定电弧，渣量为装料量的2－3％。

3.炉料溶至70％时，将炉门和炉坡上的炉料及时推入熔池，熔至80％时，

可以吹氧助熔，吹氧压力为5-10kg/cm2，切割未熔化的炉料及粘在炉壁及渣线上的炉料。

4.为早期去磷，在熔化末期分批加入小批矿石，其总量根据含磷情况为装料量的1-2％。

5.炉料熔清后，充分搅拌钢水熔池，此时刻取参考试样Ⅰ分析五大元素，取样应在熔池中心处舀取钢水，。磷高时可带电放渣，出渣后随即加入石灰和萤石造新渣。

6.根据参考试样Ⅰ，C不能满足脱碳要求时，在开始氧化前必须进行增碳。增碳材料有电极碎、焦炭、无烟煤、

（四）、氧化期

氧化期任务，脱磷、去除钢水中的气体和夹杂物，把含碳量降低到规格范围内，和提高钢水温度。

1.脱磷的有利条件是高碱度、氧化性强和流动性良好的炉渣，较大的渣量和合适的温度。视渣况和磷含量，可部分或全部扒除熔化渣，并补造相应的新渣。

2.新渣形式，脱磷量合格，温度大于1500o C（热电偶），方可进行脱碳操作，吹氧管与水平线大约成30O角，插入溶池深度50－150mm，吹氧压力一般为5－10kg/cm2,可随炉中钢水沸腾强弱（火焰大小）来调结供氧压力。吹氧时要移动吹氧管，以利整个溶池顺利沸腾。

3.矿石脱碳，加矿石分批进行，加矿石速度要保证激烈沸腾不跑钢，加矿石过程可以加入部分石灰，此期间炉渣应呈泡沫状自动流出，矿石用量应根据氧化脱碳量确定，为了使每吨钢水脱碳0.01％需要加入矿石1－1.5kg,一般速度为0.015kg/min。

4.氧化过程如出现镁砂渣，破坏了钢渣的流动性，不利钢水净化应及时更换。

5.氧化脱碳后沸腾减弱，放出部分渣子清洁沸腾，同时取样Ⅱ分析C、Si、Mn、S，当碳含量到达终点碳含量时，可加入一批锰铁，将炉中锰含量调至0.2％以上，降低钢水部分的氧化性。净沸腾时间为5－10分钟，炉池一半以上的面积呈现均匀而平缓的沸腾，作用在于减少钢水中残留的FeO量。

6.氧化完毕，如水冷系统漏水，则应重新氧化，脱碳量≥0.25％。

7.为使氧化完毕时钢水含碳量达到要求，保证冶炼过程正常进行，在吹氧脱碳过程中要及时判断终点碳含量。判断方法有：观察火焰，看钢水火花，磨砂轮看碳，看断面。

8.具备下列条件可扒出氧化渣：

a.P≤0.015％

b.C≤规定下限0.02－0.10％

c.温度高于出钢温度30－40℃（热电偶）

d.渣面平静，满足净沸腾要求

9.试样Ⅱ结果汇报后，迅速拔出氧化渣，操作要快，扒渣要彻底。

10 .扒渣后碳低，可用干燥增碳剂竟面增碳，要求碳钢终点碳数值如下表（仅供参考）

（五）还原期

1.还原期任务：脱氧、脱硫，调整成分和钢水温度。

扒除氧化渣后，迅速按元素含量的规格，先后加入锰铁、硅铁、插铝（1kg/t）予脱氧，同时造稀薄渣（挡渣）覆盖住钢水表面，减少钢水吸气和降温，渣量为钢水量的2-3%，渣料的组成比例为：石灰：萤石：废耐火砖快=3：1：1，快度：石灰20-50mm，且用最大功率送电。

2.调整炉渣，还原渣有两种：白渣（适于C≤0.35%钢种）、电石渣（适于C ≥0.35%钢种）。白渣的造渣方法：薄渣形成后，加部分石灰，然后分批加入混合剂（Si-Fe粉或Si-Ga粉为炉料1.0％、碳粉为炉料的0.3％），首批加入混合剂总量的80%强制还原，渣转色后分批加入少量还原剂，以保持炉内还原气氛。电石渣的造渣方法：C粉6－8kg/t,石灰酌情配入，分两批加入，渣料入炉后，紧闭炉门加大电流还原15－20分钟，渣子变白继续用Si-Fe粉还原至出钢，出钢时要打开炉门让空气大量进入，变成白渣方可出钢。

3.还原期碳量不足时可用无锈低磷、硫生铁增碳，增碳量不得＞0.03％。

4.取分析试样Ⅲ时，要强力搅拌两个扒子以上，保证成分，温度均匀，另外每当闭炉前要加入少量还原剂，以维持炉内还原气氛。

5．脱硫，控制钢水较高温度，适当高的炉渣碱度，渣量保持在2.5％－3.5％，

渣的流动性好，勤搅拌。

6.调整化学成分，根据试样Ⅲ的分析结果，调整化学成分，含硅量的调整必须在良好的白渣下进行，钢水温度达到或接近出钢温度，调整含硅量应在7－10分钟出钢。

7.出钢温度：钢水必须达到出钢温度才可以进行插铝和出钢，出钢温度由开浇温度和钢水量来决定，碳钢的开浇温度和相应的出钢温度如下：

注：温度为热电偶温度，钢水量3吨，结膜时间用ф100×50取样勺测量，出钢温度还应该考虑铸件的大小，和浇注箱数（此表仅供参考）

8.终脱氧，当钢水经过充分脱氧，圆杯试取样收缩良好，并且钢水温度达到出钢温度，化学成分合格，可以出钢，方可插铝终脱氧，铝量为0.5kg/t。

（六）出钢

1、出钢槽必须干燥、清扫干净，开好出钢口。

2、炉渣和钢水混出，大流量，钢包内随包烘烤Si-Ca块2kg/t，这种方法脱硫率为30-50％。

3、钢水对准钢包中心，避免冲刷包壁和塞杆。

（七）浇注

1、浇注时钢包的注口要对正铸型的浇口杯。

2、浇注开始时钢水流量要小一些，而后逐渐开大（钢水流量视铸件大小而定），钢水上升到冒口时要缓一下流，再继续浇到冒口需要的高度，浇注过程中不允许断流。

3、如发生炮火现象时，一方面采取措施堵住，一方面要细流慢注。

4、遇到钢水温度较高时，可少停一会儿（时间不能过长否则容易造成粘塞偷打不开注口的现象）或采取细流慢注。

5、浇注时如发生关不严注口，钢水滴漏的处理方法：如果轻微滴漏时，可用大勺接住钢水，以免掉到铸型中影响铸件质量，如果严重滴漏时，应在铸型外

面缓留。

6、浇注完应立即在冒口上加覆盖剂，取下浇口杯（但冒口高于浇口杯时不能立即取下浇口杯，待冷却一段时间后再取）撬掉溢出冒口的钢水。

四、返回吹氧法冶炼工艺

（一）、配料

1、炉料为本钢种返回料，低磷碳素废钢和该钢种所需的不被烧损的铁合金（镍、钼、铜）组成。

2、本钢种返回料的配入量大约比例为50-60％，控制在熔清时

C:0.35-0.45％，Cr8.0-12.0％,其它合金以中线配入。

3、含磷量，包括炉料中含磷量和还原期补加合金所带入的含磷量，即总磷量≤0.035％。

4、渣料、补炉料、还原剂、脱氧剂、铁合金及氩气一切具备齐全，并且干燥（需烘烤一定要烘烤）块状物要有一定块度（参考氧化法冶炼的配料）。

（二）补炉和装料

1、用此法炼的钢含合金元素多而且成分价值高、冶炼温度高，故必须在炉体情况良好的状态下冶炼，应尽量避免不补或少修薄补。中修五炉、新换炉盖及新砌出钢槽不准冶炼。新包不准装此钢。因此要求前一炉冶炼低磷钢（成品钢的磷≤0.002％），保护好炉衬托，防止由于冶炼过程中不除磷对钢水增磷。

2、补炉（参考氧化法冶炼）

3、应仔细检查电器、机械及冷却系统，调整好电机长度，对氧化过细及易掉落的电机头一定要打掉，防止冶炼过程中掉入熔池使钢水增碳，冶炼工具齐全，保证冶炼过程正常。

4、装料时先在炉底炉坡处加入炉料量1.5％的石灰、相应的增碳电极块（或碳粉），镍板、钼铁等合金避开电弧区放入炉底，钼铁也可以在熔化后期加入炉内。

5、按合理的布料原则装料（参考氧化法冶炼）

（三）熔化期

1、用允许的最大功率供电。

2、推料助熔，熔化后期加入适量的石灰造渣，并换较低的电压供电，炉料熔

化90％以上可以吹氧助熔（如吹氧助熔过早Cr元素损耗大），吹氧压力

5-8kg/cm2，助熔后加3kg/t硅钙粉还原初期渣。

3、炉料熔清后，充分搅拌钢水，取钢样（1），分析C、P、Cr、Ni、Mo、Cu 吹氧前要求渣量为炉料量2％左右，如果渣量过大，可扒除部分渣，以保证吹氧脱碳在薄渣下进行。

（四）氧化期

1、吹氧脱碳条件：

（1）去碳量合格，约≤0.35%

（2）Cr:10.0-12.0%，温度≥1600℃；Cr：≤10.0%温度≥1580℃（热电偶）（3）Si≥0.70%,较高碱度（CaO:SiO2=2:3）,尽量低的FeO≤1.0%.

（4）渣料为装料量的2%左右，流动性良好的薄渣。

2、吹氧前按0.70%补加硅铁以利升温，达到去碳保铬的目的且提高炉渣流动性。

3、开始吹氧不必停电，吹氧管插在三电极之间，深度100-150㎜，吹氧压力12-15 kg/cm2 ，耗氧量24-30m3/t, 当碳焰经炉门及电极孔大量喷出时，立即停止吹氧，抬起电极。吹氧过程中分批加入Si-Ca粉，吹氧要连续进行不得中断。

4、待碳焰收缩，根据吹氧时间、氧气消耗量及碳焰的收缩情况等判断重终点碳在1.05-0.08%（不宜追求过低的终点碳因为终点碳越低，铬的烧损越大）立即停止吹氧，迅速取样（2）分析C、Cr、P。

（五）还原期

1、驱走氧化样后，立即插铝1.5 kg/t ，加Si-Ca块3-4kg/t进行预脱氧，按规格中下限加入金属锰和烤红的铬铁。所加铁合金不得露在钢水面，一次加不完可留一少部分下次再加，加合金要快，以利于降低炉膛温度和加速合金熔化。

2、合金加入后立即用耙子推动熔池内合金，随之一次加入为炉料量

1.0%Si-Ca粉和Si-Fe粉混合还原剂。钢渣转色、合金全部熔清，强力搅拌后取样（3）进行全分析。扒渣80-90%（不准裸露钢水），补造炉料量3-3.5%新渣（石灰：萤石=3.5：1）。扒渣时抬高电极停电，渣料加完后复电。

3.渣子形成，用炉料量1.0%的混合剂（Si-Fe粉、铝粉、Si-Ca粉）分三至四批继续还原（相当于5分钟一批），首批应集中混合剂的70%加入；其余几批可酌情加入，并配入石灰提高渣子的碱度.在加每批还原剂前应先搅拌钢水。

4.根据试样（Ⅲ）的分析结果调整钢水的成分至中限，并调匀炉渣，控制好钢水温度。渣子变白。充分搅动取试样（Ⅳ）进行全分析，取样后继续加强还原

工作，保持白渣出钢。

5.出钢温度及浇注温度（热电偶）（此表仅供参考）

6、出钢，钢水温度符合出钢温度要求，并浇注原杯试样，检查钢水脱氧情况，当试样收缩良好，即可停电，插铝（0.8kg/t）出钢。大口出钢，钢渣混流。