电炉废钢配料讲课资料
电炉炼钢冶炼工艺培训教材-PPT文档资料
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。
5.2.2 装料
目前，广泛采用炉顶料罐（或叫料篮、料 筐）装料（图5-3），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。 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。
图4-3 电炉装料情况
5.2.3 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；
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。
5.2.1 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（图4-1、图4-2） 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； 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。
1）炉料熔化过程及供电
装料完毕即可通电熔化。
炉料熔化过程见图5-4，基本可分为四个阶段 （期），即点弧、穿井、主熔化及熔末升温。
电弧炉炼钢—课件
第2章 电弧炉设备
2.电弧炉电气设备
电弧炉使用的是三相交流电。 通常电流沿架空高压线输入变 电所的配电装置，再沿高压电 缆经配电装置输入电炉变压器。 电炉变压器将高压电转化为低 压电流通向电极，在电极和炉 料之间产生电弧。由高压电缆 至电极的电路成为电弧炉的主 电路。电弧炉冶炼所需的电能 就是通过主电路输入炉内的。 电弧炉的主电路如图右所示。 主电路由隔离开关、高压断路 器、电抗器、电炉变压器及低 压短网等几部分组成。
第2章 电弧炉设备
2.电弧炉电气设备
2.2.3送电操作
送电操作包括： （1）首先启动电炉变压器冷却系统（即开启冷却油泵和通风机）； （2）接通低压控制电流及可控硅系统电流（或启动电机放大机）； （3）打铃通知炉前操作人员； （4）高压装置送电，先合上隔离开关，后合上高压断路器，注意 断路器指示灯需由绿灯变为红灯； （5）将转换开关在“自动”位置，观察仪表是否正常。
第2章 电弧炉设备
1.电弧炉机械设备
1.3.2电极升降装置：齿条传动、钢丝绳传动、液压传动 1.3.3倾动机构：液压倾动 1.3.4炉顶装料系统：炉体开出式和炉盖旋转式 1.3.5炉盖提开及旋转 1.3.6炉料罐：简式料槽、链条底板式料罐、上合式料罐 1.3.7水冷装置：电极夹持器、炉盖、炉门框、炉体，出水 ≤45℃ 1.3.8除尘装置：炉内除尘和炉外除尘。 屋顶排烟罩 整体式封闭罩 1.3.9炉顶加料装置 侧吸罩和炉盖罩 1.3.10电动送样装置 除尘器一般选则滤袋 除尘器加脉冲装置 1.3.11碳氧枪 1.3.12出钢车
5.4.1钢种：见《钢号手册》 5.4.2常用钢种 ① 铸钢：ZG230-450, ZG270-500, ZG20SiMn, ZG35CrMo, ZG06Cr13Ni4Mo，ZG0Cr18Ni9Ti。 ② 碳素及优质合金结构钢：Q195，Q235，35，45 ③ 合金钢：35CrMo，42CrMo，17Cr2Ni2Mo，16Mn，J20 CrNi2Mo，1Cr18Ni9Ti，5CrMnMo，5CrNiMo ④ 辊类用钢：70Cr3(Ni)Mo，9Cr2Mo，H13（4Cr5MoV1Si） Cr5，Cr3
7.电炉炼钢 冶金工业概论精要教学课件
• 熔化过程：起弧－穿井－电极回升－熔清
• 缩短熔化期的措施
– 吹氧助熔 – 氧燃烧嘴喷入燃料 – 提高变压器输出功率 – 炉外废钢预热
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11
氧化期
• 主要任务：
– 脱P – 脱C – 排除气体夹杂 – 均匀钢水温度和成分
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• (1)脱磷。熔化期可去除部分磷，但脱磷任 务主要是在氧化期完成的。为此，氧化期 需向炉内加入矿石、氧化铁皮和石灰，使 炉渣具有高氧化铁、高碱度，以满足脱磷 所要求的基本条件。
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脱磷
碱性渣脱P反应：
2[P]+5[O]+3（CaO）=
（3CaO.P2O5）
脱P条件：
高碱度、高 氧化性、低温和 大渣量。
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• (2)脱碳 • 炼钢过程中的脱碳反应是进行氧化精炼的重要
手段。通过脱碳反应，不仅能把钢水中的C降到 所炼钢种要求的规格之内，更重要的是通过脱碳 反应生成的CO气泡从钢水中排出过程引起整个熔 池“沸腾”，形成强烈搅动，使熔池内各种反应 加快。同时，气泡的上升过程又促进钢中气体和 非金属夹杂物的上浮和排除，达到纯洁钢水的目 的。
以一般废钢为原料，冶炼过程中用矿石或氧气来氧化杂 质，同时通过氧化沸腾过程去除钢水中大部分气体。它是 电炉冶炼的基本方法，在我国应用较为广泛。
• 原材料准备
• 补炉
• 装料(原则：快速装料，合理布料)
• 熔化期
• 氧化期
• 还原期
• 出钢
9
熔化期
时间：占一半以上 电耗：占60－70％
• 主要任务：
•
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。
电弧炉炼钢讲义
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。
《感应电炉炼钢》课件
# 感应电炉炼钢 ## 概述 - 什么是感应电炉炼钢？ - 工作原理简介 感应电炉炼钢是一种高效、节能、环保的钢铁制造工艺，利用电磁感应原理将熔炼缺点
1 优点
- 加热速度快 - 热效率高 - 热能连续可调 - 操作简便
2 缺点
- 设备成本高 - 一次只能生产少量钢材
结论
高效、节能、环保
感应电炉炼钢是一种高效、节能、环保的钢铁 制造工艺
重要作用
在现代工业发展中发挥了重要作用
感应电炉炼钢的工艺流程
1
准备工作
准备熔炼原料、打开电炉冷却水、
加热熔炼
2
给炉内加入保护气体
给炉内加入熔炼原料，利用电磁感
应加热
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出钢
将熔融钢液倒入铸模中
冷却处理
4
钢坯进行冷却处理，等待后续加工
感应电炉炼钢的应用
高质量钢材
适用于生产高质量钢材
广泛应用
应用于机械、汽车、制造业等领域
智能化制造
推动了钢铁行业的智能化制造
感应电炉的配料计算课件
X炉料
X铁水 1 A
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根据生产条件，确定回炉料配比为30%。 设炉料总重为100%，其中生铁为x%， 则废钢为（100-30-x）=（70-x）（%）。 可根据各种炉料的含碳量，列出下式： 4.19x+0.15(70-x)+3.18×30=3.37×100 4.19x+10.5-0.15x+95.4=337 4.04x=231.1 x = 57.2（%）生铁， 而废钢为70-57.2=12.8（%）。
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校核
炉料 配比 C(%)
Si(%)
Mn(%)
S(%)
名称 (%) 成分 数量 成分 数量 成分 数量 成分 数量
Q10 66.5 4.15 2.76 1.03 0.68 0.35 0.23 0.03 0.02
回炉料 30.0 3.75 1.13 2.34 0.70 0.45 0.14 0.02 0.006
需加Si-Fe：0.4kg（不计烧损）
8
2）QT700-2（原铁液）（酸性炉）
类别
C
Si Mn
P
S
设计成分（%） 3.7 1.3 0.4 ≤0.06 ≤0.05
元素增减率A（%）
考虑元素增减后的 炉料成分（%）
-5 3.89
-7 1.40
-20 0
0
0.50 ≤0.06 ≤0.05
X 炉料
X 铁水 1 A
<0.08 <1.5 <1.5 9~12 18~21 2~3
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（2）确定元素烧损率
设定碱性快速炉的元素烧损率为: C Si Mn Ni Cr Mo
-5% -25% -20% 0 -3% -2%
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电炉炼钢-PPT课件
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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
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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
2
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
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电炉炼钢是从废钢开始的
———授课资料
◆ 废钢质量的基本要求
（1） 少锈。危害：↓回收率，↑钢中含氢量。
（2） 泥沙、橡胶等非金属夹杂少。危害：↓回收率，↓导电性能，
↑钢中硫含量，↑石灰量和炉衬浸蚀，↑去磷难度。
（3） 禁止密封容器和爆炸物。
（4） 有色金属少。铅：比重大，沉炉底，导致穿炉事故；铜、锡、
砷：引起钢热脆，热轧中产生裂纹；锌：易挥发，氧化物侵蚀
炉盖。
（5） 硫、磷等有害元素少，各不大于0.080%。硫：热脆，磷：冷
脆。
（6） 分类供应,不许有成套的机器、设备和结构件。
◆ 炼钢过程中为什么不能去铜？
钢中铜含量要求≤0.30%。元素与氧结合力从大至小排列顺序
为：Ca—Al—Si—Mn—C—P—Fe—Cu—Ni—Sn，铜与氧的结合力比
铁小，因此炼钢过程中不能通过氧化铜而去铜，铜必须在原材料中控
制。
◆ 主要废钢种类及优缺点
废钢种类 优点 缺点
大型废钢 回收率高，杂物少， 难熔，体积大
2
堆比重大。 有害元素多。
轻中型废钢 熔化快，资源丰富。 堆比重小。
破碎料 堆比重大， 熔化快。 价格高，部分杂物多，有
害元素多，回收不稳。
包料 堆比重大，价格低。 回收率低，
难于控制。
海绵铁 堆比重大，回收率高， 有害元素少。 脉石量大（主要是
SiO
2
），易粘结成块，价
格高。
双屑、钢屑 价格低 杂物多，回收率低，难于
控制，有害元素多。
磁选渣钢 堆比重大 回收率低，
转炉渣钢 回收利用，有害元素少 影响导电性能
◆ 石灰的使用
（1） 作用：造渣去磷，保护炉衬及稳定电弧。
（2） 质量要求：按国标二级石灰供应，要求CaO≥85%，SiO2≤
3.5%，P≤0.030%，S≤0.150%。粒度：20∽100mm，必
须使用新焙烧的石灰，不允许使用石灰粉末。
（3） 用量：占料重3∽4%，一般取下限；有铸造铁水或一炉两包
高炉铁水或天气潮湿或生铁质量偏离要求离谱，取上限。
（4） 装料顺序：A 篮底1抓中型小料，再倒入石灰，目的是防止
石灰从篮底缝隙漏出； B 补炉底或留钢量偏小，放第二篮；
C 正常留钢可放第一篮或第二篮，但严禁把石灰装入第三篮
料或最后一篮料。
◆ 轻烧白云石的要求
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（1） 作用：保护炉衬，使炉渣具有一定的粘度，利于造泡沫渣。
（2） 用量：200公斤/炉。
（3） 装料顺序：同石灰一起装入篮底。
◆ 为什么要配入一定的碳量？
（1） 配碳原材料：合格生铁、铁水、焦炭。
（2） 配碳量：生铁占料重25∽35%，或相当的配碳量（100公斤
焦炭相当2吨生铁的碳量）。
（3） 原因：A 降低熔池熔点，便于早形成熔池；B 脱碳反应是放
热反应，可代替部分电耗；C 碳氧反应沸腾熔池，去气、去
夹杂，均匀熔池，造泡沫渣埋弧冶炼降电耗。
装料顺序：生铁装入第一或第二篮料中上部，焦炭适于装入第二
篮料底或留钢量多（10吨以上）放在石灰上部。严禁把生铁或焦炭
装入第三篮料或最后一篮料。铁水于第一篮料穿井后加入炉内。
二零零零年四月十日