《CH5 电炉炼钢》.pdf

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。 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。 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。 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 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。 炉体倾动装置 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。 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。 水冷炉盖 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。 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 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。 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。 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。 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