9月10日 炼钢工艺.pptVIP

电炉炼钢工艺 徐飞 精炼炉 内容 1 电炉炼钢工艺的发展历程 2 电炉炼钢的能量来源及热平衡 3 电炉炼钢原料及物料平衡 4 电炉冶炼工艺 1 电炉炼钢工艺的发展历程 1905年第一台5吨工业炼钢电炉建成 （德国人R.Linberg） 1936年德国制造了可炉盖旋转的炼钢电炉 1936年美国建成了当时最大的100吨炼钢电炉 1964年美国碳化物公司(W.E.Schwabe)和西北钢铁线材公司(C.G.Robinson)提出电炉超高功率概念(Ultra HighPower简称UHP)，电炉工业开始走向辉煌。开始与转炉竞争。 1990年后，电炉炼钢技术取得了重大进展。炼钢技术的 进步主要进步集中在电炉炼钢领域。 世界粗钢产量增长情况 电炉炼钢的优势 矿石经高炉/转炉流程而成粗钢的单位能耗高于700kgce/t，虽氧气转炉炼钢能耗仅为“零”，但高炉和炼焦工序能耗高。同时也是污染环境的大户。 废钢经电炉熔炼所生产的粗钢吨钢能耗仅270kgce/t，而污染的产生及其治理更远优于高炉/转炉流程。 采用废钢作原料的电炉炼钢，流程短，生产率高，全员劳动生产率高达4000 t /（人·a），几乎是高炉/转炉流程的3-4倍。 社会大量废钢的积累，废品的再循环利用。 电炉生产的发展 从我进入炼钢行业的时候，电炉冶炼周期2小时以上，电耗600-700kwh,电极消耗达到5.5kg/t,炉龄200次不到。现在电炉的冶炼周期已经缩短到40分钟以下了（最快的），电耗已实现零电耗了，炉龄达到500多次。 先进的工艺装备，好的生产条件。 人员操作水平不断提高 2 电炉炼钢的能量来源及热平衡 电能。 化学能。包括元素氧化及炉气燃烧带来的化学热、输入燃料带来的外来化学热。 物理热。铁水或预热废钢带入的。 2.1 供电 电流从电厂沿架空高压线输入变电所的配电系统；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成低压电流通向石墨电极，在电极与炉料之间产生电弧。 分常规功率供电(RP，rule)、高功率供电(HP)、超高功率供电，700KVA/t以上(Ultra High Power ,简称UHP)。 电污染、噪音。 直流供电：一根顶电极和一根底电极。 2.2 化学能 化学反应热在电炉能量输入中占了相当大的比例，达到30％； 特别是电炉使用铁水后，化学热的比例达到40%以上，这是现代电弧炉炼钢工艺的一个特点； 在变压器确定后，是电炉提高生产节奏及节能降耗的重要手段。 3 电炉炼钢的原料及耐材 传统的电弧炉炼钢是全废钢工艺以冷废钢为主，配加10－30％左右的生铁块； 现代电弧炉炼钢使用的其它原料还有：除冷生铁外，直接使用热铁水； 电弧炉炼钢的原料构成对其工艺、装备、指标等有决定性影响； 不同原料结构下的生产过程是不可比的。或者说只有原料结构相当的情况下才是可比较的 废钢 电炉炼钢废钢是基本原料，废钢原料需进行鉴别、分类管理和打包、剪切等处理。 当前电炉炼钢使用废钢原料的最大问题是金属残留元素，主要是残留的Ni，Cr，Mo，Cu等有害元素。它们在电炉炼钢过程中尚无有效方法去除，残留在钢材中造成种种危害，并在废钢循环再利用过程中不断积累。 目前采用的对策主要有：①加强废钢管理；②废钢预加工；③冶炼过程配加其他铁源，稀释残留元素的浓度。 其它金属料 冷生铁：配碳、稀释残留元素。 直接还原铁：粒状直接还原铁（DRI）和块状热压块（HBI） 铁水：配加10％的热铁水，带入的物理热约为25kwh/t-steel，化学热约40-50kwh/t-steel，铁水热装工艺。 石灰等材料的准备 造渣材料质量的优劣直接影响炼钢节奏； 带入电炉的无用东西越少越好； 根据经验：石灰应自给，质量稳定，特别是南方的潮湿； 石灰的要求：CaO90%，活性度380ml，生烧过烧率6%，块度20-70mm。 白云石及碳粉等的要求。 耐火材料 对耐材的要求：高耐火度、高荷重软化温度、良好的热稳定性、抗渣性、高耐压强度、低导热性等。 炉盖：高铝砖为主，现在整体打结。 炉壁：镁碳砖为主。 炉底：镁沙打结 4 电炉冶炼工艺 传统冶炼工艺(三段工艺) 熔化期、氧化期、还原期 现代冶炼工艺(二段工艺) 熔化期、氧化期、加炉外精炼； 或称熔氧脱磷期、脱碳升温期 操作步骤：补炉、装料（配料）、熔化期、氧化期、精炼(或还原期)、出钢 电炉炉前操作现场 电炉主控室 4.1 补炉 电炉补炉工作量是很大的，补炉的重点是： 渣线(渣的浸蚀)。 距电极近的地方(最容易跑钢的地方)，电弧的辐射。 炉门两侧。 补炉方式：补炉用大铲或喷枪。 补炉原则：快补、热补、薄补、均匀补。 电炉重点补炉区 大铲补炉 耐火材料喷吹 镁质材料。 喷枪的前部加高压水。 2－3人操作。 喷吹