第9章__电弧炉炼钢.ppt

电弧炉炼钢基础 第一节 概述 1、炼钢的重要性、目的、要求 1）熔化钢液，达到温度 2）控制成分，碳、硅、锰 3）降低硫、磷，达到要求 4）纯净钢液，清除杂质、气体 2、电弧炉炼钢的特点、应用 特点：1）成分控制容易：不用燃料，炉气容易控制。 2）热效率高 3）易于实现自动控制 4）成本高 应用：大多数应用。 第二节 三相电弧炉的构造和工作原理 一、构造： 2、炉盖： 4、电极升降机构 5、倾炉机构：机械驱动、液压驱动 7、水冷装置：电极夹持器、炉盖圈、 炉 门框、炉门。 第三节 碱性电弧炉氧化法炼钢 氧化法、不氧化法 一、炼钢工艺要点 工艺过程： 补炉、装料、熔化期、氧化期、还原期、出钢。 1、补炉：卤水+镁砂 要点：炉温高、操作快、补层薄 2、装料： 1）正确选择大中小块料比例 3）布料要求： 　　 （1）底紧上松 　　　（2）中心高 四周低 　　　（3）?W Mo等放在高温区， 　　　　但不能放在电弧作用区以免烧损 4）超装： 3、熔化期 1） 熔化期过程 　　一阶段：起弧阶段 　　二阶段：穿井阶段 　　三阶段：电极回升阶段 　　四阶段：熔化低温区阶段 2）熔化期任务： （1）熔化钢液 （2）脱部分磷 （3）防止吸气、金属挥发 （4）达到所需温度 3）提高熔化速度的措施 　　（1）吹氧助燃 　　（2）用燃料辅助加热 　　（3）炉外预热废钢 4、氧化期 　1）任务 （1）脱磷、脱碳 Fe2P+FeO+CaO—(CaO)4P2O5+Fe 　　　　　（2?）除气： 氮 氢 　　　　　（3）去除钢液中夹杂物 　2）氧化方法（1）矿石氧化法 平稳、易控制，过程长、耗电多。 　　　 （2）氧气氧化法 过程短、耗电少，不易控制。 　　　　　　 （3）矿石氧气结合氧化法 　3）操作原则 1先磷后碳 2温度：先低后高 3 造渣：先多后少 4 供料，先矿石后吹氧 5、还原期 1） 主要任务 （1） 脱氧 硫 　　　　　　 （2） 最终调整成分满足要求 　　　　　　 （3?）调整钢液温度 正常浇注 2）造渣 白渣：石灰、氟石、碳粉 电石渣：石灰、氟石、碳粉 （高温下，石灰、碳合成电石） M+FeO—MO+Fe （脱氧） CaO+FeS—CaS+FeO （脱硫） 6、出钢 二、炼钢过程的物理化学分析 Si+O2—SiO2 Si+FeO—Fe+SiO2 Mn+O2—MnO2 Mn+FeO—Fe+MnO2 熔化结束后，大部分硅锰氧化掉了。 熔化中期，炉温低，有利硅锰氧化 2、脱磷 Fe2P+FeO+CaO1、硅锰的氧化 —(CaO)4P2O5+Fe 条件：高碱度、强氧化性、粘度小的炉渣 2）炉渣的粘度 脱磷在炉渣-钢液的界面进行，粘度大，不利扩散的进行，不利脱磷。 3）渣量 渣量大有利脱磷，但消耗大量的能源 4）温度 脱磷是放热反应，温度低，有利脱磷进行，温度高，会出现“返磷现象”，所以，氧化终期及时除渣。 3、脱碳 脱碳是手段、不是目的 作用 生成CO 造成沸腾 ，均匀钢液的温度成分。 去除气体和夹杂物。 高温有利脱碳 4、脱氧 M+FeO—MO+Fe M：Si、Mn、Al 各种元素的脱氧能力 （1）沉淀脱氧： 加入脱氧剂，快， 但脱氧产物留在钢液中 （2）扩散脱氧： 在还原性炉渣中的脱氧 钢液质量好，但，慢 实际：两者结合，最后，铝沉淀脱氧 扩散脱氧原理 ： LFeO=（FeO）渣/[FeO]液 氧的分配系数 与温度有关 实现扩散脱氧的条件： 1）还原性炉气（造还原性渣） 2）高的炉温 高温时，碳氧亲和力大 3）炉渣粘度，粘度小好 5、脱硫 扩散脱硫，与扩散脱氧相似 分配系数： LFeS=（FeS）渣/[FeS]液 条件： 1）高的炉温 2）炉渣的还原性大， 碱度影响 3）足够的量 三、合金钢的冶炼要点 1、合金元素的适宜加入时间