电炉炼钢设计(物料平衡热平衡).pdfVIP

第2章物料平衡与热平衡 2.1 物料平衡与热平衡计算的意义 2.2 物料平衡与热平衡计算过程 2.3 物料平衡计算（实例） 2.4 热平衡计算（实例） 第2章 物料平衡与热平衡 1 2.1 物料平衡与热平衡计算的意义 炼钢过程的物料平衡与热平衡计算是建立在物质 与能量守恒的基础上的。 主要目的是比较整个冶炼过程中物料、能量的收 入项和支出项，为改进操作工艺制度，确定合理的 设计参数和提高冶炼技术经济指标提供定量依据。 根据需要可以研究冶炼一炉钢全过程的物料平 衡；也可以研究某种元素物料的平衡，如研究氧、 铁的平衡，从而为解决该部分问题提供依据。 炼钢是一个复杂的高温物理化学变化过程，加上 测试手段有限，目前还难以做到精确取值和计算。 第2章 物料平衡与热平衡 2 2.2 电炉炼钢物料平衡计算过程 第2章 物料平衡与热平衡 3 输入项（电炉炼钢） 生铁 废钢 焦炭 锰铁 硅铁 电极 第2章 物料平衡与热平衡 4 物料平衡计算所需基本数据 物料平衡计算前，必须确定冶炼设备和方法以及炉 衬性质。物料平衡计算的基本数据主要有： 铁水和废钢等金属料的成分； 其他原料成分，即石灰、铁矿石、白云石、耐火 材料及铁合金等原材料的化学成分范围； 所炼钢种及要求成分并根据浇铸工艺及车间实际 情况确定出钢温度范围； 同类冶炼设备的其他数据，例如渣中FeO含量、 喷溅铁损量、金属中碳氧化成CO与CO2 比例、渣 中FeO和Fe O 含量等。 2 3 第2章 物料平衡与热平衡 5 电炉冶炼过程（三段式） 熔化期： 在电弧炉炼钢工艺过程中，从通电开始到炉料全部熔清 为止称为熔化期，熔化期约占整个冶炼时间的一半左 右，耗电量要占电耗总数的2/3左右。 熔化期的主要任务是在保证炉体寿命的前提下用最少的 电耗快速的将炉料熔化及升温，并造好熔化期的炉渣， 以便稳定电弧，防止吸气和提前去磷。 熔化期操作原则：合理供电、合适吹氧、提前造渣。 第2章 物料平衡与热平衡 6 电炉冶炼过程（三段式） 氧化期： 氧化期是指炉料熔清取样分析后到扒完氧化渣这一工艺 阶段。 氧化期的任务： （1）继续脱P、脱C （2 ）去气(N、H)、去夹杂 （3 ）钢液升温 熔化期操作原则：熔化废钢与氧化期脱碳结合，提前造 渣脱磷。 电弧炉中广泛使用的氧化剂是铁矿石和氧气，单一使用 或综合使用。 第2章 物料平衡与热平衡 7 电炉冶炼过程（三段式） 还原期（精炼期）： 还原期是指氧化末期扒渣完毕到出钢阶段，还原期是转 炉炼钢所没有的。 还原期的主要任务是： （1）去除钢液中的氧 （2 ）去除钢液中的硫 （3 ）调整钢液的温度，成份到规定成分； （4 ）合金化 还原期操作：（1）扒除氧化渣后加石灰和莹石化渣 （2 ）加碳粉造白渣或电石渣，脱氧、脱硫（3 ）成份温 度合格、加合金测温度、看脱氧、出钢。 第2章 物料平衡与热平衡 8 物料平衡计算实例 现代电弧炉冶炼