电炉冶炼.doc

1.2 电弧炉炼钢的特点 电弧炉是靠电弧进行加热的，其温度可以高达2000℃以上，超过了其它炼钢炉用一般燃料燃烧加热时所能达到的最高温度。同时熔化炉料时热量大部分是在被加热的炉料包围中产生的，而且无大量高温废气带走的热损失，所以热效率比平炉、转炉炼钢法要高。还能精确的控制温度，因为炉内没有可燃烧的气体，所以可以根据工艺要求在各种不同的气氛中进行加热，也可在任何压力或真空中进行加热。 能保证冶炼含磷、硫、氧低的优质钢，能使用各种元素（包括铝、钛等容易被氧化的元素）来使钢合金化，冶炼出各种类型的优质钢和合金钢。 1.3 碱性电弧炉与酸性电弧炉 比较项目 碱性电弧炉 酸性电弧炉 炉衬材料 炉底 碱性耐火材料 镁砂沥青或镁砂焦油打结 酸性耐火材料 石英砂石泥打结加硅砖 炉墙 沥青镁砂砖及沥青白云石砖 石英砂白泥掺加水玻璃打结 炉盖 硅砖 高铝砖 粘土砖 出钢槽 高温水泥或沥青镁砖 造渣材料 石灰、萤石 石英砂 脱磷硫效果 很好 无 适用范围 电炉车间冶炼优质合金钢 铸钢车间 1.4 传统碱性电弧炉炼钢过程介绍 碱性电弧炉炼钢的工艺方法，一般分为：氧化法、不氧化法（又称装入法）及返回吹氧法。 氧化法冶炼操作由扒补炉、装料、熔化期、氧化期、还原期、出钢等6个阶段组成。其特点是在氧化期，用加矿石或吹氧进行脱磷和脱碳，使熔池沸腾，以降低钢中气体和杂质，再经过脱氧还原和调整钢液的化学成分及温度，然后出钢。用这种方法冶炼，可以得到含磷量及气体、夹杂物含量都很低的钢，还可以利用廉价废钢为原料，因此一般钢种大多采用氧化法冶炼。其缺点是如果炉料中有合金返回料，则其中的某些合金元素会被氧化而损失于炉渣中。 不氧化法在冶炼过程中没有氧化期，能充分回收原料中的合金元素。因此，可在炉料中配入大量的合金钢切头、切尾、废锭、注余钢、切屑和汤道钢等，减少铁合金的消耗，降低钢的成本。炉料熔清后，经过还原调整钢液成分和温度后即可出钢。冶炼时间较短，低合金钢、不锈钢、高速工具钢等均可以用此法冶炼。其缺点是不能去磷、去夹杂物和除气，因此对炉料要求高，须配入清洁无锈、含磷低的钢铁料，并在冶炼过程中要求采取各种措施防止吸气。同时钢液的化学成分基本上取决于配料的成分，这就要求炉料配料的化学成分和称量力求准确，致使这种冶炼方法用的比较少。 返回吹氧法是在炉料中配入大量的合金钢返回料。依据碳和氧的亲和力在一定的温度条件下比某些合金元素和氧的亲和力大的理论，当钢液升到一定温度以后，向钢液进行吹氧，强化冶炼过程，达到在脱碳、去气、去夹杂物的同时，又回收大量合金元素的目的。这样，既降低成本，又提高质量。返回吹氧法常用于不锈钢、高速工具钢等高合金钢的冶炼。因为这些高合金钢如果用氧化法冶炼，由于合金元素的烧损，在还原期要加入大量铁合金，特别是要加入低碳的铁合金，这样不仅使成本提高，而且使还原期操作极为困难。返回吹氧法冶炼将在冶炼高速工具钢及不锈钢中专门介绍。 以下是氧化法冶炼的工艺流程： ①补炉： 是指当上炉出钢完后，需要迅速将炉体损坏的部位进行修补，以保证下一炉钢的正常冶炼。新炉子在冶炼前几炉一般不需要补炉。 ②装料： 是指将固体炉料（按冶炼钢种要求配入的废钢铁料及少量石灰）装入炉膛内。目前多数电炉采用炉盖上升，炉体开出，或者炉盖升起旋开，用吊车吊起料罐将炉料一次加入炉膛内，称顶装料。小于3t的电炉多数是用手工从炉门装料。 ③熔化期： 从通电开始到炉料全部熔清的阶段称为熔化期。其主要任务是迅速熔化全部炉料，并且要求去除部分的磷。为了加速炉料的熔化和节省用电量，在熔化期一般采用吹氧助熔。此外，如发现电极损坏或长度不够，应在熔化期接好电极，同时堵好出钢口，调换渣包，整理好冶炼操作时所需要的一切工具及做好各项准备工作。 ④氧化期： 当炉料全部熔清后取样进入氧化期。这阶段的任务为： 1）最大限度的降低钢液中的磷含量； 2）去除钢中气体（氮、氢）及夹杂物； 3）将钢液温度加热到稍高于出钢温度。 为完成上述任务，必须向炉内加入石灰、矿石，进行吹氧、流渣等项操作。当氧化期结束时，要将炉渣扒掉。 ⑤还原期： 停电扒除氧化渣后，用石灰、萤石造新渣，开始进入还原期。主要任务是： 1）去除钢中的硫含量； 2）脱氧； 3）调整钢液化学成分及温度。 还原期操作时要分批向炉渣面均匀加入碳粉、硅铁粉，设法使炉渣颜色变白并保持白渣，并向熔池中加入锰铁、硅铁以及冶炼钢种所需要的铁合金。为了最终脱氧，还要向钢液内插铝块。 ⑥出钢： 是指将经过冶炼符合要求的钢液，从出钢口处倾入盛钢桶，然后进行浇铸。出钢时要求炉渣覆盖在钢液面上，随钢流一起倾入盛钢桶。 温度的高低主要是通过变压器输入功