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电炉炼钢简介 大纲 不锈钢冶炼制程 电炉的原理 不锈钢冶炼中的电炉流程 电炉中的物料平衡和热量平衡 不锈钢冶炼制程 由于不锈钢中比较底的碳含量和含有大量比铁还容易氧化的元素铬（Cr），而在一般热力学平衡条件下，Cr 优先于C氧化而溶于渣中，使得降低高Cr铁水的碳含量十分困难，所以不锈钢和碳素钢或低合金钢的冶炼有显著差别。 不锈钢的冶炼方法发展： 第一阶段：（本世纪初至四十年代）洁净冶炼法。 第二阶段：（四十年代至六十年代）以吹氧炼钢法炼制，又称返回冶炼法 第三阶段：（六十年代以后）炉外精炼法炼制不锈钢。 不同工艺中EAF的区别 LZ主要以EAF →AOD法炼钢，当生产极底C+N钢种时采用EAF →AOD→ VOD法 　 EAF后制程AOD具高脱碳能力，因此三段式炼钢之配料模式可采较低废不锈钢比例，降低物料成本。 EAF出钢C%一般是1.0%~2.5%. EAF → VOD法炼钢 (如转炉维修) 　需分担后制程VOD脱碳效率及处理时间，故二段式炼钢之配料模式采高废不锈钢比例。EAF出钢C%一般是0.4%~0.6%. 电炉的原理 原理:利用超高功率UHP（Ultra High Power）产生电流使空气电离，产生的电弧打在加入的废钢及合金铁等原物料上进行熔解。电弧的温度高达4000 ℃ ~6000 ℃. 联众电弧炉为交流出钢槽出钢，主要的目的是熔化废钢和钢液升温． 电炉熔炼原理示意图 特点: 电弧的长度与电压几乎成正比。在相同的电压下，电流越大，电弧就越短。电弧越长，炉体的熔损就越大。 在引入UHP操作时期，基本上采用低电压、大电流的操作。 氧-燃助熔： 解决了“冷点”问题，炉内温度分布不均。 方法：氧气-燃料烧嘴，插入炉内冷点处，进行助熔。 炉料熔化的四个过程 1.起弧阶段(电流不稳定，辐射强，供电采用 低电压、小电流) 2.穿井阶段(电弧不稳定，供电采用高电压、大电流) 3.电极下降阶段(电弧稳定、热效率高，供电采用最高电压、最大电流) 4.熔化末了阶段(辐射强，供电采用低电压、大电流，) 电炉的原料 废碳钢检验标准 碳钢废钢分类检验标准 一、成分： Sn0.05%，Cu0.25%，P0.025，S0.03% 备注：一般废钢以目视检验，遇有疑问之废钢可取样本做成份分析，分析结果以上述之成份为参考标准。 二、尺寸规格： 单体重：国内外：≦700Kg 20mm≦单边尺寸≦1500mm 杂质元素P、 Pb、Sn、Zn P 磷在钢中的危害： 降低钢的韧性，冷加工时产生“冷脆”现象 易在钢中偏析 在钢液中，磷以元素磷的形式也能以磷化铁 (Fe3P和Fe2P)的形式存在; 要尽量降底钢中的磷含量，一般优质钢要求P0.030％。 目前，联众炼钢中无脱磷工艺，要降底钢液中磷含量,主要是原料管制，使用磷含量低的原料冶炼; 不锈钢中含有较高的铬，在炼钢条件下，铬与氧的结合力大于磷与氧的结合力，这可以从氧势图上得知；因此，在冶炼不锈钢时，如果也加入生石灰并进行吹氧精练时，铬优先于磷与氧反应生成氧化铬而进入炉渣，当铬反应完全后，磷才氧化生成五氧化二磷进入渣。所以不锈钢的脱磷不能用碳钢脱磷的方法。 氧势图 杂质元素Pb、Sn、Zn 电弧炉中废钢的冶炼工艺是具有代表性的再循环工艺， Sn、Zn应用范围广，难以确定混入来源，又没有有效的分离技术，循环积累的废钢质量可能恶化，所以电炉吃料必须解决废钢质量上的问题。 杂质元素Pb、Sn、Zn的危害： 　１.易在钢中偏析，影响材料的力学性能； 　 EAF流程 配料、装料 配料原则：计算机依钢种的不同、各物料的化学成份、单价等等，计算出最具经济效益的配料方式。注意减少Pb、Sn、Zn、 P的混入，冶炼中不能去除； P含量不能过高。 装料经验：下致密、上疏松、中间高、四周低、穿井快、不搭桥、炉门口无大料 下部：小块料（保护链板或蛤合板，减缓对炉底的冲击，及早形成熔池） 中部：大块料和难熔料，并填充小块料，无大空隙（利于导电、消除料桥，防止塌料折断电极） 上部：小块轻薄料（利于起弧、稳定电流） 边缘：中心小块料 合金铁：钨、钼等难氧化合金装在电极附近，不能电极下面；铬铁、镍铁、锰铁等应远离高温区，减少挥发损失。 合理装料的意义：影响炉衬寿命、冶炼时间、电耗、电极消耗以及合金元素的烧损。 部分钢种出钢成分范围： 物料平衡和热量平衡 物料平衡 　物料平衡是热量平衡计算的必要条件，是把握电弧炉炼钢厂物料动向的基础．根据物料与排出物料间量的平衡必须成立． 电弧炉－炉外精炼工艺的装入原料示例 电弧炉投入／排出物质示意图 能量平衡 电弧炉的能量平衡是以能量守恒定律为基础，由物料平衡、冶金反应、设备（冷却水）的热损失进行计算的。