第八章 电炉炼钢课件.ppt

第八章电炉炼钢8.1概述8.2电弧炉炼钢设备8.3碱性电弧炉氧化法冶炼工艺8.4电弧炉炼钢的新技术及发展趋势第八章电炉炼钢第八章电炉炼钢第八章电炉炼钢8.1概述常用冶金电炉有：电弧炉、感应炉、电渣炉等，目前世界上95%以上的电炉钢是电弧炉尤其是碱性电弧炉冶炼的。电炉炼钢：主要指电弧炉炼钢(指碱性电弧炉炼钢)。电弧炉炼钢原理：主要是利用电极与炉料间放电产生电弧发出的热量来炼钢。分类：氧化法、不氧化法和返回吹氧法。第八章电炉炼钢⑴氧化法：冶炼过程中向钢液吹氧有氧化期，是常用的生产方法。⑵不氧化法：不氧化法是指用部分返回废钢作炉料，在冶炼过程中没有氧化期，主要过程是炉料熔清后经过还原、调整成分和温度后即可出钢。⑶返回吹氧法：返回吹氧法以返回废钢作原料。为了提高钢的质量，需吹氧降碳，强化沸腾，加速升温、去气和去夹杂。第八章电炉炼钢电弧炉炼钢的优点：⑴热效率比较高；⑵温度高；⑶炉内气氛可以控制；⑷钢中非金属夹杂物含量相对较低，合金元素收得率也相对较高，钢的成分容易控制，适于冶炼各种合金钢和优质钢；⑸可以100%熔化废钢，设备较简单，占地少，投资省，建厂快，容易控制污染。缺点：钢水中含有大量的氮和氢；炉内温度分布不均。第八章电炉炼钢8.2电弧炉炼钢设备8.2.1电弧炉的构造电弧炉的炉体由：金属构件(包括炉壳、炉门、偏心炉底出钢、炉顶圈和电极密封圈等组成)和耐火材料砌成的炉衬。⑴炉壳：包括圆形炉身、炉壳底和上部加固圈三部分。用钢板焊接而成。⑵炉门：包括炉门盖、炉门框、炉门坎和炉门升降机构等部分。⑶偏心炉底出钢。⑷炉顶圈：用钢板焊成，用来支承炉盖耐火材料。为了防止变形，顶装料的炉子都采用水冷炉顶圈。第八章电炉炼钢⑸电极密封圈：作用是以减少缝隙，防止炉气外逸，同时也可冷却炉顶，延长炉顶寿命。⑹电极夹持器：有两个作用，一是向电极导电，二是将电极固定，并在需要放松电极时能方便灵活的松开。⑺电极升降机构：电极通过电极夹持器连接在电极升降装置上，冶炼过程中电极的升降由电极自动调节装置控制。⑻炉体倾动机构：电弧炉要求炉体在出钢时向出钢口一侧倾动40～50度，而在扒渣时向炉门一侧倾动10～15度⑼炉顶开启移动机构：炉顶开启移动式、炉体开出式和炉盖开出式。第八章电炉炼钢第八章电炉炼钢8.2.2电弧炉的炉衬电弧炉炉衬主要由：炉顶、炉墙和炉底组成。耐火材料：镁砖、白云石砖、铬镁砖、镁碳砖等，有的用镁砂打结或整体成型。⑴炉顶⑵炉墙和炉底由三部分组成：绝热保温层、镁砖层和工作层。⑶镁碳砖的特点：是具有良好的耐火性。抗渣侵蚀性，耐剥落性，抗氧化，抗高温蠕变性等。⑷水冷炉壁及水冷炉盖大电炉和超高功率电弧炉上大都采用水冷炉壁及水冷炉盖。能最大限度地用水冷件取代耐火材料。第八章电炉炼钢8.2.3电弧炉的电器设备电器设备包括：主电路设备和控制设备主电路：由高压线直接供给电炉专用变压器，然后输送到电弧炉上。控制设备：由全厂的变电所供电给其它设备。⑴高压电源与隔离开关高压电源一般为10000～110000V。隔离开关主要用于断开高压电源，或用来进行切换操作。⑵高压断路器它的作用是使高压电路在负载下接通或断开；在电器设备发生故障时，自动切断高压电路第八章电炉炼钢⑶电抗器它串联在变压器的高压侧。其作用是使电路中感抗增加，以达到稳定电弧和限制短路电流的目的。⑷变压器它是电弧炉的主要电器设备。⑸短网是指从变压器低压侧的引出线至电极这一段线路。⑹电极是将变压器输入的电流引入熔炼室的导体。第八章电炉炼钢纯净钢（Cleansteel)：是指对钢中O、S、P、H、N等杂质元素的控制以及对非金属夹杂物数量和形态的要求。近年来，又增加了对残余元素的要求。随着连铸技术和炉外处理技术的发展，钢材纯净度显著提高，提高纯净度可大大改善钢的加工和使用性能。国内外许多钢厂已建立起大规模生产超纯净钢生产体系：就化学冶金纯净度而言，现在以能生产的最低含量分别为：C：10ppm、N：10ppm、H：1ppm、S：5ppm、P：5ppm、O：5ppm。电炉炼钢技术发展重点第八章电炉炼钢8.3碱性电弧炉氧化法冶炼工艺配料配料的主要任务：确定炉料的化学成分及其配比，以保证冶炼钢种的化学成分。配料原则：合理利用返回科，尽量采用便宜的合金，尽可能减少原材料的消耗。一般钢种主要是配好碳，对于高合金钢还要配好主要合金元素。①碳：为保证氧化期的氧化脱碳，要求炉料溶化后钢中的碳含