电弧炉炼钢技术讲座.ppt

北京科技大学

冶金与生态工程学院

;目录;1总论;世界钢产量增长情况;世界钢产量预测;我国钢产量增长情况;各国电炉钢产量比例;钢铁生产属于过程工业－原料经一系列的单元工序被加工成合格产品的工业，其中包括能量的转换。

过程系统－处理物流或能量流的人造目的系统，即实现物质或能量转换的工业系统。另一种说法可以是：由被加工的物流或能量流经过的诸单元工序所构成的系统称为过程系统，与之相应的是过程工业。;;冶金工程系统构成

物质流

能量〔流〕

信息流――

风、水、电、气、汽

财务〔资金流〕;冶金工程的过程系统特征

过程工业和制造工业

工业：大规模制造、可重复、稳定的进行〔不希望变异〕

过程工业：ProcessIndustry化工、石油、冶金、电力、建材、核能等行业。

制造工业：ProductsIndustry汽车、家电、电子

国民经济中的前几名一般都是过程工业行业。;过程工业制造工业

〔1〕原料：自然资源过程工业的产品

〔2〕产品：供给制造工业人类使用、市场

〔3〕生产过程：连续、半连续分散、单件

〔4〕物理、化学变化机械加工，外形物理变化

〔5〕放大规模生产Scale-up生产线

〔6〕污染重、能耗大、负荷大环境、负荷轻;过程系统

过程系统工程定义：

处理物质流/能量流的系统。

过程工业：

原料经过一系列单元工序转化为产品的工业。;;高的生产率

高的生产速率

高的能量利用效率;高的生产率;?炼钢工序的生产率取决于后步工序的需求

目前宽带热连轧200－400?104t/a

薄板坯连铸连轧100－250?104t/a

长型材连轧50－100?104t/a

?

?炼钢装备的合理大型化

大型化有利于提高装备水平和技经指标

大型化与生产率之间关系需参考生产速率指标

大型化的合理性应符合物流通量的平衡;生产速率指标是每吨公称炉容量在单位时间内的钢产量——万吨/吨位·年，吨/吨位·日，吨/吨位·时。

在当前，炼钢生产是???种间歇式操作或周期性操作，生产速率的特征表现为生产节奏——炉次/小时或冶炼周期——分钟/炉次，整个炼钢工序应处于相对稳定的节奏中。

生产速率是一种强度指标，更直接地反映出炼钢生产的装备、操作、工艺的综合水平。;?影响生产速率的因素——冶炼周期构成

有效冶炼时间——提高冶炼强度

辅助操作时间——机械化、自动化

非操作时间——作业率，炉衬、维修、管理等

?

?建议的指标是

氧气转炉炼钢：1.5万炉次/年和30分钟/炉次

电弧炉炼钢：7000炉次/年和60分钟/炉次;目标：建立一座转炉吹炼制，使一座转炉的产量到达传统2座

转炉的生产能力。

冶炼周期20－25min，年产炉数≥15000炉

转炉炉龄≥15000炉;电弧炉快速冶炼工艺;高的能量利用效率;吨钢电耗与变压器日利用系数关系;两种原料和能源;炼钢生产的洁净化;洁净钢冶炼;节能与环境保护;当前主要的两类钢铁生产流程及其单元工序;电炉流程与转炉流程在钢铁循环以及社会中的地位与功能;;

;两种炼钢方法不同点;;在吹氧条件下，熔池中各元素

氧化1kg所产生的理论热值;铁水/氧气法的物料衡算;铁水/氧气法的能量衡算;废钢/电能法的物料衡算;废钢/电能法的能量衡算;2电弧炉炼钢工艺及能量分析;2.1炼钢电弧炉的构造;〔2〕电弧炉炉体

①炉壳

②炉门、出钢槽〔口〕

③炉顶圈、炉盖、电极密封圈

④电弧炉炉衬

〔3〕电弧炉的机械设备

①电极夹持器

②电极升降装置

③炉体倾动和炉盖开启机械;偏心炉底出钢电弧炉炉衬图;2.2电弧炉炼钢工艺;碱性电弧炉氧化法炼钢工艺;;熔化期熔化时间(小时)t=(W1Q1+W2Q2)/(PCη-P1)

Q1－熔化单位炉料所需的电能340kwh

Q2－熔化单位炉渣所需的电能540kwh

W1、W2－炉料