冶2009-34班炼钢工艺学复习题2015

1、1冶2009-3.4班炼钢工艺学复习题（详见参考书和笔记）2012.4.5（授课教师：刘宇雁）1.铁水预处理的 “三脱 ”是指脱硅、脱磷、脱硫。2.铁水预处理指铁水在兑入炼钢炉之前， 为除去某种有害成分（ 如 S、P、Si 等） 或提取 /回收某种有益成分 （如 V、Nb 等）的处理过程。 或 铁水在兑入转炉之前进行的脱硫、脱磷或脱硅 操作。 或 铁水兑入转炉之前，为脱硫或脱硅、脱磷而进行的处理过程。3.铁水预处理目的及意义：主要是使其中硫、硅、磷含量降低到所要求范围，以简化炼钢过 程，提高钢的质量。有效提高铁水质量；减轻炼钢负担；为优化炼钢工艺，提高钢材质量创造良好条件；对特殊铁水预处理而言

2、，可有效回收利用有益元素，实现综合利用。4. 铁水预脱硅技术的目的： 铁水脱磷前必须脱硅。减少转炉石灰耗量（硅氧化形成的SiO2大大降低渣的碱度），减少渣量和铁损，改善操作和提高炼钢经济技术指标。铁水预脱 P 的需要，可减少脱磷剂用量、提高脱磷、脱 S 效率。当铁水Si 0.15%时，脱磷剂用量急剧增大。因此，脱磷处理前需将铁水含Si脱至v0.15%, 这个值远远低于高炉铁水的硅含量， 也就是说， 只有当铁水中的硅大部分氧化后， 磷才能被 迅速氧化去除。所以脱磷前必须先脱硅。铁水预脱 P 的最佳Si初始：1苏打脱 P：Si初始 100t 转炉，要求实现负能炼钢。 在炼钢过程中消耗能量小于回收能

3、量，称为负能炼钢。36. 对铁水温度的要求：高（1250C）且稳定。37. 炼钢对废钢的基本要求：（1）废钢表面应清洁干燥（清洁、少锈、无混杂） 。（2）废钢中不得混有铁合金（有害的残余金属元素如铜、锌、铅、锡、锑、砷等；部分合金 结构钢中五害元素为 Pb、As、Sb、Bi、Sn,对优质合金结构钢，五害元素含量应分别控制 在0.02%。）。（3）废钢中不得混有封闭器皿、爆炸物和易燃易爆品以及有毒物品。以保证安全生产。（4）废钢要有明确的化学成分；废钢中有用的合金元素应尽可能在冶炼过程中回收利用；对 有害元素含量应限制在一定范围以内。（5）不同性质的废钢分类存放。（6）废钢要有合适的块度和外形尺

4、寸。38.目前用于生产中的废钢代用品有：生铁、铁水、直接还原铁与热压块铁、脱碳粒铁。39. 电弧炉内热兑铁水一般为 20%30%。40. 因生铁中含碳及杂质较高，炉料中生铁块配比通常为10%25%，最高30%。41. 炼钢常用造渣材料包括石灰、萤石、白云石、合成造渣剂等。42. 石灰的活性：石灰与熔渣的反应能力称石灰的活性，也称水活度是石灰反应能力的标志， 是衡量石灰在渣中溶解速度的指标， 也是衡量石灰质量的重要参数。 石灰的晶粒越小 （界面 多）、气孔率越高，其在渣中的溶解速度越快，即活性越好。活性石灰：通常把在 10501150C温度下，在回转窑或新型竖窑内焙烧的石灰，即具有高反 应能力的

5、体积密度小、气孔率高、比面积大、晶粒细小的优质石灰称为活性石灰。43氧气复吹转炉炼钢工艺五大操作制度包括：装入制度；供氧制度；造渣制度； 温度制度；终点控制与出钢合金化。44. 装入制度主要内容：确定装入量、装入方法、废钢比及装料顺序四个问题。 装入制度就是确定转炉合理的装入量和合适的废钢比。装入制度：确定转炉合适的装入量，合适的铁水废钢比。装入量过大会造成喷溅增加、化渣困难、炉帽寿命缩短。转炉公称容量是指该炉子设计平均每炉出钢量。45. 氧气转炉装入方法 （控制装入量方法 ）主要有 ：定量装入、定深装入、分阶段定量装入。46. 将一个炉役分成若干阶段，每个阶段的装入量不变叫做定量装入法。47

6、. 在确定各阶段的装入量时应考虑的三个主要因素：6合适的炉容比；合适的熔池深度；炉子附属设备的匹配。48. 炉容比（V/T ）:有效容积（转炉内自由空间的容积）与金属装入量之比（0.81.0）。49. 供氧制度主要内容：确定合理的喷头结构、供氧强度、氧压和枪位控制。供氧制度主要包括：合理的喷头结构、供氧强度、氧压和枪位控制。氧枪喷嘴结构必须满足氧流股对金属熔池有合理的冲击深度和冲击面积。 氧枪喷头出口马赫数的定义是氧流出口速度与当地音速之比。 目前转炉都采用拉瓦尔式氧枪喷嘴，以获得最准的超音速氧射流。 拉瓦尔型喷头的孔型有收缩段、喉口和扩张段构成。氧枪由喷嘴和枪身两部分组成。氧气顶吹转炉炼钢的

7、氧枪操作，主要是通过改变枪位来控制炉渣中有合适的FeO 含量，金属温度和熔池搅拌强度。过程枪位的控制原则：熔渣不“返干”、不喷溅、快速脱碳与脱硫、熔池均匀升温。氧气流量：单位时间内通过氧枪向熔池供氧的数量。 供氧强度：单位时间内每吨金属料消耗氧气的数量。50. 氧气顶吹转炉氧枪操作制度有恒压变枪、恒枪变压和分阶段恒压变枪（变压变枪）三种。对恒压变枪操作而言枪位降低，渣中（FeO）含量降低。51. 枪位：氧枪喷头端面到静止熔池液面的距离。52. 硬吹：吹炼过程中，采用低枪位或高氧压的吹氧操作称为“硬吹”。53. 恒压变枪“高一低一高一低”的四段式氧枪操作要点：在铁水温度较高或渣料集中在吹炼前期加

8、入时可采用这种枪位操作。开吹时采用高枪位化渣，使渣中含（FeO）量达 25730， 促进石灰熔化， 尽快形成具有一定碱度的炉渣，增大前期脱磷和脱硫效率，同时也避免酸性渣对炉衬的侵蚀。 在炉渣化好后降枪脱碳。 为避免在碳氧化剧烈反应期出现返干 现象，适时提高枪位，使渣中（FeO）保持在 1015%,以利磷、硫继续去除。在接近终 点时再降枪加强熔池搅拌，继续脱碳和均匀熔池成分和温度，降低终渣（FeO）含量。氧气顶吹转炉, 冶炼终点降枪的主要目的是使钢水温度和化学成分均匀,熔池搅拌充分, 同时可降低终渣（ FeO）。54. 造渣制度主要内容：根据原料条件和冶炼的钢种确定合适的造渣方法、渣料的种类、造

9、 渣材料的加入时间和加入数量及快速成渣的措施。造渣制度： 是根据冶炼各项要求确定造渣方法, 渣料的加入数量和时间, 以及如何快速成渣。55. 顶吹氧气转炉的造渣操作有单渣法、双渣法、双渣留渣法。单渣法：在冶炼过程中只造一遍渣,吹炼过程中不倒渣,不扒渣,一直到吹炼出钢的操作。单渣法：就是在一炉钢的吹炼过程中从开吹到重点中间不倒渣的操作其优点是操作简单易 于实现自动控制,熔炼时间短,金属收得率高,缺点是脱磷脱硫效果差。单渣法：在次炼过程中只造一次渣不倒渣、不扒渣,从开吹起一直到吹炼出钢的操作。这种方法操作简单,冶炼时间短,铁损小。单渣操作脱磷率可达90%左右,脱硫效率约 35%左右，单渣法操作时，

10、渣量不能过大，渣中 刀 FeO%要适量。双渣法：是在吹炼过程中倒一次渣, 然后重新加渣料二次造渣。其关键是选择倒渣的时机, 一般在渣中含硫含磷高,含铁低时倒渣好。 优点是脱磷脱硫效率高, 能避免大渣量引起的喷 溅。 或双渣法：吹炼过程中倒出或扒出部分（约1/22/3 炉渣,有时根据要求不止倒一次炉渣, 然后再重新加人石灰造新渣, 这种操作就称为双渣法。 倒渣时虽然损失了热量, 并延 长了冶炼时间。但由于倒掉了含 （P2O5 ）高的炉渣，另造新渣以达到较好脱磷、脱硫效果。双渣留渣法：将上一炉的终渣部分留在炉内。由于终渣碱度高、氧化铁含量高、温度高， 有利于吹炼前期渣的形成,有利于前期脱硫脱磷并改

11、善全程渣化同时还能减少石灰石用量。总之,应根据铁水的成分和所炼钢种的要求来确定造渣的方法。选择原则：当铁水含 P、S 较低，或成品对 P、S 要求不高，或吹炼低碳钢时可采用单渣法。当铁水 P, S 含量较高时，或吹炼优质钢及中、高碳钢时，常采用双渣法操作。当然，如特殊 情况铁水含 Si 过高时,也可考虑用双渣法。白云石造渣的主要目的：使炉渣中保持一定的（MgO）含量，以减少炉渣对炉衬的侵蚀，提高炉龄。熔渣返干：在吹炼过程中,因氧压高,枪位过低,尤其是在碳氧化激烈的中期,（ TFe）含量低导致熔渣高熔点矿物的析出,造成熔渣黏度增加,不能覆盖金属液面的现象。56. 转炉冶炼过程中主要成渣途径（详见

12、课本）：钙质成渣途径，通常采用低枪位操作。铁质成渣途径，通常采用高枪位操作。1）钙质成渣过程：低枪位操作，渣中 FeO 含量下降很快，碳接近终点时，渣中铁才回升。 适用于低磷铁水、对炉衬寿命有好处。2） 铁质成渣过程：高枪位操作，渣中FeO 含量保持较高水平，碳接近终点时，渣中铁才下降。适用于高磷铁水、对炉衬侵蚀严重；FeO 高，炉渣泡沫化严重，易产生喷溅。57. 泡沫渣：氧气射流与熔池作用,形成气 渣金属三相乳浊液,气泡体积超出熔渣体积的数倍或数十倍,故称为泡沫渣。58. 影响石灰溶解速度的因素主要有（详见课本）：1石灰本身质量；铁水成分；炉渣成分（FeO）、（ MnO）、SiO?）;供氧操

13、作。石灰在炼钢过程中的熔化机理大体分为表面传质和内部渗透两种过程。 确定炼钢石灰加入量的依据,是根据金属中的CaO%。8硅、磷含量终渣碱度和石灰的有效59.喷溅的类型主要有爆发性喷溅、泡沫喷溅和金属喷溅。喷溅产生的根本原因是瞬时产生大量的 CO 气体向外排出。60在操作中防止喷溅的基本措施：控制好熔池温度及渣中（FeO）含量。吹损：炼钢中的一般出钢量都小于装入量， 我们把吹炼过程中正常损失掉的那部分金属量叫 做吹损。61.温度制度主要指过程温度控制和终点温度控制。 温度制度主要内容：准确控制终点温度；恰当控制冶炼过程温度。 62确定出钢温度的表达公式是：T出钢=T熔+ + t2。转炉炼钢常用的

14、冷却剂有废钢、矿石、铁皮等。63终点控制主要是指终点钢水温度和成分的控制。64. 达到终点的具体标志为：钢中碳达到所炼钢种要求的控制范围；钢中S、P 低于规定下限要求一定范围；出钢温度保证能顺利进行精炼和浇铸；达到钢种要求控制的氧含量。65. 转炉吹炼终点控制可分为经验控制和自动控制两大类。转炉钢水终点的经验控制方法有 拉碳法和增碳法；自动控制法（控制技术）有静态控制、动态控制及全自动控制。 氧气顶吹转炉常用的经验控制吹炼终点的方法有拉碳法和增碳法。66.拉碳法指将熔池中钢液的含碳量一直脱到出钢要求即终点碳时停止吹氧的操作方法。或根据终点碳和温度的要求进行吹炼， 终点碳和温度同时达到目标时提枪

15、停吹的操作方法。或熔池中含碳量达到出钢要求时停止吹氧，即吹炼终点符合终点的具体目标，不需要再专门向 熔池中追加增碳剂增碳的操作方法。主要优点：终渣（刀 FeO ）含量较低，金属收得率高，且有利于延长炉衬寿命； 终点钢液的含氧低，脱氧剂用量少，终点钢水含锰量较高，而且钢中的非金属夹杂物少；冶炼时间短，氧气消耗少。 工艺关键：吹炼过程中及时、准确地判断或测定熔池的温度和含碳量努力提高一次命中率。 其中一次拉碳法要求终点碳和温度同时达到目标值， 否则需补吹或增碳。 该法要求操作技术 水平高。67.增碳法指冶炼/吹炼平均含碳量 0.08%的钢种 （除超低碳钢种外的所有钢种）， 均采用吹 到熔池含碳量为

16、 C=0.05%0.06%时停吹/提枪，按钢种要求加入增碳剂的方法。 或吹炼平 均含碳量大于 0.08%的钢种时，一律将钢液的碳脱至 0.05%0.06%时停吹，然后根据/按照所 炼钢种规格要求在钢包中增碳（出钢时包内增碳至钢种规格要求）的操作方法。主要优点：终点容易命中，省去了拉碳法终点前倒炉取样及校正成分和温度的补吹时间， 因而生产率较高；终渣的（刀 FeO）含量高，化渣好，去磷率高，而且有利于减轻喷溅和 提高供氧强度；热量收入多，可以增加废钢的用量。操作稳定，易于实现自动控制。 工艺关键：应寻求含硫低、灰分少和干燥的纯度较高的增碳剂，否则会污染钢液。68. 静态控制指冶炼前计算机根据原料

17、条件和吹炼终点钢水温度及成分进行装料计算， 并按 照计算的结果进行吹炼，吹炼过程中不进行任何修正的控制方法。69. 动态控制指冶炼中计算机根据其检测系统提供的信息及时修正操作参数， 使冶炼过程顺 利到达终点的控制方法。或转炉炼钢的动态控制是在静态控制基础上，应用副枪等测试手段，将吹炼过程中金属成分、温度及熔渣状况等有关变量随时间变化的动态信息传送给计算机，依据所测得的信息对吹冻参数及时修正，达到预定的吹炼目标。70. 动态控制通常采用两种方法：副枪动态控制技术：在吹炼接近终点时（供 O2量达 85%左右），插入副枪测定熔池C和温度，校正静态模型的计算误差并计算达到终点所需的O2量和冷却剂加入量

18、。炉气分析动态控制技术：通过连续检测炉口逸出的炉气成分，计算熔池瞬时脱C 速度和Si、Mn、P 氧化速度，进行动态连续校正，提高控制精度和命中率。71. 副枪的作用是可在不倒炉的情况下实现快速检测钢水温度、含碳量、含氧量、熔池液面 高度、渣层厚度，并提取钢样和渣样。测试副枪能进行测温、取样、定碳、定氧和测液面高 度等。972. 副枪操作流程：枪指令给出探头T传送探头T把持器夹住探头T装头器立起T装头T检查接点是否导电T下枪测定T枪升起拔起探头T锯断回收试样。副枪测定周期：100s副枪应用范围：100t 转炉（副枪和氧枪中心距 1100mm）冶炼终点命中率：采用副枪后，转炉冶炼终点命中率达859

19、0%。73. 出钢操作关键：红（烘）包出钢、保持适宜出钢时间、挡渣出钢。74. 转炉出钢挡渣的目的是有利于准确控制钢液成分，减少钢水回磷，降低钢中夹杂物含量。目前采用的挡渣法有：挡渣球法、挡渣塞法、气动挡渣器法等。挡渣球法：利用挡渣球密度介于钢水与炉渣之间，在出钢将结束时堵住出钢口阻断渣流入钢包内。75. 钢液的合金化：为了冶炼出具有所需性能的成品钢，在冶炼过程中加入各种合金，使钢 液的化学成分符合钢种规格要求的工艺操作。脱氧合金化：为保证顺利浇铸和轧成合格钢材，在冶炼终点或出钢过程中，向钢水内加入一定量的脱氧剂进行脱氧，同时根据钢种规格要求加入适量合金调整化学成分。76. 复吹转炉按吹炼工艺

20、及冶炼目的不同，主要分为四种类型：1底部搅拌型/加强搅拌型（顶吹氧、底吹惰性气体的复吹工艺）：顶吹氧气，底吹搅拌用气如 Ar、2、CO2、CO 等。底吹目的：加强对熔池的搅拌，缩短冶炼时间。代表方法：LBE、LD-KG、LD-OTB、NK-CB、LD-AB 等。2顶底吹氧型/强化冶炼型（顶、底复合吹氧工艺）：顶底同时供氧。底吹目的：加强对熔池搅拌，同时增大供氧强度以促进炉内的脱碳反应。代表方法：BSC-BAP、LD-OB、LD-HC、STB、STB-P 等。3喷吹石灰型（底吹氧喷熔剂工艺）：在顶底复合吹氧的基础上，以底吹氧气作为载流喷吹石灰粉。目的：加速成渣，强化去硫、去磷过程。代表方法：K-

21、BOP4喷吹燃料型/增加废钢用量型：在顶底复合吹氧的基础上，以氧气作为载流喷吹煤粉、燃油或燃气等燃料。目的：引入外来热源，以增加废钢比。代表方法：KMS 法、KS 法。国内目前的复吹转炉大多属于底吹搅拌型。77. 对底部供气元件的要求：满足吹炼工艺的气量调节要求；满足分散、细流、均匀、 稳定的供气要求；安全可靠；希望具有与炉衬同步的使用寿命。78 .顶底复吹转炉底部供气元件的类型有喷咀型、砖型、多微管诱气塞/细金属管多孔塞型三类（详见课本）。79复吹转炉少渣冶炼的冶金特性：吨金属料中石灰加入量小于 20kg，称为少渣操作。还原性功能。吹入的锰矿粉，可利用渣量少，刀（FeO）低，熔池温度高的特点

22、，使 MnO 直接还原，回收锰矿中的 Mn ,从而提高钢液中锰含量。钢中的氢明显减少。由于散装料及铁合金消耗量减少，少渣精炼时钢水和炉渣的氢含量明 显减少铁损明显减少。由于渣量减少，渣带走的铁损明显减少。80转炉溅渣技术是近年来开发的一种提高炉龄的新技术。它是在20 世纪 70 年代广泛应用过的、向炉渣中加入含 MgO 的造渣剂造黏渣挂渣护炉技术的基础上，利用氧枪喷吹高压氮气在 24min 内将出钢后留在炉内的残余炉渣喷溅涂敷在整个转炉内衬表面上，形成炉渣保护层的护炉技术。该项技术可以大幅度提高转炉炉龄，且投资少、工艺简单、经济效益显著。溅渣护炉技术的基本原理，是在转炉出钢后，调整余留终点渣成

23、分，利用MgO 含量达到饱和或过饱和的终点渣，通过高压氮气的吹溅，在炉衬表面形成一层与炉衬很好烧结附着的高 熔点溅渣层。这个溅渣层耐蚀性较好，并可减轻炼钢过程对炉衬的机械冲刷，从而保护了炉衬砖，减缓其损坏程度，使得炉衬寿命得以提高。10或利用高速氮气射流冲击熔渣液面，将MgO 饱和的高碱度炉渣喷溅涂敷在炉衬表面，形成一层具有一定耐火度的溅渣层，达到保护炉衬，提高炉衬使用寿命的目的。 或指转炉出钢后，在炉内留有适当的炉渣，然后插入喷枪，籍以向炉内吹入高压氮气，使炉渣飞溅，覆盖到炉壁上，经冷却、凝固并形成具有一定耐火度的渣层，从而保护了原有炉衬， 延长了转炉寿命。或溅渣护炉目前是生产中的常规操作。

24、它是利用 MgO 含量达到饱和或过饱和的炼钢终点渣，通过高压氮气的吹溅，使其在炉衬表面形成一层高熔点的熔渣层，并很好地与炉衬粘结着, 称为溅渣护炉技术。通过溅渣形成的溅渣层,其耐蚀性较好，同时可抑制炉衬砖表面的氧化 脱碳，又能减轻高温熔渣对炉衬砖的侵蚀冲刷，从而彳_（总结选择一种解释）81. 简述转炉冶炼一炉钢的过程。答：顶吹转炉冶炼一炉钢的操作过程主要由以下六步组成：上炉出钢、溅渣护炉、倒渣，检查炉衬和倾动设备等并进行必要的修补和修理；倾炉，加废钢、兑铁水，摇正炉体（至垂直位置）；降枪开吹，同时加入第一批渣料（在供氧开吹的同时，加入第一批渣料），加入量相当于全炉总渣量的 2/3（起初炉内噪声

25、较大，从炉口冒出赤色烟雾，随后喷出暗红的火焰；35min 后硅锰氧接近结束，碳氧反应逐渐激烈，炉口的火焰变大，亮度随之提高；同时渣料熔化， 噪声减弱）；_炉渣料总加入量的 1。如果炉内化渣不好，则允许加入第三批萤石渣料（必要时可在开吹 后的第 1012min 加入炉内）。随吹炼进行钢中碳逐渐降低，约12min 后火焰微弱，停吹。倒炉，测温、取样，并确定补吹时间或出钢；即当吹炼到所炼钢种要求的终点碳范围时，即停吹，倒炉取样，测定钢水温度，取样快速分析C、S、P的含量，当温度和成分符合要求时，即可倾动转炉出钢。出钢，同时（将计算好的合金加入钢包中）进行脱氧合金化。即当钢水流出总量的 1/4 时，

26、向钢包中的脱氧合金化剂， 进行脱氧和合金化， 由此一炉钢冶 炼完毕 （合金应在出钢 1/3时开始加，出钢 2/3 时加完，并加在钢流的冲击处，以利于合金 的熔化和均匀。）82. 电炉炼钢设备主要包括机械设备和电气设备。电炉机械结构主要由炉体装_机构、电极升降机构及炉盖提升旋转机构等构成。电弧炉的电气设备包括主电路设备和控制设备。主电路系统：由高压电缆至电极的电路。 即由高压线直接供给电炉专用变压器，然后输送到电弧炉，称之为主电路。1任务：将高压电转变为低压大电流，作为电源输给电弧炉， 并以电弧的形式将电能转变为热能。2组成：高压电源T隔离开关T高压断路器T电抗器T电炉变压器T低压短网T电极（电

27、弧）控制系统（电极升降自动调节系统）：由全厂的变电所供电给其他设备，如电极升降装置任务：根据冶炼要求，通过调整电极和炉料之间的电弧长度，调解电弧电流和电压的大小。83炉盖提升旋转机构主要分为落地式、共平台式等类型。84槽式出钢炉体后倾角为 42。45 偏心底出钢为 12。15 EBT 电炉炉内留钢量一般控 制在 10%15% ;水冷炉壁布置在距渣线200300mm 以上的炉壁上，占炉壁面积的 8085%。85. 电炉冶炼工艺可分为氧化法、返回氧化法和不氧化法三种类型。氧化法的特点是在冶炼 中有氧化期，能去碳、脱磷、去除气体和夹杂，氧化法是最主要的炼钢方法。传统电弧炉氧化法冶炼可分为补炉、装料、

28、熔化期、氧化期、还原期和出钢等阶段。现代电 弧炉取消还原期。86. 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：合理利用返回料，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11金钢还要配好主要合金元素。87. 电炉熔化过程包括起/启弧期、穿井期、主熔化（上升）期、熔末升温期四个阶段。88. 熔化期的特点是什么？缩短熔化期的措施有哪些？ 答：1）熔化期的特点：1熔化时间占总冶炼时间的1/2 左右；耗电量占总电耗的2/3左右。2）缩短熔化期的措施：1提高变压器输出功率；快速补炉合理装料；吹氧助熔；燃-氧助熔；5炉料预热；热装双联；

29、减少热损失等。89. 还原期的主要任务是脱氧、脱硫、调整成分及合金化、调整温度。90. 废钢预热方法主要包括双炉壳电炉法、竖炉（窑）电炉法和炉料连续预热法等。91. 炉壁“热点”问题可通过水冷炉壁、造泡沫渣等手段基本解决，“冷点”问题可通过吹氧助熔、氧-燃助熔等手段基本解决。92. 现代电弧炉炼钢工艺的主要特点：1工艺优化：随着冶金技术的不断发展，电弧炉炼钢法逐步由电炉独立冶炼发展成电弧炉一炉外精炼双联的两步炼钢工艺，由熔氧期取代了“老三期”，即在电弧炉内完成熔化、氧化甚至只完成熔化、升温任务，然后将初炼钢液倒入精炼炉内，由精炼炉完成脱氧、 脱硫及合金化等任务，使电炉炼钢工艺变成废钢预热一UH

30、P 电炉一炉外精炼配合连铸或连轧高效节能的短流程”。2功能分化：在现代生产流程中，电弧炉除向大型化、超高功率化、机械化、自动化及计算机过程控制化发展外；其冶金功能也逐步分化，由炉内向炉外转移即电弧炉主要作为熔化废 钢及脱磷的初炼炉，其他精炼工作由精炼设备来完成，而熔化废钢的部分工作由废钢预热装置及吹氧和氧燃烧嘴等 间接能源”承担，即增加除电能以外的其他能源及利用电弧炉废气余 热加快废钢的熔化。93. 现代电炉炼钢技术（详见课本）超高功率电炉。超高功率：是指单位时间输入到电炉中的能量比普通电弧炉大23 倍。其优点是：1大大缩短了熔化时间，提高了生产率；2改善了热效率，进一步降低了电耗；3使用大电

31、流短电弧，热量集中，电弧稳定，对电网的影响小等。偏心底出钢（EBT）电炉。将传统电炉的出钢槽改成出钢箱，出钢口在出钢箱底部垂直向下， 出钢口下部设有开闭机构，出钢箱顶部中央设有塞盖，便于出钢口的填料与维护。EBT 电炉的优点：出钢倾角减少至 15。20，实现了无渣出钢。简化了电炉倾动结构，降低了短网的阻 抗，增加了水冷炉壁使用面积，提高了炉体寿命。2留钢留渣操作，无渣出钢，有利于精炼操作及节能。3降低出钢温度，节约电耗；减少二次氧化，提高钢的质量；提高钢包寿命。废钢预热节能技术。20 世纪末，人们全面开发了电炉炼钢节能技术。电炉炼钢产生的高温废气温度约12001400 C,烟气的热量可占到电弧

32、炉热量总收入的20%左右，利用高温废气对废钢进行预热从而达到降低电耗的目的。目前废钢预热方法主要有:连续电弧炉、双壳电炉、竖式电炉。直流电弧炉技术。按电流特性，电弧炉可分为交流和直流电弧炉。1交流电弧炉以三相交流电作电源，利用电流通过 3 根石墨电极与金属料之间产生电弧的高温来加热、熔化炉料。2直流电弧炉是将高压交流电经变压、整流后转变成稳定的直流电作电源，采用单根顶电极和炉底底电极。12直流电弧炉的发展已有近百年历史，发展非常缓慢，主要是由于整流技术没有过关。到20世纪 80 年代，大容量可控硅技术的发展，推动了直流电弧炉迅速发展。交流电弧炉超高功率化后可加速废钢熔化，缩短熔化时间，改善热效

33、率和总效率。 但随着电炉功率越来越高，同时也出现了电弧稳定性差、电源闪烁、炉壁热点等问题，从而使直流电 弧炉得到了发展。直流电弧炉与交流电弧炉相比具有如下优点_1石墨电极消耗大幅度降低；2电能消耗降低。与相同条件的交流电弧炉相比，直流电弧炉可节约电能约5%10%;3对电网的干扰和冲击小，电压闪烁降低了50%左右；4炉衬寿命提高，耐火材料消耗降低，可节约30% ；5噪声降低 1015dB :电磁搅拌力强，钢液成分及温度均匀。 高阻抗电弧炉。为了保证电弧的稳定连续燃烧和限制短路电流，要求电炉回路中具有一定的电抗。高阻抗电弧炉，即通过提高电炉装置的电抗，使回路的电抗值提高到原来的两倍左右，这种高阻抗

34、电弧炉更适合长弧供电，其电耗和电极消耗降低，电弧稳定性高，电压闪烁减少。94.现代电炉炼钢相关技术。以下这些技术装备已成为电弧炉的最基本配置：1高变压器容量（已高达1100KV- A/t）2长弧泡沫渣技术3二次燃烧技术4水冷炉壁（盖）5强化用氧和氧燃烧嘴（总耗氧量30Nm3/t）6无渣出钢技术（偏心底出钢）7炉外精炼8废钢预热技术9降低电极消耗（电极水冷技术/水冷复合电极）10吹氧喷碳（11）喷补机械（12）直接导电电极臂（13）智能电弧炉（计算机自动控制）、三铁芯变压器、控制闪烁的功率补偿器等等。 电炉炼钢发展动向：从上世纪 70 年代以来，电炉炼钢生产技术得到了迅速、全面的发展，主要技术有

35、：电炉的大型化超高功率的供电系统水冷炉壁、炉盖技术废气余热废钢技术 偏心炉底出钢技术 热装铁水工艺氧燃喷枪利用强化技术喷碳粉及泡沫渣长弧冶炼技术留钢留渣冶炼技术第四孔除尘系统第五孔自动加料系统 计算机过程控制与生产管理95.电弧炉变压器额定功率划分标准：1981 年，国际钢铁协会按电弧炉的额定容量分类，对于 50t 以上的电弧炉，按变压器单位功率水平（即变压器的额定功率（KV-A）与电弧炉的额定容量（t）或实际平均出钢量（t）之比）表示：1100200kV-A/t 低功率电弧炉；2200400kV-A/t 中等功率电弧炉；3400700kV-A/t 高功率电弧炉；4700 1000 kV A/

36、t 超高功率 （UHP： Ultra High Power）电弧炉；135 1000 kV-A/t 超超高功率（SUHP）电弧炉。96直流电弧炉炉底电极按导电和水冷方式不同，可分为钢/柱棒水冷式（水冷式钢柱式）、多触针风冷式、触片风冷式、炉底导电板/耐材风冷式四种类型。97. 电弧炉的三级除尘方式为炉_（排烟罩）；烟气净化设备以滤（布）袋除尘器应用最广。98. 炉外精炼基本手段有钢液搅拌、真空脱气、合成渣洗、喷粉精炼、钢水加热。99. 炉外精炼的主要作用：提高质量扩大品种的主要手段；优化冶金生产流程，提高生产效率节能降耗降低成本的主要方法；炼钢一炉外精炼一连铸一热装轧制工序衔接。100 .炉外

37、精炼可完成的主要任务：钢水成分和温度的均匀化；精确控制钢水成分和温度；脱氧、脱硫、脱磷、脱碳；（4）去除钢中气体（氢、氮）；去除夹杂物和夹杂物形态控制。101. 炉外精炼的主要手段有哪些？主要解决哪些问题？答：主要手段有：1）钢液搅拌；2）真空脱气；3）合成渣洗；4）喷粉精炼；5 ）钢水加热基本手段：搅拌、渣洗、加热、真空、喷吹等5 种。实际生产中可根据不同的目的选用一种或几种手段组合的炉外精炼技术来完成所要求 的精炼任务。搅拌：吹氩、吹氮、机械搅拌等，去除夹杂物65%以上;WTO=WO溶+WO夹渣洗：造渣脱氧剂加入作用；CaC2+ 5（FeO）宀（CaO）+5Fe+2CO2f8A-22A、8

38、2B 调渣处理喷吹：喂线钙化处理加热：OB LF 炉升温作用；真空：VD 脱气功能。1） 渣洗：获得洁净钢并能适当进行脱氧、脱硫的最简便的精炼手段。将事先配好（可在专门炼渣炉中熔炼）的合成渣倒入钢包内， 借出钢时钢流的冲击作用， 使钢液与合成渣充分混合， 从而完成脱氧、脱硫和去除夹杂等精炼任务。2）真空：将钢水置于真空室内，由于真空作用使反应向生成气相方向移动，达到脱气、脱 氧、脱碳等的目的。真空。当冶金反应生成物为气体时，通过减小反应体系的压力即抽真空，可以使反应的平衡向着生成气态物质的方向移动。因此，在真空下，钢液将进一步脱气、脱碳及脱氧。采用专 门的真空装置，将钢液置于真空环境中精炼，可以降低钢中气体、 碳及氧含量。常用的真空装置主要有 VD、RH 等。3）搅拌：通过搅拌扩大反应界面，加速反应过程，提高反应速度。搅拌方法主要有：吹氩 搅拌、电磁搅拌。搅拌。对反应容器中的钢液进行搅拌，是炉外精炼的最基本、最重要的手段。它采取某种措施给钢液提供动能，促使钢液在精炼反应器中对流运动。钢液搅拌可改善冶金反应动力学条件，强化反应体系的传质和传热，加速冶金反应，均匀钢液成分和温度，有利于夹杂物聚合长大和上浮排除。4）加热：调节钢水温度的一项重要手段，使炼钢与连铸更好地衔接。加热方法主要有：电 弧加热，化学热法。加热。钢液在进行炉外精炼时，由于有热量损失，