电弧炉炼钢工艺过程!!-电渣炉ESR

1、电弧炉炼钢工艺过程!2007-05-14 13:57电弧炉炼钢从整体可分为原材料的收集、冶炼前的准备工作、熔 化期、氧化期和还原期五大阶段。原材料的收集废钢是电弧炉炼钢的主要材料，废钢质量的好坏直接影响钢的 质量、成本和电炉生产率，因此，对废钢有如下几点要求：(1 )废钢表面应清洁少锈，因废钢中沾有的泥沙等杂物会降 低炉料的导电性能，延长熔化时间，还会影响氧化期去磷效果以及 侵蚀炉衬。废钢锈蚀严重或沾有油污时会降低钢和合金元素的收得 率，增加钢中的含氢量。(2)废钢中不得混有铅、锡、神、锌、铜等有色金属。铅的 密度大，熔点低，不溶于钢液，易沉积在炉底缝隙中造成漏钢事故。 锡、神和铜，易引起钢的

2、热脆。(3)废钢中不得混有密封容器，易燃、易爆物和有毒物，以 保证安全生产。(4)废钢化学成分应明确，硫、磷含量不宜过高。(5)废钢外形尺寸不能过大(截面积不宜超过 1 5 0 mm X 15 0 mm,最大长度不宜超过350 mm)。生铁在电弧炉炼钢中， 一般被用来提高炉料的配碳量，通常配入量不超过炉料的30%。冶炼前的准备工作合配算到法 否的计达方 是理料以炼 料合配 ，冶 配。行配和 ，作进搭求 分操地例要 部炼确比量 成冶正按质 组行须要的。 的进必小钢求 少地是大据要 缺常一的根艺 可正：料应工 不求意炉料合 中要注是炉符 艺艺应二类须 工工时。各必 钢照料量是分 炼按配入三成 炉否

3、。装。料 电能间料的配 是工时炉目是 料钢炼量的四 配炼冶称化。 到短地快用 系缩确、使 关能准装配 理料和好搭般冶炼方法对炉料中的主要元素含量要求如下(1)碳含量。炉料中含碳量应保证氧化期有足够量的碳进行 碳氧反应，达到去气、去夹杂物的目的。配碳量根据熔化期碳的烧 损、氧化期的脱碳量和还原期增碳量这3个因素来确定，要求炉料熔 清时，钢中碳量高出成品规格下限0. 3 %0. 4 %;但配碳量也不能过 高，否则会延长氧化时间并使钢液过热。(2)硅含量。含硅量一般不大于炉料的0. 8%,过高会延缓钢 液的沸腾。(3)镒含量。一般钢种配料时对镒可不考虑，通常熔清后镒 含量小于0. 3 %,否则也会延

4、缓熔池沸腾。磷和硫含量原则上是越低越好。通常熔清后，磷的含量应小于 0. 0 5%。为使炉内炉料密实，装料时必须把大、中、小料合理搭配，一般小料占15 %20%,中料占40 %50%, 大料占40%进料前炉底应先铺占料重1.5 %左右的石灰，以便提前造好熔化 渣，有利于早期去磷，减少钢液的吸气和加速升温。装料时应将小料的一半放入底部，小料的上部、炉子中心区放 入全部大料、低碳废钢和难熔炉料，大料之间放入小料，中型料装 在大料的上面及四周，大料的最上面放入小料。凡在配料中使用的 电极块，应砸成50 mm1 0 0 mm左右，装在炉料下层。总之，布料应做到：下致密、上疏松，中间高，四周低，炉门 口

5、无大料；使得穿井快，不搭桥。熔化期在电弧炉炼钢工艺中，从通电开始到炉料全部熔清为止称 为熔化期。熔化期约占整个冶炼时间的一半左右，耗电量占电耗总 数的2 / 3左右。熔化期的任务是在保证炉体寿命的前提下，用最少的电耗快速 地将炉料熔化升温，并造好烧化期的炉渣，以便稳定电弧，防止吸气和提前去磷。(1)启弧阶段。通电启弧时炉膛内充满炉料，电弧与炉顶距 离很近，如果输入功率过大，电压过高炉顶容易被烧坏，所以一般 选用中级电压和输入变压器额定功率的2/3左右。(2)穿井阶段。这个阶段电弧完全被炉料包围起来，热量几 乎全部被炉料所吸收，不会烧坏炉衬，所以使用最大功率，一般穿 井时间为20 mi n左右，

6、约占总熔化时间的1 / 4。(3)电极上升阶段。电极“穿井”到底后，炉底已形成熔池， 炉底石灰及部分元素氧化，使得在钢液面上形成一层熔渣，四周的 炉料继续受辐射热而熔化，钢液增加使液面升高，电极逐渐上升。 这阶段仍采用最大功率输送电能，所占时间为总熔化时间的1 / 2左(4)熔化末了阶级。炉料被熔化3/4以上后，电弧已不能被 炉料遮蔽，3个电极下的高温区已连成一片，此时如长时间采用最大 功率供电，电弧会强烈损坏炉盖和炉墙。熔化期的主要任务是熔化炉料，但是在熔化期既是造好炉渣， 也是熔化期的重要操作内容，如果仅为满足覆盖钢液及稳定电弧的 要求，只需1%1. 5 %的渣量就已足够了，但从脱磷的要求

7、考虑，熔 化渣必须具有一定的氧化性、碱度和渣量。氧化期1 氧化期的主要任务氧化期的主要任务如下：(1 )继续氧化钢液中的磷。一般钢种要求氧化期结束时钢中 磷含量不高于0. 01 5%0. 010%,炼高镒钢时由于镒铁中磷含量较高， 应控制得更低些。(2)去除气体及夹杂物。氧化期结束时，钢中氮气量降低到 0. 0 04 %0. 0 1 %,钢 中氢含量降到0. 00035%左右，夹 杂总量不高于 0. 0 01 %。(3)使钢液均匀加热升温，氧化末期达到高于出钢温度1 0 C 20 C。矿石氧化法是利用铁矿石中含有80 %90%的高价氧化铁加入 到熔池中后，转变成低价氧化铁(Fe2O3+Fe =

8、 3FeO, F e 3O4 + Fe = 4F e O 或Fe3O4 = Fe2O3 + FeO)。低价氧化铁一部分留在渣中，大部分用于钢液中碳和磷的氧化。为达到良好的去磷效果：炉渣中FeO含量为12%2 0%, R为2 3 ,流动性良好；适当偏低的温度，加强钢渣的搅拌。碳的氧化：炼钢过程中碳的氧化反应是一个非常重要的反应，并有 利于整个熔池的迅速加热，有利于钢液成分的均匀化。具体步骤如 下：FeO=Fe + O, O+C=CO,总的反应FeO+C=Fe+CO。所以矿石法的氧化过程为：矿石加入炉内，在渣中转变为FeO,扩地逐后的中然成程散到钢液中去，并分布于整个熔池中。碳和氧在气泡容易生 方

9、进行反应，生成CO气泡，CO脱离反应区上浮，在上升过 渐长大，并进入炉气，造成熔池的激烈沸腾。为加快脱碳速 度，氧化期加矿温度应大于1550 °C。总之，矿石脱碳操作应该是：高温、薄渣、分批加矿、均匀激 烈的沸腾。2氧化期操作要点(1 )熔清后取样及测温(温度不低于1 550c )。(2)氧化、测温符合要求，渣况良好即可分批加矿，每批加 矿石量不得超过料重的1. 0 %2. 0%,每批间隔时间需大于5 mi n。(3)脱碳速度(V)每小时大于或等于0. 06%;脱碳量为 A O 0. 3 0%。(4)调整渣况。当氧化沸腾开始，采用流渣要求炉渣 R= 2 3,炉内渣量控制在3%4%=氧

10、化期后阶段，应使炉渣流动性好，渣 层要薄、渣量控制在2 %3%左右。(5)期中取样分析及控制终点碳。为了掌握磷、碳氧化程度， 在沸腾开始流渣两批后，应及时取样分析碳和磷的含量，以便决定 下步操作。(6)温度控制。氧化期总的来讲是一个升温阶段，升温速度 的快慢根据钢液磷的情况而定。到氧化期时必须使钢液温度升高到 大于该钢种出钢温度的10c20c。(7)净沸腾。当温度、化学成分合适，就停止加矿，调整好炉渣，让熔池进入自然沸腾(5 mi n1 0 mi n),使钢液中的残余含氧量 降低，并使气体及夹杂物充分上浮，以利于还原期的顺利进行。(8)扒渣。氧化期，炉渣中FeO含量很高，又含有 P2O5为 了还原期脱氧及防止回磷必须扒渣，扒渣的条件是扒渣温度高于出 钢温度10c2 0 C ；扒渣前碳、磷及其他限制性成分应符合要求。(9)增碳。如果氧化末期碳含量过低需增碳，可在扒渣后裸 露的钢液面上撒加纯净、干燥的碳粉，进行增碳。(1 )扒渣后迅