电炉炼钢课堂讲义

1、第六章 电炉炼钢n电炉炼钢概述电炉炼钢概述n冶炼准备冶炼准备n老三期老三期n出钢过程出钢过程第一节 电炉炼钢概述电炉分类电炉分类按设备分类感应炉：电磁感应，电流加热电渣炉：等离子电弧炉：等离子体加热电弧炉：通常所说的“电炉”按炉衬性质酸性电炉：无法脱S、P碱性电弧：常用电炉形式按供电性质分类交流电弧炉：三相交流电 直流电弧炉：直流电按输入功率分类普通电弧炉：超高功率电弧炉：国内电炉通常用于生产特殊钢废钢不足：废钢为电炉主要原料冶炼时间长，生产率低成本高：电耗高 生产率低电弧炉优点电弧炉优点热效率比较高： 65% 炉气带走热量少温度高：电弧区温度3000以上可以控制炉内气氛：氧化气氛 还原气氛夹

2、杂物含量低：炉内脱氧，夹杂物有充分时间上浮合金元素收得率高：还原气氛下合金化钢成分和温度容易控制：炉内合金化 电加热设备比较简单，投资省节省能源：高炉长流程约1/3电弧炉缺点电弧炉缺点电能消耗大：我国电力缺乏 美国电力充足废钢用量大：国内废钢少气体含量高：空气及水电离钢中残余元素多：Cu、Ni、Cr元素富积温度均匀性差：电弧“点”热源冶炼方法冶炼方法氧化法：最基本的冶炼方法 讲授内容特点： 功能齐全：熔化期 氧化期 还原期 “老三期老三期” 废钢原料要求低：原料适应性强 冶炼钢种多：可以冶炼所有钢种 应用广泛：90%以上的钢种采用此方法缺点： 冶炼时间长 电耗高 劳动强度高 炉体寿命较低不氧化

3、法意义：原料条件好，钢中C、P符合要求，不采用氧化操作 优点：冶炼时间短 电耗少 缺点：原料条件要求高 无法脱气应用：较少 返回法意义：全部采用同类钢种的废钢，无氧化操作，合金补加少优点：合金消耗低 冶炼时间短 电耗少缺点：原料条件要求高:必须同钢种连续生产时采用 无法脱气：要求废钢干燥应用：合金钢 不锈钢 返回吹氧法意义：在返回法基础上，吹氧脱碳，冶炼低碳高铬不锈钢 特点：高温下“去碳保铬” 具有脱气功能 应用：冶炼低碳高铬不锈钢的特有方法部分氧化法意义：在氧化法基础上，根据原料和钢种情况，减少脱碳量 0.100.20%优点：冶炼时间短 电耗少缺点：要求原料P含量低 钢种质量要求低应用：在原

4、料较好的条件下，冶炼质量要求低的钢种 氧化法冶炼是最基本的冶炼方法第二节 配 料配料配料：冶炼前确定废钢加入量、种类和成分 加入量加入量意义：一炉钢加入的废钢量取值：电炉公称容量 模注：考虑钢锭总重量、浇余、汤道及中注管用量 连铸：避免过分超装多数电炉通常有一定的超装废钢内有害元素废钢内有害元素P：电炉氧化期具有脱磷能力影响：冶炼时间延长 石灰和矿石消耗增加 电耗增加控制：40Kg 废钢锭 中包大块 中料： 1040Kg 多为轧钢切头切尾小料：210Kg 轻薄料：70%，钢水可达0.0060.010%S熔池内脱硫不平衡：还原期内熔池搅拌弱，反应不平衡 采用钢渣混出钢渣混出工艺，增加钢渣界面，促

5、使脱硫进行 脱氧与合金化炉内脱氧及合金化：操作时间可延长，工艺操作方便先脱氧而后合金化：可以提高合金元素的收得率成分稳定性好：脱氧后收得率稳定 可以化验并补加合金料还原期操作还原期操作操作方法：白渣法和电石渣法白渣法应用广泛白渣法：采用碳粉和硅铁粉还原炉渣，良好的还原渣 在冷却后成白色 造稀薄渣：在扒除全部氧化渣后，在炉内快速快速造稀薄渣 目的：防止吸气和降温渣料：石灰:萤石:火砖块3:1:0.5 保证熔点低、熔化快和流动性好渣量：约2.5% (即还原期总渣量50%)供电：较大功率(220V)，快速成渣时间：5分钟左右颜色：深黄色加预脱氧剂：稀薄渣造好后，加入预脱氧剂 脱氧剂种类：FeMn F

6、eSi MnSi Al选择：优先采用复合脱氧剂 Al预脱氧不经济，仅在铝镇静钢使用加入量：按元素100%吸收率加至成分中限值补加渣料：在加预脱氧剂的同时，应补加石灰 目的：保持炉渣高碱度 Si脱氧形成SiO2加入量：使炉渣总量保持在46%左右搅拌：用木耙推动炉渣，促使炉渣熔化和脱氧剂溶解炉渣脱氧：补加石灰熔化后，加入粉状脱氧剂进行炉渣脱氧目的：造还原渣 脱硫 界面脱氧 减少合金料消耗脱氧剂：碳粉 1.53Kg/t 硅铁粉 46Kg/t加入工艺：把碳粉均匀加在渣面上，生成火焰 火焰减弱后，分三批加入硅铁粉 补加石灰和碳粉，保持高碱度和还原气氛 1Kg硅铁粉补加石灰3Kg左右。关闭炉门，在炉内形成

7、还原气氛搅拌：促使脱氧反应进行白渣：脱氧良好的还原渣，冷却后白色泡沫状，并最终出现粉化 675时晶型转变，伴随体积膨胀 白渣成分白渣成分：R=2.83.5 FeO+MnO1.0% CaF2=35% P232白渣保持：白渣保持20min左右调整钢水成分取样：搅拌均匀后取样分析成分加合金料：根据钢种钢种补加合金料调整钢水温度：达到出钢温度 还原期避免大幅度提温还原期避免大幅度提温终脱氧目的：钢液深脱氧 为钢渣混出做准备条件：成分合格 温度合适 渣流动性好操作：出钢前5分钟插Al铝量： Kg/t P234 低碳钢 0.70.8 中碳钢 0.50.6 合金结构钢 高碳钢 0.30.4 合金工具钢 0.5 出钢前要求成分：C、P、Mn、Si、Al等元素必须符合要求 S可以高于钢种要求 钢渣混出时脱硫率约40% V、B、Ti等易氧化元素，可以在钢包内加入炉渣：白渣出钢 FeO0.5% 流动性良好温度：符合出钢要求出钢槽：畅通干净第六节 出钢钢渣混出钢渣混出意义：出钢时钢渣同时出到钢包内原因：脱氧脱硫未达到平衡 （熔池搅拌差） 还原渣有较好的脱硫和脱氧能力 转炉不能混出转炉不能混出 钢渣混出有利于增加钢渣界面作用：脱硫：脱硫率约40% P236表6-11 脱氧：促使钢渣界面反应 P235表6-10 去除夹杂：还原渣吸附夹杂物 P236表