电炉及精炼技术培训教材课件

1、电炉及精炼工艺技术 培训教材工艺技术培训EAF 电炉炼钢厂采用“一电二炉”式直流电弧炉，即两座炉体，共 用一套供电装置。主原料为70废钢和30铁水，设计年产钢水100万吨。主体设备包括：摇架及倾动装置、下部炉壳、水冷炉壁、水冷炉盖及其旋转装置、电极升降及其旋转装置、底电极系统、出钢口装置。辅助设备包括：水冷碳氧枪、自耗式氧枪、喷补机 电炉简介150t超高功率直流电弧炉设备 1.主要设备参数出钢量 150t留钢量 40t炉壳直径 7300mm炉膛直径 6248mm炉膛内容积 180m3EBT孔直径 200mm双炉体中心距 16000mm石墨电极直径 711mm底电极根数 3炉用变压器容量 33M

2、VA3 电弧炉结构直流电弧炉主要技术参数水冷壁内径Dc7400mm电极直径D710mm炉壳直径Ds7300mm炉壳高度Hc3580mm炉膛内径Db6248mm双炉体中心间距E16000mm炉膛内容积V1180m3熔池容积V236.6m3钢水溶池最大高度Hb1430mm夹持器低位到炉底的距离Lb6760mm石墨电极行程Lh5680+800mm钢水高度Ha1113mm炉底耐材厚度Hr1100mm直流电弧炉主要电气参数项目电气参数高压33KV变压器功率99MVA(33MVA*3)交流低压670V直流无载电压870V直流电流108KA脉冲数18整流器个数3电抗器个数3电抗器0.15mH电炉碳氧枪两座直

3、流电弧炉各配有一套自耗式氧枪和一套水冷碳氧枪，其中一套水冷碳氧枪包括氧枪两支和碳枪一支，固定在一个机座上，工作时一起动作。碳氧枪主要参数： 氧气流量：最大8000NM3/h 氧气压力：1.1-1.5Mpa 氧气冲击角度：45度 调节范围：向上500mm；左右15度；向下15度主要功能：自耗式氧枪在熔化期用来切割炉门口的废钢 碳氧枪：（1）造泡沫渣 （2）吹氧助熔 （3）吹氧脱碳 电炉主原料电炉主原料根据生产钢种不同有所不同，每一钢种都有标准的炉料配比要求。按废钢篮数和铁水罐数，主原料配料可分为五种模式。如：冶炼工艺路径中配料模式为110A表示1篮废钢1罐铁水，常规配碳量，普通钢种。正常情况下铁

4、水入炉量为5060吨，废钢入炉量为105113吨。电炉入炉主原料成份控制主要包括磷、硫、残余元素及配碳量。电炉主原料电炉铁水 铁水用320吨鱼雷罐车从高炉运到电炉炼钢厂，经脱硫运入原料跨东侧倒罐站后倒入铁水包，再兑入电炉。铁水最大装入量为60吨。电炉废钢 根据废钢来源不同，废钢分为本厂返回废钢和社会购入废钢 废钢布料原则： 合理布料对减轻废钢冲击炉底、避免料篮卡料、降低重废砸断电极的机率以及保证熔炼过程的顺利进行都是非常必要的。原则为：最底部装轻废钢，然后为重废钢，中间为中型废钢，最上面又为轻废钢。共分为13层。电炉冶炼工艺路径电炉冶炼工艺路径划分原则 电炉冶炼工艺路径根据主原料加入模式及钢种

5、成份要求的不同进行划分。主原料加入模式中区分了两类情况，一为废钢加入的料篮数，二为兑铁水罐数；钢种成份要求主要根据碳含量、夹杂元素含量、残余元素含量及气体含量来区分。电炉冶炼工艺路径电炉工艺路径代码有四位构成：各位的意义如下： A-废钢篮数 B-铁水罐数 C-配碳量区分，0为常规配碳量，1为高配碳量（适用于成品碳 目标大于0.70%的钢种）； D-特殊要求码，如：A、B、C.、Z等（区分见下页）此外，规定工艺路径代码300A（三篮废钢，无铁水）为开新炉专用。电炉冶炼工艺路径电炉供电供电级数的设定 电炉共设置了7个通电级数，可分别设定不同的弧电压，弧电流及弧功率目前采用的值见下表：电炉供电供电级

6、数的设定 为减少电弧炉辐射对炉盖的损害，规定在主原料加入后的首次起弧时采用1档或2档通电，1-2分钟后待电极穿井至一定程度方可升高供电级数。在冶炼过程中提倡尽量采用大级数通电，但仍应根据泡沫渣埋弧情况、供电与吹氧匹配以及升温速率要求对供电级数进行适当的调整。电炉吹氧与碳粉喷吹自耗枪的使用 自耗枪主要用于冶炼初期切割渣门处的废钢，使该处的废钢尽快熔化，以便于水冷氧枪及时投入使用。 兑铁水的炉次中，兑铁水完毕并关闭炉盖后应立即投入自耗枪吹氧；全废钢（两篮料）炉次中，应在第二篮料加入完毕并通电至1400015000kwh后开始自耗枪吹氧。 开始吹氧时，可设置较小的吹氧流量，如：2000Nm3/h，1

7、分钟左右即应逐渐加大流量至5000Nm3/h。 使用自耗枪时，应防止直吹炉底和炉门处耐火材料，枪管短时应及时更换。电炉吹氧与碳粉喷吹水冷碳枪的使用 在渣门处废钢熔清时，应及时投入水冷碳氧枪。 碳氧枪吹氧开始时，应设定较小的氧气流量，如：4000Nm3/h，12分钟后逐渐加大氧气流量至最大（9000Nm3/h)。 冶炼过程中应尽量提高供氧强度，缩短冶炼周期与降低电耗，同时有利于泡沫渣的形成和保持。但仍应根据供电与吹氧匹配、渣况、碳成分变化等灵活调整供氧强度。 碳氧枪投入初期可不喷吹碳粉，待炉温升至一定程度后再喷吹（如：46分钟）。碳粉喷吹方式可采用连续喷吹或间歇喷吹。喷吹应根据泡沫渣消涨情况、钢

8、水脱碳速率及终点碳要求等控制喷入量。 电炉吹氧与碳粉喷吹水冷碳枪的使用使用碳氧枪时应根据渣况、钢水脱碳速率等调整枪位及枪角度。枪位较低、枪角度较大时有利于脱碳及造泡沫渣，但应防止枪管粘冷钢。同时，碳氧枪在投入初期不宜频繁左右摆动和前后移动，因此种操作不利于泡沫渣的早期形成。碳氧枪使用期间，应随时观察炉内气氛状况及炉压的变化，及时调整氧气流量及枪位置、除尘挡板开度等。电炉副原料石灰石灰加入计算： 石灰用量随主原料中平均Si含量及渣碱度（R）要求的不同而变化。设主原料加入量为150t，则石灰用量（W)可根据下式计算： W=1502.14 (Si) r/0.91 在生产时应根据渣况、钢中磷含量要求等

9、灵活控制。电炉副原料石灰石灰加入方法： 冶炼初期应注意加入足够的石灰以利于去磷。 石灰加入批量前期可较大，如：10001500kg，中后期则应在500kg左右。电炉副原料焦炭炉内加入焦炭用于造泡沫渣，也可用于增加配碳量冶炼过程中一般应通过碳氧枪喷入碳粉造泡沫渣。使渣况也可通过炉顶料仓酌情补加少量焦炭。焦炭加入批中不应超过200kg用于增加配碳量的焦炭应在冶炼初期加入电炉副原料调渣剂为改善泡沫渣的水平，降低渣中氧化铁含量，从2002年起采用炉内加入调渣剂调渣剂的使用使渣中氧化铁从原来的40降到现在的25左右调渣剂加入量和时间应根据废钢情况、钢种、泡沫渣状况来加入造泡沫渣泡沫渣泡沫渣应在碳氧枪进入

10、的早期开始形成，并一直延续至通电结束泡沫渣形成和发展的最根本因素是活跃的碳氧反用，同时也有赖于渣的物化性质，包括渣的温度、粘度、表面张力、碱度、氧化铁含量及其它成分的含量等等造泡沫渣泡沫渣大流量吹氧、钢水具有较高的碳含量或喷入一定量的碳粉均有利于造泡沫渣尽快使钢水升温、增加渣中氧化铁含量以及尽快化渣并获得合适的粘度及有效碱度等将有利于造泡沫渣流渣操作电炉采用流渣操作是脱磷的有效措施为充分利用石灰，冶炼前期不强调流渣操作，泡沫渣高度不宜过高，包裹住电弧为准冶炼后期则应及时进行流渣操作，因此应采取措施增加泡沫渣的高度，加大氧气流量或适当降低枪位、加强碳粉喷吹等 。流渣期间应注意适当补加石灰。通电停

11、止后，在出钢前应反复摇炉，使炉渣尽可能流出。终点温度与成份各种副料的温降系数测温与取样试样代码规定A：炼钢厂区分（电炉输“3”）；B：炉座区分（“7”为7#号炉）；C：出钢记号最后两位数；取样场所区分（电炉炉内试样为“1”）；所取试样的顺序号（若E=7，则特别规定为渣样）气体样区分：“0”只做OE样（光谱样），“1”N+OE，“2”O+N+OE，“3”O+N，“4”C+S+OE，“7”HG：气体样的顺序号：“0”为非气体样，“1”-“9”为气体样顺序号出钢确认与操作 出钢确认：（1）电炉终点温度和成分符合出钢要求。 （2）钢包状况良好，吹氩正常。 （3）炉后加料设备正常。 出钢操作：（1）炉体

12、倾动到EBT打开角度时，原则上要求镇静 45- 60秒，以使炉内钢水趋于稳定，避免出钢过程中卷渣。 （2） 出钢过程中应防止钢水散流，出钢完毕前应及 时回倾防止下渣。 （3）出钢前和出钢过程中吹氩流量控制在200NL/min左右；出钢后吹氩流量调低，以渣面有轻微波动、钢水不裸露为准。 （4）合金及渣料加入时应与钢流充分混冲。 钢包代码： A B C 各位的含义如下： A：钢包材质代码：1为尖晶石，2为镁碳砖 B：钢包状态代码：1周转包；2热包；3冷包 4大冷包；5新包 C：包底代码：A冷钢0-0.5t B冷钢0.6-1.0t C冷钢1.1-1.5t D冷钢1.6-2.5t 钢包使用要求钢包使用

13、要求原则上，出钢钢包不允许有包底，以防止堵塞吹氩孔，钢水不均匀等。新炉体第一炉不得使用新钢包。钢包透气砖吹氩良好。钢包填砂：填砂前钢包注口内无异物，填砂料量约为20-50kg。留钢电炉采用留钢操作，可以为下一炉冶炼创造好的条件，如：稳定电弧起弧过程、加速废钢的早期熔化、方便早期吹氧和早期去磷等。留钢量的控制是影响电炉冶炼过程的重要因素，留钢量过多，会降低炉子的利用率，增加能耗，导致渣门处跑钢；留钢量过少，则达不到留钢的预期效果。中修（大修）前的最后一个炉次不留钢，炉役后期为观察及维护炉底和底电极也需出尽留钢。正常留钢量控制在25-35吨范围。开新炉检查炉体各部位情况，尤其是炉体及底电极的冷却水

14、系统。中修最后一炉出钢后放好三脚架、开新炉前在炉底铺一层薄钢板；大修后第一炉，应将三脚架焊接在底电极的钢棒上，并在底电极周围撒上钉屑，在炉底上铺上一层薄钢板。钢种要求：ST45，ST35，及ST20等普通结构钢工艺路径：300A配料：废钢总装入量196t。大修新炉前三炉必须采用全废钢模式冶炼，中修后开新炉的第二炉起即可采用兑铁水冶炼。高碳钢种冶炼冶炼初期自耗枪尽快扫清炉门口，严禁探吹熔池以防碳的早期吹损。尽早进WCL造好泡沫渣，前期吹氧控制在中低流量，熔清后通过焦碳的加入及碳粉喷吹控制钢水脱碳速度。尽量采用高的通电级数，使温度尽快升高保证后期不因温度而延长冶炼时间而导致钢水中碳的烧损。冶炼前期

15、应加强化渣出钢前应控制等待时间以防止碳的后期烧损。低磷钢种的冶炼主原料控制：（1）不加生铁；（2）特殊钢种采用三脱铁水；（3）也可适当增加场内废使用量。冶炼控制：（1）冶炼初期OCL可适当深吹熔池以化渣，使熔渣尽快形成；（2）冶炼中期即开始流渣操作，在此期间应尽量维持泡沫渣高度， 且 控制炉温在较低水平，同时酌量补加石灰；（3）严防钢水温度过高，出钢前等待时间尽量缩短；（4）严防出钢过程中下渣。冶炼工艺技术 结束工艺技术培训工艺技术培训LF电炉设备介绍LF/VD设备 简介电炉钢水的精炼手段有LF、VD。LF设备主要包括电极升降装置、炉盖升降装置、合金添加系统、喂丝机、底吹氩系统和测温取样装置等

16、。VD设备包括真空罐、真空罐盖台车、合金添加系统、真空脱气装置以及喂丝机、底吹氩系统、测温取样装置和在线定氢设备等。辅助设备包括：钢包、铁水包、电炉出钢台车、LF钢包台车、钢包倾翻装置、钢包烘烤装置、钢包在线烘烤装置等。LF/VD设备主要设备参数 钢包公称容量：150t最小处理容量：90t钢包净空高度：1200mm电极直径：457mm变压器容量：22MVA钢水升温速度：4/min真空脱气装置形式：固定罐式VD抽气能力：320Kg/h（66.7pa）VD抽气速度：6min（66.7pa）VD系统工作真空度：66.7paVD系统极限真空度：40paVD系统泄漏量：15kg/h 精炼LF炉的特点及功

17、能2.1 LF炉的特点： 将电炉的还原期移至钢包内进行，使电炉只具有初炼炉的任务，其主要特征是：非氧化性气氛（还原气氛）；埋弧加热；氩气搅拌；高碱度白渣。 精炼LF炉的特点及功能LF炉的功能： 将电炉的还原期移至钢包内进行，使电炉只具有初炼炉的任务，其主要特征是：脱氧；脱硫；去除有害气体和夹杂物；进行渣的去除和更新；大部分合金元素的添加；温度、成份的均匀和调整。 此外可为电炉与连铸的匹配提供弹性时间，保证多炉连浇的顺利进行。精炼LF炉的主要工艺参数序号项目单位参数1炉子容量T1502最小钢水处理量T903钢包净空高度mm12004电极直径mm4575极心圆直径mm7506加热速度C/min47

18、电极响应时间s3008电极电流密度A/cm289变压器容量MVA22（可过载20%）10变压器二次电压V22035011变压器二次电压级数级1312处理时间min4050Tap12345678910111213V220230242255262269277285294303313324335精炼LF炉的供电参数电压级数：共13级电压级数电流曲线升温速度(C/min)642.9743.1843.3943.51043.71153.91254.11364.3精炼LF炉的供电参数常用电流曲线和电压级数的升温速度：精炼LF炉的介质使用标准冷却水系统：冷却部位入口温度出口温度报警温度入口流速出口流速报警流速

19、入口压力出口压力炉盖38.5C56.5C70C120m/h120m/h150m/h0.4MPa0.2MPa变压器38.5C 45.5C28m/h28m/h0.4Mpa0.2MPa电极横臂38.5C45.5C5.5m/h5.5m/h4m/h0.4Mpa0.2MPa支持器38.5C45.5C11m/h11m/h8m/h0.4Mpa0.2MPa电缆38.5C45.5C60C4m/h4m/h5m/h0.4Mpa0.2MPa电缆支撑38.5C45.5C6m/h6m/h4m/h0.4Mpa0.2MPa二次导体38.5C45.5C8m/h8m/h6m/h0.4Mpa0.2MPa精炼LF炉的介质使用标准氩气系

20、统：系 统 名 称压 力流 速底吹氩系统（正）1.23.0MPa036Nm3/h（高压旁通）3.0MPa顶枪系统2.5MPa036Nm3/h精炼LF过程控制标准副原料投入标准钢水处理开始根据情况分批加入石灰、预熔渣。一般等上批料熔化后再加入下一批。造渣期间要随时观察渣的流动性并及时进行调整。LF加入渣料的总量是1200 1500公斤，出钢过程中加入约800公斤，LF处理过程加入约400 700公斤。精炼LF过程控制标准造还原渣标准通电起弧后开始加CaC2，每批20 30公斤，不宜过多。CaC2应加在电极附近的渣面上，不要投入钢液裸露面处。随时沾渣观察渣况，加入3 5批后，如渣子转为黄白色，则适

21、当减少加入量，要求处理中后期间断少量追加以持续保持白渣。对于过氧化或电炉下渣量较大的钢水，前期脱氧禁止加入CaC2 ，应加入铝屑脱氧，要点如前所述。铝屑、CaC2的总加入量一般不大于200公斤。精炼LF过程控制标准吹氩搅拌标准钢包到位后，打开吹氩阀大流量检查透气砖情况，如果正常则调节氩量150 200Nl/min。通电加热过程中，将氩气流量调节到80 120Nl/min，渣面波动，电极不闪烁为准。加合金期间，抬起电极，增大强度到300Nl/min ，钢水裸露直径30 40cm，强搅拌2 3min。达到目标温度后保温中，采用弱搅拌，氩气流量调节到80 120Nl/min，渣面波动，电极不闪烁为准

22、。加热结束后的强搅拌，为获得更好的脱硫效果，一般采取强搅拌，这时要抬高电极，关严炉门，氩量300 500Nl/min，强搅拌2 3min。精炼LF过程控制标准吹氩搅拌标准喂Ca-Si丝期间，采用弱搅拌吹氩强度为80 120Nl/min，以钢水不裸露为准。喂丝结束后，继续搅拌2 3min。取样前，增大搅拌强度至200 300 Nl/min，以均匀钢水成份。取样时，氩量调节至50 80Nl/min，保持钢液面稳定。如透气砖吹氩不良，打开高压旁通冲3 5min，若仍不见效，则采用事故顶枪和升温配合操作。精炼LF辅助作业标准电极接长标准 LF采用离线电极接长位接长。当电极长度约4600mm时，就要更换

23、电极，也就是在夹持器以上电极约有20cm长，而电极已达到行程下限时，需要更换电极。使用专用工具，将电极吊至电极接长位进行接长。接长应使用力矩扳手，力矩应控制在1050 1400Nm。夹持器严禁夹在电极连接处，即以接点为忠心0cm的范围内，以电极端部白线为准。更换电极、滑电极时，观察三根电极基本对齐后方可夹紧夹持器。精炼LF辅助作业标准电极管理标准各厂家的电极不能混用（混接）。库存电极时，避免受潮，积灰和油污，碰撞。叉车搬运电极时，勿撞电极，平衡放置，勿超重。库存时，勿接触地面，将电极置于垫木或搁板上。提起电极时，底部接头下备用护垫。当拧装电极时，先以压缩空气吹净接头处，不要碰坏螺纹牙。接电极时

24、一定要对准中心，然后将上部电极渐渐下降。操作时，电极顶部要盖上盖子，避免顶部螺丝氧化、积灰和损坏。电极接头勿放置在高温处。精炼LF辅助作业标准钢包代码标准代码构成：代码内容：A：钢包材质代码：目前=1，尖晶石碳砖。=2，镁碳砖。B：钢包状态代码：ABC包别代码判定标准备注周转包1浇注完到下炉出钢2h热包2浇注完到下炉出钢6h冷包3浇注完到下炉出钢12h离线烘烤3h，1小时内出钢大冷包4挖修、小修或浇注完到下炉出钢12h离线烘烤8h，1小时内出钢新包5大修包或全修包离线干燥、烘烤20h，0.5小时出钢精炼LF辅助作业标准C：包底代码：包底有冷钢代码判定标准备注A冷钢0 0.5tB冷钢0.6 1.

25、0tC冷钢1.1 1.5tD冷钢1.6 2.5t精炼LF辅助作业标准钢包温度补正标准电炉出钢温度补正参见“电炉技术规程”CAST第一包钢水温度补正：钢包状态代码为11x时，温度补正为0C；钢包状态代码为12x时，温度补正为0C；钢包状态代码为13x时，温度补正为+5C；钢包状态代码为14x时，温度补正为+10C。精炼LF辅助作业标准根据浇注流数，决定下一包钢水温度补正标准：当前浇注流数为5个、6个流时，下一包钢水温度不予补正；当前浇注流数为4个流时，下一包钢水温度补正+5C；当前浇注流数为3个流时，由生产调度根据实际情况决定是否继续连浇以及连浇炉的钢水温度补正值，但最高补正温度不得超过+10C；在异常事故情况下，由生产调度请示厂长后决定温度补正值并在调度日报中注明。精炼LF辅助作业标准其他：原则上，CAST第一包不得使用有包底的钢包或大冷包；若因定修等原因造成CAST第一包为大冷包时，精炼处理时间必须2小时，方可送CC。如CAST第一包为大冷包，且精炼处理会见超过3小时时，则此钢包的状态视作11A，不予温度补正。需要进行温度补正时，由生产调度根据以上标准同志精炼，连铸工序不得向精练工序发指令。精炼LF辅助作业标准扒渣标准扒渣机主要技术参数