第八章電爐煉鋼

1、8.1 8.1 概述概述8.2 8.2 電弧爐煉鋼設(shè)備電弧爐煉鋼設(shè)備8.38.3 堿性電弧爐氧化法冶煉工藝堿性電弧爐氧化法冶煉工藝8.48.4 電弧爐煉鋼的新技術(shù)及發(fā)展趨勢電弧爐煉鋼的新技術(shù)及發(fā)展趨勢第八章第八章 電爐煉鋼電爐煉鋼8.1 概述概述l 常用冶金電爐有：常用冶金電爐有：電弧爐、感應(yīng)爐、電渣爐等，目前世界電弧爐、感應(yīng)爐、電渣爐等，目前世界上上95%以上的電爐鋼是電弧爐尤其是堿性電弧爐冶煉的。以上的電爐鋼是電弧爐尤其是堿性電弧爐冶煉的。l 電爐煉鋼：電爐煉鋼：主要指電弧爐煉鋼主要指電弧爐煉鋼(指堿性電弧爐煉鋼指堿性電弧爐煉鋼)。l 電弧爐煉鋼原理：電弧爐煉鋼原理：主要是利用電極與爐料間

2、放電產(chǎn)生電弧主要是利用電極與爐料間放電產(chǎn)生電弧發(fā)出的熱量來煉鋼。發(fā)出的熱量來煉鋼。l 分類：分類：氧化法、不氧化法和返回吹氧法。氧化法、不氧化法和返回吹氧法。 氧化法：氧化法： 冶煉過程中向鋼液吹氧有氧化期，是常用的生產(chǎn)方法。冶煉過程中向鋼液吹氧有氧化期，是常用的生產(chǎn)方法。 不氧化法：不氧化法： 不氧化法是指用部分返回廢鋼作爐料，在冶煉過程中沒有氧不氧化法是指用部分返回廢鋼作爐料，在冶煉過程中沒有氧化期，主要過程是爐料熔清后經(jīng)過還原、調(diào)整成分和溫度后化期，主要過程是爐料熔清后經(jīng)過還原、調(diào)整成分和溫度后即可出鋼。即可出鋼。 返回吹氧法：返回吹氧法： 返回吹氧法以返回廢鋼作原料。為了提高鋼的質(zhì)量，

3、需吹氧返回吹氧法以返回廢鋼作原料。為了提高鋼的質(zhì)量，需吹氧降碳，強化沸騰，加速升溫、去氣和去夾雜。降碳，強化沸騰，加速升溫、去氣和去夾雜。l 電弧爐煉鋼的優(yōu)點：電弧爐煉鋼的優(yōu)點： 熱效率比較高；熱效率比較高； 溫度高；溫度高； 爐內(nèi)氣氛可以控制；爐內(nèi)氣氛可以控制； 鋼中非金屬夾雜物含量相對較低，合金元素收得率也相對鋼中非金屬夾雜物含量相對較低，合金元素收得率也相對較高，鋼的成分容易控制，適于冶煉各種合金鋼和優(yōu)質(zhì)鋼；較高，鋼的成分容易控制，適于冶煉各種合金鋼和優(yōu)質(zhì)鋼； 可以可以100%熔化廢鋼，設(shè)備較簡單，占地少，投資省，建熔化廢鋼，設(shè)備較簡單，占地少，投資省，建廠快，容易控制污染。廠快，容易控

4、制污染。l 缺點：缺點：鋼水中含有大量的氮和氫；爐內(nèi)溫度分布不均。鋼水中含有大量的氮和氫；爐內(nèi)溫度分布不均。8.2 電弧爐煉鋼設(shè)備電弧爐煉鋼設(shè)備8.2.1 電弧爐的構(gòu)造電弧爐的構(gòu)造l 電弧爐的爐體由：電弧爐的爐體由：金屬構(gòu)件金屬構(gòu)件(包括爐殼、爐門、偏心爐包括爐殼、爐門、偏心爐底出鋼、爐頂圈和電極密封圈等組成底出鋼、爐頂圈和電極密封圈等組成)和耐火材料砌成的和耐火材料砌成的爐襯。爐襯。 爐殼：爐殼：包括圓形爐身、爐殼底和上部加固圈三部分。用包括圓形爐身、爐殼底和上部加固圈三部分。用 鋼板焊接而成。鋼板焊接而成。 爐門：爐門：包括爐門蓋、爐門框、爐門坎和爐門升降機構(gòu)等包括爐門蓋、爐門框、爐門坎和

5、爐門升降機構(gòu)等部分。部分。 偏心爐底出鋼。偏心爐底出鋼。 爐頂圈：爐頂圈：用鋼板焊成，用來支承爐蓋耐火材料。為了防用鋼板焊成，用來支承爐蓋耐火材料。為了防止變形，頂裝料的爐子都采用水冷爐頂圈。止變形，頂裝料的爐子都采用水冷爐頂圈。 電極密封圈：電極密封圈：作用是以減少縫隙，防止爐氣外逸，同時作用是以減少縫隙，防止爐氣外逸，同時也可冷卻爐頂，延長爐頂壽命。也可冷卻爐頂，延長爐頂壽命。 電極夾持器：電極夾持器：有兩個作用，一是向電極導(dǎo)電，二是將電有兩個作用，一是向電極導(dǎo)電，二是將電極固定，并在需要放松電極時能方便靈活的松開。極固定，并在需要放松電極時能方便靈活的松開。 電極升降機構(gòu)：電極升降機構(gòu)：

6、電極通過電極夾持器連接在電極升降裝電極通過電極夾持器連接在電極升降裝置上，冶煉過程中電極的升降由電極自動調(diào)節(jié)裝置控制。置上，冶煉過程中電極的升降由電極自動調(diào)節(jié)裝置控制。 爐體傾動機構(gòu)：爐體傾動機構(gòu)：電弧爐要求爐體在出鋼時向出鋼口一側(cè)電弧爐要求爐體在出鋼時向出鋼口一側(cè)傾動傾動4050度，而在扒渣時向爐門一側(cè)傾動度，而在扒渣時向爐門一側(cè)傾動1015度度 爐頂開啟移動機構(gòu)：爐頂開啟移動機構(gòu)：爐頂開啟移動式、爐體開出式和爐爐頂開啟移動式、爐體開出式和爐蓋開出式。蓋開出式。8.2.2 電弧爐的爐襯電弧爐的爐襯l 電弧爐爐襯主要由：電弧爐爐襯主要由：爐頂、爐墻和爐底組成。爐頂、爐墻和爐底組成。l 耐火材料

7、：耐火材料：鎂磚、白云石磚、鉻鎂磚、鎂碳磚等，有的用鎂磚、白云石磚、鉻鎂磚、鎂碳磚等，有的用鎂砂打結(jié)或整體成型。鎂砂打結(jié)或整體成型。 爐頂爐頂 爐墻和爐底爐墻和爐底由三部分組成：絕熱保溫層、鎂磚層和工作層。由三部分組成：絕熱保溫層、鎂磚層和工作層。 鎂碳磚的特點：鎂碳磚的特點：是具有良好的耐火性?？乖治g性，耐剝是具有良好的耐火性。抗渣侵蝕性，耐剝落性，抗氧化，抗高溫蠕變性等。落性，抗氧化，抗高溫蠕變性等。 水冷爐壁及水冷爐蓋水冷爐壁及水冷爐蓋大電爐和超高功率電弧爐上大都采用水冷爐壁及水冷爐蓋。大電爐和超高功率電弧爐上大都采用水冷爐壁及水冷爐蓋。能最大限度地用水冷件取代耐火材料。能最大限度地用

8、水冷件取代耐火材料。8.2.3 電弧爐的電器設(shè)備電弧爐的電器設(shè)備l 電器設(shè)備包括：電器設(shè)備包括：主電路設(shè)備和控制設(shè)備主電路設(shè)備和控制設(shè)備l 主電路：主電路：由高壓線直接供給電爐專用變壓器，然后輸送到由高壓線直接供給電爐專用變壓器，然后輸送到電弧爐上。電弧爐上。l 控制設(shè)備：控制設(shè)備：由全廠的變電所供電給其它設(shè)備。由全廠的變電所供電給其它設(shè)備。 高壓電源與隔離開關(guān)高壓電源與隔離開關(guān) 高壓電源一般為高壓電源一般為10000110000V。 隔離開關(guān)主要用于斷開高壓電源，或用來進行切換操作。隔離開關(guān)主要用于斷開高壓電源，或用來進行切換操作。 高壓斷路器高壓斷路器 它的作用是使高壓電路在負載下接通或斷

9、開；在電器設(shè)它的作用是使高壓電路在負載下接通或斷開；在電器設(shè)備發(fā)生故障時，自動切斷高壓電路備發(fā)生故障時，自動切斷高壓電路 電抗器電抗器它串聯(lián)在變壓器的高壓側(cè)。其作用是使電路中感抗增加，以它串聯(lián)在變壓器的高壓側(cè)。其作用是使電路中感抗增加，以達到穩(wěn)定電弧和限制短路電流的目的。達到穩(wěn)定電弧和限制短路電流的目的。 變壓器變壓器它是電弧爐的主要電器設(shè)備。它是電弧爐的主要電器設(shè)備。 短網(wǎng)短網(wǎng)是指從變壓器低壓側(cè)的引出線至電極這一段線路。是指從變壓器低壓側(cè)的引出線至電極這一段線路。 電極電極是將變壓器輸入的電流引入熔煉室的導(dǎo)體。是將變壓器輸入的電流引入熔煉室的導(dǎo)體。純凈鋼（純凈鋼（Clean steel)：是

10、指對鋼中是指對鋼中O、S、P、H、N等雜質(zhì)等雜質(zhì)元素的控制以及對非金屬夾雜物數(shù)量和形態(tài)的要求。近年來，元素的控制以及對非金屬夾雜物數(shù)量和形態(tài)的要求。近年來，又增加了對殘余元素的要求。隨著連鑄技術(shù)和爐外處理技術(shù)的又增加了對殘余元素的要求。隨著連鑄技術(shù)和爐外處理技術(shù)的發(fā)展，鋼材純凈度顯著提高，提高純凈度可大大改善鋼的加工發(fā)展，鋼材純凈度顯著提高，提高純凈度可大大改善鋼的加工和使用性能。和使用性能。國內(nèi)外許多鋼廠已建立起大規(guī)模生產(chǎn)超純凈鋼生產(chǎn)體系：國內(nèi)外許多鋼廠已建立起大規(guī)模生產(chǎn)超純凈鋼生產(chǎn)體系：就化學(xué)冶金純凈度而言，現(xiàn)在以能生產(chǎn)的最低含量分別為：就化學(xué)冶金純凈度而言，現(xiàn)在以能生產(chǎn)的最低含量分別為：

11、C：10ppm、N：10ppm、H：1ppm、S：5ppm、 P ：5ppm、O：5ppm。l 電爐煉鋼技術(shù)發(fā)展重點電爐煉鋼技術(shù)發(fā)展重點8.3 堿性電弧爐氧化法冶煉工藝堿性電弧爐氧化法冶煉工藝l 配料配料 配料的主要任務(wù)：配料的主要任務(wù)：確定爐料的化學(xué)成分及其配比，以保確定爐料的化學(xué)成分及其配比，以保證冶煉鋼種的化學(xué)成分。證冶煉鋼種的化學(xué)成分。 配料原則：配料原則：合理利用返回科，盡量采用便宜的合金，盡合理利用返回科，盡量采用便宜的合金，盡可能減少原材料的消耗。一般鋼種主要是配好碳，對于高可能減少原材料的消耗。一般鋼種主要是配好碳，對于高合金鋼還要配好主要合金元素。合金鋼還要配好主要合金元素。

12、 碳：碳：為保證氧化期的氧化脫碳，要求爐料溶化后鋼中的為保證氧化期的氧化脫碳，要求爐料溶化后鋼中的碳含量應(yīng)高于成品規(guī)格下限的碳含量應(yīng)高于成品規(guī)格下限的0.30.4，熔化期碳含，熔化期碳含量有量有0.20.3的損失，則一般要求配碳量高出鋼種規(guī)的損失，則一般要求配碳量高出鋼種規(guī)格下限格下限0.50.7。 硅：硅：爐料帶入，熔清后爐料帶入，熔清后wSi%不大于不大于0.15： 錳：錳：爐料帶入，熔清后爐料帶入，熔清后wMn%不大于不大于0.2， 磷：磷：爐料中爐料中P不大于不大于0.06 硫：硫：堿性電弧爐氧化法冶煉各期均可脫硫，爐料中堿性電弧爐氧化法冶煉各期均可脫硫，爐料中S不大不大于于0.08。

13、 鉻：鉻：從爐料中帶入，在爐料熔清后鋼液中從爐料中帶入，在爐料熔清后鋼液中wCr%應(yīng)不大應(yīng)不大于于0.03，Cr含量過高，經(jīng)氧化生成的含量過高，經(jīng)氧化生成的Cr2O3進入爐渣，使進入爐渣，使爐渣變黏，不利于脫磷脫碳反應(yīng)，并增大氧氣、礦石消耗，爐渣變黏，不利于脫磷脫碳反應(yīng)，并增大氧氣、礦石消耗，延長冶煉時間。延長冶煉時間。 鎳、鉑、銅：鎳、鉑、銅：由爐料帶入。在鋼液中不易氧化，冶煉含鎳、由爐料帶入。在鋼液中不易氧化，冶煉含鎳、鉑、銅的鋼種時，配入鉑、銅的鋼種時，配入Ni的含量應(yīng)控制在規(guī)格下限。對于一的含量應(yīng)控制在規(guī)格下限。對于一般鋼種要求分別不大于般鋼種要求分別不大于0.01。l 堿性電弧爐氧化

14、法冶煉過程分為：堿性電弧爐氧化法冶煉過程分為：補爐補爐、裝料裝料、熔化期熔化期、氧化期氧化期、還原期和出鋼六個階段，還原期和出鋼六個階段，l其中最為主要且時間較長的是其中最為主要且時間較長的是熔化、氧化熔化、氧化和和還原還原。 補爐補爐l 任務(wù)：任務(wù)：是在電爐出鋼完畢后，迅速扒凈殘鋼殘渣，檢查爐襯是在電爐出鋼完畢后，迅速扒凈殘鋼殘渣，檢查爐襯侵蝕情況，對損壞處立即進行修補。侵蝕情況，對損壞處立即進行修補。l 補爐材料：補爐材料：鎂砂、白云石等，并常以焦油、瀝青、鹵水等作鎂砂、白云石等，并常以焦油、瀝青、鹵水等作粘結(jié)劑。粘結(jié)劑。l 原則：原則：本著快補、熱補的原則。本著快補、熱補的原則。補爐操作

15、一般在停電情況下進行，材料的燒結(jié)全靠出鋼后護補爐操作一般在停電情況下進行，材料的燒結(jié)全靠出鋼后護內(nèi)余熱，應(yīng)抓緊時機，趁爐體還處于高溫狀態(tài)迅速投補。正內(nèi)余熱，應(yīng)抓緊時機，趁爐體還處于高溫狀態(tài)迅速投補。正常情況下，補爐后爐膛溫度應(yīng)高于常情況下，補爐后爐膛溫度應(yīng)高于1200 ，在特殊情況下，在特殊情況下，也不應(yīng)低于也不應(yīng)低于1000 。 裝料裝料裝料對冶煉時間，特別是熔化時間、合金元素的燒損及爐襯裝料對冶煉時間，特別是熔化時間、合金元素的燒損及爐襯的壽命都有很大影響。的壽命都有很大影響。l 裝料應(yīng)做到：裝料應(yīng)做到：快速裝料，爐料密實，布料合理，并盡可能快速裝料，爐料密實，布料合理，并盡可能一次裝完。

16、一次裝完。 快速裝料快速裝料目前大多數(shù)采用爐頂裝料。爐蓋移開后，爐膛溫度從目前大多數(shù)采用爐頂裝料。爐蓋移開后，爐膛溫度從1500左右迅速降低到左右迅速降低到800左右，因此，必須快速加料并且盡可左右，因此，必須快速加料并且盡可能一次加完，避免大量散熱。能一次加完，避免大量散熱。 布料合理布料合理l 布料原則：布料原則：下致密、上疏松；中間高、四周低、爐門口無下致密、上疏松；中間高、四周低、爐門口無大料，保證穿井快、不搭橋。大料，保證穿井快、不搭橋。l 現(xiàn)代電爐裝料方式：現(xiàn)代電爐裝料方式：有料斗有料斗(或稱為料籃、料罐、料筐或稱為料籃、料罐、料筐)頂頂裝料和皮帶裝料兩種方式。裝料和皮帶裝料兩種方

17、式。 爐料密實爐料密實l 原則：原則：大、中、小料塊合理搭配。大、中、小料塊合理搭配。對于對于10100 t的電弧爐，通常把重量小于的電弧爐，通常把重量小于10kg的料塊叫小料；的料塊叫小料；1050kg的叫中料；大于的叫中料；大于50kg而小于爐料總重的而小于爐料總重的1/50的叫大的叫大料。搭配時大塊料約占總裝入量的料。搭配時大塊料約占總裝入量的40%，中料，中料45%，小料，小料15%。 熔化期熔化期l 目的：目的：將固體爐料熔化成液體，以便在氧化期和還原期改將固體爐料熔化成液體，以便在氧化期和還原期改變鋼液成分，去除有害雜質(zhì)變鋼液成分，去除有害雜質(zhì)(硫、磷、碳、氧、氮和氫硫、磷、碳、氧

18、、氮和氫)和非金和非金屬雜物。在熔化期還應(yīng)減少鋼液的吸氣。去除部分硫?qū)匐s物。在熔化期還應(yīng)減少鋼液的吸氣。去除部分硫、磷，去磷，去除爐料中的硅、錳、鋁等元素。除爐料中的硅、錳、鋁等元素。l 熔化期：熔化期：指從通電開始到爐料全部熔清為止。熔化期占總指從通電開始到爐料全部熔清為止。熔化期占總冶煉時間的冶煉時間的5070%左右，耗電量占全爐總電耗的左右，耗電量占全爐總電耗的6080左右。左右。l 任務(wù)：任務(wù)：在保證爐體壽命的前提下，將抉狀的固體爐料快速在保證爐體壽命的前提下，將抉狀的固體爐料快速熔化，并加熱升溫至氧化溫度；造好熔化期爐渣，以便穩(wěn)定熔化，并加熱升溫至氧化溫度；造好熔化期爐渣，以便穩(wěn)定電

19、弧，早期去磷，減少鋼液吸氣與揮發(fā)。電弧，早期去磷，減少鋼液吸氣與揮發(fā)。l 熔化過程分為：熔化過程分為：啟弧、穿并、電極抬升、熔化未了四個階啟弧、穿并、電極抬升、熔化未了四個階段。段。 起弧起弧l 概念：概念：即裝入冷料后開始通電，電極下降觸及到爐料，形即裝入冷料后開始通電，電極下降觸及到爐料，形成電弧，同時發(fā)出強烈的光和熱。成電弧，同時發(fā)出強烈的光和熱。l 特點：特點：電壓和電流不穩(wěn)定，波動大，并發(fā)出很大的轟鳴聲。電壓和電流不穩(wěn)定，波動大，并發(fā)出很大的轟鳴聲。起弧階段時間較短起弧階段時間較短510min。 穿井穿井隨著電極下面爐料的熔化，電極不斷向下移動，逐漸在爐料隨著電極下面爐料的熔化，電極

20、不斷向下移動，逐漸在爐料中間三根電極下面形成三個中間三根電極下面形成三個“洞洞”，即穿了一個，即穿了一個“井井”，直，直到電極下面的固體爐料全部熔化完，熔化的爐料便在爐底形到電極下面的固體爐料全部熔化完，熔化的爐料便在爐底形成了一個淺的熔池，熔池表面上同時形成一層渣，它有穩(wěn)定成了一個淺的熔池，熔池表面上同時形成一層渣，它有穩(wěn)定電弧、保溫和防止鋼液吸氣的作用。電弧、保溫和防止鋼液吸氣的作用。 電極抬升電極抬升隨著熔池和渣層的形成，電流趨于平穩(wěn)。這一階段的主要任隨著熔池和渣層的形成，電流趨于平穩(wěn)。這一階段的主要任務(wù)是熔化電極周圍的爐料，隨著爐料的熔化，熔池面逐漸上務(wù)是熔化電極周圍的爐料，隨著爐料的

21、熔化，熔池面逐漸上升，電極也相應(yīng)上升。升，電極也相應(yīng)上升。 熔化末了熔化末了主要是熔化遠離電弧的低溫區(qū)的爐料。由于電弧是主要是熔化遠離電弧的低溫區(qū)的爐料。由于電弧是“點點”熱熱源，爐膛內(nèi)溫度分布不均，爐門附近、出鋼口兩側(cè)、爐坡等源，爐膛內(nèi)溫度分布不均，爐門附近、出鋼口兩側(cè)、爐坡等處的爐料熔化較慢，因此，應(yīng)及時將這些地方的冷料推入熔處的爐料熔化較慢，因此，應(yīng)及時將這些地方的冷料推入熔池，加速熔化。池，加速熔化。l 熔化期操作：熔化期操作：主要是合理供電、適時吹氧和盡快造渣。這主要是合理供電、適時吹氧和盡快造渣。這些操作是相互配合的，以達到快速熔化，并保證鋼液成分達些操作是相互配合的，以達到快速熔

22、化，并保證鋼液成分達到氧化期的要求。到氧化期的要求。 氧化期氧化期l 主要任務(wù)：主要任務(wù)：去去P、氧化調(diào)整鋼液含碳量和升溫、去除鋼中、氧化調(diào)整鋼液含碳量和升溫、去除鋼中氣體氣體(N、H)和去除鋼液中氧化物夾雜。和去除鋼液中氧化物夾雜。l 氧化期脫碳的作用：氧化期脫碳的作用： 氧化產(chǎn)生的氧化產(chǎn)生的CO氣泡使鋼液沸騰并增大鋼渣界面，可加速氣泡使鋼液沸騰并增大鋼渣界面，可加速脫磷。脫磷。 溶解在鋼液中的溶解在鋼液中的H和和N向向CO氣泡擴散并隨之排出，有利于氣泡擴散并隨之排出，有利于清除鋼液中的氣體。清除鋼液中的氣體。 非金屬夾雜物在沸騰鋼液中碰撞聚合成更大夾雜，并上浮非金屬夾雜物在沸騰鋼液中碰撞聚

23、合成更大夾雜，并上浮到渣面被爐渣吸收；到渣面被爐渣吸收；CO氣泡上浮過程中期附氧化物夾雜，有氣泡上浮過程中期附氧化物夾雜，有利于夾雜物的去除利于夾雜物的去除 沸騰所起的攪拌作用，可使熔池中鋼液的溫度均勻。沸騰所起的攪拌作用，可使熔池中鋼液的溫度均勻。l 根據(jù)輸入熔池氧的來源，碳的氧化分為：根據(jù)輸入熔池氧的來源，碳的氧化分為：礦石氧化法、吹礦石氧化法、吹氧氧化法和綜合氧化法。氧氧化法和綜合氧化法。 礦石氧化法：礦石氧化法：間接氧化法間接氧化法 原理：原理：利用鐵礦石中含有利用鐵礦石中含有8090的高價氧化鐵，加入的高價氧化鐵，加入到熔池后轉(zhuǎn)變成低價氧化鐵到熔池后轉(zhuǎn)變成低價氧化鐵(FeO)，作為氧

24、化劑氧化鋼中的，作為氧化劑氧化鋼中的碳。碳。 吹氧氧化法吹氧氧化法直接氧化法，即直接向鋼液熔池吹入氧氣，氧化鋼液中碳、直接氧化法，即直接向鋼液熔池吹入氧氣，氧化鋼液中碳、磷等元素。吹氧脫碳是放熱反應(yīng)，能迅速提高熔池溫度。磷等元素。吹氧脫碳是放熱反應(yīng)，能迅速提高熔池溫度。 綜合氧化法綜合氧化法概念：概念：向熔池加入礦石和吹入氧氣，即吹氧向熔池加入礦石和吹入氧氣，即吹氧礦石脫碳法。礦石脫碳法。這是目前生產(chǎn)中常用的一種方法。這是目前生產(chǎn)中常用的一種方法。 還原期還原期l 概念：概念：也稱精煉期，指氧化期末扒渣完畢到出鋼這段時間。也稱精煉期，指氧化期末扒渣完畢到出鋼這段時間。l 主要任務(wù)：主要任務(wù)：脫

25、氧、脫硫、調(diào)整鋼液的化學(xué)成分和調(diào)整鋼液脫氧、脫硫、調(diào)整鋼液的化學(xué)成分和調(diào)整鋼液的溫度到出鋼溫度。的溫度到出鋼溫度。 脫氧脫氧l 主要的操作：主要的操作：造還原渣，對鋼液進行爐渣脫氧。造還原渣，對鋼液進行爐渣脫氧。l 常用的還原渣：常用的還原渣：白渣和電石渣兩種。白渣和電石渣兩種。 白渣脫氧白渣脫氧扒除氧化渣后，加錳鐵、硅鐵、硅錳合金等預(yù)脫氧，同時加入扒除氧化渣后，加錳鐵、硅鐵、硅錳合金等預(yù)脫氧，同時加入稀薄渣料稀薄渣料(石灰和螢石石灰和螢石)造稀薄渣。稀薄渣形成后加入碳粉、硅造稀薄渣。稀薄渣形成后加入碳粉、硅鐵粉造白渣，粉狀脫氧劑脫氧分鐵粉造白渣，粉狀脫氧劑脫氧分34批加入，隨著渣中氧化物批加

26、入，隨著渣中氧化物的還原減少渣子變白。同時根據(jù)渣況追加適量的石灰、螢石，的還原減少渣子變白。同時根據(jù)渣況追加適量的石灰、螢石，以控制好爐渣的堿度和流動性。爐內(nèi)的還原反應(yīng)為：以控制好爐渣的堿度和流動性。爐內(nèi)的還原反應(yīng)為：電石渣脫氧電石渣脫氧l 生產(chǎn)中得到電石渣的方法有兩種：生產(chǎn)中得到電石渣的方法有兩種：一是將碳粉加入爐中造電一是將碳粉加入爐中造電石渣；二是直接加入電石形成電石渣。石渣；二是直接加入電石形成電石渣。l 操作：操作：用碳粉造電石渣，是在稀薄渣形成后，向渣面上加入用碳粉造電石渣，是在稀薄渣形成后，向渣面上加入碳粉和少量石灰、螢石，然后緊閉爐門并封好電極孔，輸入較碳粉和少量石灰、螢石，然

27、后緊閉爐門并封好電極孔，輸入較大功率。此時爐內(nèi)發(fā)生如下反應(yīng)：大功率。此時爐內(nèi)發(fā)生如下反應(yīng)：電石渣比白渣具有更強的脫氧、脫硫能力，能將渣中的電石渣比白渣具有更強的脫氧、脫硫能力，能將渣中的FeO、MnO等還原。反應(yīng)如下：等還原。反應(yīng)如下： 脫硫脫硫還原期在脫氧的同時也進行脫硫。由于還原期爐內(nèi)溫度高，且還原期在脫氧的同時也進行脫硫。由于還原期爐內(nèi)溫度高，且脫氧的結(jié)果是渣中的脫氧的結(jié)果是渣中的FeO含量很低含量很低(小于小于10%)，爐渣堿度也，爐渣堿度也高，脫硫的幾個主要條件均已具備，所以，還原期是脫硫的最高，脫硫的幾個主要條件均已具備，所以，還原期是脫硫的最好時期，這也是堿性電弧爐煉鋼的優(yōu)點之一

28、。好時期，這也是堿性電弧爐煉鋼的優(yōu)點之一。 鋼液合金化鋼液合金化調(diào)整鋼液成分的過程稱為合金化，即根據(jù)鋼種的化學(xué)成分規(guī)調(diào)整鋼液成分的過程稱為合金化，即根據(jù)鋼種的化學(xué)成分規(guī)格，向鋼液中加入計算數(shù)量的鐵合金料或純金屬，使鋼液凝固格，向鋼液中加入計算數(shù)量的鐵合金料或純金屬，使鋼液凝固后鋼的化學(xué)成分達到鋼號規(guī)格要求。后鋼的化學(xué)成分達到鋼號規(guī)格要求。 溫度控制溫度控制還原期必須控制好鋼水的溫度，使脫氧、脫硫能順利地進行，還原期必須控制好鋼水的溫度，使脫氧、脫硫能順利地進行，脫氧產(chǎn)物及其他的非金屬夾雜物能從鋼液中分離，出鋼后能脫氧產(chǎn)物及其他的非金屬夾雜物能從鋼液中分離，出鋼后能順利澆注。一般出鋼溫度比鋼的熔

29、點順利澆注。一般出鋼溫度比鋼的熔點100140。 終脫氧和出鋼終脫氧和出鋼當(dāng)鋼液脫氧良好，成分和溫度合格，熔渣流動性良好時，即當(dāng)鋼液脫氧良好，成分和溫度合格，熔渣流動性良好時，即可進行終脫氧操作。常用的終脫氧劑為鋁，在出鋼前可進行終脫氧操作。常用的終脫氧劑為鋁，在出鋼前2 3 min用鐵棒插入鋼液。用鐵棒插入鋼液。電弧爐出鋼方法有兩種：先出鋼后出渣或者鋼渣混出。電弧爐出鋼方法有兩種：先出鋼后出渣或者鋼渣混出。8.4 電弧爐煉鋼的新技術(shù)及發(fā)展趨勢電弧爐煉鋼的新技術(shù)及發(fā)展趨勢 廢鋼預(yù)熱技術(shù)廢鋼預(yù)熱技術(shù)電爐鋼產(chǎn)生的高溫廢氣溫度約電爐鋼產(chǎn)生的高溫廢氣溫度約12001400，煙氣的熱量可，煙氣的熱量可占

30、到電弧爐熱量總收入的占到電弧爐熱量總收入的20左右，利用高溫廢氣對廢鋼進左右，利用高溫廢氣對廢鋼進行預(yù)熱從而達到降低電耗的目的。行預(yù)熱從而達到降低電耗的目的。l 目前主要方法：目前主要方法：連續(xù)電弧爐、雙殼電爐、豎式電爐。連續(xù)電弧爐、雙殼電爐、豎式電爐。 爐料連續(xù)預(yù)熱法爐料連續(xù)預(yù)熱法l 代表是代表是Consteel工藝：工藝：用封閉式振動型傳送帶將廢鋼連續(xù)用封閉式振動型傳送帶將廢鋼連續(xù)送入電爐內(nèi)，而高溫廢氣則逆向流經(jīng)廢鋼上面對其進行預(yù)熱。送入電爐內(nèi)，而高溫廢氣則逆向流經(jīng)廢鋼上面對其進行預(yù)熱。l Consteel電爐工作原理：電爐工作原理：在連續(xù)加料的同時，利用爐子產(chǎn)在連續(xù)加料的同時，利用爐子產(chǎn)

31、生的高溫廢氣對爐料進行連續(xù)預(yù)熱，可使廢鋼入爐前的溫度達生的高溫廢氣對爐料進行連續(xù)預(yù)熱，可使廢鋼入爐前的溫度達到到600左右，而預(yù)熱后的廢氣經(jīng)燃燒室進入余熱回收系統(tǒng)。左右，而預(yù)熱后的廢氣經(jīng)燃燒室進入余熱回收系統(tǒng)。l Consteel電爐構(gòu)造：電爐構(gòu)造：爐料連續(xù)輸送系統(tǒng)、廢鋼預(yù)熱系統(tǒng)、爐料連續(xù)輸送系統(tǒng)、廢鋼預(yù)熱系統(tǒng)、電爐熔煉系統(tǒng)、燃燒室及余熱回收系統(tǒng)等四部分組成。電爐熔煉系統(tǒng)、燃燒室及余熱回收系統(tǒng)等四部分組成。l Consteel電爐特點：電爐特點：a 廢鋼連續(xù)預(yù)熱、連續(xù)加料、連續(xù)熔化，提高了生產(chǎn)效率；廢鋼連續(xù)預(yù)熱、連續(xù)加料、連續(xù)熔化，提高了生產(chǎn)效率；b 降低能耗，減少渣中的氧化鐵含量、提高了鋼水

32、的收得率；降低能耗，減少渣中的氧化鐵含量、提高了鋼水的收得率；c 減少了煉鋼爐排放的煙氣量，改善了環(huán)境，并使系統(tǒng)能夠回減少了煉鋼爐排放的煙氣量，改善了環(huán)境，并使系統(tǒng)能夠回收更多的能量；收更多的能量；d 冶煉過程熔池始終保持沸騰，降低了鋼中氣體含量，提高了冶煉過程熔池始終保持沸騰，降低了鋼中氣體含量，提高了鋼的質(zhì)量；鋼的質(zhì)量；e 容易與連鑄相配合，實現(xiàn)多爐連澆。容易與連鑄相配合，實現(xiàn)多爐連澆。 雙殼電弧爐預(yù)熱法雙殼電弧爐預(yù)熱法l 特點：特點：具有一套供電系統(tǒng)和兩個爐殼具有一套供電系統(tǒng)和兩個爐殼(即即“一電雙爐一電雙爐“)，一，一套電極升降套電極升降/旋轉(zhuǎn)裝置交替對兩個爐殼供熱熔化廢鋼。其中大旋轉(zhuǎn)裝置交替對兩個爐殼供熱熔化廢鋼。其中大部分為直流雙殼爐。部分為直流雙殼爐。l 工作原理：工作原理：雙殼電爐預(yù)熱法采用一個電源兩個爐子，用一雙殼電爐預(yù)熱法采用一個電源兩個爐子，用一個爐子煉鋼，將其產(chǎn)生的廢氣導(dǎo)入另一個裝有廢鋼的爐內(nèi)進個爐子煉鋼，將其產(chǎn)生的廢氣