第五章 电炉炼钢冶炼工艺.pdf

第五章电炉炼钢冶炼工艺 第一节 电炉冶炼操作方法 第二节冶炼工艺 第一节电炉冶炼操作方法 操作方法一般是按造渣工艺特点来划分的，有单渣 氧化法、单渣还原法、双渣还原法与双渣氧化法，目前普 遍采用后两种。 1）双渣还原法 又称返回吹氧法，其特点是冶炼过程中有较短的 氧化期（≤10min），造氧化渣，又造还原渣，能吹氧脱 碳，去气、夹杂。但由于该种方法脱磷较难，故要求炉料 应由含低磷的返回废钢组成。 由于它采取了小脱碳量、短氧化期，不但能去除 有害元素，还可以回收返回废钢中大量的合金元素。因 此，此法适合冶炼不锈钢、高速钢等含Cr、W高的钢种。 2）双渣氧化法 又称氧化法，它的特点是冶炼过程有正常的氧 化期，能脱碳、脱磷，去气、夹杂，对炉料也无特殊要 求；还有还原期，可以冶炼高质量钢。 目前，几乎所有的钢种都可以用氧化法冶 炼，以下主要介绍氧化法冶炼工艺。 第二节冶炼工艺 传统氧化法冶炼工艺是电炉炼钢法的基础。 其操作过程分为：补炉、装料、熔 化、氧化、还原与出钢六个阶段。因主要由熔 化、氧化、还原期组成，俗称老三期。 一、补炉 1）影响炉衬寿命的“三要素” 炉衬的种类、性质和质量； 高温电弧辐射和熔渣的化学浸蚀； 吹氧操作与渣、钢等机械冲刷以及装料的冲击。 2）补炉部位 炉衬各部位的工作条件不同,损坏情况也不一 样。炉衬损坏的主要部位如下： 炉壁渣线 受到高温电弧的辐射，渣、钢的化学 侵蚀与机械冲刷，以及吹氧操作等损坏严重； 渣线热点区 尤其2＃热点区还受到电弧功率 大、偏弧等影响侵蚀严重，该点的损坏程度常常成 为换炉的依据； 出钢口附近 因受渣钢的冲刷也极易减薄； 炉门两侧 常受急冷急热的作用、流渣的冲刷及 操作与工具的碰撞等损坏也比较严重。 槽出钢电炉炉衬情况 EBT 电炉炉衬情况 3）补炉方法 补炉方法分为人工投补和机械喷补，根据选用材料 的混合方式不同，又分为干补和湿补两种。 目前，在大型电炉上多采用机械喷补，机械 喷补设备有炉门喷补机、炉内旋转补炉机，机械喷补补 炉速度快、效果好。 补炉的原则是：高温、快补、薄补。 4）补炉材料 机械喷补材料主要用镁砂、白云石或两者的 混合物，并掺入磷酸盐或硅酸盐等粘结剂。 二、装料 目前，广泛采用炉顶料罐（或叫料篮、料 筐）装料，每炉钢的炉料分1～3次加入。装料的 好坏影响炉衬寿命、冶炼时间、电耗、电极消耗 以及合金元素的烧损等。因此，要求合理装料， 这主要取决于炉料在料罐中的布料合理与否。 现场布料（装料）经验：下致密、上疏松、 中间高、四周低、炉门口无大料，穿井快、不搭 桥，熔化快、效率高。 电炉装料情况 三、熔化期 传统冶炼工艺的熔化期占整个冶炼时间的 50%～70%，电耗占70%～80%。因此熔化期的长短影 响生产率和电耗，熔化期的操作影响氧化期、还原 期的顺利与否。 （1）熔化期的主要任务 将块状的固体炉料快速熔化，并加热到氧化温度； 提前造渣，早期去磷，减少钢液吸气与挥发。 （2）熔化期的操作 合理供电，及时吹氧，提前造渣。 1）炉料熔化过程及供电 装料完毕即可通电熔化。炉料熔化过程图， 基本可分为四个阶段（期），即点弧、穿井、主 熔化及熔末升温。 •点（起）弧期 从送电起弧至电极端部下降到深度为d电极为 点弧期。 此期电流不稳定，电弧在炉顶附近燃烧辐 射，二次电压越高，电弧越长，对炉顶辐射越厉 害，并且热量损失也越多。 为保护炉顶，在炉上部布一些轻薄料，以便 让电极快速进入料中，减少电弧对炉顶的辐射。 供电上采用较低电压、较低电