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1、朱 荣电炉冶炼工艺操作电炉冶炼工艺电炉冶炼工艺 传统冶炼工艺传统冶炼工艺( (三段工艺三段工艺) ) 熔化期、氧化期、还原期熔化期、氧化期、还原期现代冶炼工艺现代冶炼工艺( (二段工艺二段工艺) ) 熔化期、氧化期、加炉外处理；熔化期、氧化期、加炉外处理； 或熔氧脱磷期、脱碳升温期或熔氧脱磷期、脱碳升温期操操 作作 次次 序序 补炉、装料（配料）、熔化期、氧化期、补炉、装料（配料）、熔化期、氧化期、还原期还原期(或或LF)、出钢、出钢补补 炉炉 电炉补炉工作量是很大的，补炉的重点电炉补炉工作量是很大的，补炉的重点是：是： 渣线渣线( (渣的浸蚀渣的浸蚀) )； 靠电极靠电极( (最容易跑钢的地
2、方最容易跑钢的地方) )；电弧的辐；电弧的辐射；射； 补炉用大铲或喷枪。补炉用大铲或喷枪。 电炉重点补炉区装料装料( (配料配料) )对废钢的要求对废钢的要求 （1 1）不允许有有色金属。）不允许有有色金属。（2 2）不允许有封闭器皿、易爆炸物。）不允许有封闭器皿、易爆炸物。（3 3）入炉的钢铁料块度要合适，不能太大。）入炉的钢铁料块度要合适，不能太大。装料量要求装料量要求 二次进料：第二次进料：第1 1次，次，6060；第；第2 2次，次，4040； 三次进料：第三次进料：第1 1次，次，4040；第；第2 2、3 3次，次，3030； 四次进料：第四次进料：第1 1、2 2次，次，3030
3、；第；第3 3、4 4次，次，2020。配碳的重要性 重重要要性性：废废钢钢铁铁氧氧化化、氧氧化化期期去去气气(N(N、H)H)、去去夹杂；夹杂； 最低配最低配C C计算：计算： 配配C C量量%=0.50%(%=0.50%(熔熔化化期期损损失失)+0.2-0.3%()+0.2-0.3%(氧氧化化需要需要)+)+氧化终了碳含量。氧化终了碳含量。装料原则：装料原则： 大、中、小料配合；大、中、小料配合； 重料在下、轻料在上；重料在下、轻料在上； 大块在中、轻料在边大块在中、轻料在边。熔化期操作 熔熔化化期期是是电电炉炉工工艺艺中中能能源源消消耗耗的的大大头头，冶冶炼炼时时间间的的50-80%50
4、-80%，因因此此，电电炉炉的的节节能能降降耗耗主主要要在在熔熔化期。化期。A A 废废钢钢熔熔化化过过程程：从从中中心心向向四四周周、从从热热区区向向冷冷区、从下向上。区、从下向上。B B 熔熔化化期期操操作作原原则则：合合理理供供电电、合合适适吹吹氧氧、提提前造渣。前造渣。吹氧方式：自耗式：可切割、可吹渣钢界面；吹氧方式：自耗式：可切割、可吹渣钢界面； 水冷式：只能吹渣钢界面。水冷式：只能吹渣钢界面。优化的供电曲线优化的供电曲线留钢操作留钢操作留钢量与熔化时间的关系留钢量与熔化时间的关系 留钢量与熔化速度的关系留钢量与熔化速度的关系电 炉 氧 化 期 氧化期的任务： 脱P、脱C 、去气(N
5、、H)、去夹杂、升温。电炉熔氧期操作： 熔化废钢与氧化期脱碳结合，提前造渣脱磷。元素氧化方式元素氧化方式铁矿石氧化：铁矿石氧化： 吸热、有利于脱磷、增加金属量吸热、有利于脱磷、增加金属量 Fe 2O3+3C=2Fe+3CO吹氧气氧化：吹氧气氧化： 放热、对脱磷不利、但可部分脱硫，放热、对脱磷不利、但可部分脱硫，渣中氧化铁增加。渣中氧化铁增加。矿石加吹氧矿石加吹氧氧化期操作熔熔清清、取取样样分分析析( (全全分分析析) )、加加石石灰灰、吹吹氧氧化化渣渣、流流渣渣脱脱P P、加加石石灰灰、测测温温, ,视视钢钢中中含含碳碳量量吹吹氧氧脱脱碳；碳；看看P P：取取样样分分析析、看看渣渣子子的的颜颜
6、色色（黑黑亮亮P P高高、灰灰黑黑P P低低）、看渣子的泡沫化；、看渣子的泡沫化；看看C C ：取样分析、看火花、砂轮对比、副枪；：取样分析、看火花、砂轮对比、副枪；看温度：蓝白亮、浅蓝、深蓝、浅红、深红看温度：蓝白亮、浅蓝、深蓝、浅红、深红；取样全分析、测温，静沸腾等待出钢取样全分析、测温，静沸腾等待出钢；传统工艺：扒除氧化渣，为还原期造渣做准备。 磷的控制磷的控制3 3个关键因素：炉渣氧化性、石灰含量、温度。个关键因素：炉渣氧化性、石灰含量、温度。 Healy Healy经验式：经验式： lg(%P)/%P=22350/T-16.0+0.08%(CaO)+2.5lg%(TFeO)lg(%P
7、)/%P=22350/T-16.0+0.08%(CaO)+2.5lg%(TFeO)脱磷的主要工艺脱磷的主要工艺：1.1.强化吹氧提高初渣氧化性强化吹氧提高初渣氧化性2.2.提前造高碱度渣提前造高碱度渣3.3.流渣造新渣流渣造新渣4.4.喷粉技术的应用喷粉技术的应用氧化期喷粉脱磷碳的控制碳的控制作用：减少金属烧作用：减少金属烧损、降低熔池温度、损、降低熔池温度、促进钢渣反应、促促进钢渣反应、促进脱磷、促进泡沫进脱磷、促进泡沫渣形成、去气去夹渣形成、去气去夹杂。杂。温度控制温度控制T出钢出钢=t1+t过程过程 t加热加热 t浇铸浇铸 t1 液相线温度液相线温度t过程过程 过程降温过程降温 t加热加
8、热 钢包温度补偿钢包温度补偿 t浇铸浇铸 浇铸降温浇铸降温氧化终点特别情况处理氧化终点特别情况处理（1 1）碳碳高高磷磷低低，温温度度低低，吹吹氧氧；温温度度高高，低低功功率率操作；操作；（2 2）碳高）碳高磷磷高，先脱高，先脱P P后脱后脱C(C(可加部分矿石可加部分矿石) )；（3 3）碳碳低低磷磷高高，温温度度合合适适，造造FeOFeO渣渣；温温度度高高(加加矿石矿石)，停电；，停电； (4) (4) 低低磷磷低低温温，性性碳碳低低，加加大大电电功功率率, ,造造泡泡沫沫渣渣；碳高，吹氧，一般功率。碳高，吹氧，一般功率。 供电时间确供电时间确定定1.1.C C 吨钢电耗，吨钢电耗，kWh
9、/tkWh/t2.2.W W 钢水总重，钢水总重，t t3.3.P P电炉变压器容量，电炉变压器容量，kV.AkV.A4.4.变压器利用率，变压器利用率，5.5.非通电时间，非通电时间，minmin泡沫渣泡沫渣泡沫渣的作用泡沫渣的作用1.1. 提高了热效率，降低电炉冶炼电耗；提高了热效率，降低电炉冶炼电耗；2.2.缩短了冶炼时间；缩短了冶炼时间；3.3.减少了热辐射对炉壁及炉盖的热损失减少了热辐射对炉壁及炉盖的热损失对炉壁的热损失情况对炉壁的热损失情况影响泡沫渣的因素吹氧量吹氧量熔池含碳量熔池含碳量炉渣的物理性能炉渣的物理性能(粘度、表面张力粘度、表面张力)炉渣的化学性能炉渣的化学性能(FeO
10、、碱度、碱度)温度温度吹氧量对炉渣泡沫渣高度的影响吹氧量对炉渣泡沫渣高度的影响无渣出钢无渣出钢残余氧化渣的危害：残余氧化渣的危害：1.降低脱硫脱氧能力；降低脱硫脱氧能力；2.降低合金收得率；降低钢包搅拌强度；降低合金收得率；降低钢包搅拌强度；3.降低包衬寿命。降低包衬寿命。4.偏心炉底出钢彻底解决了这一问题。偏心炉底出钢彻底解决了这一问题。传统出钢虹吸出钢传统出钢虹吸出钢偏心炉底出钢过程进入还原期或炉外精炼进入还原期或炉外精炼电炉还原期还原期是转炉炼钢没有的。还原期是转炉炼钢没有的。什么是还原？什么是还原？ 还原期的主要任务是：还原期的主要任务是：1.1. 去除钢液中的氧去除钢液中的氧2.2.
11、 去除钢液中的硫去除钢液中的硫 3.3.调整钢液的温度，成份到规定成分；调整钢液的温度，成份到规定成分；4.4.合金化合金化5.5. 这这四四点点是是相相互互联联系系及及同同时时进进行行的的。脱脱O O与与脱脱S S的的关关系系，合合金金化化与与脱脱O O、S S，脱脱O O、S S时时加加入的合金入的合金MnMn，就是成品需要的合金。就是成品需要的合金。还原期操作还原期操作 扒除氧化渣后加石灰和莹石扒除氧化渣后加石灰和莹石化渣、加碳粉造白渣或电石渣化渣、加碳粉造白渣或电石渣还原还原5-105-10分钟推渣，取样全分析、测温分钟推渣，取样全分析、测温 补加渣料加补加渣料加C C粉粉成成份份温温
12、度度合合格格、加加合合金金测测温温度度、看看脱脱氧氧、出出钢。钢。还原白渣及电石渣白白渣渣：是是用用C C粉粉和和SiSi粉粉还还原原的的炉炉渣渣，冷冷却却后后呈呈白色，过一会儿会粉化；白色，过一会儿会粉化；电电石石渣渣：过过量量的的C C粉粉（或或加加CaCCaC2 2），在在渣渣中中有有大量存在，冷却后呈灰色；大量存在，冷却后呈灰色；白白渣渣与与电电石石渣渣的的比比较较：电电石石渣渣的的脱脱氧氧、脱脱S S能能力力强强（在在S S、O O高高时时，采采用用）电电石石渣渣增增C C。增增Si Si 电电石石渣渣和和钢钢液液性性湿湿润润性性较较好好，钢钢水水，中易产生夹杂，所以，不能电石渣出钢，中易产生夹杂，所以，不能电石渣出钢，如如何何破破电电石石渣渣： 加加渣渣料料炉炉盖盖留留一一条条线线（一般是违规的）（一般是违规的） 再再 见见
