电弧熔炼
电弧熔炼是利用电能在电极与电极或电极与被熔炼物料之间产生电弧来熔炼金属的电热冶金方法。电弧可以用直流电产生，也可以用交流电产生。当使用交流电时，两电极之间会出现瞬间的零电压。在真空熔炼的情况下，由于两电极之间气体密度很小，容易导致电弧熄灭，所以真空电弧熔炼一般都采用直流电源。
按照加热方式不同，电弧熔炼又分为直接加热式电弧熔炼和间接加热式电弧熔炼两类。电弧熔炼的主要技术经济指标有熔炼时间、单位时间熔炼固体炉料的数量(生产能力)、单位固体炉料电耗及耐火材料、电极消耗等。
一、直接加热式电弧熔炼
直接加热式电弧熔炼的电弧产生在电极棒和被熔炼的炉料之间，炉料受电弧直接加热，电弧是熔炼得以进行的唯一热量来源。直接加热式电弧熔炼主要有非真空直接加热式三相电弧炉熔炼法和直接加热式真空自耗电弧炉熔炼法两种。
(1)非真空直接加热式三相电弧熔炼法。这是炼钢常用的方法。炼钢电弧炉就是非真空直接加热式三相电弧炉中最主要的一种。人们通常说的电弧炉，就是指的这一种炉子。为了得到高合金钢，必须往钢中加入合金成分，调整钢中含碳量以及其他合金成分含量，脱除有害杂质硫、磷、氧、氮以及非金属夹杂物至产品规定的范围以下。这些熔炼任务在电弧炉中完成最为方便。在电弧炉内可以通过造渣将炉内气氛控制到呈弱氧化性甚至还原性。电弧炉内合金成分烧损较少，
加热过程比较容易调节。因此，尽管电弧熔炼需要消耗大量的电能，但工业上仍然用这种方法来熔炼各种高级合金钢.
(2)直接加热式真空电弧炉熔炼法。它主要用来熔炼钛、锆、钨、钼、钽、铌等活泼和高熔点金属以及它们的合金，也用来熔炼耐热钢、不锈钢、工具钢、轴承钢等合金钢。经直接加热式真空自耗电弧炉熔炼出来的金属，其气体和易挥发杂质含量下降，铸锭一般不会出现中心疏松，锭子结晶较均匀，金属性能得到改善。直接加热式真空自耗电弧炉熔炼存在的问题是较难调整金属(合金)的成分。炉子设备费虽比真空感应炉低得多，但比电渣炉高，熔炼费用也较之高许多。真空自耗电弧炉是1955年才开始应用于工业生产，最初用于熔炼钛，随后用来熔炼其他高熔点金属和活泼金属及合金钢等。
二、间接加热式电弧熔炼
间接加热式电弧熔炼的电弧产生在两根石墨电极之间，炉料被电弧间接加热。这种熔炼方法主要用来熔炼铜和铜合金。间接加热式电弧熔炼由于噪声大、熔炼金属质量较差，正逐渐被其他熔炼方法所取代。
操作规程编号：LX-FS-A39247 电弧炉操作规程标准范本 In The Daily Work Environment, The Operation Standards Are Restricted, And Relevant Personnel Are Required To Abide By The Corresponding Procedures And Codes Of Conduct, So That The Overall Behavior Can Reach The Specified Standards 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑
电弧炉操作规程标准范本 使用说明：本操作规程资料适用于日常工作环境中对既定操作标准、规范进行约束，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 本规程适用机型：ДC-5M；ДC-5MT 额定容量：5吨 1、遵守铸造设备通用操作规程。 2、检查行程开关和碰块的位置是否正确，如不正确，必须调整。 3、检查电极平衡锤，炉门平衡锤是否完全可靠，如不安全可靠，要及时修理。
4、检查电极升降齿轮齿条的啮合情况是否良好。 5、全面空运转试车，并进行以下检查： a、每相电极升降各两次，观察运动情况是否良好，电极升降不得超过1.8米； b、开动台车进出各两次，观看传动系统的运动是否正常，导轨是否平整。注意电炉水管在台车进出过程中不许被挂坏。 c、开动倾炉装置两次，观看传动系统的运动是否正常，行程开关是否灵敏可靠，包闸松紧是否合适。炉子前倾角度不和超过10°，后倾角度（出钢方
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 电弧炉熔炼工安全操作规 程(正式) Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-7348-75 电弧炉熔炼工安全操作规程(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1．检查炉体、炉盖、冷却系统、炉体倾侧机构是否正常，电炉接地是否良好。 2．检查所用工具，确保其齐备、干燥和放置位置正确。 3．炉料应经过检查，其品种、规格、块度要符合规定。炉料中严禁混入密封盒子、箱子和管子之类物件及易爆品。 4．送电前，将电极升起并进行严格检查，防止短路。禁止带负荷送电。通电时先用10分钟低压，当电极埋入炉料时，才能将功率加到最大。 5．清除炉渣时，先要除去电极电压，用力不得过猛，以免钢水溅出。 6．熔炼过程中，需往炉内加粒粉状材料时，要站在炉门侧面加料，防止喷火伤人。不得添加湿料。
7．用氧气来烧穿电炉的金属出口时，应遵守如下规定： (1)氧气瓶应离明火10米远。如实际情况不允许时，应不小于5米，并采取隔离措施； (2)不许用带油脂的扳手或带油脂的手套开启氧气阀门。 (3)用氧气烧穿窟窿后，要先关闭氧气进入管的通路，然后再将管子从窟窿处抽出来。 8．吹氧操作时，精力必须集中。吹氧管必须通气后才能插入钢液。吹炼完毕，要先抽出氧气管，后关闭氧气阀。操作时不准吸烟。不准用吹氧管在炉内探寻炉料或直接与炉壁，炉底接触。 9．熔化过程中加生铁及其铁合金时，必须经过预热干燥。 10．倾倒金属液前，应切断电源，并将烘烤过的浇包平稳地置于电炉槽下面。不准用冷、湿物件和管子碰触倾泻着的金属液。 11．修理炉盖或电极应停电进行。装电极只准用
真空自耗电弧炉操作规程 一、操作步骤： 1.真空机组启动前，应全面检查冷却水和油，冷却水应畅通，油应超过油液面线，机械泵、增压泵进出水阀门打开。 2.开启水泵，检查冷却水出水应畅通，水压不低于2kg。同时，检查补给水闸是否打开。 3.炉体处于大气密封状态，增压泵处于大气（或真空）状态下的操作： （1）启动机械泵（机械泵未启动前，绝对不能开启V2）； （2）炉体与增压泵均为大气状态时（此种情况可能是长期不开泵、不抽真空、真空系统漏气造成，或要检修、换油，更换某一部件如真空规头等造成），先开V2（蝶阀2）对增压泵抽真空，等到机械泵出口无冒烟或机械泵声音已正常，再打开V1抽炉体。如果此时炉体处于大气状态，原则上不能先开V1再开V2，因为先开V1增压泵内的大气会向上顶φ300阀门，如经常这样操作，φ300阀门极易损坏； （3）当低真空压力表达到-0.1Pa时，打开增压泵开始加热，增压泵加热30分钟左右，关闭V1并打开V3（φ300阀门），对炉体进行抽高真空。 （4）如果对增压泵油进行检查，等到油完全冷却后，必须要先对炉子破真空，然后再对增压泵破真空。 4.炉体与增压泵处于热态，即炉子连续生产时，真空操作如下： （1）关闭V2(此时V3处于关闭状态)； （2）打开V1对炉子抽低真空； （3）当机械泵出口不冒烟，低真空压力表读数为-0.1Pa时，打开V2并关闭V1后打开V3，对炉体进行抽高真空； 5.放气操作 （1）关闭真空仪表； （2）关闭V3（φ300阀门）； （3）打开V4电动放气阀； （4）放气完毕，关闭V4电动放气阀。（注意：用手按电动放气阀按钮时，不能超过2秒钟，否则放气阀线圈容易烧毁。） 6.检漏操作 （1）测漏气率必须在0.133Pa~1.33Pa（即1μ~10μ）压力范围内进行； （2）打开V3； （3）测完关闭V3； （4）漏气率E＝，E的单位为μ（或Pa）·升/秒 ΔP为检漏时真空度下降值（μ或Pa） V为炉体总体积（升） t为检漏时真空度下降所需时间（秒） 10Kg真空自耗电弧炉在熔炼前漏气率应达15μ（或Pa）·升/秒（以熔炼工艺流程卡要求为准） 7.停止真空系统运转的操作 （1）关闭增压泵加热30分钟后才能关闭V1、V2、V3阀门。此前增压泵和炉体内均为真空状态； （2）关闭机械泵运转；
电弧炉工艺流程和注意事项 1、班长进行人员工作安排，设备巡检和辅料准备。 2、出钢时，有人专门联系行车吊料或换电极，出钢完后，清理EBT，保证出钢口通透，旋托盘的时候，要观察是否到位，不到位需要重新再打开，多次不到位必须联系钳工处理。填充料灌完形成馒头状，灌少不安全，灌多浪费成本。 3、专人摇平炉体（班长，副班长，配电工），打起支撑，若指示灯不亮，必须先亲自确认，再倾炉。根据炉底情况考虑是不是要加1-2吨石灰，提起电极到位，大炉盖到位，打开炉盖旋转锁，旋开炉盖到位。观察炉内情况，需要补炉时，要做到快补，薄补，高温补，提前检查喷补系统设备。 4、加料专人指挥，对讲机按着红灯亮再说话，保证一个加料过程中的电量，料罐到位小勾再起，指挥人员要站在既保证安全，又能看到行车操作的位置。 5、加完料之前，要观察是否调节电极长度，两人配合作业（优先班长和配电工），注意炉盖必须旋开到位，然后下电极挨着小平台，再看清是几号电极抱闸钥匙孔，打开钥匙，打开抱闸按钮。 6、配电操作根据炉料的情况分二种配电方式： A、好料，本厂情况基本为加工料（一级料和打碎料为主），以两次加料配电方式为：电压17或16档，电流50-55KA起
弧，电极穿井（3-6）分钟到位，提起电极，让其自己断弧，然后调节档位至（12-13-14）档化料，观察实际电流是否平稳，来不断的提升电流，电流根据目前的电极质量最大可以到65KA，超过65KA电极本身消耗过快。大档位二十分钟，然后档位调小至14-15档送电（5-10）分钟，在通电期间加石灰（2-3）吨，加料专人指挥料罐吊起，加料。第二次化料同上操作，注意后面料化至弧光快埋不住的时候，降低档位到15-16档，提高电流。 B、差料，本厂情况基本为返回料（渣包，钢渣，钢砂为主），埋弧效果不好，配电方式为，电压17或16档，电流50-55KA 起弧，观察电极穿井到位时间较长（8-12）分钟，提起电极，让其自己断弧，然后调节档位至（13-14-15）档化料，观察实际电流是否平稳，来不断的提高电流，在通电期间均匀的加石灰，注意后面料化至弧光快埋不住的时候，降低档位到15-16档，提高电流。配电前了解炉料情况，注意喷火、飞溅、塌料、翻腾等现象。 7、吹氧根据炉料配硅情况，硅高时早吹助熔，硅低时晚吹控制吹氧量，化掉炉门口的料或叉车推料，升温过程中准备喷碳化硅还原。 8、还原操作分两种情况： A、高硅料时，料罐加石灰2吨，炉底埋管一根，增加吹氧量，可以加快冶炼节奏，等温度上来，料化清的时候还原，喷
能源行业标准《交流电弧炉供电技术导则第3部分电能质量评估》编制说明（征求意见稿） 1．任务来源 该项目为国家能源局2012年下达的能源行业标准制修订计划（国能科技〔2012〕83号），项目编号为能源20120091。项目由全国电压电流等级和频率标准化技术委员会归口。 2．主要起草过程 2.1启动会议 2012年8月2日在安徽召开了项目启动会议，明确了项目组成员，确定了标准制定下一阶段的工作分工及时间要求。（详见标委会2012年秘24号文件）2.2工作组就标准框架征求意见阶段（2012-08~2012-10-31） 按照合肥会议精神，工作组在2012-08~2012-10-31阶段收集相关标准框架的反馈意见阶段，共收到6条建议： ?董瑞安 ?江苏电科院：袁晓东 ?北京博电新能电力科技有限公司：齐泽锋 ?威盛：刘铁军 ?山西电科院：王金浩 ?宁夏电科院：黄永宁 2.3 西安召开标准框架确定、撰写分工会议（2012年11月2—3日） 1）讨论了反馈意见 2）确定了标准框架及核心内容； 3）进行了撰写分工 4）要求2013年7月完成第一稿 2.4北京会议组长，副组长会议（2013年8月25～26日） 该次会议： ?讨论了标准格式，肯定了监测评估组提供的第一稿格式 ?组长、副组长（袁晓东）进一步明确了第一稿的框架内容 ?会议要求考虑示范增加下述内容 ●经济性评估包括进去 ●供电效率 ●电极损耗 ●冶炼时间 ●控制装置本体损耗 2.5组内征求意见，2014年2月18日～3月底 对第一稿征求意见，征求意见截止日2014年3月底。同时附带对北京会议要求增加内容的处理意见：因没有好的公认的方法、或因与电能质量相关内容不密切，因此，未包含在该草稿中。同时征求大家意见。 截至截止日，收到两个反馈意见： ?安徽电科院
操作规程编号：YTO-FS-PD307 电弧炉熔炼工安全操作规程通用版 In Order T o Standardize The Management Of Daily Behavior, The Activities And T asks Are Controlled By The Determined Terms, So As T o Achieve The Effect Of Safe Production And Reduce Hidden Dangers. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
电弧炉熔炼工安全操作规程通用版 使用提示：本操作规程文件可用于工作中为规范日常行为与作业运行过程的管理，通过对确定的条款对活动和任务实施控制,使活动和任务在受控状态，从而达到安全生产和减少隐患的效果。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 1．检查炉体、炉盖、冷却系统、炉体倾侧机构是否正常，电炉接地是否良好。 2．检查所用工具，确保其齐备、干燥和放置位置正确。 3．炉料应经过检查，其品种、规格、块度要符合规定。炉料中严禁混入密封盒子、箱子和管子之类物件及易爆品。 4．送电前，将电极升起并进行严格检查，防止短路。禁止带负荷送电。通电时先用10分钟低压，当电极埋入炉料时，才能将功率加到最大。 5．清除炉渣时，先要除去电极电压，用力不得过猛，以免钢水溅出。 6．熔炼过程中，需往炉内加粒粉状材料时，要站在炉门侧面加料，防止喷火伤人。不得添加湿料。 7．用氧气来烧穿电炉的金属出口时，应遵守如下规定： (1)氧气瓶应离明火10米远。如实际情况不允许时，应
电弧炉工作原理 为了了解电弧炉对电能质量和电能效率影响的产生原因，需要对电弧炉设备的特殊性做一下简单介绍。 1.1电弧炉分类和工作原理 电弧炉是利用电弧能来冶炼金属的一种电炉。工业上应用的电弧炉可分为三类： 第一类是直接加热式，电弧发生在专用电极棒和被熔炼的炉料之间，炉料直接受到电弧热。主要用于炼钢，其次也用于熔炼铁、铜、耐火材料、精炼钢液等。 第二类是间接加热式，电弧发生在两根专用电极棒之间，炉料受到电弧的辐射热，用于熔炼铜、铜合金等。这种炉子噪声大，熔炼质量差，已逐渐被其它炉类所取代。 第三类称为矿热炉，是以高电阻率的矿石为原料，在工作过程中电极的下部一般是埋在炉料里面的。其加热原理是：既利用电流通过炉料时，炉料电阻产生的热量，同时也利用了电极和炉料间的电弧产生的热量。所以又称为电弧电阻炉。 1.2电弧炉的组成设备 炉用变压器 电弧炼钢用变压器应能按冶炼要求单独进行电压电流的调节，并能承受工作短路电流的冲击。 电炉变压器额定电压的选择要考虑许多因素。若一次侧电压取高些，则系统电抗小，短路容量大，可减少闪变，但须增加配电装置费用。若二次电压高些，则功率因素较高，电效率较高，但电弧长，炉墙损耗快，综合效率变低。 一般电炉变压器二次侧均为低电压（几十至几百伏），大电流（几千至几万安）。为保证各个熔炼阶段对电功率的不同需要，变压器二次电压要能在50%~70%的范围内调整，因此都设计成多级可调形式。调整方法有变换、有载调压分接开关等。变压器容量小于10MVA者，可进行无载切换；容量在10MVA以上者，一般应是有载调压方式。也有三相分别设置分接头装置，各相分别进行调整，可以保障炉内三相热能平衡。 与普通电力变压器相比，电炉专用变压器有以下特点：a.有较大的过负荷能力；b.有较高的机械强度；c.有较大的短路阻抗；d.有几个二次电压等级；e.有较大的变压比；f.二次电压低而电流大。 电炉变压器和电弧炉的容量比一般为0.4~1.2MVA/t。电弧炉的电流控制，是由电弧炉变压器高压侧绕组分接头的切换和电极的升降来达到的。 电抗器 为了稳定电弧和限制短路电流，需要约等于变压器容量35%的电抗容量，串入变压器主回路中。大型电弧炉变压器，本身具有满足需要的电抗值，不需外加电抗器；而小于10MVA的变压器，电抗不满足要求，需在一次侧外加电抗器。电抗器的结构特点是：既使通过短路电流，铁芯也不发生磁饱和。 电抗器可装在电炉变压器的内部，称为内附式；也可做成装在变压器外部的独立电抗器，称为外附式。 电炉变压器一般要串联电抗器，使得变压器短路阻抗和电抗器电抗之和达到0.33~0.5标准值（以电炉变压器额定容量为基准）。 容量小于10MVA的电炉变压器，有时在其高压侧装有串联电抗器，以降低短路电流和稳定电弧。对于较大容量的电炉变压器，它本身的漏电抗已足够大，不需再串联电抗器。 高压断路器 炼钢电弧炉对高压断路器的要求是：断流容量大；允许频繁动作；便于维修和使用寿命长。电弧电阻炉负载平稳，连续运行，常用多油或少油式高压断路器，炼钢电弧炉断路器经常跳闸，多选用六氟化硫断路器、电磁式空气断路器、真空断路器等。
操作规程编号：LX-FS-A60468 电弧炉熔炼工安全操作规程标准范 本 In The Daily Work Environment, The Operation Standards Are Restricted, And Relevant Personnel Are Required To Abide By The Corresponding Procedures And Codes Of Conduct, So That The Overall Behavior Can Reach The Specified Standards 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑
电弧炉熔炼工安全操作规程标准范 本 使用说明：本操作规程资料适用于日常工作环境中对既定操作标准、规范进行约束，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 1．检查炉体、炉盖、冷却系统、炉体倾侧机构是否正常，电炉接地是否良好。 2．检查所用工具，确保其齐备、干燥和放置位置正确。 3．炉料应经过检查，其品种、规格、块度要符合规定。炉料中严禁混入密封盒子、箱子和管子之类物件及易爆品。 4．送电前，将电极升起并进行严格检查，防止短路。禁止带负荷送电。通电时先用10分钟低压，当电极埋入炉料时，才能将功率加到最大。
5．清除炉渣时，先要除去电极电压，用力不得过猛，以免钢水溅出。 6．熔炼过程中，需往炉内加粒粉状材料时，要站在炉门侧面加料，防止喷火伤人。不得添加湿料。 7．用氧气来烧穿电炉的金属出口时，应遵守如下规定： (1)氧气瓶应离明火10米远。如实际情况不允许时，应不小于5米，并采取隔离措施； (2)不许用带油脂的扳手或带油脂的手套开启氧气阀门。 (3)用氧气烧穿窟窿后，要先关闭氧气进入管的通路，然后再将管子从窟窿处抽出来。 8．吹氧操作时，精力必须集中。吹氧管必须通气后才能插入钢液。吹炼完毕，要先抽出氧气管，后关闭氧气阀。操作时不准吸烟。不准用吹氧管在炉内
真空自耗电弧炉熔炼钛铸锭的质量控制 安红刘俊玲范丽颖/AnHongLiuJunlingFanLiying Technology&Equipment 真空白耗电弧炉 熔炼钛铸锭的质量控制Qualitycontrolinsmeltingtitaniumingotsinvacuumarc-meltingfurnace 目前,我国生产钛及钛合金铸锭的基本方法仍为 真空白耗电弧炉熔炼法,该方法可满足一般工业的要 求,是一种成熟的工业熔炼方法(如下图). 评价钛及钛合金铸锭冶金质量的好坏,主要有以 下几点: ①化学成分均匀,各合金元素含量不仅达到标准 要求,而且要稳定地控制在一个最佳的含量水平. ②主要杂质(Fe,O等)控制适当范围,其它杂质 符合标准要求. ③铸锭内部无杂质,偏析,气孔,裂纹,缩孔和疏 松等冶金缺陷. ④铸锭表面光滑,无冷隔,折皱等表面缺陷,头 部缩孔切除量小,铸锭成品率高. ⑤合理的形状和精确的尺寸,适合压力加工的要
求,否则会增加工艺废品,降低成本. 图1钛及钛合金铸锭生产工艺流程图 影响铸锭质量的主要因素 Mainfactorsinfluencing价equalityofingots 原料,熔炼工艺参数(熔炼电流,电弧电压,真空 度,漏气率,冷却速度,搅拌磁场强度)选择的合理性 以及工艺过程控制的严密性决定着钛及钛合金铸锭的冶金质量.下面分别进行论述. (1)海绵钛海绵钛中常含有H,MgC1 (NaC1),Fe和H,O等杂质.当H含量高时,它将在熔炼过程大量排出,会使电弧不稳;氯化物含量多时,熔炼 过程操作困难,并会影响设备的寿命;铁含量高时,会 使材料耐腐蚀性能降低;原料潮湿将使钛锭含氧,氢量增高,从而降低其强度.因此,海绵钛必须满足相关标 准的要求,如纯度,均匀性和粒度.最为重要的是不能 含有高熔点钛的氧化物,氮化物或者其它高熔点颗粒. 这些高熔点颗粒有可能在最终产品中成为裂纹源. 据资料,分析高间隙缺陷发现,这些区域含有较 高的O,N,C,认为这些颗粒的来源之一就是海绵 钛.海绵钛生产过程中漏气或者污染的反应剂,有可 能导致N,O与产品反应. 迄今为止没有自动方法检验原料,并剔除这些污
国外冶金动态 世界直流电弧炉的发展现状 Peter Greis 世界第一台电弧炉诞生于上个世纪末,那是一台直流电弧炉。在以后的数十年里,却一直是交流电弧炉占优势。直到1980年,直流电弧炉才再次站住脚,并受到重视。 直流电弧炉的再次兴起是在20世纪80年代的最后几年。那时,据称它最突出的优点是降低了电极、能源和耐火材料的消耗以及减小了噪音等。同交流电弧炉相比,直流电弧炉最显著的优点是减少了闪烁效应。 直流电弧炉的诞生是一次革新,它在炼钢发展的进程中应运而生。要求降低生产成本的巨大压力推动着炼钢业向电炉炼钢的方向发展,并在电弧炉领域引发了一场技术革新运动。 如今,当某公司计划建设一座新钢厂时,都要专门制定一套特定的方案,包括所用炉料的类型、设备的能力、电网的能力、质量要求等,均要予以考虑。 直流电弧炉的主要优点仍然是其闪烁效应很少。这一点对电能短缺的国家,特别是发展中国家或供电状况类似中国那样的国家尤其重要。迄今为止,全世界共有130座直流电弧炉已经建成或正在建设。其中大部分都建在废钢回收率高的工业化国家,如日本和美国,或供电不足的发展中国家,如中国和东南亚国家。 与直流电弧炉在全世界迅速扩展的同时,电弧炉的总体设计也发生了剧变。为了提高冶炼能力,开发了双体炉;氧枪和喷碳操作降低了电耗,增加了产量,且缩短了冶炼时间;泡沫渣技术提高了操作的稳定性。 由巴德钢工程公司开发的新型等离子电弧系统可测量和连续记录电弧的状况,以获得更有效、更平稳的操作;还开发了浸入式喷枪、风嘴和烧嘴;采取了不同的方法来减少交流电弧炉的闪烁效应,如电子控制、专用变压器或废钢连续装料等。 还采取了其它提高电弧炉总效率的方法,如计算机操作、偏心炉底出钢和钢水底部搅拌等。 最近两年来,废钢预热和一氧化碳的二次燃烧问题也受到了重视,Consteel工艺是首先解决此问题的工艺。Fuchs系统技术公司宣称,他们的指状竖炉将有效地完成该项任务。Danarc Plus系统、新型的SM S-GHH Verticon系统、曼内斯曼连续式电弧炉和IHI双电极电弧炉等装置均集中在如何充分利用废气余热的问题上。 为有效地利用二次燃烧,废气采样和分析系统是必要的。这项开发成果目前已被引入电弧炉操作中,可连续或间断地进行废气的分析。采用二次燃烧可使冶炼周期更短,并可节能。 最近几个月,Fuchs系统技术公司、曼内斯曼和奥钢联宣称又有了一些新的开发成果,如无需倾炉即可出钢的电弧炉,此项开发成果在连续炼钢方面处于领先地位。从长远而言,最终可以实现将冶炼周期降到30～40m in。 直流电弧炉开发的新方向是炉体更高、 53 鞍钢技术
30T电弧炉技术说明书 30T电弧炉技术说明书 1、产品简介： 本产品为炉盖旋转、顶装料、偏心底出钢式，电极升降采用比例阀自动调节，PLC控制等。 2、用途： 该产品用于普通结构钢、优质钢和高级合金结构钢。 3、产品使用条件： 3.1 环境温度+5~+40℃。 3.2 海拔不超过1000m。 3.3 使用地区最湿月每日最大相对湿度的月平均值≤90%。 3.4 周围没有导电尘埃、爆炸性气体及能严重破坏金属和绝缘的腐蚀性气体。 4、产品主要技术参数： 额定容量 30t 最大出钢量40t(留钢5t) 炉壳内径φ4300mm 出钢/出渣倾角（最大） 20°/12° 石墨电极直径φ400mm 石墨电极分布圆φ1100mm 电极最大行程3100mm 电极升/降速度 6/4.5m/min
炉盖提升高度400mm 炉盖旋转角度~66° 液压系统：工作压力12Mpa 工作介质水-乙二醇 压缩空气系统：工作压力＞0.4Mpa 耗量5m3/h 变压器：额定容量 16 MVA 一次电压 35KV 二次电压 430~342.5~220V 13级 二次电流 26917A 调压方式有载电动调压 二次端子出线方式内封△侧出线 冷却方式油水冷却器 短网：阻抗值≤0.65+j2.7mΩ 三相不平衡系数≤5% 冷却水系统：进水压力 0.5Ｍpa（闭环） 0.35Mpa（开环） 进水温度≤35℃ 出水温度≤55℃ 耗量~480m3/h 水质应符合GB10067.1~4-88《电热设备基本技术条件》国家标准中的第5.1.3.3内容要求，既：
PH值6～８ 悬浮性固体＜10mg/L 氯离子平均＜60 mg/L 可解性固体＜100mg/L 电导率＜10□ s/cm 总硬度＜10度（每度水为10mgCaO每升水） 5、成套范围：（单台） 炉体 1套 倾炉装置1套 水冷炉盖1套 炉盖提升机构 1套 炉盖旋转机构 1套 电极升降机构 1套 气动装置1套 水冷装置1套 短网系统1套 液压装置1套 电炉变压器 1台 低压电控及PLC系统 1套 高压开关柜 1套 以下材料由用户自备
设备安全操作规程
设备安全操作规程 严禁在不熟悉此设备安全操作规程的情况下执行下列所有行为班长接到值长的启动通知后，通知机组所有人员，按岗位做好启动前的检查和准备工作。 一. 设备启动前检查 1.检查各部位螺栓无缺失、损坏，紧固件弹簧垫圈为紧致压平状 态。 2.检查电炉无漏气现象，外部保温完好。 3.检查热电偶完整好用。 二.设备运行操作步骤 1.通知配电工给电炉送电 2.设备运行时炉膛温度超过550℃时开大风机进口阀或增加风机 负荷及减少电炉组数来调节。 3.设备正常停机时通知配电工断电。 三.常见故障及排除方法 1.电炉阻丝烧断，停机更换电阻丝。 四.注意事项 1.炉膛温度不能超过550℃。 2.停车时先停电炉后停风机。
3.严禁超负荷运作。 五.安全与环境 1.设备运行时严禁非工作人员靠近。
安全操作规程 严禁在不熟悉此设备安全操作规程的情况下执行下列所有行为二. 设备启动前检查 班长接到值长的启动通知后，通知机组所有人员，按岗位做好启动前的检查和准备工作。 三. 4.检查各部位螺栓无缺失、损坏，紧固件弹簧垫圈为紧致压平状 态。 5.检查电炉无漏气现象，外部保温完好。 6.检查热电偶完整好用。 二.设备运行操作步骤 1.通知配电工给电炉送电 2.设备运行时炉膛温度超过550℃时开大风机进口阀或增加风机 负荷及减少电炉组数来调节。 3.设备正常停机时通知配电工断电。 三.常见故障及排除方法 1.电炉阻丝烧断，停机更换电阻丝。 四.注意事项 1.炉膛温度不能超过550℃。
2.停车时先停电炉后停风机。 3.严禁超负荷运作。 五.安全与环境 1.设备运行时严禁非工作人员靠近。
1．筑炉操作规程 1.1大修工艺 1.1.1绝热层。砌筑时先在炉底紧贴炉壳底部铺一层10-15mm厚的石棉板，石棉板上铺一层硅藻土（厚度小于20mm），其上砌一层轻质粘土砖或粘土砖，其总厚度约80mm 左右。 1.1.2砌砖层 1）平铺一层65mm左右的保温砖，砌砖需要加工好，砌至砖坡“八”字处时常出现三角缝隙，要最大限度的缩小砖缝，砌缝应≤1.5mm，砌好后需用粒度≤0.5mm的镁砂粉添缝，然后用木锤敲打使镁粉很好的渗入砖缝，最后扫去剩余镁粉。 2）砌好保温砖后，再砌一层65mm左右的镁砖，砖缝要求同上。 3）侧砌一层约115mm左右的镁砖，缝隙要求同上。 4）砌砖层相邻两层的砖缝应成45o或60o,以免砖缝重合，砌砖层必须干砌。 5）炉底砌完后，紧挨炉壳粘一层10mm左右的石棉板，再薄砌一层65mm的标准粘土砖，构成隔热层，可以湿砌。 1.1.3打结层。 1）镁砂颗粒配比为3～8mm者60%，小于或等于0.5mm者40%，打结采用平头风锤。2）采用卤水粘结剂，卤水比重应达到1.3～1.4，使用温度为20～40o C，用量8～10%。3）打结时压缩空气压力应大于6个大气压。 4）打结总厚度300mm左右，分层打结，第一层一般打结不大于80mm，以后各层不宜大于50mm。 5）新炉底打结前应将砖面预热到200o C左右。 6）炉底炉坡打结完后，最上层尽量平整一些，以便放平、放稳模胎，并用大小砖配合堵紧炉门，用平头风锤按每层50mm厚打结，同时衡量高度，以便于合计其后砌砖层厚度。 7）在打结炉壁的过程中，要注意出钢槽的位置，多用木质材料堵塞，以便在烤炉过程中燃烧干净而使出钢口畅通。 8）取下模胎，在打结壁上用D-4、D-6砖干砌上半炉壁，缝隙要求尽量小，砌完一层使用镁粉填充缝隙后再砌下层，相邻两层砖缝错开，共砌四层。 1.2中修工艺 1.2.1炉壁厚度普遍小于100mm，局部严重损坏面积较大或炉底太薄（小于100mm）时需要中修。
目前，航空航天、深水探测、国防军工等多项事业都在高速发展, 对高性能的钛、锆等活泼金属材料的各项性能提出了更高、更苛刻的要求, 原有的真空自耗电弧炉由于其结构和功能设计上的限制, 已经无法满足这些要求, 因而研制技术先进、自动化程度高、 满足工艺要求的真空自耗电弧炉已势在必行。真空自耗电弧炉的电子称重系统用于称量电极在熔化过程中的剩余重量, 一方面与计算机控制系统相配合, 实现恒熔速控制, 另一方面对熔炼工艺进行量化,即准确知道熔化过程是否该结束及结束前进行自动降电流补缩, 即对熔炼工艺过程进行量化控制。 以ALD的真空自耗电弧炉为例(见下图)，在炉头上一般装有三个高精度传感器, 信号进入PLC 系统，工业控制计算机实现恒熔速、恒熔池深度控制,同时可使操作人员在熔炼过程中随时在计算机液晶显示屏上直接看到自耗电极的剩余重量, 当自耗电极重量为零时电源自动跳闸, 有利于安全操作。对于称重传感器的要求非常高-----高精度、抗干扰性强，另外称重系统的动态测量特性要好。
恰好，森玛特的丹麦Eilersen（艾勒森）全数字称重系统可以很好的满足以上要求， 与传统的应变式称重系统相比，艾勒森采用了电容式测量技术，拥有国际专利，测量精度高，传感器本身精度可达 1.5/10000，传感器变形量极小只有0.1mm， 称量速度快，最高可达1000次/S,传感器输出数字信号，抗干扰性能强，分辨率高，传感器本身分辨率可达100kg 分辨到200mg。实际应用稳态可达1/50000。 目前在光伏行业的蓝宝石晶体生长炉上应用广泛！ 效果显著！
下图为基于两种不同测量技术的常规悬臂梁传感器。图2为传统的应变式传感器，应变计通过特殊的胶粘贴在弹性体表面，弹性体受力产生应变时会使得应变计电桥的电阻值发生变化，传感器的过载能力不允许超过额定载荷的200%，否则会损坏传感器的测量特性。 图1为 Eilersen 基于电容式测量原理的传感器，其核心为一陶瓷厚膜电容测量元件，放置在传感器弹性体内，并不与弹性体直接接触，因而完全不受过载、冲击和焊接电压的影响。工业测力、称重应用的最佳选择 电容式传感器受力产生的应变使得电容测量元件的电容参数发生变化。 电容测量技术简介 DIGITAL CAPACITIVE BASED MEASURING TECHNOLOGY Etc. 数字电容式称重传感器>> 传统应变式称重传感器>> 传感器弹性体受压变形产生内部测量元件电容的变化，测量元件直接将电容的变化转换成相应的RS485数字信号。通过单根RG-58同轴电缆将力的信号传输给传感器接口单元，经过接口单元对信号补偿和滤波处理再提供给控制单元使用，如PLC、PC、重量终端仪表等。接口单元能提供多种形式输出接口，如Profibus DP、DeviceNet、Modbus ASCII/RTU、RS232、RS485/422、4-20mA/0- 10VDC等，使得信号的处理更为灵活和方便。 电容测量元件对力的作用非常敏感。在相同力作用下，应变式传感器通常仅有0.1%的电阻变化，而电容测量元件的信号变化量为10%，相同量程规格的电容式 传感器所需弹性体的变形要求非常小，比应变式传感器变形量要小5至10倍。因此，极小的弹性体变形量以及测量元件与弹性体非接触的特点，使得电容式传感器与应变式传感器相比具备极强的抗冲击、抗过载能力。 艾勒森——全数字测力传感器信号处理过程 图1. 图2.
电弧炉冶炼操作 冶炼前的准备工作 原材料的准备 1. 废钢的要求 1）废钢根据化学成分不同分类堆放（主要是高合金钢与普通碳素钢、高合金钢与不同种类的高合金钢）。 1）废钢应清洁，少锈，少油污及无泥砂，有色金属及爆炸物禁止入炉。 废钢尺寸应适合与装料，就我车间实际操作。细长料长度应不大于1.2mm块状炉料边长不大于800mm重型废钢单重不大于3吨为宜,过大的炉料应先切割后入炉。 1）浇冒口及废铸件上的粘砂及浇汤道需清理砂子及砖块后入炉，以免不导电而致石墨电极折断及炉衬的侵蚀。 1）增碳（炼钢）生铁必须有详细化学成分，以便还原期增碳使用。 2. 对合金的要求 1）熟知各种合金的化学成分及含量，加入方法和加入时间。注：常用合金材料性能及加入。硅铁：主要用于脱碳剂及合金化。硅铁中的杂质为P, Al等。力叭时间一般为还原期稀薄渣形成后加入，含量一般75%，回收率95%左右。 锰铁：主要钢液的脱氧及合金化。锰铁中含P量比较高（炼氧化法 Mn 13寸往往P过高即此原因）。力叭时间扒渣后随同造渣材料一起加入炉内。含 量70-78%回收率98%右。 铬铁：合金化，可分为高碳铬铁，中碳铬铁，低碳铬铁及微碳铬铁。含量55^65%）回收率98%右。P、S含量不高。
钼铁:合金化，钼铁属难熔合金，力叭时间在装料时同炉料一起装入或在熔化期及氧化前期力叭。 为节约用量，一般在熔毕样分析成分结果出来后按计算加入，并及时吹氧，使其完全熔化。钼铁加入时会产生沸腾现象（称为钼沸腾）。力口料时应将炉体向后摇起，加料人员站在路门侧面。含量50-58%回收率98%上（按100% 计算）。 镍：还原期（后期）力叭，含量99%以上,回收率100% 2）铁合金加入炉中以前需要烘烤（以除去水分及部分合金所含氢较高）,块度适中。 3、造渣材料 1）石灰（见表） 块度要求20-80m。粉末原则上不超过5%（S<0.15% 2）萤石。是由萤石矿直接开采而得。改善炉渣流动性而不降低碱度，可增强渣钢面反应能力，对脱去钢液中的PS有利。要求CaF含量越高越好，而SiO含量要低。CaF>85% SiQ<4%块度2（—50mm入炉前干燥。 补炉及装料送电 1、补炉 1）补炉采用热补方式。车间补炉是采取铁锹投补方法。操作要点：对准炉衬冲蚀严重的地方 快速、准确、薄补的原则。补炉人员站在镁砂盘上时必须系好安全带，地面要有人监护。凉 补炉时注意将补过的地方补炉料踩实，大补炉后最好用薄铁皮覆盖后在装料。
专题 中国电弧炉炼钢的现状及发展趋势 （，，） 摘要：本文阐述了中国电弧炉炼钢技术的现状，并在阐述中国近年电弧炉炼钢的发展变化及存在的问题的基础上，提出了中国电弧炉炼钢发展要注意的问题及发展趋势。 关键词：电弧炉，不锈钢，产业现状，发展趋势 China electric arc furnace steelmaking status and development trend Abstract：This paper describes the status of Chinese electric arc furnace steelmaking technologies and expounded China's development and changes in recent years, electric arc furnace steelmaking and problems, based on the proposed China should pay attention to the development of electric arc furnace steelmaking problems and trends. Key Words：EAF，steel，present status，development trends 0 引言 电弧炉（electric arc furnace）利用电极电弧产生的高温熔炼矿石和金属的电炉。气体放电形成电弧时能量很集中，弧区温度在3000℃以上。对于熔炼金属，电弧炉比其他炼钢炉工艺灵活性大，能有效地除去硫、磷等杂质，炉温容易控制，设备占地面积小，适于优质合金钢的熔炼。 通过金属电极或非金属电极产生电弧加热的工业炉叫做电弧炉。电弧炉按电弧形式可分为三相电弧炉、自耗电弧炉、单相电弧炉和电阻电弧炉等类型。电弧炼钢炉的
电弧炉原理 电炉熔 “电弧炉工作原理” 为了了解电弧炉对电能质量和电能效率影响的产生原因，需要对电弧炉设 备的特殊性做一下简单介绍。 电弧炉分类和工作原理电弧炉是利用电弧能来冶炼金属的一种电炉。工业上应用的电弧炉 可分为三类： 第一类是直接加热式，电弧发生在专用电极棒和被熔炼的炉料之间，炉料直接受到电弧热。主要用于炼钢，其次也用于熔炼铁、铜、耐火材料、精炼钢液等。 第二类是间接加热式，电弧发生在两根专用电极棒之间，炉料受到电弧的辐射热，用于熔炼铜、铜合金等。这种炉子噪声大，熔炼质量差，已逐渐被其它炉类所取代。 第三类称为矿热炉，是以高电阻率的矿石为原料，在工作过程中电极的下部一般是埋在炉料里面的。其加热原理是：既利用电流通过炉料时炉料电阻产生的热量，同时也利用了电极和炉料间的电弧产生的热量。所以又称为电弧电阻炉。 1.2电弧炉的组成设备 炉用变压器 电弧炼钢用变压器应能按冶炼要求单独进行电压电流的调节，并能承受工作短路电流的冲击。 电炉变压器额定电压的选择要考虑许多因素。若一次侧电压取高些，则系统电抗小，短路容量大，可减少闪变，但须增加配电装置费用。若二次电压高些，则功率因素较高，电效率较高，但电弧长，炉墙损耗快，综合效率变低。 一般电炉变压器二次侧均为低电压（几十至几百伏），大电流（几千至几万安）。为保证各个熔炼阶段对电功率的不同需要，变压器二次电压要能在50%~70%勺范围内调整，因此都 设计成多级可调形式。调整方法有变换、有载调压分接开关等。变压器容量小于10MVA者， 可进行无载切换；容量在10MVA以上者，一般应是有载调压方式。也有三相分别设置分接头装置，各相分别进行调整，可以保障炉内三相热能平衡。 与普通电力变压器相比，电炉专用变压器有以下特点：a.有较大的过负荷能力；b.有较高的机械强度；c.有较大的短路阻抗；d.有几个二次电压等级；e.有较大的变压比；f.二次电压低而电流大。电炉变压器和电弧炉的容量比一般为0.4~1.2MVA/t。电弧炉的电流控制，是由电弧炉变压器 高压侧绕组分接头的切换和电极的升降来达到的。 电抗器为了稳定电弧和限制短路电流，需要约等于变压器容量35%的电抗容量，串入变 压器主回路中。大型电弧炉变压器，本身具有满足需要的电抗值，不需外加电抗器；而小于10MVA
真空感应炉熔炼工艺 真空感应熔炼（VIM）是在真空条件下，利用电磁感应在金属导体产生涡流加热炉料进行熔炼的方法，具有熔炼室体积小，抽真空时间和熔炼周期短，便于温度压力控制、可回收易挥发元素、准确控制合金成分等特点。由于以上特点，现在已发展为特殊钢、精密合金、电热合金、高温合金及耐蚀合金等特殊合金生产的重要工序之一。1、基本原理： 真空感应熔炼的两个基本原理应用是：感应加热和真空环境。 1.1 感应熔炼是除电弧炉以外较重要的一种电炉熔炼方法。与电弧炉相比，其特点有： （1）电磁感应加热。由于加热方式不同，感应炉没有电弧加热所必须的石墨电极，从而杜绝了电极增碳的可能，因而可以熔炼电弧炉很难熔炼的含碳量极低的钢和合金。 （2）熔池中存在一定强度的电磁搅拌，可促进钢水成分和温度均匀，钢中夹杂合并、长大和上浮。 （3）熔池比表面积小。优点是熔炼过程中容易控制气氛，无电弧及电弧下高温区，合金元素烧损少、吸气少，所以有利于成分控制、气体含量低和缩短熔炼时间；缺点是渣钢界面面积小，再加上熔渣不能被感应加热，渣温低，流动性差，反应力低，不利于渣钢界面冶金反应的进行，特别是脱硫、脱磷等，因而对原材料要求较为严格。（4）烟尘少对环境污染小。熔炼过程中基本无火焰，也无燃烧产物。 感应加热的原理： 感应加热原理主要依据两则电学基本定律： 一是法拉第电磁感应定律： E=B·L·v·si n∠(v·B) E:导体两端所感应的电势； B:磁感应强度； v:相对速度； ∠(v·B):磁感应强度的方向与速度方向之间的夹角。 当一座无芯感应炉的感应线圈有频率为f的交变电流时，则在感应圈所包围的空间和四周产生一个交变磁场，该交变磁场的极性、磁
电弧炉基本操作规程 碱性电弧炉氧化法冶炼工艺 （一）配料 1 炉料比例 注：炉料按大、中、小搭配，一般为：大料20%、中小料各40% 2配碳 炉料的平均含量应满足氧化期中脱碳要求，便于钢水中气体和夹杂物的排除。 注：新修的炉衬易使钢水吸收气体，因此氧化脱碳量应适当增加。 3.炉料及其他化学成分的要求 4.补炉材料 镁砂粒度:0.8mm;镁砂粉:20/40目;卤水比重:>1.3 5.铁合金 硅铁块:50-100mm:锰铁块:30-80mm 6.渣料
(二)补炉和装料 1.要加强炉体维护,出钢前准备好扒、补炉工具和补炉用的材料(补炉镁砂粒度:0.3mm,卤水调和合适.)出钢后立即撬去假门坎,迅速扒除炉底渣线的残钢残渣。 2.扒完渣后,检查炉子情况,高温下快速补好炉门两侧、出钢口及渣线,要保证出钢口处坡度和熔池形状。补炉原则:高温、薄层、快补。 3.炉壁损坏严重时，可用镁砂、镁粉、卤水混成团状补之。 4.炉底太浅（上涨）则应在装料前加入小快矿石和萤石侵蚀炉底。 5.装料前应先检查炉体、炉盖、冷却系统、电器设备和机械装置是否正常，如有故障应先排除后装料。 6.为保护炉底，减轻炉底在加料时受炉料的冲击并提前造渣脱磷，在炉底和炉坡处先铺占炉料重2%左右的石灰（当装含磷较高炉料时，可适当加些矿石），然后再装料。 7.装料要合理分布，确保密实不搭桥，顺序是：小→大→中→小，较大料应装于高温区，装炉的铁合金则应避开电弧区，以减少烧损，生铁不要装在炉门两侧，增碳用的电极碎块或焦碳粉应装在炉底石灰之上。 8.为避免开始送电时，电弧不稳，电流冲击过大，可在电极下放焦碳数块以稳定电弧。 （三）熔化期 1.按照合理的供电制度，使用大功率融化炉料，缩短熔炼时间，并且通电后，紧闭炉门，清理出钢槽，严堵出钢口。时刻注意穿井、塌料等现象。 2.溶池形成以后，分批加入石灰、萤石，造流动性良好的流动渣，以利早期去磷，保护钢液，稳定电弧，渣量为装料量的2－3％。 3.炉料溶至70％时，将炉门和炉坡上的炉料及时推入熔池，熔至80％时，