0 绪论
钢铁材料是人类所使用的最主要的结构材料和最主要的功能材料，尤其是钢，更是被广泛应用于石油、化工、航天航空、交通运输、农业、国防等许多重要领域，人们的日常生活也离不开钢。
钢是碳、硅、锰及其他元素在铁中的固溶体。钢与生铁的区别首先是在碳的含量中得到体现，理论上把碳含量小于2.11%的铁碳合金称之为钢，它的熔点为1450~1500℃；碳含量大于2.11%的铁碳合金称之为生铁，它的熔点为1100~1200℃。在钢中，碳元素和铁元素形成Fe3C固溶体，随着碳含量的增加，其强度、硬度增加，而塑性和冲击韧性降低。由于钢具有很好的物理化学性能与力学性能，可进行拉、压、轧、冲、拔等深加工，所以用途十分广泛，而且用途不同对钢的性能要求也不同，从而对钢的品种也提出了不同的要求。
钢中存在的非铁元素可大致分为两大类：碳、硅、锰等是用以改善钢的性能，以满足工程材料要求的有益元素；另一类如磷、硫、氧、氢、氮等，是从炉料或大气中进入钢中的，它们的存在会使大部分钢的性能变坏。炼钢的工艺过程就是将铁水（或生铁）、废钢铁、直接还原铁经加热、熔化，通过化学反应去除金属液中的有害杂质元素，配加合金调整化学成分达到规定要求，最后浇铸成半成品—铸坯（锭）的过程。
钢的生产历史，也是近代工业的发展历史。从1740年英国人亨茨曼（B.Huntsman）发明了坩埚炼钢法，到1856年英国人亨利?贝塞麦（H.Bessemer）发明的空气酸性底吹转炉炼钢法—贝塞麦法，再到1865年德国人马丁（Mar Tin）发明的酸性平炉炼钢法—马丁炉法，直到1899年法国人埃鲁（P.L.T.Héroult）发明的三相电极电弧炉炼钢法。各种炼钢法相继的出现，带动了整个工业技术的发展，而相关产业的发展又更加促进了炼钢技术的进步。应运而生的氧气转炉炼钢技术、连续铸钢技术、超高功率电弧炉炼钢技术、炉外精炼技术等，推动了炼钢工业业在产品、工艺、设备上的更新换代，使得炼钢技术在二战结束后得到了前所未有的高速发展。进入21世纪的炼钢工艺和设备日趋完善，钢的产量大幅度提高，钢的质量不断改善，现代炼钢工业正朝着高效、低耗、清洁、优质的方向健康发展。
近代炼钢工艺主要有转炉炼钢工艺、平炉炼钢工艺和电炉炼钢工艺。到上个世纪末，平炉炼钢工艺已基本被淘汰，则现代炼钢工艺主要有转炉炼钢工艺和电炉炼钢工艺。
转炉炼钢工艺和电炉炼钢工艺通常被分别描述为“从矿石到钢”的长流程工艺和“从废钢到钢”的短流程工艺，典型的长流程和短流程炼钢工艺见图0.1。
长流程：
铁矿石（烧结矿和球团矿）→高炉→铁水预处理→氧气转炉→炉外精练→连铸机（模铸）→铸坯（锭）短流程：
废钢铁、生铁或铁水以及直接还原铁→电弧炉→炉外精练→连铸机（模铸）→铸坯（锭）
图0.1 典型的长流程和短流程炼钢工艺
上述两大炼钢流程的特点比较见表0.1。
从上表比较可以看出：短流程炼钢工艺在投资、效率、环保以及工艺灵活性等方面具有
明显的优势，而在钢的纯净度控制方面略逊于长流程工艺。
表0.1 长流程和短流程炼钢工艺的特点比较
1 电弧炉炼钢工艺概论
1.1 电弧炉炼钢工艺发展概论
1.1.1 电弧炉炼钢技术发展概论
电炉是采用电能作为热源进行炼钢的炉子的统称，电炉可分为：电渣重熔炉—利用电阻热，感应熔炼炉—利用电磁感应，电子束炉—依靠电子碰撞，等离子炉—利用等离子弧，以及电弧炉—利用高温电弧等几种炼钢的电炉。
目前，世界上电炉钢产量的95%以上是由电弧炉生产的，因此人们通常所说的电炉炼钢，主要是指电弧炉炼钢。电弧炉炼钢是靠电流通过石墨电极与金属料之间放电产生电弧，使电能在弧光中转变为热能，借助辐射和电弧的直接作用来加热、熔化炉料，冶炼出各种成分的钢和合金的一种炼钢方法。
1800年．英格兰人戴维（H.Davy）发现了碳电极。1894年，法国人德布莱兹（Deprez）研究用电极来熔化金属。1866年，冯·西门子（W.Siemens）发明电能发生器。1879年，威廉姆斯·西门子（C.W. Siemens）获得了几个不同类型实用电弧炉的专利。虽然采用两支水冷金属电极炼出了钢，但因耗电高，而电费又十分昂贵，故无法推广。之后还先后出现了6种不同形式的电弧炉，其容量均很小且多为直流供电，也因同样原因而无法推广。1885年，瑞典ASEA公司设计了一台直流电弧炉。1888年，法国人埃鲁（P.L.T.Héroult）用间接电阻加热炉进行熔炼金属实验。1889~1891年，同步发电机和变压器推广应用。1899年，埃鲁接受了一系列直接加热电弧炉的专利，研制成功炼钢用三相交流电弧炉。用三根碳电极将三相交流电输入炉内，利用碳电极和金属料间产生的电弧将金属炉料熔化并进行熔炼。在1900~1903年，埃鲁在拉巴斯（L.P.Savoy）用该炉熔炼铁合金，该炉成为现代炼钢电弧炉的雏形。
20世纪初，发电成本下降，高压输电线路技术推广应用，为炼钢用三相交流电弧炉的推广应用奠定了必要的基础。1905年，德国人林登堡（R.Lindenberg）建成第一台二相埃鲁电弧炉。1906年，林登堡在雷姆沙伊德（Remscheid）进行了第一炉钢水的铸锭，开创了用电弧炉进行钢的生产的先河。1909~1910年，在德国和美国分别首次有容量为6吨和5吨的炼钢生产用埃鲁型三相交流电弧炉建成投产，并首次把继电器与接触式调节器用于三相交流电弧炉的电极升降系统。1920年，杠杆平衡式调节器用于电弧炉，提高了电极升降速度。这期间，炉盖均为固定式，炉料从炉门加入。1926年，德国德马克公司制造了两台容量为6吨的炉盖开出式电弧炉，首次实现了用料斗从炉顶加料。
1927年，美国蒂姆肯（Timken Roller Bearing）公司一台100吨电弧炉投入运行。1930年，出现炉体开出式电弧炉。1936年，德国制造了18吨炉盖旋转式电弧炉，进一步缩短加料时间，提高了热效率。至此，普通三相交流电弧炉已成形。之后，电弧炉的结构、工艺逐渐得到完善，炉容量进一步扩大。在这一时期，由于电站的输电能力低，早期的埃鲁型三相
交流电弧炉的公称额定容量只有170~230kV·A/吨钢。后来，随着电力供应的改善，电弧炉就装备了较大容量的变压器，其额定容量增至250~350kV·A/吨钢。而由于碳质电极和用电价格高昂，同时熔炼效率低，直到20世纪的30年代末电弧炉通常只熔炼合金钢。用电弧炉熔炼普通低碳钢，价格实在很昂贵。
二次大战期间，由于对合金钢和更昂贵的高质量钢材需求的增加。电炉钢的的产量大幅度增大。但电弧炉的装料量一般都不超过35吨。只是在二次大战结束后，才建造了熔炼容量为150吨的电弧炉。但其变压器公称容量仍然只有250~350kV·A/吨钢。二次大战结束以后，由于对合金钢的需求大大减少，同时电渣重熔和真空熔炼炉的推广应用，给合金钢的熔炼增加了新的炉种，迫使电弧炉冶炼品种向普通钢渗透和转移。而当时电力工业的发展，用电低廉且电网容量普遍有较大的提高，废钢资源丰富，因而进入20世纪的50年代，即便是最大的炉子也逐渐装备较高容量的变压器。
同时，返回吹氧法和吹氧助熔技术在60年代初推广应用。与此同时，电弧炉的机械和电气设备也得到了不断的改进。如1936年瑞典人特勒福斯提出电弧炉电磁搅拌的想法，并在苏哈拉尔钢厂的10吨电弧炉进行了试验。1947年，瑞典ASEA公司发明了工业生产用电磁搅拌电弧炉，炉壳采用非磁性钢制造。在大电流供电线路的改进方面，瑞典人提出了修正平面法，1960年美国出现了等边三角形布置，以提高三相电路的对称性，使三相电抗平衡。因此，熔炼时间和生产成本，特别是非合金钢成本大幅度下降，电弧炉钢成本终于可以与平炉钢相比肩。
为进一步提高电弧炉炼钢的生产效率和降低成本，1964年在美国矿冶石油工程师协会的电炉会议上，美国碳化物公司施瓦伯（W.E.Schwabe）和西北钢线材公司罗宾逊（C.G.Robinson）根据有关试验结果，共同提出电弧炉超高功率概念（Ultra High Power），简称UHP），并在两台135吨电弧炉上采用不同的功率水平进行进一步深入的运行试验。随后，瑞典、德国和日本等国也相继采用了这项技术，并取得了很好的效果，不久就在世界各国推广开来。
这时期，超高功率电弧炉的一个根本特征就是：100吨以下的电弧炉其变压器容量至少500kV·A/吨钢。相应地，要采用高电流低电压，以降低炉衬的侵蚀。采用UHP技术使得电弧炉冶炼周期由3~8小时缩短到2小时。此后的工作主要集中在如何解决电弧炉超高功率化以后出现的设备、工艺、消耗等方面存在的问题，继续提高变压器的最大功率利用率和时间利用率，提高电弧炉炼钢生产率，降低能耗和冶炼成本上。各种重要的相关技术的出现与发展不仅解决了电弧炉超高功率化带来的问题，而且反过来有推动了电弧炉功率水平的进一步提高。到了21世纪初，电弧炉功率水平已达到800~1000 kV·A/吨钢，冶炼周期缩短到50min以下，生产效率达到8000~10000吨钢/（吨公称容量·年），电极消耗下降到1kg/吨钢以下，电弧炉冶炼电耗下降到300kwh/吨钢以下。现代电弧炉已经成为一个低成本的快速熔炼设备，以电弧炉为核心的短流程炼钢工艺也成为现代炼钢生产两大流程之一，正朝着低成本、低消耗、高效率、高质量、环保型的方向发展。图1.1为1965~2001年现代电弧炉技术发展情况。
1.1.2 炉外精炼技术发展概论
炉外精炼，也叫二次精炼，是在初炼炉（转炉或电弧炉）以外的钢包或专用容器中，对钢水进行炉外处理的方法。炉外精炼把传统的炼钢方法分为两步，即初炼加精炼。初炼—在氧化气氛下进行炉料熔化、脱磷、脱碳和主合金化。精炼—在真空、惰性气体或可控气氛的条件下进行深脱碳、脱气（H、N）、脱氧、脱硫、去夹杂物、控制夹杂物的形态、调整成分及温度等。炉外精炼的主要手段有：渣洗、真空、搅拌、喷粉、加热等五种。采用炉外精炼技术可以提高钢的质量，扩大品种，缩短冶炼时间，提高生产率，调节炼钢炉与连铸的生
产节奏，并可降低炼钢成本、提高经济效益。
1933年，法国人波林（R.Perrin）应用专门配制的高碱度合成渣，在出钢过程中，对钢水进行“渣洗脱硫”，这是炉外精炼技术的萌芽。到了20世纪50年代，由于真空技术的发展和大型蒸汽喷射泵的研制成功，为钢水的大规模真空处理提供了条件，开发出了各种钢水真空处理方法，如1957年，前联邦德国的多特蒙德（Dortmund）和豪特尔（Horder）两公司开发的提升脱气法（DH法），德国鲁尔钢铁公司（Ruhrstahl）和海拉斯公司（Heraeus）
图1.1 1965~2001年现代电弧炉技术发展情况
共同发明的钢水真空循环脱气法（RH法）。
20世纪60年代~70年代，是钢水炉外精炼多种方法发明的繁荣时期，这是与该时期提出洁净钢生产，连铸要求稳定的钢水成分和温度以及扩大钢的品种密切相关。在这个时期，炉外精炼技术形成了真空和非真空两大系列。真空精炼技术有：前联邦德国于1965年开发的用于超低碳不锈钢生产的真空吹氧脱碳法（VOD）和1967年美国开发的真空电弧加热去气法（VAD）；1965年瑞典开发的用于不锈钢和轴承钢生产的，有电弧加热、带电磁搅拌和真空脱气的钢包精炼炉法（ASEA-SKF）；1978年日本开发的用于提高超低碳钢生产效率的RH吹氧法（RH-OB）。非真空精炼技术有：1968年在美国开发，用于低碳不锈钢生产的氩氧脱碳精炼法（AOD）；1971年在日本开发，配合超高功率电弧炉，取代电弧炉还原期对钢水进行精炼的钢包炉（LF）以及后来配套真空脱气（VD）发展起来的LF-VD；喷射冶金技术如1976年瑞典开发的氏兰法（SL法），1974年前联邦德国开发的蒂森法（TN法），日本开发的川崎喷粉法（KIP）；喂合金包芯线技术如1976年日本开发的喂丝法（WF）；加盖或浸渣罩的吹氩技术如1965年日本开发的密封吹氩法（SAB法）和带盖钢包吹氩法（CAB），1975年日本开发的成分调整密封吹氩法（CAS）。
自20世纪80年代以来，炉外精炼已经成为现代钢铁生产流程水平和钢铁产品高质量的标志，并朝着功能更全、效率更高、冶金效果更佳的方向发展和完善。这一时期发展起来的技术主要有RH顶吹氧法（RH-KTB）、RH多功能氧枪（RH-MFB）、RH钢包喷粉法（RH-IJ）、RH真空室喷粉法（RH-PB）、真空川崎喷粉法（V-KIP）和吹氧喷粉升温精炼法（IR-UT 法）等。
未来的炉外精炼技术正朝着多功能化的方向发展，发挥着提高效率、提高精炼比、优化流程的重要作用。
我国于1957年开始研究钢水真空处理技术，建立了钢水真空脱气、真空铸锭装置。70年代又建立了AOD炉、VOD炉、RH炉、ASEA-SKF精炼炉、VAD炉、LF炉和钢包喷粉等炉外精炼装置。到90年代初，与世界发展趋势相同，我国炉外精炼技术也随着连铸生产的增长和对钢铁产品质量日益严格的要求，得到了迅速发展。不仅装备种类和数量增加，处理钢水量也由2%增加到20%。
各种炉外精炼装置所采取的手段与功能见表1.1。
表1.1 各种炉外精炼装置所采取的手段与功能
注：●-具备。
1.1.3 铸锭技术发展概论
铸锭是指钢水经由钢包注入钢锭模，冷凝成钢锭的过程，也称模铸，是炼钢的最后一道工序。炼钢炉炼出的合格钢水，必须铸成一定形状和重量的钢锭或铸坯，才能经塑性加工得到各种用途的钢材。铸锭包括从炼钢炉出钢（或炉外精炼结束）到钢锭脱模送至初轧厂均热炉的一系列工序，即浇注前准备、浇注、脱模、钢锭精整或热送等，见图1.3。
图1.3 典型铸锭工艺流程
（中国冶金百科全书，P725）
模铸工艺的一个突出特点是钢锭模、保温帽、底盘等设备都可以反复使用。按铸锭作业流程的特征可分为车铸法和坑铸法；按钢水注入钢锭模的方位分为下注法和上注法。钢锭则按钢水脱氧程度的不同分为沸腾钢钢锭、半沸腾钢钢锭和镇静钢钢锭。
铸锭源于古代的铸造技术。1740年，英国人亨茨曼（B.Huntsman）发明了坩埚炼钢法，首次炼出可以浇注的液体钢。1845年，菲舍尔（J.C.Fischer）用液体钢铸造马蹄铁在英国取得专利权，开创了铸造技术。近代铸锭工艺则以1856年贝塞麦（Bessemer）转炉炼钢法问世为起点。19世纪下半叶，转炉、平炉、电弧炉等主要炼钢方法先后出现，钢铁工业先是在欧洲，而后在美国得到迅速发展。其间，铸锭技术也得到同步发展。美国90%以上的钢锭生产采用上注法；而欧洲主要下注法。
至第二次世界大战结束的70年间，铸锭技术不断革新和不完善，保证了铸锭能力与冶炼能力的同步增长，同时钢锭质量也有明显提高。为适应大容量炼钢炉和大型、高速轧机的需要，钢包容量已达300~350吨，轧制板材的钢锭单重已增至40~50吨，型材用钢锭也达10吨以上。与之相配套的铸锭车、起重设备、脱模及精整设备也都相应增大。钢包内衬的砌筑与拆除、钢锭模的清扫与涂刷、水口及滑板的更换与启闭等各项操作，在许多工厂实现了机械化、自动化作业。车铸法逐渐取代了坑铸法，成为主导的铸锭方式，从而将脱模、整模等工序移至铸锭跨以外的专门跨间进行，形成平行流水线作业，使铸锭生产能力得以大幅度提高。
第二次世界大战结束后，随着钢需求量的进一步增加，特别是利用冷冻分离技术从空气中生产工业纯氧的工艺获得成功，开始了氧气炼钢的新时代。由于用氧炼钢，使得炼钢炉的生产能力成倍增加，而铸锭的生产能力却成为增产的限制性环节。从而一系列旨在提高铸锭生产能力的新技术应运而生，如大钢锭快速上注、用上小下大钢锭模挂绝热板浇注镇静钢、钢包采用滑动水口浇钢等。进入20世纪70年代，连续铸钢技术兴起并迅速发展，逐渐取代模铸。即使这一时期，模铸技术仍有突出发展，如开发成功合成渣保护浇注技术等。
我国采用由模铸生产的钢锭供轧钢使用的这一铸锭工艺始于1890年的汉阳铁厂，而模铸技术的真正发展始于20世纪的50年代。首先是鞍钢以车铸代替劳动条件恶劣的坑铸，加大锭模锥度、减小模重与锭重比；设计了新型镇静钢锭模，杜绝了钢坯内裂；发展了半镇静钢生产技术和沸腾钢生产技术；采用了钢锭热送技术；以及钢包滑动水口浇注技术、钢包内衬整体浇注技术、合成渣保护浇注技术、保温帽使用绝热板衬等。到20世纪90年代以前，
我国钢锭的产量始终是随着钢产量的增加而逐年增加。进入90年代后，由于连铸技术的飞
速发展，连铸逐渐取代模铸，钢锭的产量开始逐年下降。尽管连铸逐渐取代模铸是大势所趋，但目前在一些特殊钢的生产中，模铸仍然是无法替代的。
1.1.4 连铸技术发展概论
连续铸钢，简称连铸，使钢水不断地通过水冷结晶器，凝成硬壳后从结晶器下方出口连续拉出，经喷水冷却，全部凝固后切成坯料的一种铸造工艺。连铸是炼钢和轧钢之间的一道工序，连铸生产出来的钢坯是热轧厂生产各种产品的原料。连铸的主要设备有：钢包支撑装置、钢包、中间包、中间包车、结晶器、结晶器振动装置、铸坯导向和二次冷却装置、引锭杆、拉坯矫直装置（拉矫机）、切割设备、铸坯输送装置和铸坯冷却存储床。根据连铸机外形的不同，连铸可分为立式连铸、立弯式连铸、直弧形连铸、弧形连铸、超低头（椭圆形）连铸、水平连铸、轮（带）式连铸等；根据所浇铸的铸坯断面的不同，又有方坯连铸、板坯连铸、圆坯连铸、异型坯连铸以及薄板坯连铸和薄带连铸之分；等等。与模铸相比，连铸有以下优点：1）简化了生产工序；2）提高了金属收得率；3）降低了能耗；4）铸坯组质量好；5）易于实现自动化，改善劳动条件。
连续浇铸液体金属的设想是19世纪中叶由美国人塞勒斯（G.E.Sellers）(1840年)、莱恩（https://www.doczj.com/doc/8a6896206.html,ing）（1843年）和英国人贝塞麦（H.Bessemer）（1846年）提出的，由于当时技术条件的限制，只能用于低熔点有色金属（如铅）的浇铸。最早的类似现代连铸的建议是1887年由德国人德伦（R.M.Daelen）提出的，在其设备上已经包括上下敞口的水冷结晶器、二次冷却段、引锭杆、夹棍和铸坯切割设备等装置。1933年，现代连铸之父德国人容汉斯（S.Junghans）开发了结晶器振动系统，从而奠定了工业上大规模采用连铸的工艺基础。同年，容汉斯在德国建成一台使用振动结晶器的立式连铸设备并用其浇铸黄铜获得成功。1943年，容汉斯在德国建成第一台浇铸钢水的试验性连铸机，提出了振动的水冷结晶器、浸入式水口和结晶器钢水面加保护剂等技术。为现代连续铸钢奠定了基础。
从20世纪50年代起，连铸开始用于钢铁工业。世界上第一台工业生产性连铸机是1951年在前苏联红十月钢厂投产的立式半连续装置，但作为连续式浇铸的铸机是1952年英国巴路（Barrow）钢厂建立的双流立弯式连铸机。1963~1964年曼内斯曼公司相继建成了方坯和板坯弧形连铸机，这种机型较之立弯式连铸机高度低、操作方便，并能为工业上急需的热轧、冷轧带钢和厚板生产提供钢坯，很快就成为发展连铸的主要机型，对连铸的推广应用起了很大作用。此外，由于氧气转炉已经用于炼钢，原有的模铸铸锭工艺已不能满足炼钢的需要，这也促进了连铸的发展。
20世纪70年代，由于国际能源危机的出现和连铸本身固有的节能优势，使连续铸钢进入迅猛发展时期。一些连续铸钢新技术相继出现：结晶器在线调宽、带升降装置的钢包回转台、多点矫直、连续矫直、压缩矫直、气-水喷雾冷却、连铸电磁搅拌、保护浇注、中间包冶金、上装引锭杆、轻压下、多节辊、二冷动态控制、在线质量控制、共振结晶器、液面自动控制、漏钢预报等，有力地促进了连铸机生产率的提高，保证了连铸坯的质量。此外，转炉复吹技术、超高功率电弧炉和各种炉外精炼技术的发展与应用，以及钢铁工业朝着大型化、高速化、连续化方向发展，都为连铸的发展创造了条件。并逐渐出现了连铸坯热装轧制和连铸坯直接轧制。20世纪90年代，以高质量、高温无缺陷铸坯生产为基础，实现高连浇率、高作业率、高拉速、近终形的连铸技术又得到迅速发展。到1998年，世界连铸比达到了83.3%，连铸已取代模铸成为占统治地位的浇铸工艺，见图1.2。
图1.2 70年代以来世界钢产量、连铸比增长趋势
（中国冶金百科全书，P335）
我国早在20世纪50年代就已经开始应用连铸技术的探索性工作，。1957~1959年间先后建成三台立式连铸机。1964年在重钢三厂建成一台规格为180mm×1500mm的板坯弧形连铸机，这是世界上工业应用最早的弧形连铸机之一。
从20世纪70年代末一些企业引进了一批连铸技术装备，大大促进了我国连铸的发展。特别是进入21世纪，我国连铸技术紧跟世界的发展潮流进入了快速发展的时期。到2003年底，我国高效连铸机累计达到75%以上。到2004年初，我国在生产的连铸机累计超过550台，连铸比达到96%，大部分企业实现了全连铸。今后，随着连铸技术的设计、制造、工艺、和管理经验的积累，我国连铸技术必将有更大的发展。
1.2 钢产品分类
1.2.1 钢种分类和牌号
钢是以铁为基体、碳为主要元素的多元合金。钢的品种繁多，其成分、性能和用途各不相同。为了便于生产、管理和使用，必须对钢进行分类、命名和编号。通常把钢分成碳素钢和合金钢两大类。
1.2.1.1碳素钢的分类、牌号
⑴碳素钢的分类
钢中碳的质量分数（又称为碳含量）[C%]<2.11％，而且不含有特意加入合金元素的钢称为碳素钢，简称碳钢。碳素钢冶炼较容易，价格低廉，可以满足一般零件和工具的使用要求，所以在机械制造、建筑、交通运输等各种行业中得到了广泛的应用。
碳素钢的分类方法很多，常用的分类方法有以下几种：
①按钢的含碳量分类
低碳钢：含碳量[C%]<0.25％；
中碳钢：含碳量[C%]=0.25％～0.60％；
高碳钢：含碳量[C%]>0.60％。
实际使用的碳素钢，含碳量[C%]一般不大于1.35％，而含碳量[C%]<0.04％的钢称为工业纯铁。
必须指出，这是一种习惯上的分类法，其实在低碳钢和中碳钢或中碳钢和高碳钢之间，碳含量并没有严格的界限。
②按钢的质量分类
碳素钢质量高低的区分，一般是指钢中有害元素硫和磷的含量高低。
普通质量钢：[S%]≤0.050％， [P%]≤0.040％；
优质钢： [S%]≤0.035％， [P%]≤0.035％；
高级优质钢：[S%]≤0.025％， [P%]≤0.025％；
特级质量钢： [S%]≤0.015％， [P%]≤0.025％。
③按钢的用途分类
碳素结构钢：主要用于制造各种机械零件和工程结构件，其含碳量一般都低于0.70％。
碳素工具钢：主要用于制造各种刀具、模具和量具，其含碳量一般都高于0.70％。
⑵碳素钢的牌号
我国钢种牌号是用化学元素符号、汉语拼音字母和阿拉伯数字相结合的方法表示的。
①普通碳素结构钢（简称普碳钢）
按供应的条件可分为：
甲类钢：按力学性能(钢的强度、塑性、韧性等)供应的钢。
乙类钢：按化学成分供应的钢。
特类钢：按力学性能和化学成分供应的钢。
普通碳素结构钢的牌号由代表屈服点的拼音字母“Q”、屈服点的数值、质量等级符号和脱氧方法符号四部分按顺序组成。例如，Q235-A．F表示屈服点为235N／mm2的A级沸腾钢。普通碳素结构钢因价格便宜，产量较大，主要用于金属结构件和一般机械零件。
②优质碳素结构钢
根据钢中含锰量可分为普通含锰量钢和较高含锰量钢两组，较高含锰量钢在牌号后面标出元素符号“Mn”（或“锰”），例如60Mn（60锰）。
优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示，这个两位数即该钢的平均含碳量的万分之几。例如：20钢表示平均含碳量[C%]=0.20％的优质碳素结构钢；08钢表示平均含碳量[C%]=0.08％的优质碳素结构钢。优质碳素结构钢和普通碳素结构钢及高级优质钢的主要区别是化学成分中的磷、硫含量不同，高级优质钢应在钢号后添加“A”，例如20A表示优质碳素结构钢。
③碳素工具钢
碳素工具钢的牌号是以汉字“碳”或拼音字母“T”后面标以阿拉伯数字来表示的，其数字表示钢中平均含碳量的千分之几。例如碳8（T8）表示平均含碳量为0.8％的碳素工具钢，碳12（T12）表示平均含碳量为1.20％的碳素工具钢。
碳素工具钢主要用于制造刀具、模具和量具，所以钢硬度要高、耐磨性要好。工具钢是含碳量在0.70％以上的高碳钢，而且都是优质钢和高级优质钢。
④铸造碳钢
铸造碳钢的含碳量一般在0.20％～0.60％之间，若含碳量过高则钢的塑性差，在铸造时就容易产生裂纹。铸造碳钢的牌号是用铸钢两字的汉语拼音字母头“ZG”后面加两组数字组成，第一组数字代表屈服强度值，第二组数字代表抗拉强度值。例如：ZG270-500表示屈服强度为270MPa、抗拉强度为500MPa的铸造碳钢。
1.2.1.2合金钢的分类、牌号
⑴合金钢的分类
所谓合金钢就是在碳素钢中有意识地加入一种或多种适量的合金元素，使之改善性能或具有某种特殊性能的钢。合金钢有多种分类方法，最常见的分类方法有两种：
①按用途分类
合金结构钢。用于制造机械零件和工程结构的钢。
合金工具钢。用于制造重要的刃具、模具和量具的钢。
特殊性能钢。具有某种特殊物理性能和化学性能的钢。例如耐酸不锈钢、耐热钢和耐磨钢等。
②按合金元素的含量分类
低合金钢。合金元素总含量小于5％。
中合金钢。合金元素总含量为5％~10％。
高合金钢。合金元素总含量大于10％。
此外，还可按钢中所含合金元素的种类，可以分为锰钢、铬钢、铬镍钢、硅铬钢、铬钼钨钢以及铬钨锰钢等。
⑵合金钢的牌号
我国合金钢的牌号采用碳含量、合金元素的名称及含量以及质量级别来编号。这种编号方法简明易懂，现将合金结构钢、合金工具钢和特殊性能钢的编号方法及用途介绍如下。
①合金结构钢
合金结构钢的牌号采用“两位数字”加元素符号（或汉字）再加“数字”表示。前面两位数字表示钢的平均含碳量的万分之几；元素符号（或汉字）表明钢中所含的合金元素，元素符号后面的数字表示该元素平均含量的百分数，凡元素平均含量小于1.5％时不标数字，平均含量在1.5％~2.5％、2.5％~3.5％之间时，则相应地标数字2、3，依此类推；高级优质钢在钢号尾部加标注符号“A”或“高”。例如：60Si2Mn钢表示平均含碳量[C%]=0.60％，合金元素硅的含量在1.5％～2.5％之间，锰的含量[Mn%]<1.5％；又如12CrNi3A表示平均含碳量[C%]=0.12％，铬含量[Cr%]<1.5％，镍含量[Ni%]在2.5％~3.5％之间，这是高级优质合金钢。
合金结构钢是合金钢中用途最广、用量最大的一类钢，按用途可分为低合金高强度结构钢和机械制造用钢两类。
低合金高强度结构钢是一种低碳（碳含量[C%]<0.20％）、低合金（合金元素总量小于3％）的钢，它与相同含碳量的碳素结构钢相比，由于合金元素的强化作用，强度(特别是屈服点)要高得多，并且有良好的塑性、韧性、耐腐蚀性和焊接性。因此广泛用于制造桥梁、船舶、车辆、锅炉、压力容器和大型钢结构件等。例如用16Mn钢代替Q235-A钢，其强度和耐大气腐蚀性均可提高20％以上，而重量却减轻了20％左右。
机械制造用钢主要用于制造各种机械零部件。按照用途和热处理的特点又可分为调质钢、渗碳钢、弹簧钢等。
②合金工具钢
合金工具钢的牌号和合金结构钢的区别仅在于含碳量的表示方法不同，它是用一位数字表示平均含碳量的千分之几，例如：9CrSi工具钢平均含碳量[C%]=0.90％，主要合金元素铬、硅的含量都是低于 1.50％；当含碳量为1％左右时，则不标数字。如Crl2工具钢含碳量[C%]=0.95％~1.05％，合金元素铬的含量[Cr%]=11.5％~13.5％。．
合金工具钢主要用于制造尺寸大、精度高和形状复杂的模具、量具以及切削速度较快的刀具。合金工具钢按用途可分为刃具钢、模具钢和量具钢。
③特殊性能钢
这是具有特殊物理和化学性能的钢的总称，包括不锈耐酸钢、热强钢和耐热不起皮钢、高速工具钢和滚动轴承钢等。
热强钢和耐热不起皮钢。这类钢主要用于锅炉、内燃机的阀门和化工石油工业的设备构件等。热强钢在高温下能抗氧化和耐介质腐蚀，并具有抗蠕变及抗破断能力。如1Crl4Nil4W2Mo2Ti，4Crl4Nil4W2Mo等钢号。耐热不起皮钢要求在高温下具有抗氧化能力，但对抗蠕变及抗破断能力无严格要求或要求较低，典型钢号有4Cr9Si2等。
高速工具钢。这类钢主要用于制造在高温下（600℃左右）能保持高速切削的刀具。钢中含有高的碳量，主要合金元素是钨、钼、钒、铬等，钢号前表示碳含量的数字一般都省略。典型钢号如W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。
滚动轴承钢。主要用来制造各种机械上的滚珠、滚柱和轴承套圈，也可用来制造冲模、轧辊等。典型的钢号是高碳铬钢，其含碳量在1％左右，含铬量在0.5％~1.65％之间。其编号方法为：在钢牌号前不标碳含量的数字而冠以“滚”或“G”，表示是滚动轴承钢，牌号中铬元素后的数字表示含铬千分之几，而其他元素含量仍按百分之几表示。例如：GCrl5含铬量是1.5％左右，而不是15％；GCrl5SiMn中铬含量为1.5％左右，而硅、锰的含量均小于1.5％。
不锈耐酸钢是不锈钢和耐酸钢的统称。在空气中能抵抗腐蚀的钢叫不锈钢，在某些化学介质中(酸、碱、盐等)能抵抗腐蚀的钢叫耐酸钢。因此不锈钢不一定耐酸，而耐酸钢通常具有良好的不锈性能。不锈钢具有不锈和耐蚀特性，其主要原因是由于钢表面形成富铬氧化膜而钝化。研究表明，钢中铬含量大于12%以后引起耐蚀性突变，因此，不锈钢中含铬量一般应大于12%。国内外都曾试图开发节铬和无铬的不锈钢，除特殊情况外，迄今尚未获得有效的进展。
不锈钢的发明是世界冶金史上的一项重大进展。研究开发始于1904年，1908～1911年蒙纳尔兹（P.Monnartz）于德国提出了不锈性和钝化理论，开辟了工业用不锈钢的先河，到50年代各种不锈钢系列已具雏形，60年代不锈钢的冶炼技术得到了突破性进展，1950年全世界不锈钢总产量不足100万吨，到1990年增至1100万吨，40年间增长了10倍以上。1.2.1.3不锈钢分类
不锈钢钢种很多，性能各异，常见分类方法有：
⑴按钢的组织结构分类：如马氏体不锈钢，铁素体不锈钢；奥氏体不锈钢，双相不锈钢等。
⑵按钢中主要化学元素或特征元素分类：如铬不锈钢，铬镍不锈钢、铬镍钼不锈钢、超低碳不锈钢；高钼不锈钢，等。
⑶按钢的性能特点和用途分类：如高强度不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢；耐硝酸不锈钢，耐硫酸不锈钢，耐点蚀不锈钢，等。
⑷按钢的功能特点分类：如低温不锈钢、无磷不锈钢，易切削不锈钢，等。
在实际应用中，常按组织结构和化学元素两者结合的分类方法，如：马氏体不锈钢，铁素体不锈钢，奥氏体不锈钢，双相不锈钢和沉淀硬化不锈钢或铬不锈钢和铬镍不锈钢。
最常用的不锈钢钢种有：
⑴马氏体不锈钢
①Cr13型：1Cr13， 2Cr13， 3Cr13，其中 1Cr13含有铁素体是半马氏体钢
②9Cr18型：不锈工具类
③1Cr17Ni2 型：强韧性优
⑵铁素体不锈钢
①低Cr 11 ～15%Cr, 0Cr13等
②中Cr 16 ～20%Cr, 1Cr17等
③高Cr 21 ～30%Cr
⑶奥氏体不锈钢（占总产量之70%以上）
0Cr18Ni9 1Cr18Ni9 1Cr18Ni9Ti0Cr18Ni9Ti 00Cr18Ni9Ti
1.2.1.4不锈钢的表示方法和编号
不锈钢表示方法：
⑴用国际化学元素符号和本国的符号来表示化学成份，用阿拉伯字母来表示成份含量：如：中国、俄国 12CrNi3A ；
⑵用固定位数数字来表示钢类系列或数字；如：美国、日本、300系、400系、200系；
⑶用拉丁字母和顺序组成序号，只表示用途。
不锈钢编号：
⑴我国的编号规则
不锈钢、合金工具钢（用千分之几表示C含量），如：1Cr18Ni9 千分之一（即0.1%C），不锈C≤0.08% 如0Cr18Ni9，超低碳C≤0.03% 如00Cr17Ni13Mo
⑵国际不锈钢标示方法
美国钢铁学会是用三位数字来标示各种标准级的可锻不锈钢的。其中：
①奥氏体型不锈钢用200和300系列的数字标示。
②铁素体和马氏体型不锈钢用400系列的数字表示。例如，某些较普通的奥氏体不锈钢是以201、 304、 316以及310为标记。
③铁素体不锈钢是以430和446为标记。马氏体不锈钢是以410、420以及440C为标记，双相（奥氏体－铁素体）。
④不锈钢、沉淀硬化不锈钢以及含铁量低于50%的高合金通常是采用专利名称或商标命名。
例如常见的主要钢号：
0Cr13 41000 1Cr17Ni7 301
1Cr13 410 1Cr18Ni9 302
2Cr13 420 0Cr18Ni9 304
3Cr13 00Cr19Ni10 304L
1Cr17Ni2 431 0Cr17Ni12Mo2 316
9Cr18 440C 00Cr17Ni14Mo2 316L
0Cr17 430 0Cr19Ni13Mo3 317
00Cr17 430LX（日） 00Cr19Ni13Mo3 317L
1Cr17Mn6Ni5N 201
1Cr18Mn8Ni5N 202
5）不锈钢标准的分类和分级
不锈钢的国际常用标准有美国的ASTM标准（UNS）和AISI，日本JIS，德国DIN，法国NF，英国BS，欧洲EN，国际标准化组织ISO等。由于美国的标准纳入的钢种最全、最多，因此大部分国家都用以当作参照。
6）不锈钢特性及用途
⑴奥氏体不锈钢
奥氏体不锈钢具有面心立方晶体结构，无磁性，不能通过热处理强化，只能用冷加工强化手段提高强度，奥氏体不锈钢是不锈钢中最重要得一类，由于耐蚀、良好的常温和低温塑
性，易成型性和良好的可焊性被广泛应用于各工业领域和日常消费领域，奥氏体不锈钢约占不锈钢产量的70％。
奥氏体不锈钢常用钢种：0Cr18Ni9 00Cr18Ni10 0Cr17Ni12Mo2 00Cr17Ni14Mo2。
⑵铁素体不锈钢
铁素体不锈钢是以Cr为主要合金元素，含Cr 10.5％~30％范围，C通常含量≤0.20％，大多数含碳量在0.12％以下。此类钢具有体心立方晶格（即铁素体）组织，有磁性。纯铁素体不锈钢在加热和冷却过程在中没有相变，因此，无法通过热处理方法使它强化。铁素体应变硬化速度低并在冷却后降低塑性，因此，铁素体不锈钢也不靠冷却强化。在各类不锈钢中，此类钢导热系数最高，膨胀系数较小，此类钢的耐蚀性随钢中Cr量增加而提高，随钢中加入Mo、Si、Al、Ti、Nb、S、Se等赋予钢不同的特性。铁素体不锈钢有中等至优异的耐蚀性。
铁素体不锈钢大致可分成三类：1）低铬铁素体不锈钢，Cr含量约为11％~14％；2）中铬铁素体不锈钢,Cr含量为14%~22%；3）高铬铁素体不锈钢，Cr含量约23％~32％。
⑶马氏体不锈钢
马氏体不锈钢是一类可通过热处理（淬火回火）对其性能进行调整的不锈钢，通俗地讲是一类可硬化的不锈钢，此类钢具有高的硬度、良好的力学性能和不锈性，这些特性决定了此类钢必须具备两个基本条件：其一，在平衡相图中必须有奥氏体相区存在；其二，为使钢形成耐腐蚀的钝化膜，铬含量必须在10.5％以上。根据钢中合金元素的差别，可将马氏体不锈钢区分为马氏体铬不锈钢和马氏体铬镍不锈钢。在马氏体不锈钢中又可划分成低碳、中碳和高碳三种类型。马氏体不锈钢在淬火状态下具有体心四方晶体结构，具有铁磁性，在较弱腐蚀环境中具有耐蚀性。钢中的铬含量可达18％，碳可以超过1.2％。为了提高钢的耐蚀性和刃具的锋利度，组织中允许存在过剩碳化物，为了改善淬火后的回火效应，可适当加入铌、硅、钨和钒。含镍马氏体不锈钢改善了铬马氏体不锈钢在某些介质中的耐蚀性，提高了钢的韧性。
马氏体不锈钢由于具有良好的力学性能和中等程度的耐蚀性以及在低于650℃的良好耐热性，已广泛应用于各个工业领域，低碳和中碳马氏体不锈钢，稍高碳的2Cr13等马氏体不锈钢主要用刀具，马氏体不锈钢回火脆性温度范围出现在425－565℃，在此温度回火钢的冲击韧性急剧下降，对于要求耐冲击的部件应不采用此温度回火，并避免在此温度范围内应用。
⑷双相不锈钢
所谓双相不锈钢是在它的固溶组织中铁素体相及奥氏体相约各占一半，一般最少相的含量也需要达到30%，因此它兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的性能特点。双相不锈钢的回火组织主要包含等量的奥氏体和铁素体，这类钢含Cr 18～29％，Ni 3～8％及其它不同元素，主要是氮和钼。
①屈服强度比普通奥氏体不锈钢高一倍多，且具有成型所需的足够的塑韧性。采用双相不锈钢制造储罐或压力容器的壁厚要比常用奥氏体不锈钢减少30％~50％，有利于降低成本。
②具有优异的耐应力腐蚀破裂的能力，尤其在含氯离子的环境中，即使是含合金量最低的双相不锈钢也有比奥氏体不锈钢更高的耐应力腐蚀破裂的能力，应力腐蚀是普通奥氏体不锈钢难以解决的突出问题。
③在许多介质中应用最普遍的2205双相不锈钢的耐腐蚀性优于普通的316L奥氏体不锈钢，而超级双相不锈钢具有极高的耐腐蚀性，在一些介质中，如醋酸、甲酸等甚至可以取代高合金奥氏体不锈钢，乃至耐蚀合金。
④具有良好的耐局部腐蚀性能，与合金含量想当的奥氏体不锈钢相比，鉴于双相不锈钢
的高强度和良好耐腐蚀性能，它的耐磨损腐蚀和腐蚀疲劳性能都优于奥氏体不锈钢。
⑤比奥氏体不锈钢的线膨胀系数低，与碳钢接近，适合与碳钢连接，具有重要的工程意义，如生产复合板或衬里等。
⑥不论在动载或静载条件下，比奥氏体不锈钢具有更高的能量吸收能力，这对于结构件应付突发事故如冲撞、爆炸等，双相不锈钢优势明显，有实际应用价值。
与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢的弱势如下：
①应用的普遍性和多面性不如奥氏体不锈钢，例如长期应用其使用温度必须控制在250℃以下。
②其塑韧性较奥氏体不锈钢低，冷、热加工工艺和成型性能不如奥氏体不锈钢。
③存在中温脆性区，需要严格控制热处理和焊接的工艺制度，以避免有害相的出现，损害性能。
双相不锈钢与奥氏体不锈钢相比存在弱势是由于双相不锈钢中有大量铁素体组织。与铁素体不锈钢相比，双相不锈钢的优势如下：
①综合力学性能比铁素体不锈钢高，尤其是塑韧性。对脆性不如铁素体不锈钢那样敏感。
②除耐应力腐蚀性能外，其他的耐局部腐蚀性能都优于铁素体不锈钢。
③冷加工工艺性能和冷成型性能远优于铁素体不锈钢。
④焊接性能也远优于铁素体不锈钢，一般焊前不需预热，焊后不需热处理。
⑤应用范围较铁素体不锈钢宽。
综上所述，可以概括地看出双相不锈钢的使用性能和工艺性能全貌，它以其优越的力学与耐腐蚀的综合性能赢得了使用者的青睐，已成为即节省重量又节约投资的优良的耐蚀工程材料。
⑸沉淀硬化不锈钢
沉淀硬化不锈钢是一类含沉淀硬化元素（Cu、Al、Ti、Nb）的铁铬镍合金，可以通过热处理强化，此类钢具有高强度、足够的韧性和适宜的耐蚀性。
沉淀硬化不锈钢可区分为马氏体、半奥氏体和奥氏体沉淀硬化不锈钢三种主要类型。1.2.2 连铸坯规格（方、板、圆）分类
目前连铸工艺已经差不多全面取代模铸工艺，成为占支配地位的钢水铸造工艺，连铸生产技术也有了长足进步，形成了多种机型和多种断面浇铸的连铸工业。
连铸机按铸坯断面的大小和形状可以分为板坯、大方坯、小方坯、方-板坯复合式连铸机、圆坯、薄板坯、带坯和异型坯连铸机等。各种机型所能浇注的铸坯断面尺寸列于表1.2。
×
目前世界上连铸机生产主要是以板坯和方坯为主，而在无缝钢管生产中则主要采用圆坯。
1.2.2.1 小方坯连铸机的结构特征
小方坯一般指断面尺寸为55×55~160×160mm的方坯，国内生产的主要是120×120~150×150mm小方坯。小于90×90mm的小方坯拉速快，浇铸难度高，拉漏率高，已很少生产。小方坯连铸机主要用以生产钢筋、盘条、小型型钢、扁钢等。近年来由于采用保护浇铸以及炉外精炼处理技术，提高了钢水质量，也可以生产优质钢及低合金钢。中小型钢厂采用转炉或电炉-小方坯连铸-一火成材轧制工艺，取得了最佳的经济效果，进一步促进了小方坯连铸技术的发展。国内小方坯连铸机的主要是按照开发连铸机的国家和公司来分，主要机型见表1.3。
20世纪80年代初引进的德马克机型，后经消化移植后国内也能制造，这期间新建的小方坯连铸机主要是德马克机型，80年代末又引进了罗可普机型，经消化移植国内也能生产，并且90-年代初新建的小方坯连铸机多采用该机型，其他机型多为买进的二手设备。
表1.3 国内小方坯主要型号
经过二十多年的不断探索，我国在引进上述机型的同时，对它们进行了全面的消化和改进，而且充分吸收了国外的先进技术，集各家之长，设计出适合我国特点的先进小方坯连铸机，即设计院的改进型，不但满足国内小方坯连铸机的需要，而且还出口第三世界国家。
小方坯连铸机的主要特征如下：
小方坯的铸坯断面小，热容量比较小，所以比大方坯、板坯连铸设备工作条件要好，小方坯浇铸过程中，坯壳有自支撑作用，铸坯没有鼓肚现象，例如采用刚性引锭杆的罗可普连铸机型，二冷区导向段设计非常简单，实践表明，其连铸坯质量完全满足标准要求。小方坯的结构特征如下：
1）钢包支撑
钢包支撑主要有以下两种：
⑴对于转炉或电炉连浇炉数多，多采用钢包回转台，有利于快速更换钢包，保证多炉连浇，现增设钢包升降和称量装置，有利于长水口安装和显示钢包中钢水量。
⑵对于电炉连浇炉数少时，也可采用钢包更换座架，钢包座架结构简单，重量轻，投资少。
2）中间包及中间包车
中间包车采用升降装置，以便于安装侵入式水口，为适应钢水温度的波动及控制拉速，中间包钢流多采用塞棒控制。
3）结晶器及振动机构
采用管式结晶器，结晶器下加足辊或多级结晶器，并将单足辊改为双足辊，以减少连铸坯的菱变，结晶器冷却水缝改为5mm，以增加水的流速到6m/s以上，水套壁加厚以增强刚性。加大铜管的倒锥度，缩小铜管圆角半径，以减少角部裂纹。120×120~150×150mm小方坯铜管倒锥度为0.6~0.8%/m；120×120mm小方坯铜管圆角半径为4~6mm，150×150mm 小方坯铜管圆角半径为6~8mm，振动机构改为振幅可调，采用高振频，并继续研究正弦振动、正弦振动等各种优化的振动方式。结晶器液面采用铯137对液面进行自动控制。结晶器材质采用磷脱氧铜，内壁镀铬、镍等材料，提纲结晶器寿命。
4）二冷区
设计院改进型的小方坯连铸机二冷区分为二冷活动段和二冷固定Ⅰ、Ⅱ段，在浇铸时，二冷活动段为可移开式，即开浇后，弧形导向托板由气缸移开，避免漏钢烧损，便于维护检修，提高作业率。为简化后部布置，将结晶器进出水管，二冷给水管都移到内弧，并且二冷区分段供水，喷嘴纵向排列，冷却均匀，调节方便，维护简单。
罗可普型小方坯连铸机采用刚性引锭杆，使连铸机的支撑导向系统大大简化，没有二冷辊道，设备简单可靠生产率高，尤其在漏钢情况下，只需在二冷室放进隔板，对漏钢流进行单独处理，引锭杆单独送入恢复浇铸，不影响其他各流。
5）引锭杆型式
引锭杆有链式引锭杆和刚性引锭杆两种形式，采用刚性引锭杆比较受到生产厂家欢迎。
6）拉矫机
拉矫机采用固定机架，下辊传动，简化了需要升降的上辊机构，底座加强，检修时只需要拆卸辊子，不必移动机架，压下气缸安装在下部便于防护冷却，采用五辊拉矫机，该拉矫机具有结构紧凑，设备可靠，操作方便，拉坯和矫直控制灵活等优点。
7）连铸坯切割
连铸坯切割有剪切机也有火焰切割，对于小方坯以剪切机为主，为了提高剪切能力，现将剪切力加大到400～500t。电动机械剪显得设备庞大，为降低设备重量多采用45○液压剪，改善剪口连铸坯质量。
8）辊道
辊道采用分组链条集中传动，减少设备维修和更换时间。
9）翻钢及冷床
采用翻钢推钢机，可将连铸坯翻转90○推钢，这样连铸坯并在一起不至于顶弯，由分散冷床改为集中冷床，冷却效率高，连铸坯一面前进、一面翻钢，保证了平直度，特别适合运送冷却小断面长铸坯。
1.2.2.2 大方坯连铸机的结构特征
浇注铸坯断面尺寸为160×160~200×200mm称为方坯，连铸机弧形半径R为6～8m，浇注铸坯断面尺寸大于200×200mm的为大方坯，连铸机弧形半径R为大于8m，高宽比小于 2.5的矩形坯连铸机，一般也纳入方坯连铸机的范畴，国内生产的主要是250×250～450×450mm以及240×280～400×560mm大方坯。
选择大断面铸坯可使浇注稳定并能提高铸坯质量，有利于扩大钢种，并易于大型转炉、电弧炉相配合。大方坯主要用以轧制高强度线材、条钢、棒材、扁钢、无缝钢管坯等，其钢种主要是中、高碳钢和合金钢。大方坯连铸机由于浇铸过程中坯壳内钢水静压力的作用，会使铸坯产生鼓肚现象。为此，在设计上，结晶器出口及二次冷却导向段的上部区域，必须对铸坯有一个良好的支撑，对于断面不太大的铸坯（一般在220×220mm以内），可采用增加
足辊的数量来解决支撑问题，当铸坯断面更大时，二次冷却导向段的上部就需采用像板坯连铸机一样的密排棍来支撑大方坯的四个面，以防止铸坯产生鼓肚。对于大方坯连铸机还需要注意防止液芯矫直产生内部裂纹和减少铸坯内部夹杂物。
大方坯连铸机设备的主要特征为：
1）大方坯连铸机应选择弧形半径大于8～10m，并采用多点矫直，以防止铸坯表面及内部裂纹。大方坯连铸机主要浇铸优质钢和合金钢，对内部质量要求严格，为满足对钢材延伸率、冲击值等机械性能要求，铸机轧制必须有足够的压缩比，例如棒材最小压缩比为10以上。因此，连铸优质钢、合金钢的技术路线是大方坯二火成材，大方坯二火成材虽然较小方坯一火成材多消耗一部分能源，钢材收得率约低1％，但是采用大断面带来夹杂物减少，大压缩比使得钢材致密度增加，内部缺陷消除，铸坯质量得到保证，特别是合金钢更有加大铸坯断面的趋势。
2）为快速更换钢包，采用钢包回转台，并带有升降和称量装置。
3）采用大容量中间包并加适量挡渣墙，大包与中间包间采用氩气密封的长水口，中间包与结晶器之间采用多孔浸入式水口加保护渣，防止钢水的二次氧化，有利于夹杂物上浮。
4）浇铸220×220mm以下方坯仍然可以采用管状结晶器，浇铸大方坯采用组合式结晶器，结晶器液面自动控制。
5）为减少大方坯鼓肚，铸坯导向系统要有很强的稳定性和刚性。在结晶器下部安装多组足辊，直至达到铸坯断面自支撑状态，二冷区下部安装导向装置。为减少发达柱状晶产生增加等轴晶比例，防止铸坯内部裂纹，二冷区采用弱冷，比水量0.8～1.0L/kg钢，特别是合金钢的比水量要更低，一般为0.2～0.8L/kg钢，最好采用气－水喷嘴冷却，不同断面，不同钢种应根据拉速对二冷水自动控制。
6）采用电磁搅拌技术增加铸坯等轴晶率和减少中心偏析，对中高碳钢特别是合金钢方坯已成为提高铸坯质量十分重要的技术措施。
7）大方坯拉矫装置采用刚性框架结构，有防辐射装置和强化的冷却系统。采用多点矫直有利于防止内部裂纹，合金钢铸坯其变形能力比碳素钢大，因此合金钢方坯连铸机应具有较大的拉坯力和矫直力。
8）方坯边长小于200mm采用剪切机切割，方坯边长大于200mm采用火焰切割。
9）连铸某些合金钢方坯，在冷却过程中，由于产生相变应力和热应力而容易发生裂纹，因此在浇铸这类钢时，必须将温度在800℃以上热坯装入缓冷坑内缓冷24h以上效果较好。
1.2.2.3 板坯连铸机的结构特征
随着连铸技术的不断发展，板坯连铸为适应大规模、大型化生产，特别时为热送和直接轧制需要，必须生产高温、无缺陷铸坯，板坯连铸设备结构日趋复杂和完善，它与炉外精炼相结合，可以满足生产优质连铸坯要求。
板坯连铸机的工艺特征如下：
为了对钢水质量进行控制，避免铸坯内部和表面缺陷，板坯连铸机的生产钢水均采用炉外精炼，以便获得纯净度高的钢，弧形板坯连铸机R=10～12.5m，静压头比较大，为防止铸坯鼓肚而产生中心裂纹和偏析，对铸坯夹持采用密排辊列和多节辊，支撑设备要有足够的强度和刚度，现代板坯连铸机采用高拉速，增加了连铸机的冶金长度，为防止连铸坯产生中心裂纹，采用多点矫直技术或压缩浇铸，提高铸坯内部质量。
板坯连铸机为适应热连轧的需要，结晶器可在线调宽，为减少漏钢，采用结晶器液面自动控制和结晶器漏钢预报设备等，连铸机各大部件整体更换，离线检修对中，提高作业率。由于连铸设备的大型化，工艺的连续化和生产的高速化，对自动化的要求非常高，因此，近年来投产的大型板坯连铸设备，不仅配备了计算机过程控制系统和质量判断系统，而且在电
气控制系统和仪表检测系统中液广泛使用了大规模集成电路和计算机技术。
板坯连铸机的设备结构特征如下：
1）钢包回转台
钢包回转台结构分单臂和双臂回转台两种，双臂回转台结构简单，维修方便，制造成本低，在板坯连铸上应用比较广泛。现代板坯连铸机都采用封闭系统浇铸，为此钢包和中间包之间采用长水口装置，所以要求回转台具有使钢包升降的功能，钢包底座设有称量装置，可以随时显示钢水量及根据称量确定钢包浇铸结束，为使钢包保温，减少钢水散热，防止热钢包对厂房柱子及横梁的危害，对大包加设保温盖装置。
2）中间包和中间包车
采用大容量中间包及中间包内设挡渣墙和坝，中间包和结晶器之间采用浸入式水口保护浇注。设置塞棒机构，用于浇注开始和结束时，开闭水口以实现顺利浇钢，浇钢过程中用滑动水口控制钢流。中间包应能升降和横向微调，以便安装浸入式水口和水口对准结晶器。
3）结晶器和振动机构
在浇铸过程中可以快速调整结晶器宽度，提高多炉连浇率。大板坯连铸机向热连轧机供应坯料，要求连铸机按不同批量和规格供应热坯料，所以结晶器要调宽。调宽结晶器可以在两炉之间或一炉钢浇注过程中进行。
拥有结晶器液面自动检测和控制系统，以确保液面稳定，进而保证铸坯质量，液面控制的形式为涡流式或电磁式。
板坯连铸配备的拉漏预报装置，分为两种方式，即计算机模型方式和热电偶方式，计算机模型方式是根据浇注钢种、铸坯尺寸、浇注温度、浇注速度、结晶器冷却水流速、进出水温差、保护渣性能、设备参数等一系列有关参数，在大量分析计算基础上，归纳出产生拉漏的数学模型，在浇注时把上述许多参数输入计算机，根据计算结果作出判断，这种方式属于宏观地预报方式；热电偶方式时通过测定结晶器铜板上许多点地温度，根据测定结果来判定是否可能发生拉漏，据此进行拉漏预报，将上述两种预报方式结合起来使用，可保证判断地准确性。
高频率小振幅结晶器振动机构，使保护渣均匀流入结晶器和坯壳之间，使振痕减轻，消除横裂纹，提高铸坯表面质量。结晶器及支撑辊可快速整体更换，处理漏钢事故或维护修理方便、迅速，缩短浇注准备时间。
4）二次冷却支撑导向装置
采用水冷却和气－水冷却兼备地铸坯冷却系统，即二冷区地上半部喷水强冷，二冷区地中段和下段用气－水雾化缓冷，水平段靠液芯回热，这样既可防止和减少铸坯表面裂纹，生产高温铸坯，又比较经济。
板坯连铸高拉速时，为防止铸坯鼓肚和漏钢，加强了铸坯出结晶器地冷却强度和改善铸坯支撑。铸坯支撑装置有辊子支撑、冷却板和冷却格栅等三种。在直结晶器弧形板坯连铸机上，由于弯曲容易引起表面及内部裂纹，宜分散弯曲应力，在支撑导向段采用小辊距密排辊布置。
夹送辊传动系统，传动辊采用分散布置，采用小辊距地分节辊，以提高辊子地刚性，铸坯导向段与夹送辊分段更换。
5）拉矫装置
高速浇铸采用液芯矫直，往往由于矫直变形引起内裂，为防止这种情况，采用多点矫直，所以板坯连铸机都采用多点拉矫机。
6）上装引锭杆
由于不等铸坯尾部拉出扇形段，就可以把引锭杆从结晶器上口装入，所以缩短了准备时间，提高了连铸机作业率。上装引锭杆地结构型式有引锭杆卷取桁架式、引锭杆卷取导向式等，其中引锭杆卷取桁架式为引锭杆卷取存放桁架上后，靠倾斜移动装在引锭杆车上来存放，
以备再次装入，在引锭杆头部地链节上装有辊缝检测器，引锭杆在通过结晶器、扇形段及水平的拉坯过程中，检测器通过对辊缝数值进行检测，为辊缝调整和连铸提供可靠的数据。
7）火焰切割设备
目前大型板坯连铸机都采用火焰切割，一些中、小断面连铸坯也用的不少，切割设备具有防热、防尘措施，能在强烈辐射热和尘埃等恶劣工况条件下长期正常运转，可实现自动定尺和最佳尺寸的自动切割。要求切割枪效能高，切割速度快，断面质量好，切缝小，工作稳定、可靠，抗回火能力强。
8）去毛刺装置
火焰切割时，在切割部位粘着许多切割残渣，呈毛刺状，去毛刺装置可以把毛刺去除，以防划伤辊道和轧辊，保证钢材质量。目前毛刺的去除方法有刀具刮除、锤头打掉以及火焰去除等，以刀具刮除和锤头打掉方式居多。
9）板坯连铸自动控制和自动检测
钢水包和中间包钢水重量采用电子称测量，并通过大屏幕显示，结晶器钢水液面需自动控制，结晶器液面变化台剧烈，会形成坯壳应力，使横裂纹增加，液面波动大，还造成保护渣流入结晶器和坯壳之间不均一，并容易将结晶器上部的保护渣卷入铸坯内，形成夹杂和造成漏钢，结晶器装备了液面自动控制器，改善铸坯质量的效果非常显著。
铸坯表面温度测量通常采用非接触式辐射高温计，温度计的安装位置在结晶器出口，因为铸坯刚离开结晶器，此时表面氧化铁皮尚未形成，如选择在矫直段，可利用机械方法先去除氧化铁皮再测温。
二次冷却水的控制也式保证铸坯质量的重要环节，如二冷水调节质量不佳，将会引起铸坯偏析和表面裂纹，以及严重的内裂。二冷水有静态和动态两种控制方式，静态控制是根据拉速控制冷却水量，动态控制是根据冷却水的热交换和热传导计算的理论模型来控制。
辊缝检测设备有三种：无线传送辊缝测量值；有线传送辊缝测量值；辊缝数据存储再磁盘内，待引锭杆脱离铸机后，再取出磁盘读出每对辊子的间距。
电磁搅拌也是保证铸坯质量的重要措施，对合金钢板坯连铸和硅钢连铸等均应采用电磁搅拌装置。
1.2.2.4 圆坯连铸机的结构特征
随着连铸坯质量的提高，连铸不仅可以生产轧制板材、型材和线材的方坯、板坯，而且可以连铸除质量要求严格的圆坯，生产无缝钢管，使生产无缝钢管的工序简化，进一步节约能源，提高金属收得率，充分发挥连铸的优点。
无缝钢管用圆坯生产方法有旋转连铸法和普通连铸法。旋转连铸法使离心浇铸和连续浇铸相结合的方法，连铸机为立式，利用结晶器振动并与铸坯同步旋转产生离心力，对结晶器中钢液产生影响，以达到改善铸坯质量的目的，旋转连铸法生产的圆坯，表面及内部质量及佳，比轧制圆坯质量有过之无不及，但是该方法设备比普通连铸法复杂，其投资、维护费用高等原因未能得到广泛推广。连铸圆坯既可以在立式连铸机上生产，又可以在弧形连铸机上生产，还可以在水平连铸机上生产，弧形圆坯连铸机仍是当前生产圆坯最主要机型。
连铸方坯、板坯时，因其棱角冷却快而先行凝固，能形成坚固的结构，连铸圆坯与方坯、板坯相比，凝固相同的金属散热量小，使圆坯凝固壳过早而不规则脱离结晶器壁，产生气隙，使得坯壳冷却不均匀，厚薄不一，成为浇铸圆坯面临的主要困难。而连铸圆坯直接穿管要求圆坯无表面、内部裂纹，并且要防止大颗粒夹杂造成钢管内外表面缺陷。为此，圆坯连铸机结构必须满足圆坯质量要求。
弧形圆坯连铸机的主要特征有：
1）提供纯净钢水使保证铸坯质量的关键之一。应用无渣出钢技术，严禁钢渣进入钢包，
电炉炼钢实习总结 20**年7月，刚刚从学校毕业的我来到了攀钢集团成都钢钒有限公司。经过单位的一个多月的培训教育，分配来到了我最喜欢的电炉炼钢厂。分别到电炉炼钢车间，浇铸车间和电渣车间倒班实习。通过实习了解电炉炼钢厂的生产工艺流程和相关工艺技术，由对生产过程的理论认知上升到实际操作认知，与现场师傅搞好关系，更快的熟悉工作环境，更快的适应工作环境。 我国钢铁行业2015年能耗值中提出，矿石经过高炉和转炉流程而成的粗钢的吨钢能耗高于600kgce/t，而废钢经电炉熔炼所产生的粗钢吨钢能耗仅为270kgce/t，并且对环境污染的产生及其治理更优于高炉转炉-流程。随着我国快速发展的环境压力下，社会废钢的积累逐年增加。采用废钢作原料的电弧炉短流程工艺，生产率高，几乎是高炉-转炉流程的3——4倍。我相信电炉在未来钢铁冶炼的发展前景，在电炉炼钢厂工作我感到十分的荣幸与自豪。 1. 电炉炼钢车间实习 1.1 电炉设备 70t超高功率高阻抗电炉是2015年从奥钢引进先进节能型UHP-EBT电弧炉，它有以下特点：采用超高功率供电，排管式水冷炉壁和水冷炉盖，笼型分体式炉壳，电炉倾动、电极升降和旋转全液压驱动，偏心底出钢（EBT）和留钢留渣操作技术，炉壁碳氧枪装置和
泡沫渣埋弧冶炼工艺技术，电极喷淋冷却，向电炉及出钢钢包内机械化加料设备，电炉第四孔排烟与屋顶大罩结合烟气净化系统，一级基础自动化、二级计算机过程控制，电功率动态补偿技术等。 1.2 电炉炼钢冶炼工艺 电弧炉炼钢是以电能作为热源的炼钢方法，它是靠电极和炉料间放电产生的电弧，使电能在弧光中转变成热能，并借助电弧辐射和电弧的直接作用加热并熔化金属炉料和炉渣，冶炼出各种成分合格的钢和合金的一种炼钢方法。由于设有炉外精炼，所以电炉主要过程有熔化期和氧化期，主要控制钢液中的碳和磷以及温度，还原精炼任务由炉外精炼完成。 1.2.1 炉料入炉 料筐顶装料要有专人指挥，按下准备进料按钮，炉膛裸露后，应迅速将料筐吊入炉内的中心位置，不得过高、过偏或过低。尽量减少火焰与钢液的任意喷射与飞溅，同时还要防止湿料的爆炸。对于过高的炉料应压平或吊出，以免影响抽炉或炉盖的旋转与扣合。每次进料需要2min。 1.2.2 送电 炉料入炉后并在送电前，要保证各设备完好，以免在冶炼过程中造成停工；还应检查炉料与炉门或水冷系统是否接触，如有接触要立即排除，以免送电后被击穿。如电极不够长时，最好在送电前更换，以利于一次穿井成功。当完成上述工作并确认无误后，方可正常送电转入熔化期。这个过程需要2min。
Guide operators to deal with the process of things, and require them to be familiar with the details of safety technology and be able to complete things after special training.电炉炼钢工安全技术操作 规程正式版
电炉炼钢工安全技术操作规程正式版 下载提示：此操作规程资料适用于指导操作人员处理某件事情的流程和主要的行动方向，并要求参加施工的人员，熟知本工种的安全技术细节和经过专门训练，合格的情况下完成列表中的每个操作事项。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 1、通电前应检查炉子设备，如发现漏电、漏水、漏油时，应立即处理。 2、出钢坑、出渣坑和渣罐内必须保持干燥，不准潮湿，以防爆炸。坑沿要保持整洁，并设有坚固的安全护栏。 3、清理渣坑应在熔化期进行，必须和有关人员联系好，设立警告标志。 4、加矿石时必须缓慢地加入炉内，不可快速加入，以防大沸腾造成跑钢。在熔化期和氧化期渣子流入渣罐时，严防水和潮湿物品进入渣罐，以免爆炸。 5、扒渣时动作要稳，不要用力过猛，
以防钢水溅出伤人。 6、往炉内加入炭粉、硅铁粉、铝粉等粉状物时，要站在炉门侧面操作，防止喷火伤人。 7、使用大锤时，要事先检查锤头安装是否牢固，周围禁止站人，打锤者严禁戴手套操作。 8、在打凿出钢口时，工作人员应当前后联系呼应，这时不得往炉内加人易燃物料，防止喷火伤人。 9、出钢时炼钢工必须和配电工联系，先将电源切断。否则，不准倾炉出钢。 10、更换炉盖、更换电极，调整电极等必须在停炉后进行。吊装炉盖、电极时要由专人指挥吊车。
50万吨电炉炼钢、连铸连轧生产线建设草案目录 1 总论 1．1项目提出 1．2建设规模 1．3产品初步方案 2 炼钢 2．1工艺及设备选择 2．2生产方法 2．3炼钢工艺流程 2．3．1流程 2．3．2工艺流程简述 2．4炼钢主体设备及主要参数 2．4．1电弧炉 2．4．2钢包精炼炉 2．4．3连铸系统 2．5炼钢、精炼及连铸各项主要指标 2．5．1电炉指标 2．5．2 LF炉指标 2．5．3 连铸机指标
2．6主要原材料 2．6．1废钢、生铁2．6．2其它材料2．6．3电极 3 棒材轧钢生产线 3．1工艺及设备选择 3．2生产方法选择 3．3工艺流程 3．4工艺流程简述 3．5棒材轧机主设备及参数3．6棒材规格品种 4 小型型钢轧钢生产线4．1工艺及设备选择 4．2工艺流程 4．3工艺流程简述 4．4型材轧机设备及参数4．5型材轧制规格品种 5 动力能源 5．1热力 5．2供电
6 环境保护 7 设备费用（预估） 8 其它 1．总论 1．1 项目提出 炼钢能力55万吨，配公司现有螺纹钢连轧生产线及另外一条小型型钢生产线，共计50万吨轧钢能力，形成完整的钢铁生产线，以适应市场需求。 1．2 建设规模 按公司现有的螺纹钢连轧生产线为基础，并另配一条小型型钢生产线，上游配套相应的炼钢连铸生产线，建成炼钢厂、轧钢厂，形成一条完整的生产链。 炼钢厂主要装备50吨交流偏心底出钢（50tAC/EBT）电弧炉2座，50吨钢包精炼炉一座，三机三流多功能方圆坯连铸机一台（R8m或R9m）。在目前条件下以全废钢为原料，形成短流程炼钢生产线，年产钢水55万吨、连铸坯53万吨（150～220方坯或Φ150～220圆坯）。 轧钢厂分两部分，其一以我公司现有棒材连轧生产线为基本模式，由20架全水平式机组组成棒材连轧生产线，除生产螺纹钢外，考虑生产圆钢管坯钢等产品，年生产能力30万吨；同时另建一条半连轧小型型钢生产线，年生产能力每年20万吨。 1．3 产品初步方案 棒材产品方案为大、小规格比较齐全的Ⅱ级Ⅲ级螺纹钢，低合金结构钢种圆钢及碳素管坯圆钢。螺纹钢可为Φ32～10系列，圆钢可为Φ50～120系列；型钢产品方案为小型角钢、槽钢、工字钢，规格为10﹟--20﹟。 2 炼钢 2．1 工艺及设备选择
电炉炼钢技术操作规程 一九八八年六月 目录 电炉炼钢基本技术操作规程 第一章冶炼前的准备 1 第二章扒补炉、装铁 4 第三章熔化期 6 第四章气化期8 第五章还原期12 第六章不氧化、返回吹氧法、返回单渣法操作要点18 第七章加入铁合金的规定19 第八章电炉炼钢的配料23 第九章渣洗操作规程64 第十章炼渣操作规程66 附录一烤炉制度70 附录二炉体标准76 附录三电炉工具标准77 附录四冶炼、铸锭操作记录项目78 电炉炼钢分钢种技术操作规程 工艺一 炭素弹簧钢、硅猛弹簧钢、炭素工具钢、猛及猛硅合金结构钢技术操作规程83 铬、铬猛、铬钼及铬猛钼合金结构钢冶炼技术操作规程93 铬猛增钛合金结构钢冶炼技术操作规程98
铬钼铝合结冶炼技术操作规程104 镍、铬镍合结钢冶炼技术操作规程109 铬镍钨合金结构钢冶炼技术操作规程117 铬硅、铬猛硅、铬猛硅镍合结钢冶炼技术规程122 铬钒、铬钼钒、铬镍钼钒、铬镍钨钒、名镍钒合结钢冶炼支术操作规程127 中碳铬镍（钨）合结钢冶炼技术、操作规程133 硅猛钼钒合结钢技术操作规程137 炮钢冶炼技术操作规程140 硼钢冶炼技术操作规程145 合结钢电极棒冶炼技术操作规程150 含铝、钛合结钢电极棒冶炼技术操作规程155 高碳铬轴承钢冶炼技术操作规程161 铬、猛、铬猛、名猛钼、铬镍钼、铬镍钒、铬硅合金工具钢冶炼技术操作规程167 钨、铬钨、铬钨硅、铬钨猛、铬钨钼钒、铬钨钒硅合工钢冶炼技术操作规程172 3Cr2W8V合金工具钢冶炼技术操作规程178 高铬合金工具钢冶炼技术操作规程183 高速工具钢冶炼技术操作规程189 不锈钢冶炼基本操作195 铬、铬钼、铬钼钒不锈钢冶炼技术操作规程210 2Cr13 Ni4 Mn9不锈钢冶炼技术操作规程214 1Cr11Ni2W2MoV、1Cr12Ni2 WMoVNb冶炼技术操作规程217
电炉炼钢厂通用规程 1、“安全第一、预防为主、综合治理”是我国现行的安全生产方针。全体职工必须加强法制观念，认真执行国家安全生产方针、政策、法令、条例、规定。严格遵守安全技术操作规程和各项安全生产管理制度。 2、各级领导，业务部门对分管和职能业务工作范围内的安全技术工作负责，生产工人，管理人员，工程技术人员对本岗位、本职工作范围内的安全技术工作负责，不断研究，推广运用新技术，实现安全技术工作的科学化，制度化，规范化，标准化。各工种（岗位）必须制定保证安全的安全技术操作规程和标准化作业程序。各工种（岗位）必须实行标准化作业，严禁违章指挥，违章作业。 3、各类生产及辅助设施，作业场所都必须有符合安全要求的安全防护，尘毒危害防治设施和措施，保持齐全、完好、灵敏可靠，作业场所的照明、通风、有害物质的排放浓度、强度应符合国家规定标准，发现不安全隐患应及时排
除，若不能及时排除，按要求及时上报。遇有严重危害安全生产的情况，职工有权停止操作、采取适当的措施撤离至安全区域，并及时报告领导处理。 4、新进厂工人、代培、实习、改换工种和临时参加劳动的人员，未经三级安全教育、理论与实际操作考试不合格者不准单独上岗操作。国家规定的特殊工种作业人员必须经过专业技术培训，考试合格后方可持证上岗操作。 5、工作前必须按规定穿戴好劳动保护用品，特殊环境工作，按特殊规定穿戴好专用防护用品。长发必须挽入帽内，同时做好作业前安全风险分析。 6、工作中必须认真贯彻安全生产互保制、确认制。工作之前对使用的设备（设施）、工（模）具、吊夹具及环境进行确认，安全无误后方可进行操作。岗位工人必须按交接班制度开好班前会，并结成安全互保对子，相互督促，确保安全。 7、上班前4小时内和上班时间内严禁饮酒。下班后注意休息，保证足够的睡眠，做到工作中精力充沛，思想集中。
50万吨电炉炼钢车间设计方案 1.1 钢铁工业现状 钢铁是使用最广泛的金属材料，人用金属，钢铁占90%以上。没有钢铁，人们不能活，生产或其他活动中使用的工具和设施也都是用钢制的。钢铁生产往往是衡量一个国家的工业化水平和生产能力的重要标志，钢铁产品的质量和品种，对国民经济和其他工业部门的产品质量，有很大的影响。 转炉炼钢转炉炼钢的主要原料是高炉冶炼，多数情况下，高炉的主要原料是铁矿石。锭坯或铸坯转炉生产的产品是，他们不是最终产品，必须由各种类型和规格的钢板、钢、管等最终产品的轧制生产，提供市场。因此，氧气转炉不能独立存在，它必须首先炼钢，轧制，和其他辅助原料生产和供应系统，钢铁生产的组合组成，我们称这种生产方式为钢铁企业。电弧炉炼钢是炼钢的主要原料，或直接还原铁及其制品，其产品仍为锭或坯，需要通过滚压机轧制成最终产品，为市场需求。在这种情况下，作为一个成品钢的生产单位，往往由钢和钢的2个部分，我们说这样的生产模式，电炉钢。随着电弧炉的高功率和超高功率，精炼，连铸连轧和一系列的技术开发和社会的废料资源充足的积累，显示了强劲的发展势头，由于资源和环境的影响“废电弧炉连铸-轧钢生产过程，与传统的钢铁企业相比，这种新型电弧炉钢米尔斯也被称为短流程。电炉炼钢产品主要有轴承钢、不锈钢等。 1.2 电弧炼钢厂 近年来，电弧炉炼钢在全球的不断发展，电弧炉钢在世界钢铁生产中所占的比重越来越。电弧炉炼钢厂的废料为原料，或直接还原铁的一部分，构成部分的冶炼通常是一个高功率或超高功率电弧炉和炉精炼设备，如炉和一个连续铸造机，钢坯热交付到下一个滚动汽车直接轧制生产。由此我们可以看出，电炉炼钢厂具有结构紧凑、投资的优势，建设周期短，节约能源消耗，改善环境污染，劳动生产率优势，具有年产钢可以从百万吨到数百万吨，品种种类繁多，从普通碳钢高质量合金钢。与传统的钢铁企业相比，规
电炉炼钢工国家职业标准 1．职业概况 1.1 职业名称 电炉炼钢工 1.2 职业定义 操作电炉及附属设备，将废钢等原材料冶炼成合格钢水的人员。 1.3 职业等级 本职业共设五个等级，分别为：初级（国家职业资格五级）、中级（国家职业资格四级）、高级（国家职业资格三级）、技师（国家职业资格二级）、高级技师（国家职业资格一级）。 1.4 职业环境 室内、高温、噪声、粉尘。 1.5 职业能力特征 具有较强的适应能力，身体健康、动作协调，具备较强的操作能力和事故预知、判断、处理能力。1.6 基本文化程度 高中毕业（或同等学历）。 1.7 培训要求 1.7.1 培训期限 全日制职业学校教育，根据其培训目标和教学计划确定。晋级培训期限：初级工不少于500标准学时；中级工不少于400标准学时；高级工不少于300标准学时；技师不少于300标准学时；高级技师不少于200标准学时。 1.7.2 培训教师 培训初、中、高级的教师应具有本职业技师以上职业资格证书或相关专业中级以上专业技术职务任职资格；培训技师的教师应具有本职业高级技师职业资格证书或相关专业高级专业技术职务任职资格；培训高级技师的教师应具有本职业高级技师职业资格证书2年以上或相关专业高级专业技术职务任职资格。1.7.3 培训场地设备 满足培训需要的标准教室和现场，满足培训用的电炉及相关设备等。 1.8 鉴定要求 1.8.1 适用对象 从事或准备从事本职业的人员。 1.8.2 申报条件 ——初级（具备以下条件之一者） (1)经本职业初级正规培训，达到规定标准学时数并取得结业证书。 (2)在本职业连续见习工作2年以上。 (3)在本职业学徒期满。 ——中级（具备以下条件之一者） (1)取得本职业初级职业资格证书后，连续从事本职业工作3年以上，经本职业中级正规培训，达到 标准学时数并取得结业证书。 (2)取得本职业初级职业资格证书后，连续从事本职业工作5年以上。 (3)连续从事本职业工作7年以上。 (4)取得经劳动保障行政部门审核认定的，以中级技能为培养目标的中等以上职业学校本职业（专业） 毕业证书。 ——高级（具备以下条件之一者） (1)取得本职业中级职业资格证书后，连续从事本职业工作4年以上，经本职业高级正规培训，达规 定标准学时数并取得结业证书。
摘要 改革开放以来，我国电弧炉炼钢技术紧跟世界电炉炼钢工业的发展趋势，得到了快速发展。特别是冶金工艺流程的革命性变换，如电炉从三期操作发展到只提供初炼钢水的两期操作，从模铸到连铸，从出钢槽到偏心底出钢，以及为了满足连铸生产的快节奏提高炉子生产率而采用多能源的综合利用等等，所有这些改变都是促使为冶金工艺服务的电炉装备也取得了突破性的发展。近十年，我国从国外先后引进了交流超高功率电弧炉、直流电弧炉、高阻抗电弧炉、双壳炉和竖炉。通过这些设备的调试、操作、维护以及备品的制造，提高了我国电炉制造的设计制造水平。在消化吸收与创新的基础上，我国大容量电弧炉的国产化奠定了基础。当前电弧炉正朝着大型电弧炉、超高功率供电技术、采用各种炉外精炼、发展直接还原法炼钢、逐步扩大机械化自动化及用电子计算机进行过程控制等的发展，所以我们进行了电炉炼钢的设计，以适应潮流的发展。 当前电弧炉正朝着大型电弧炉、超高功率供电技术、采用各种炉外精炼、发展直接还原法炼钢、逐步扩大机械化自动化及用电子计算机进行过程控制等的发展，所以我们进行了电炉炼钢的设计，以适应潮流的发展。电炉的主要产品是钢材，而钢的质量取决于电炉冶炼技术和工艺，目前我国钢铁产业大量整合趋向于集中，整合资源优化升级。本设计根据指导老师的课题范围，查阅相关资料，结合南京地区实际条件，优化设计150t直流电弧炉炼钢车间。 本次设计查阅国内大型电炉车间设计的相关内容和文献资料，明确本次设计的目的、方法，并向老师请教可行性方案。结合《炼钢设备及车间设计.》、《炼钢设计原理》、《炼钢设计原理》等资料进行设计提纲的书写。对电炉进行配料计算，计算出电炉炼钢的原料配比。对电炉电气设备、炉外精炼、连铸系统、车间烟气净化系统、炼钢车间布局，结合国内大型电炉进行设定并向苏老师探讨可行的方法和数据。绘制电炉炼钢车间平面布置图。 关键字：电弧炉，车间设计，连铸，炉外精炼
【本章学习要点】本章学习电炉炼钢的配料计算，装料方法及操作，电炉熔化期、氧化期、还原期的任务及其操作，出钢操作等。 电炉炼钢，主要是指电弧炉炼钢，是目前国内外生产特殊钢的主要方法。目前，世界上90%以上的电炉钢是电弧炉生产的，还有少量电炉钢是由感应炉、电渣炉等生产的。通常所说的电弧炉，是指碱性电弧炉。 电弧炉主要是利用电极与炉料之间放电产生电弧发出的热量来炼钢。其优点是：（1）热效率高，废气带走的热量相对较少，其热效率可达65%以上。 （2）温度高，电弧区温度高达3000℃以上，可以快速熔化各种炉料。 （3）温度容易调整和控制，可以满足冶炼不同钢种的要求。 （4）炉内气氛可以控制，可去磷、硫，还可脱氧。 （5）设备简单，占地少，投资省。 第一节冶炼方法的分类 根据炉料的入炉状态分，有热装和冷装两种。热装没有熔化期，冶炼时间短，生产率高，但需转炉或其他形式的混铁炉配合；冷装主要使用固体钢铁料或海绵铁等。根据冶炼过程中的造渣次数分，有单渣法和双渣法。根据冶炼过程中用氧与不用氧来分，有氧化法和不氧化法。氧化法多采用双渣冶炼，但也有采用单渣冶炼的，如电炉钢的快速冶炼，而不氧化法均采用单渣冶炼。此外，还有返回吹氧法。根据氧化期供氧方式的不同，有矿石氧化法、氧气氧化法和矿、氧综合氧化法及氩氧混吹法。 冶炼方法的确定主要取决于炉料的组成以及对成品钢的质量要求，下面我们扼要介绍几种冶炼方法： (1)氧化法。氧化法冶炼的特点是有氧化期，在冶炼过程中采用氧化剂用来氧化钢液中的Si、Mn、P等超规格的元素及其他杂质。因此，该法虽是采用粗料却能冶炼出高级优质钢，所以应用极为广泛。缺点是冶炼时间长，易氧化元素烧损大。 (2)不氧化法。不氧化法冶炼的特点是没有氧化期，一般全用精料，如本钢种或类似本钢种返回废钢以及软钢等，要求磷及其他杂质含量越低越好，配入的合金元素含量应进入或接近于成品钢规格的中限或下限。不氧化法冶炼可回收大量贵重合金元素和缩短冶炼时间。在缺少本钢种或类似本钢种返回废钢时，炉料中可配入铁合金，这种冶炼方法又叫做装入法，用“入”字表示，多用于冶炼高合金钢等钢种上。 不氧化法冶炼如果不采取其他有效措施相配合，则成品钢中的氢、氮含量容易偏高。为了消除这种缺点，从而出现了返回吹氧法。 (3)返回吹氧法。返回吹氧法简称返吹法，用“返”字表示。该法主要使用返回废钢并在冶炼过程中用氧气进行稍许的氧化沸腾，既可有利于回收贵重的合金元素，又能降低钢中氢、氮及其他杂质的含量。因此，该法多用于冶炼铬镍钨或铬镍不锈钢等钢种。 (4)氩氧混吹法。炉料全熔后，按比例将混合好的氩、氧气体从炉门或从炉底吹入，即相当于一台电炉又带一台AOD精炼炉。该法主要用于不锈钢的冶炼上，特点是铬的回收率高，成本低，操作灵活简便，且钢的质量好。
电弧炉炼钢工艺 2010级冶金1001班，3100701011，魏宏兴 摘要：回顾了电弧炉炼钢发展概况，详细介绍电弧炉炼钢工艺和生产情况，重点分析了短流程炼钢发展趋势。 关键词：电弧炉炼钢发展趋势 Abstract：The general situation of the EAF steelmaking development was reviewed in this article,production and electric arc furnace steelmaking process are introduced in detail, analyses the development trend of short flow steelmaking. Key word：electric arc furnace steelmaking The development trend 1电弧炉炼钢概述 电弧炉（EAF）炼钢是以电能作为热源，以废钢为主要原料的炼钢方法，它是靠电极和炉料间放电产生的电弧，使电能在弧光中转变为热能，并借助电弧辐射和电弧的直接作用加热并熔化金属炉料和炉渣，冶炼出各种成分合格的钢和合金一种炼钢方法。 1.1工艺过程 电弧炉炼钢以前的方法（老三期）： 补炉→装料→熔化期（分为四个阶段：起弧期→穿井期→主熔化期→熔末升温期）→氧化期→还原期→出钢 装料：废钢；也可以装入少量铁水，叫热装铁水。 熔化期：主要是废钢等的熔化。 氧化期：通过矿石氧化或者吹氧等操作，去除钢水中的杂质、N、H等 还原期：造渣、配合今等。 现在常用：废钢预热→熔氧期→出钢→精炼 现在一般把还原期拿到LF来操作，这样可以缩短冶炼周期，操作也比较方便 1.2工艺特点 1）电能为热源，避免了燃烧燃料对钢液的污染，热效率高，可达65%以上。 2）冶炼熔池温度高且容易控制，满足冶炼不同钢种的要求。 3）电热转换时，输入熔池的功率容易调节，因而容易实现熔池加热制度自动化，操作方便。 4）电弧炉炼钢可以消化废钢，是一种铁资源回收再利用的过程，也是一项处理污染的环保技术，它相当于是钢铁工业和社会废钢的回收工具。
学院 毕业设计（论文）任务书 题目：年产150万吨管坯的电炉炼钢分 厂工艺设计 院（系）：材料与冶金工程系 专业：冶金工程 学生姓名： 学号： 指导教师（签名）： 主管院长（主任） （签名）： 时间：
年产150万吨管坯的电炉炼钢分厂工艺设计 专业：冶金工程 姓名： 指导老师： 摘要 本设计主要是为了阐述当今电弧炉的发展概况以及电弧炉未来发展前景，结合本专业所学的理论知识，设计年产150万吨管坯的电弧炉炼钢车间，根据国内外炼钢技术的发展趋势、钢铁产品的发展方向，选择了先进且有较大发展余地的短流程工艺：原料、废钢→超高功率电弧炉→LF炉精炼→V OD炉精炼→连铸。通过产品大纲的确定、电弧炉炼钢的物料平衡与热平衡计算、电弧炉的炉型设计、连铸设备选择、车间工艺设计及车间总体布置，确定了以一座180吨超高功率电弧炉、一台LF精炼炉及一台连铸机为主要生产设备。设计方案以技术新、效益高为原则，充分体现了先进、灵活、多功能的特点，具备可持续发展性。提交的内容包括设计说明书一份（含专题和冶金专业相关外文文献译文各一篇），电弧炉炉型图、车间平面布置图和剖面图各一张。 关键词：电弧炉发展，超高功率电弧炉(UHP),EBT，LF精炼炉，V0D精炼炉，工艺设计
A Design on Electronic Arc Furnace Steel Plant With An Annual Productivity of 0.9mt Tons Slab Speciality:Iron﹠Steel Metallurgy Name:Yu Instructor: Abstract This is designed to this development survey of current electric arc furnace (eaf future development prospects and combined with the professional theories knowledge, Electric arc furnace steelmaking workshop designed annual output of 1.8 million tons of billets.according to the domestic and foreign steelmaking technology development trend, steel products, chose the development direction of advanced and have larger development room of short flow process: raw materials, scrap and high power electric arc furnace and furnace refining - VOD furnace LF casting and refining. Through products outline ascertained, eaf material balance and the thermal equilibrium calculation, eaf furnace type design, equipment selection, workshop casting process design and workshop layout, identified with a 200 tons of high power electric arc furnace, a LF finer and a caster main production equipment. For Design schemes to technology and new and high efficiency for the principle, fully embodies the advanced, flexible, multi-function characteristics, with sustainable development. The content includes the design specifications submitted a (including project and metallurgy professional translation related foreign documents each an article), eaf furnace type figure, workshop layout and section each one. Key words:development,UHP-EAF，Steelmaking，LF，VOD，process desig
1.炼钢工艺 1.1概述 某钢铁厂决定新建年产60万t铸坯的电炉炼钢厂。 新建电炉炼钢厂设有一座80t交流电弧炉、一座80tLF钢包精炼炉、一台R6m4机4流方坯连铸机。年产合格钢水61.86万t，年产合格铸坯60万t，经由辊道热送至轧钢车间作后续处理。 1.2生产规模及产品方案 1.2.1生产规模 新建电炉炼钢厂生产规模年产钢水61.86万t，连铸坯60万t。 电炉原料条件：100%废钢 1.2.2产品方案 铸坯断面：150mm×150mm。 定尺：6～12m。 主要生产钢种为低合金钢。 1.3钢水冶炼路线 电炉车间主要工艺设备如下： 1座80t电炉； 1座80tLF钢包精炼炉； 1座R6m4机4流连铸机。 由此确定的主要冶炼路线如下： 电炉→LF钢包精炼炉→连铸。 1.4主要原料及辅料供应
1.4.1 废钢 炼钢车间年需废钢：69.278万t。 1.4.2 辅助原料 （1）铁合金 炼钢车间年需铁合金0.866万t（含LF钢包精炼炉），常用的铁合金有硅铁、锰铁、硅锰合金、铝等，块度5~40mm。 （2）石灰 炼钢车间年需石灰37116 t。 （3）白云石 炼钢车间年需白云石0.309万t。 （4）萤石 萤石年需量3093 t。 （5）耐火材料 炼钢车间年需各种耐火材料（电炉、钢水罐、LF炉、连铸）0.835万t。 （6）合成渣 炼钢车间年需合成渣12372 t。 （7）电极 炼钢车间年需电极1237 t。 （8）铝丝和Si－Ca线 炼钢车间年需铝丝和Si－Ca线分别为247.44t和927.9t。 1.5金属物料平衡 电炉车间金属平衡图见图1-1。
图1-1 电炉车间金属平衡图（单位：×104t） 1.6工艺流程 1.6.1 炼钢工艺流程见图1-2
( 操作规程 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 电炉炼钢工安全技术操作规程 (新版) Safety operating procedures refer to documents describing all aspects of work steps and operating procedures that comply with production safety laws and regulations.
电炉炼钢工安全技术操作规程(新版) 1、通电前应检查炉子设备，如发现漏电、漏水、漏油时，应立即处理。 2、出钢坑、出渣坑和渣罐内必须保持干燥，不准潮湿，以防爆炸。坑沿要保持整洁，并设有坚固的安全护栏。 3、清理渣坑应在熔化期进行，必须和有关人员联系好，设立警告标志。 4、加矿石时必须缓慢地加入炉内，不可快速加入，以防大沸腾造成跑钢。在熔化期和氧化期渣子流入渣罐时，严防水和潮湿物品进入渣罐，以免爆炸。 5、扒渣时动作要稳，不要用力过猛，以防钢水溅出伤人。 6、往炉内加入炭粉、硅铁粉、铝粉等粉状物时，要站在炉门侧面操作，防止喷火伤人。
7、使用大锤时，要事先检查锤头安装是否牢固，周围禁止站人，打锤者严禁戴手套操作。 8、在打凿出钢口时，工作人员应当前后联系呼应，这时不得往炉内加人易燃物料，防止喷火伤人。 9、出钢时炼钢工必须和配电工联系，先将电源切断。否则，不准倾炉出钢。 10、更换炉盖、更换电极，调整电极等必须在停炉后进行。吊装炉盖、电极时要由专人指挥吊车。 11、修砌出钢槽时，不准倾炉，以防倾炉时将人翻入坑中。 12、装炉料时，炉门必须关闭。二次进料时，不准使用潮湿的炉料，任何人不得到炉子上去拣料，以防爆炸伤人。 13、正常生产期间，非生产人员未经批准不得进入配电室和变压器室。 14、倾炉出钢前，应将盛钢桶的位置对好，得到浇注工指挥信号后再倾炉出钢。 15、使用氧气吹烧前，必须检查氧气阀门是否灵活，胶管和吹
电炉炼钢工艺优化 摘要：针对国内电弧炉炼钢技术存在的问题，探讨了电弧炉炼钢强化工艺：改善炉料结构，优化冶炼工艺，开发环保技术。 关键词：电炉；废钢；直接还原铁；环保 1 前言 由于电炉钢的投资少，劳动生产率高，经济规模小且对环境的影响小，因此，近年来，电炉正在迅速发展，电炉钢的增长远远高于氧气转炉钢的增长。 自20世纪90年代以来，国内先后引进了30多座先进的超高功率电弧炉，但与世界先进水平相比，仍存在不足和差距，主要表现在： （1）高水平的装备，低水平运行。废钢预热效率低，炉衬寿命低，偏心底出钢自然开浇率低，连浇炉数低及铸坯热送比例低。 （2）一条短流程生产线投产后形成一流的装备，二流的工艺，三流的原料等被动局面。废钢炉料质量差，装料次数多、时间长；熔氧结合工艺效果差，跟不上超高功率电弧炉的节奏；泡沫渣操作不稳定，发泡厚度低、维持时间短，难以实现长弧操作等。 （3）配套技术不完善。如氧—燃烧嘴、机械手氧枪及二次燃烧等国外已成熟的技术，国内大多数没有采用，少数采用的，效果不理想。 （4）环境污染严重。大部分超高功率电弧炉有排烟除尘设备，但效果不理想，电炉噪音急待解决。电炉高温烟气浪费，废渣的回收利用几乎为空白及电网公害、用电质量低下等。 因此，有必要对电弧炉炼钢工艺作进一步探讨，以实现工艺效果的最佳化。 2 电弧炉炼钢工艺优化 2.1 优化炉料结构 2.1.1 废钢高温预热 该项技术利用废气显热或燃烧热将废钢预热到较高温度、然后以连续或半连续上料方式加入电炉。对于这种废钢高温预热技术，其功能要求有：○1防止废钢在高温预热时粘结；○2提高预热效率；○3预防废气中未燃CO的安全措施；○4预防二恶英及难闻气体的措施；○5设备上要求装炉废钢形状的自由度增大；开发经济的、紧凑式、耐磨损设备。 为此，应加大以下技术开发：○1挖掘吹氧潜力，控制废气温度；○2向燃烧室添加废钢的技术和废气燃烧技术；○3CO防爆技术；○4废气处理技术；○5利用夹具、推杆等装置，稳定地完成各种形状废钢上料操作；○6设备冷却及耐火材料选择。 电炉烟气含热占其总支出热的17%~18%，应利用其预热废钢降低电耗，近几年国外开发出几种利用烟气余热并外加一次能源的新型电炉：双壳竖炉电炉（CSF）、单壳竖炉电炉（SSF）、连续弧竖炉电炉（CONTIARC）。这些新型电炉有如下特点： （1）使用双或单炉壳，并在炉顶预热废钢； （2）除利用烟气余热外，采用天然气或油、煤、碳粉等和氧气结合预热废钢和冶炼，其中CONTIARC（90MV·A）的烟气余热利用率最高，达90%； （3）电能消耗明显降低，但如加上非电能的总能耗，与一般UHP电炉相差并不太多，其主要意义在于使用一次能源代替电能，提高能源利用率； （4）CONTIARC密封性较好，热效率较高，性能优于其它两种。SSF虽占地较小，但其椭圆形炉壳的炉内壁热负荷不够均匀，会影响变压器功率的发挥，且出钢口在炉内维护不太方便。CSF虽占地稍多，但与SSF相比参数较好。 如将废钢预热到800℃，电耗可望降低70kWh/t[1]。
炼钢工艺流程 造渣：调整钢、铁生产中熔渣成分、碱度和粘度及其反应能力的操作。目的是通过渣——金属反应炼出具有所要求成分和温度的金属。例如氧气顶吹转炉造渣和吹氧操作是为了生成有足够流动性和碱度的熔渣，以便把硫、磷降到计划钢种的上限以下，并使吹氧时喷溅和溢渣 的量减至最小。 出渣：电弧炉炼钢时根据不同冶炼条件和目的在冶炼过程中所采取的放渣或扒渣操作。如用单渣法冶炼时，氧化末期须扒氧化渣；用双渣法造还原渣时，原来的氧化渣必须彻底放 出，以防回磷等。 熔池搅拌：向金属熔池供应能量，使金属液和熔渣产生运动，以改善冶金反应的动力学条件。熔池搅拌可藉助于气体、机械、电磁感应等方法来实现。 电炉底吹：通过置于炉底的喷嘴将N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等气体根据工艺要求吹入炉内熔池以达到加速熔化，促进冶金反应过程的目的。采用底吹工艺可缩短冶炼时间，降低电耗，改善脱磷、脱硫操作，提高钢中残锰量，提高金属和合金收得率。并能使钢水成分、温度更均匀，从而改善钢质量，降低成本，提高生产率。 熔化期：炼钢的熔化期主要是对平炉和电炉炼钢而言。电弧炉炼钢从通电开始到炉料全部熔清为止、平炉炼钢从兑完铁水到炉料全部化完为止都称熔化期。熔化期的任务是尽快将 炉料熔化及升温，并造好熔化期的炉渣。 氧化期和脱炭期：普通功率电弧炉炼钢的氧化期，通常指炉料溶清、取样分析到扒完氧化渣这一工艺阶段。也有认为是从吹氧或加矿脱碳开始的。氧化期的主要任务是氧化钢液中的碳、磷；去除气体及夹杂物；使钢液均匀加热升温。脱碳是氧化期的一项重要操作工艺。为了保证钢的纯净度，要求脱碳量大于0.2％左右。随着炉外精炼技术的发展，电弧炉的氧 化精炼大多移到钢包或精炼炉中进行。 精炼期：炼钢过程通过造渣和其他方法把对钢的质量有害的一些元素和化合物，经化学反应选入气相或排、浮入渣中，使之从钢液中排除的工艺操作期。 还原期：普通功率电弧炉炼钢操作中，通常把氧化末期扒渣完毕到出钢这段时间称为还原期。其主要任务是造还原渣进行扩散、脱氧、脱硫、控制化学成分和调整温度。目前高功 率和超功率电弧炉炼钢操作已取消还原期。 炉外精炼：将炼钢炉（转炉、电炉等）中初炼过的钢液移到另一个容器中进行精炼的炼钢过程，也叫二次冶金。炼钢过程因此分为初炼和精炼两步进行。初炼：炉料在氧化性气氛的炉内进行熔化、脱磷、脱碳和主合金化。精炼：将初炼的钢液在真空、惰性气体或还原性气氛的容器中进行脱气、脱氧、脱硫，去除夹杂物和进行成分微调等。将炼钢分两步进行的好处是：可提高钢的质量，缩短冶炼时间，简化工艺过程并降低生产成本。炉外精炼的种类很多，大致可分为常压下炉外精炼和真空下炉外精炼两类。按处理方式的不同，又可分为钢 包处理型炉外精炼及钢包精炼型炉外精炼等。 钢液搅拌：炉外精炼过程中对钢液进行的搅拌。它使钢液成分和温度均匀化，并能促进
炼钢厂电炉LF、VD底吹氩系统改造 技 术 规 格 书
2017年2月28日 河钢集团石钢公司 一、项目主要内容 对炼钢厂电炉工序LF及VD底吹氩系统进行全面升级改造，依据电炉车间LF及VD 区域现有的场地条件，本着布局合理、操作维护方便的原则布置3套底吹氩系统，采用行业成熟技术、主流设备配置，运行可靠、适用，实现吹氩流量的快速、精确及稳定控制，满足重点用户需求。本项目为交钥匙工程，投标人对设备的设计、制造、供货、安装及调试总体负责。 二、生产工艺、设备技术参数及要求 3.1底吹氩装置技术参数 1)LF炉：5—800NL/min（正常工作流量：50--500 NL/min） 2)VD炉：5—500NL/min（正常工作流量：10--150 NL/min） 3)最大底吹压力： 1.6MPa 4)最小底吹压力：0.2MPa 5)系统设计压力： 2.5MPa 6)底吹氩系统控制精度≤5Nl/min 7)操控系统： PLC控制 8)操作模式：机旁操作、远程操作两种模式 3.2底吹氩装置功能要求 需具备如下功能： 1)机旁、主控室工控机可两地操作，机旁及主控室工控机同时具有流量、压力显示及实现粗调、微调功能。 2) 主控室HMI具有钢包底吹的分类气体（N2、Ar）的独立调节、显示、记录及趋势线查询功能 3) 配有手动旁路吹氩管路。当主气路元件出现故障时，可通过手动切换到旁路工
作。 4) 气体控制柜负责对应工位钢包的吹气搅拌工作。柜内安装具有相应功能的减压阀、控制阀、压力及流量传感器等控制、检测电气元件， 5) 现场操作箱（与主机体分离，单独安装）负责对应工位现场控制。箱内装有相关控制按键及液晶触摸显示屏。 6) PLC电气控制系统包含所有控制硬件、软件及相关程序等。电气控制系统如接触器、PLC等不能安装在室外，要有单独的电气柜，电气柜安装在电气室内。 7) 具备数据存储功能，存储时间大于3个月。实现数据存储、查询与导出功能。留有网络接口。 8）报警功能：出现异常情况如过压、欠压时有报警。在工控机上有报警显示。同时显示错误序号及报警内容。 9）同时具备氮/氩气手动切换功能。保证氮/氩气不串气。 10）具备流量计量功能（当炉及累计）。 11）实现与主系统通讯。 3.3底吹氩装置主要设备 包括底吹氩系统电气控制系统、气体控制系统及辅助元件。其中电气控制系统包括PLC系统、现场操作系统及系统程序软件；气体控制系统包括控制柜、流量控制系统、压力检测系统、旁吹系统、排气系统及其它辅件等。 包含但不限于如下设备： 1）单吹氩位配置 序号项目单位数量备注 1 气源处理单元套 1 2 主管气体控制单元套 1 3 流量控制单元套 1 主调节阀采用德国或瑞士或其他进口产品，需经招标人认可 4 压力流量检查单元套 1 5 自动化控制单元套 1 PLC采用西门子S7300系列，工控机采用研华工控机，22寸显示器 6 控制柜单元套 1 施耐德产品
操作规程编号：LX-FS-A45600 工贸企业电炉炼钢工安全操作规程 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
工贸企业电炉炼钢工安全操作规程 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.通电前应检查炉子设备，如发现漏电、漏水、漏油时，应立即处理。 2.出钢坑、出渣坑和渣罐内必须保持干燥，不准潮湿，以防爆炸。坑沿要保持整洁，并设有坚固的安全护栏。 3.清理渣坑应在熔化期进行，必须和有关人员联系好，设立警告标志。 4.加矿石时必须缓慢地加入炉内，不可快速加入，以防大沸腾造成跑钢。在熔化期和氧化期渣子流入渣罐时，严防水和潮湿物品进入渣罐，以免爆
炸。 5.扒渣时动作要稳，不要用力过猛，以防钢水溅出伤人。 6.往炉内加入炭粉、硅铁粉、铝粉等粉状物时，要站在炉门侧面操作，防止喷火伤人。 7.使用大锤时，要事先检查锤头安装是否牢固，周围禁止站人，打锤者严禁戴手套操作。 8.在打凿出钢口时，工作人员应当前后联系呼应，这时不得往炉内加人易燃物料，防止喷火伤人。 9.出钢时炼钢工必须和配电工联系，先将电源切断。否则，不准倾炉出钢。 10.更换炉盖、更换电极，调整电极等必须在停炉后进行。吊装炉盖、电极时要由专人指挥吊车。 11.修砌出钢槽时，不准倾炉，以防倾炉时将人
电炉炼钢知识 概述 民国12年（1923年），江南造船所因生产小铸钢件需要，在所属铸铁厂设置1吨小电炉1座，先后炼钢41炉，至民国14年，一江之隔的和兴钢铁厂2座平炉建成投产，部分钢水浇成铸钢件，质优价廉，江南造船所即改向和兴厂定购铸钢件而停止了自身的电炉炼钢。民国23年和民国24年，大鑫钢铁工厂先后建造2座1吨电炉，生产铸钢件。抗日战争期间，2座电炉即落入日商之手，继续生产铸钢件。“太平洋战争”爆发后，日商经营和控制的亚细亚钢业厂、大陆铁厂（原大隆机器厂）、丰田汽车修理厂建立了1座1.5吨电炉和3座3吨电炉，生产炮弹壳和其他军用铸钢件。抗日胜利后，这些电炉陆续复产，仍然生产铸钢件，至民国37年底又告停产。1949年5月上海解放时，旧中国留下的3吨以下电炉共7座，合计公称容量共12.8吨。 解放后上海的电炉炼钢，分别由钢铁行业和机械行业拥有的炼钢电炉所组成。电炉钢的产量，前者占80%，以生产钢锭为主，后者占20%，以生产铸钢件为主。 在机械行业进行电炉炼钢的有关企业，有上海汽轮机厂、上海重型机器厂、中华冶金厂、大隆机器厂、汽车拖拉机配件厂、上海铸钢厂、八一铸钢厂、新华铸钢厂、力生铸钢厂、上海铸锻厂等；还有造船工业中的江南造船厂、沪东造船厂等。在这两大行业中电炉炼钢的兴起和发展，主要是为了适应机械制造和造船事业发展的需要，从1950年至1957年，冶炼的钢水除用以浇注中小型铸钢件外，还浇成部分钢锭供加工锻钢件用。1958年后，除确保生产所需的铸钢件、锻钢坯外，还浇成了钢锭供钢铁企业加工钢材之用。1979年后，3吨以下的小炉座基本被淘汰，代之以5～10吨炉，特别是上海重型机器厂分别将原10吨和20吨电炉更新为具有电磁搅拌、全液压传动的30吨和40吨电炉，并以精炼炉相配合，扩大了电炉容量和提高了钢质，为生产大型铸钢件和锻钢件奠定了基础。生产的铸钢件，除供应上海外，还承接全国各地的铸钢件生产任务。部分厂还利用扩大了的电炉冶炼能力浇铸钢锭，向钢铁厂换取钢材。 钢铁行业的电炉炼钢，从“三年恢复”到“一五”时期，仅有上海机修总厂（前身是亚细亚钢铁厂）3吨以下的小电炉炼钢，同样是为了生产铸钢件的需要。进入“二五”时期后，电炉炼钢开始从三个方面发生转变。一是量的转变，上钢五厂建立了第一和第二炼钢车间，进行电炉炼钢；上海钢铁研究所亦建立了电炉炼钢车间；上钢三厂分别建立了电炉车间和铸钢车间。1960年与1957年相比，电炉钢产量从1.78万吨增至36.20万吨。20世纪90年代初，随着100吨超高功率大电炉在上钢三厂、五厂的建立，电炉钢的年产量增至80万至90万吨之间。二是质的转变，从单一的普碳钢向主要冶炼优质钢、不锈钢、合金钢、特殊钢转变。三是从生产铸钢件、铸钢轧辊向主要生产钢锭、连铸坯转变。20世纪90年代，电炉钢年产量已冲破90万吨。1998年，上海钢铁工业年产电炉钢103.97万吨。