第9章__电弧炉炼钢
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电弧炉炼钢的原理和工艺的详细过程最佳答案工艺一般都是老三期干法可分为熔化期氧化期还原期原理:电炉练刚.电炉练钢是利用电能来作热源进行冶炼.常用的电路有电弧炉和感应炉两种,而电弧炉练钢占电炉练钢产量的决大部分.一般所说电炉就是指电弧炉.电炉可全部用废钢做为金属原料,可冶炼力学性能和化学成分要求严格的钢,如特殊工具钢,航空用钢和不锈刚等.电炉按所有的炉衬分为酸性和碱性两种.目前主要用碱性电炉,这种炉子可以有效地祛除钢中的硫,这是其他练钢方法所及的.随着世界钢铁生产的发展,电炉钢的比例不断提高,目前占世界钢产量的30%左右,尤其以电路-连铸-连扎为特点的电炉短流程工艺的确立,使电炉钢得到了很大的发展.世界上近年来发展的新型电炉主要有超功率电炉,直流电路,双壳电炉,坚炉电炉等.随着炉外精练工艺的发展,电炉作为初练炉的功能更加突出.电炉-精练炉的联合超作,使电炉的冶炼周期大大缩短,有生产节奏转炉化的趋势,生产效率大大提高.(累啊~~本人就是电炉练钢的本质料全部来源书)电弧炉熔炼(1)电弧炉构造及工作原理电弧炉熔炼是利用石墨电极与铁料(铁液)之间产生电弧所发生的热量来熔化铁料和使铁液进行过热的。
生产上普遍使用的是三相电弧炉,其炉体部分的构造示于图1。
在电弧炉熔炼过程中,当铁料熔清后,进一步地提高温度及调整化学成分的冶炼操作是在熔渣覆盖铁液的条件下进行。
电弧炉依照炉渣和炉衬耐火材料的性质而分为酸性和碱性两种。
碱性电弧炉具有脱硫和脱磷的能力。
(2)弧炉熔炼的优缺点及其应用电弧炉熔炼的优点是熔化固体炉料的能力强,而且铁液是在熔渣覆盖条件下进行过热和调整化学成分的,故在一定程度上能避免铁液吸气和元素的氧化。
这为熔炼低碳铸铁和合金铸铁创造了良好的条件。
电弧炉的缺点是耗电能多,从熔化的角度看不如冲天炉经济,故铸铁生产上常采用冲天一电弧炉双联法熔炼。
由于碱性电弧炉衬耐急冷急热性差,在间歇式熔炼条件下,炉衬寿命短,导致熔炼成本高,故多采用酸性电弧炉与冲天炉相配合。
电弧炉炼钢工安全操作规程第一章总则第一条为了保障电弧炉炼钢过程中工人的生命安全和身体健康,规范操作流程,防止事故的发生,制定本安全操作规程。
第二条本规程适用于电弧炉炼钢工的操作人员。
第三条电弧炉炼钢工应具备熟悉电弧炉炼钢工艺和操作流程,并且具备相关的安全知识和操作技能。
第四条电弧炉炼钢工应遵守国家相关法律法规和企业制度,遵循安全原则,严格执行本规程。
第五条电弧炉炼钢工作人员应定期接受安全培训和考核,提高自身的安全意识和技能水平。
第二章作业准备第六条所有的电弧炉炼钢作业前,需要经过作业前的准备工作。
第七条电弧炉炼钢作业前,作业人员应检查炉膛是否清洁,各项设备是否正常运行。
第八条作业人员应戴上防护用具,如防护眼镜、耳塞、防护手套等。
第九条作业人员应检查电弧炉门是否密封,电缆是否完好,并确保安全。
第十条作业人员应熟悉电弧炉的熔炼过程和操作流程,了解各个设备的工作原理和操作方法。
第三章作业操作第十一条作业人员应按照规定的操作流程进行作业,不得擅自改变操作方式和参数。
第十二条作业时应保持机器设备的良好状态,如发现设备有异常情况,应及时报告,并在专业人员的指导下进行处理。
第十三条作业人员应仔细观察电弧炉的工作状态,发现异常情况应及时处理,确保安全。
第十四条作业人员应注意炉内的温度和气体情况,避免炉内温度过高或者产生有害气体。
第十五条作业人员应关注周围环境的安全状况,防止火灾和爆炸事故的发生。
第十六条作业期间,不得使用手机等与工作无关的设备,以免分神造成事故。
第四章事故应急处理第十七条电弧炉炼钢工作中如发生事故,应立即停止作业,保护好自己和他人的安全。
第十八条在事故发生后,应及时向上级报告,寻求专业的帮助和指导。
第十九条在事故处理过程中,应按照安全流程,采取安全措施,不能擅自行动。
第二十条在事故处理过程中,应优先保护好被困人员的生命安全,然后进行其他救援措施。
第二十一条在事故发生后,应及时进行事故原因的调查,找出事故的根本原因,做好事故的记载并加以总结。
电弧炉炼钢【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。
【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。
1电弧炉炼钢概述1.1电弧炉炼钢的发展概况:大致可分为三个阶段(1)研究阶段(从1800年至1900年)1800年,英国人戴维(Humphrey Davy)发明了碳电极;1849年,法国人德布莱兹(Deprez)研究用电极熔化金属;1866年,德国人冯·西门子(Werner Von Siemens)发明了电能发生器;1879年,德国人威廉姆斯·西门子(C Williams Siemens)采用水冷金属电极进行了实验室规模的炼钢试验,但电耗太高,无法投入大生产;1885年,瑞典ASEA(即瑞典通用电气)公司设计了一台直流电弧炉;1888年,法国人海劳尔特(Paul Heroult)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,海劳尔特研制成功交流电弧炉;1900年,海劳尔特开始用交流电弧炉冶炼铁合金;(2)初级阶段(从1900年至1960年)1905年,德国人林登堡(R.Lindenberg)建成第一台炼钢用二相交流电弧炉(海劳尔特式),该炉特点是采用方形电极,电极手动升降,炉盖固定不可移动,加料从炉门口人工加入;1906年,林登堡成功地炼出了第一炉钢水,浇注成钢锭,从此开创了电弧炉炼钢的新纪元;1909~1910年,德国和美国分别制成了6t和5t的三相交流电弧炉投产;1920年,采用了电极自动升降调节器,提高了电极升降速度;1926年,德国德马克公司将炉盖改为移出式,首次实现了顶装料;1930年,出现了炉体开出式电弧炉;1936年,德国人制造了18t炉盖旋转式电弧炉;1939年,瑞典人特勒福斯提出了电弧炉电磁搅拌的思想;1960年,为使三相电抗平衡,美国出现了短网等边三角形布置;此阶段由于电力、电极、用氧水平、炉容量等的限制,故炼钢成本大大高于平炉,因而只适合于冶炼合金钢、特殊钢。
随着第二次世界大战的爆发,电炉钢的产量迅速增长。
电弧炉炼钢1. 简介电弧炉炼钢是一种在电弧能量的作用下将废钢或者生铁炼制成钢的方法。
相对于传统的炼钢方法,电弧炉炼钢有着更高的灵活性和效率,成为现代钢铁行业中的重要工艺。
2. 炼钢工艺电弧炉炼钢的基本工艺如下:1.物料准备:选择适合的废钢或者生铁作为原料,通常这些原料已经经过预处理,去除了杂质和杂质。
2.炉料装入:将准备好的炉料装入电弧炉。
3.炉顶封闭:封闭电弧炉顶,确保炉内的温度不会外泄。
4.电弧点火:通过电极在炉料上方产生电弧,产生高温并使炉料融化。
5.炼炉过程:炉料在高温下逐渐融化,并通过冶炼炉底部的出渣口排出产生的渣滓。
6.合金添加:根据需要,在炼钢过程中添加合金元素,调整钢水的成分。
7.取样分析:在炼钢过程中,定期通过取样分析来检查钢水的成分和质量。
8.真空处理(可选):根据需要,对钢水进行真空处理以去除氧化物和杂质。
9.浇注:当钢水达到目标成分和质量后,将钢水倒入浇注设备中,制成所需要的铸件。
3. 电弧炉的种类电弧炉可以根据不同的工艺要求分为多种类型:•直接电弧炉:直接电弧炉是最常见的电弧炉类型,通常用于钢铁和合金的炼制。
它通过电弧加热和炉底加热来融化原料。
•感应电弧炉:感应电弧炉利用高频感应加热原理,通常用于特殊钢和高合金钢的生产。
它的优点是加热快速且能耗低。
•氧气底吹电弧炉:氧气底吹电弧炉是在直接电弧炉的基础上改进而来的。
它通过在炉底喷吹氧气来增加炉内氧含量,以减少杂质和提高钢水的纯度。
4. 电弧炉炼钢的优势相对于传统的炼钢方法,电弧炉炼钢具有以下优势:•灵活性:电弧炉炼钢可以使用废钢或者生铁作为原料,既能够回收再利用废钢,又能够降低对矿石的需求。
•高效率:电弧炉炼钢的加热速率较快,炉内温度控制比较容易,可以更快地完成冶炼过程,提高生产效率。
•环保:电弧炉炼钢过程中的废气和废渣可以进行处理和回收利用,减少对环境的污染。
•精准调控:电弧炉炼钢可以通过调整电弧的电流和电压来精确控制温度,并可以添加合金元素,灵活调节钢水的成分。
1电弧炉炼钢概述1.1电弧炉炼钢的发展概况:大致可分为三个阶段(1)研究阶段(从1800年至1900年)1800年,英国人戴维(Humphrey Davy)发明了碳电极;1849年,法国人德布莱兹(Deprez)研究用电极熔化金属;1866年,德国人冯·西门子(Werner Von Siemens)发明了电能发生器;1879年,德国人威廉姆斯·西门子(C Williams Siemens)采用水冷金属电极进行了实验室规模的炼钢试验,但电耗太高,无法投入大生产;1885年,瑞典ASEA(即瑞典通用电气)公司设计了一台直流电弧炉;1888年,法国人海劳尔特(Paul Heroult)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,海劳尔特研制成功交流电弧炉;1900年,海劳尔特开始用交流电弧炉冶炼铁合金;(2)初级阶段(从1900年至1960年)1905年,德国人林登堡(R.Lindenberg)建成第一台炼钢用二相交流电弧炉(海劳尔特式),该炉特点是采用方形电极,电极手动升降,炉盖固定不可移动,加料从炉门口人工加入;1906年,林登堡成功地炼出了第一炉钢水,浇注成钢锭,从此开创了电弧炉炼钢的新纪元;1909~1910年,德国和美国分别制成了6t和5t的三相交流电弧炉投产;1920年,采用了电极自动升降调节器,提高了电极升降速度;1926年,德国德马克公司将炉盖改为移出式,首次实现了顶装料;1930年,出现了炉体开出式电弧炉;1936年,德国人制造了18t炉盖旋转式电弧炉;1939年,瑞典人特勒福斯提出了电弧炉电磁搅拌的思想;1960年,为使三相电抗平衡,美国出现了短网等边三角形布置;此阶段由于电力、电极、用氧水平、炉容量等的限制,故炼钢成本大大高于平炉,因而只适合于冶炼合金钢、特殊钢。
随着第二次世界大战的爆发,电炉钢的产量迅速增长。
钢冶金学重庆科技学院王宏丹◆电弧炉的炉体构造与机械结构电炉炼钢的发展现代炼钢流程电炉炼钢的发展◆电炉“短流程”的优势投资比高炉—转炉流程减少l/2 以上。
如美国、日本等国的薄板坯电炉短流程,实际费用约为传统流程的l/4。
生产成本低,劳动生产率高。
钢铁联合企业从铁—焦—烧开始到热轧板卷为止,吨钢能耗一般为23kJ/t,而以废钢为原料的电炉钢厂短流程工艺生产的产品能耗接近10kJ/t,能耗降低60%左右。
电炉炼钢的发展◆电炉“短流程”的优势气体污染源的数量看,电 如从两种工艺排放出的CO2弧炉为641kg/t钢,高炉—转炉工艺为1922kg/t 钢,是高炉—转炉工艺的1/3。
充足的废钢资源。
在世界每年废钢产量为3亿多吨的情况下,电炉短流程的发展对于促进环保,消化废钢,净化冶金工厂的环境起到了良好的推动作用。
电炉炼钢的发展电弧炉炼钢电炉炼钢的发展◆电炉钢比例电炉炼钢的发展◆国内外电炉炼钢现状◆近年来我国电炉钢产量和比例的变化电炉炼钢的发展电炉炼钢的发展◆电炉炼钢与可持续发展电炉炼钢的发展◆电炉炼钢与可持续发展电炉炼钢的发展电弧炉设备布置9.1 电弧炉的炉体构造与机械结构9.1.1 电弧炉的炉体构造9.1.2 电炉倾动机构9.1.3 电极升降机构9.1.4 炉顶装料系统电弧炉结构电弧炉的炉壳电弧炉的砌筑电弧炉的炉门电弧炉的炉门电弧炉的炉门电弧炉(槽式出钢)电弧炉(偏心底出钢EBT)电弧炉EBT出钢电弧炉的炉盖圈电弧炉倾动电弧炉倾动(底倾)电极夹持器电极升降机构9.1.4炉顶装料系统◆炉盖提升旋转机构根据装料时炉盖和炉体相对移动的方式不同,炉顶装料可分为炉盖旋转式、炉体开出式和炉盖开出式3种。
炉盖旋转式在国外和国内新建的电弧炉上普遍采用。
◆料罐炉顶装料是通过料罐将炉料一次或分几次装入炉内。
料罐主要有两种类型:链条底板式和蛤式。
炉盖提升旋转机构料罐(蛤式)料罐(蛤式)9.2 电弧炉炼钢的排烟与除尘9.2.1 排烟方法9.2.2 除尘方法9.2.1排烟方法炉内排烟炉外排烟炉内外结合排烟。