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电弧炉炼钢车间设计PPT课件

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电弧炉炼钢课件PPT

电弧炉炼钢课件PPT

五、电炉工艺流程图
第一章．电弧炉的电器设备 §1—1 电弧概念与交流电弧特性
一.电弧基础 电弧炉热源—电弧：决定炉内热工状况和 设备的电器特性。
1.电弧是一种气体放电现象。在两电极间加 上一定的电压，就能自行放电。放电时两 电极间的气体被电离，出现大量带电质 点—自由电子和正离子，电极间出现导电 通道，电流密度达KA∕cm2，气体达几千摄 氏度。
⑶ 石墨的电阻系数和温度变动的相依关系较复杂。 在1400℃下的电阻系数和室温下的相同，而金属 的电阻系数却总是随温度升高而增大的。
⑷ 石墨的导热性能好而热膨胀系数较低，使石墨抗 热震性能较好，降低了电极中的热应力。
⑸ 在石墨表面温度大于400℃后会和氧气结合。氧 化量与气体中的氧含量、气体流速和暴露时间有 关。在温度大于600℃后，氧化过程激烈。
主要内容
❖ 电炉炼钢及其发展 ❖ 电弧炉的电器设备 ❖ 电弧炉炉体构造与炉衬 ❖ 电弧炉炼钢原材料 ❖ 碱性电弧炉冶炼工艺 ❖ 超高功率电弧炉和直流电弧炉 ❖ 典型钢种冶炼 ❖ 电炉新技术、新工艺
绪论：电弧炉炼钢及其发展
一、电弧炉
目前，世界上电炉钢产量的95%以上都是由电弧炉生 产的，因此电炉炼钢主要指电弧炉。
P1—单位时间的热损失，即熔化期内的平均电能损失。 采用钢渣混出的方法，或先出大部分渣再出钢。
(FeO)+ Ca = (CaO) + [Fe]
二.装料 由炉底、炉壁和炉盖三部分组成。
5～4ml∕100g，氮降低到0. （2）停泵、破空，软吹氩大于3分钟；
1.装料前的炉料计算 由于自动功率调节器的作用，电极始终要与炉料保持一定距离，所以电极随着炉料的熔化而不断下降。
⑵ 当有炉渣形成后，电弧增长并变得稳定些，电弧 被炉渣包围的部分越大时，电弧电压和电流的波 形越接近于正弦形。

电弧炉炼钢车间设计方案教学课件

电弧炉炼钢车间设计方案教学课件
成本分析
分析电弧炉炼钢车间的运营成本，如 原材料采购、能源消耗、维护费用等 ，为后续经济效益预测提供基础数据 。
生产效益预测与评估
生产能力预测
根据设备参数和工艺流程，预测电弧炉炼钢车间的年产量和生产能力，评估其在 钢铁行业中的市场竞争力。
产品品质评估
分析电弧炉炼钢车间的产品品质和性能，与市场上的同类产品进行对比，评估其 市场接受度和潜在价值。
治理措施
采取有效的废气处理、废水处理和固废处理措施，降低对环境的影 响。例如，采用高效除尘器、废水处理设施和固废资源化利用技术 等。
环境监测
建立环境监测系统，对车间内的空气质量、废水水质和固废成分进行 实时监测，确保各项指标达标。
事故应急预案与演练
预案制定
根据电弧炉炼钢车间的特点和可能发生的事故类型，制定 详细的事故应急预案，明确应急组织、救援程序和资源调 配方案。
高效生产
优化工艺流程，提高生产 效率，降低生产成本。
安全第一
确保工人的安全和健康， 遵循国家和行业安全标准 。
车间布局与功能划分
区域划分
根据工艺流程，合理划分 原料区、熔炼区、精炼区 、出钢区等。
物流设计
优化物料流动，减少运输 距离和交叉污染。
空间利用
合理布置设备和管道，提 高空间利用率。
工艺流程与设备选型
演练实施
定期组织员工进行事故应急演练，提高员工应对突发事件 的反应速度和协同作战能力。
预案评估与改进
对应急预案进行定期评估和修订，不断完善预案的针对性 和可操作性。同时，结合演练中发现的问题，及时调整和 改进应急救援措施。
05
经济效益分析
投资估算与成本分析
投资估算
根据设计方案，对电弧炉炼钢车间的 投资进行详细估算，包括设备购置、 厂房建设、人力成本等方面的投入。

电弧炉炼钢ppt课件

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第1章 电弧炉炼钢
5.1机构及人员组成
5.1.1车间人员：总共约330余人，协议工约70人，其中技术 人员约20人。正高工1人，高级工程师2人，工程师5人， 其余为助理工程师（公司有铸造方面高级工程师2人， 工程师3人）
5.1.2组织机构：有4个职能组：行政经营组，计调组，化验 室，技术组。八个工段：冶炼工段、浇注工段、冶浇工 段、造型工段、清理工段、造清工段、天车工段、老车 间天车工段。
.
6
3.碱性及酸性电弧炉
第1章 电弧炉炼钢
碱性电弧炉
酸性电弧炉
炉衬材料 MgO、CaCO3
SiO2
造渣材料 以石灰为主
以石英砂为主
特点
可有效去除有害杂质 元素P、S等，可冶炼 高级优质钢
无法去除P、S等有害杂 质，造长渣，不易散热， 保温效果好，钢水流动性 好，夹杂为酸性渣，对钢 性能有优良作用。故一般 铸造厂选酸性渣
5.4生产品种
5.4.1钢种：见《钢号手册》 5.4.2常用钢种 ① 铸钢：ZG230-450, ZG270-500, ZG20SiMn,
ZG35CrMo,ZG06Cr13Ni4Mo，ZG0Cr18Ni9Ti。 ② 碳素及优质合金结构钢：Q195，Q235，35，45 ③ 合金钢：35CrMo，42CrMo，17Cr2Ni2Mo，16Mn，
② 装料：大小中料
③ 熔化期：穿井 大电压，小电流；熔化 大电压，大电流；末期 小电压，大电 流加吹氧。
④ 氧化期：操作加矿或吹氧或矿氧结合 目标：终点C满足要求，P低于规格一 半，温度高于出钢温度20℃，任务去气 体夹杂。
⑤ 还原期：任务调成分，S高于规格一半， 温度满足出钢要求，目标去[O]。
⑥ 优缺点：优点是炼钢质量良好，可用 廉价废钢；缺点是炉料中合金元素因 氧化而损失

钢铁冶金概论(之五)电炉炼钢.pptx

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4
2.直流电炉的发展
交流电弧炉的缺点： 1）稳定性差、噪音大、功率因素低、引起电
网闪烁； 2）三相负荷不均匀，形成热点，造成耐火材
料损失严重。 因此，随着大功率闸管技术发展，重新
开始直流电弧炉的研究。
5
2.直流电炉的发展
••第交直一流流阶电电段弧弧：炉炉的的缺优点点：： •• 11））稳实对定验电性直网差流冲、电击噪弧小音炉，大的无、建需功造动率（态因7补0素~充8低0装年、置代引；）起； •第电2二）网阶石闪段墨烁：电；极消耗低，是交流的1/2； ••••第2材 新3耗 4回）三））料开低收大三中阶耐冶损始5周型相小段因0材炼失直期工%负型：此与严流周；短业荷电，金重电期。支不弧随。弧属短流均炉着炉消，电匀的大的耗熔弧，建功研低化炉形造率究，时的成（闸。环间建热8管境0短造点年技污1（，代术0染9~造中发02小年成0期展，%代耐），，投）火；重电资
结构与操作：
钢板焊接成圆桶形， 以蛤式最广泛。料罐无料 和开门钢绳放松时底门自 行关闭。料罐靠炉料重量 将底门自动关闭，开门钢 绳拉动后底门打开。
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⑵高位料仓
电炉及其炉后处 理的辅助材料主要由 地下受料仓、皮带运 输机、炉顶料仓及其 振动给料机、称量斗、 投料斗组成。
炉顶料仓20~25 个,装入CaO、CaF2、 C等。上料通过液位计 发出指令由地下料仓 输送。
加料冶炼时靠机 械设备维持炉子在水 平位置；
出钢和流渣时实现 炉体倾动。
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⑶炉 盖
水冷炉盖：
用于关闭电炉， 由钢结构框架和管式 冷却盘组成；
炉盖提升：
通过四点连接件 与提升炉盖的悬臂梁 相连，通过电动卷扬 或液压缸带动连杆机 构提升卢盖。
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⑷电极升降装置

电炉炼钢-PPT课件

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4.4.1 补炉
影响炉衬寿命的主要因素：有炉衬的种类、性质 和质量；高温电弧辐射和熔渣的化学侵蚀；吹氧 与钢液、炉渣等的机械冲刷以及装料的冲击。 补炉部位： 炉衬损坏的主要部位是炉壁渣线，出 钢口，炉门两侧。 补炉方法：补炉方法可分为人工投补和机械喷补 补炉的原则是：高温、快补、薄补。 补炉材料：碱性电炉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。
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水冷炉盖
主要用来关闭电炉。水冷炉盖由钢结构框架和 管式冷却盘组成，此结构同时支撑管式抽气弯 管，冷却盘由位于外径的供水管供水。炉盖中 心孔设一个锥形套环用来放置带孔的耐火材料 圈，电极穿过此孔做升降运动。 炉盖提升通过四点连接件与提升炉盖的悬梁相 连，通过电动卷扬机或液压缸带动连杆机构提 升炉盖。
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4.4.5 还原
还原期的主要任务
脱氧至要求（wO为0.003-0.008%）； 脱硫至一定值； 调整钢液成分，进行合金化； 调整钢液温度。
其中：脱氧是核心，温度是条件，造渣是保证。
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还原操作
电炉常用综合脱氧法，其还原操作以脱氧为核心。 当钢液的温度、磷和碳含量符合要求，扒渣量超 过95％； 加Fe-Mn、Fe-Si块等预脱氧（沉淀脱氧）； 加石灰、萤石、火砖块，造稀薄渣； 还原，加碳粉、Fe-Si粉等脱氧（扩散脱氧）， 分3～5批，7～10min／批； 搅拌，取样、测温； 调整成分，加Al或Ca-Si块等终脱氧（沉淀脱 氧）； 出钢
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水冷炉盖
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电极横臂升降装置

电炉炼钢课件(典型钢种冶炼)

电炉炼钢课件(典型钢种冶炼)

（5）采用”EAF+LF+VD“三联式炼钢工艺时，须继 续电极加热，当温度在1600－1620℃，即可以吊 包至真空位；
LF取的第二个成品样 表（1-6）
元素
C
Mn
Si
Cr
P
S
Ni
Cu
0.00 GCr15Si 0.97 0.96 0.46 1.35 Mn 8
0.013
0.03
0.02
5.VD真空
3.4 氧化期
（1）氧化温度在1580℃以上，不准带料氧化； （2）采用氧气、矿石综合脱氧； （3） 保证脱碳量在0.30-0.45%，脱碳速度 ≥0.01%/min； （4）从加矿脱碳到化渣时间不少于30分钟，确保在 高温下氧化脱碳沸腾激烈、持续，在熔池各部位 均匀进行； （5）纯沸腾时间保持7-10min，并调节锰至0.25%； （6）扒渣条件：[c]在0.80%左右，[p]≤0.010%，温 度：1580-1600℃。
3.轴承钢冶炼工艺
（以GCr15SiMn为例，总钢水量以32t计）
GCr15SiMn钢中化学成分（%）
表（1-3）
项目
C
Mn
Si
0.450.65
Cr
1.30/ 1.65
S
≤0.02
P
≤0.027
Ni
≤0.30
Cu
≤0.25
GCr15Si 0.95/1. 0.90/ Mn 05 1.20
3.1 冶炼前准备。
第二篇 电弧炉炼钢
加渣料 、 吹氧、流渣
流渣
吹氧脱碳
测温
扒渣
插铝
加还原剂1
加还原剂2
取 样 分 析
1）炉料熔化过程及供电

课题：电弧炉炼钢的工作原理及基本结构ppt课件

课题：电弧炉炼钢的工作原理及基本结构ppt课件

任务1.1电弧炉炼钢的工作原 理
• 电弧炉炼钢是铸钢生产中应用最广 泛的炼钢方法。这种方法是利用电极与 金属炉料之间放电产生的电弧所发出的 热量来熔化固体炉料，使钢液过热，从 而实现冶炼目标。
任务1.2 三相电弧炉的基本结构
• 1.2.1电弧炉的
• 构造概述
• 1—升降电极液 压缸；2—提升 炉盖支承臂； 3—电缆；4— 升降电极立柱； 5—电极支承横 臂；6—提升炉 盖液压缸；7— 电极夹持器；
• 炉壳在工作中，除了承受炉衬与炉料的重量外， 还要承受装料时冲击。并且，还要承受炉衬被 烘烤所产生的热应力等。在正常情况下，炉壳 外表面温度一般为100～150℃，但当炉衬比 较薄时，会产生局部过热，温度会升高，这都 要求炉壳具有足够的强度和刚度。同时，还要 准备备用炉壳，可在热状态下调换炉壳，以提 高炉子的作业率。
形断面梁，梁上设有加强筋。横臂上安置与夹头相连的
导电铜管，铜管内通水冷却。横臂作为支持用的机械结
构部分，应与电极夹头、导电铜管之间有很好的绝缘。
导电铜管与支持的机械结构之间应有足够的距离。大型
电弧炉的横臂是用无磁性钢做成的，避免了横臂机械结
构产生涡流发热。同时，横臂的结构还应保证电极和夹 头的位置在水平方向能做一定的调整。
1.2.2 电弧炉的各个构件的具 体结构
• 1.2.2.1 炉体的 金属构件
• ① 炉壳
• 炉体的外壳称为 炉壳，包括炉身 壳、炉壳底和上 部的加固圈三部 分组成。炉壳结 构如图1-2所示。 大多数炉壳用钢 板焊制而成。
图1-2 炉壳 1—炉壳底；2—炉身壳；3—加固圈
1.2.2.1 炉体的金属构件 ① 炉壳
• 为了防止变形和增加炉 盖的使用寿命，常采用 水冷炉盖圈如图1-8所 示。这是通常采用的垂 直型和倾斜型水冷炉盖 圈 。倾斜型内壁的倾 角约22.5°，砌筑不 用采用拱脚砖。

电弧炉熔炼技术ppt课件

电弧炉熔炼技术ppt课件

精选课件
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5、出钢样合金成分低于生产规范下限时，补加合金 ，搅拌取样分析合格后才能出钢。 6、还原末期出钢前5分钟之内，白渣条件下加硅铁 ，如遇特殊情况，加硅铁后5分钟内不能出钢，必须 多看勤动保持白渣、保持还原气氛，并取样分析。 如果还原气氛被破坏20分钟不能出钢，必须重新还 原或重新增碳氧化还原。
4、操作流程：加料 助熔 静沸腾并预脱氧
取样测温
通电熔化 进入氧化期
取样测温扒
吹氧
渣
进入还原期
微调化学成分出钢
测温取样
精选课件
2
电弧炉设备简介：
主要包括： 水循环
1、配电系统：变压器、控制柜 2、液压系统：液压装置、倾炉装置 3、炉体：炉体、炉盖、电极夹持装置 4、冷却水系统：电器系统、炉体、炉盖
精选课件
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序号 1
2 3
氧化法
说明
矿石氧化法 分批加矿，加入量根据碳、磷含量而定，一般不
少于25kg/t钢
氧气氧化法 氧压0.4～0.8MPa
综合氧化法 氧压0.4～0.8MPa，加矿一般不少于15kg/t钢
3、氧化期应及时补加矿石、石灰，保证渣量2%～3%
左右，厚度约为40mm～60mm，并且保证熔渣碱度为
下图为炉体内炉料的摆放位置：
中块料、生铁等易导电料
大块料
小块料
增碳球、生石灰
精选课件
10
二、熔化期（任务熔化原材料、初期脱磷）： 1、通电起弧，电压选用最小功率供电，当电极穿井 后，开启最大功率供电，炉料红热（950℃）时可进 行推料助熔或吹氧助熔。 2 、吹氧助熔时，要注意控制好熔清碳，主要根据 熔清成分要求确定吹氧部位和方位。开始吹氧时氧 压不易过大，大约0.4MPa，吹氧要注意防止吹坏炉 墙，防止炉料搭桥、喷溅。控制好炉料坍塌方向，
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2、原料系统的功能 原料跨间的任务：储存冶炼所需物料，并且有一定的储
存量，确保电弧炉生产的连续性。 在原料供应系统中，除应有符合储存量需求的场所和容
器外，还须设置按工艺要求的加工、称量与烘烤设备。 原料储量计算式：
储存量(t)＝材料单耗(t/t)×日产钢量(t/d)×计划储存天数(d) 炼钢原料的计划储存天数见下表：
L5电极把持器顶端降至最低位置时与炉门坎平面距离；
L6炉门坎平面距离车间处距离，㎜；
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三、出钢、浇注(连铸)跨间 1、出钢浇注设计根据生产能力，工艺流程等来确定，当设有炉外精炼设 备时，一般设单独出钢跨间，在此设置炉外精炼设备。浇铸方式根据产 品大纲确定，当冶炼的品种不适宜采用连铸时，采用模铸，还需要设置 单独的模铸作业区。连铸与模铸并举； 2、凡新建电炉或改建电炉应该尽量考虑采用连铸。除了满足主要设备布 置以外，还需要设置钢包与中间包烘烤、砌筑、修砌区、连铸机设备维 修或模铸铸模的烘烤、帽头的准备、备件暂存等工序； 3、布置上出钢浇注与电炉同跨的纵向布置场地拥挤、劳动条件差，因此 大中型转炉应尽量采用横向布置。出钢和浇注分别在相邻平行的跨间或 相邻但垂直的跨间较适合连铸布置方式； 4、在跨间尺寸上，在中小型模铸跨间跨度可以参考资料，但具体设计时 还要按设备布置需要而定，一般出钢跨横向布置时跨度为18m,浇铸跨为
(2)同意主厂房将原料跨分为废钢跨和散装料储备、供应跨， 如下图所示，该布置适用于原材料用量大的现代大、中型 电弧炉车间。
(3)废钢储存与配料跨间单独建立，独立于炼钢、浇注(连铸) 主厂房之外。这个独立的跨间距离主厂房不远，有轨道连 同，方便物料的转运。
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合金料、散装料单独在一跨间的布置剖面图
24m;
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素材和资料部分来自 网络，如有帮助请下载!
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二、炉子跨
1、电弧炉在跨间的平面布置分为纵向布置和横向布置 当选用炉子较小或年产量＜10万吨/年的车间可以采用纵向布
置，浇铸场地布置在同一跨内；
当容量>20吨或台数大于2台以上时，则多采用横向布置；电 炉位于炉子跨与出钢浇铸跨间交界处为典型布置形式；
容量30吨以上，只有单台电炉，且没有发展产量的计划时， 也可以考虑纵向布置；
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图a1
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图a2
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图a3
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图b1
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图b2
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3、炉子压器室与控制室 4、出渣与炉渣处理 5、炉子跨间的长度、跨度与高度
见图c及表
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耐火材料存放区
散状料堆放区
合金库
电弧炉炼钢车间设计
冶金工程学院：王 超 时间：2009.4
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12.4 电弧炉车间各部分工艺布置
一、原料跨 二、炉子跨 三、出钢、浇注跨
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根据车间的生产规模、车间的组成、各
项作业系统的工艺流程、车间的布置、厂房尺
寸、各跨间设备的数量及布置、合理的运输方
式等。
➢ 原则：
而定，如50吨炉子电极长度一般要在电极把持器降至最低点
时与炉门坎距离基础上加900㎜；由此吊车的轨面标高：
h≥L1+ L2+ L3+ L4+ L5 +L6;
式中：
L1起重机吊钩极限尺寸， ㎜ ；
L2调换电极用吊具长度㎜，700-1000 ㎜ ；
L3需吊电极的长度，㎜ ；见表12－5；
L4余量300㎜；
中间包烘烤
中间包烘烤
中间包烘烤
中间包维修区
拉矫机及切割机 结晶器及二冷段维
维修区
修区
休息室
拉矫区 切割区
连铸操作室 连铸操作室
拉矫区 切割区
休息室
休息室
连铸机维修区
推坯机
出坯操作室 出坯操作室
推坯机
180000
铸坯堆放区
至轧钢厂
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炉 子 间 厂 房 高 度 计 算 图
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炉子跨间尺寸
– 各工艺互不干扰；
– 物料流向顺行；
– 运输路线畅通；
– 满足生产需要，留有发展余地。
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一、原料跨
1、原料供应特点 电弧炉炼钢原料主要包括废钢、DRI、HBI、生铁、合金 材料、造渣材料、脱氧剂及电极等。电弧炉车间原料供应特 点： (1)主要原料为固体冷料； (2)合金料种类较多； (3)废钢的种类也比较杂； (4)造渣材料质量要求严格。 因而，电弧炉车间供料工作比转炉车间复杂。
重型废钢
中型废钢 轻型废钢 返回废钢
精炼操 作室
合金料烘烤室
散装料烘烤室
精炼炉变 压器室
供气室
精炼设备维修区
铸坯堆放区
铸坯堆放区
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电弧炉操作室
电 弧 炉 变 压 器 室
电弧炉操作室
电 弧 炉 变 压 器 室
精炼操 作室
精炼炉变 压器室
供气室
钢包烘烤区 钢包维修区
炉体炉盖修砌区
中间包烘烤
公称容量，t 跨度，m 吊车轨面标高，m 平台高度，m
5 10 20 30 50
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18~21 21~24 18~21
21 24
9 9 14 14～16 17～18
纵向布置 地坑式
4 4~5
7
横向布置 高架式
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横向或纵向布置的跨间，桥式起重机吊起的最高工作点
是电炉接装电极时吊起的高度。电极的长度由电炉炉体结构
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原料名称 生铁
外购废钢 本厂返回废钢
铁合金 铁矿石 石灰 萤石 镁砂
储存天数 5~7 5
15~20 5~7 5~7 ≤2 5~7 5~7
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3、原料跨间工艺布置
按生产规模的大小，电弧炉车间的原料跨间有不同的不知
形式：
(1)车间主厂房内设原料跨、炉子跨、浇注(连铸)跨和精整(储 坯)跨，构成平行的跨间，适用于生产能力较小的车间；
原则上无论是哪种布置，炉子应尽量靠近变压器房，以缩短 二次导线长度，降低功率损耗；
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电弧炉操作室
电 弧 炉 变 压 器 室
电弧炉操作室
电 弧 炉 变 压 器 室
精炼操 作室
精炼炉变 压器室
供气室
中间包烘烤
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中间包烘烤
中间包烘烤
中间包烘
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2、炉子在车间内垂直方向的布置 A地坑式(见图a1、a2、a3) B高架式(见图b1、b2)