RG电弧炉炼钢基本操作工艺规程

1.目的与适用范围 本规程为我厂电弧炉炼钢的基本技术操作守则，是炼钢生产操作和技术检查的基本依据。适用于电弧炉炼钢。各钢种的具体操作工艺，详见《电弧炉炼钢分钢种技术操作规程》。 2.确保电弧炉正常冶炼的规定 2.1换新炉体后第一炉只准冶炼普通碳素钢。新炉体第一炉必须做到：a．新炉体和新钢包不得在同一炉使用；新出钢槽，新钢包不得用于重点钢。b．配碳量要适当提高，熔化期不得吹氧助熔，保证氧化期脱碳≥0.50％。 2.2炉体损坏严重，经过大补炉，垫炉底后，前三炉不得冶炼重点钢。只能冶炼不作重要用途的碳素钢。 2.3上炉冶炼高合金钢，下一炉必须冶炼含有相应合金元素的低合金钢。配料和熔炼都要考虑合金元素的影响。电弧炉熔炼铸铁后，下一炉应彻底熔清炉底残铁，防止还原期或成品钢突然涨碳。 2.4原材料（尤其是铁合金）使用前必须确知其化学成分，否则不得使用。 2.5送电前应仔细检查水冷系统和机电设备，发现故障应及时处理。保证水冷系统水流畅通，不漏水。 2.6送电前调整好电极长度，必须留一螺丝孔长度在外，并上好电极螺丝接头。熔化期发现炉料不导电或电极卡头打弧时，必须及时停电处理。 2.7冶炼各期必须专人集中精力，看好电表。严禁带负荷停电、送电。必须在停电后由专人操作，切除或带上电抗。电表员必须严格规定送电。班长要控制好熔炼各期的温度，避免还原期后升温。 2.8测量钢液温度要有代表性。以热电偶测温。测温前必须充分搅拌钢铁和炉渣。 3.配料 本节主要指钢铁料的准备。配料的其他注意事项，详见《电炉炼钢用原材料及配料规程》。 3.1必须按所炼钢种、冶炼方法及生产计划，确定具体的配料方案。所有合金废钢，特别是车间内部的浇冒口、注余、包底、废铸件等要分类管理，按计划合理使用，不得用作普通废钢。 3.2采用氧化法冶炼时，炉料的配碳量应能保证氧化期脱碳量的要求。钢铁料中不足的碳量，可配入生铁或废电极块补足。 3.3废钢中不得混入有色金属，如：铜、铅、锡、锌、铝等，特别是巴氏轴承合金，一经发现，必须立即检出送交废品库集中处理。废钢中不得混入封闭容器及易燃爆物品。浇道上的耐火砖及废铸件上的砂子必须清除干净，确保炉料良好导电。 3.4炉料应大小块度搭配，尽量减少装料次数，加速熔化。 3.5炉料必须准确称量，根据生产计划要求，配好料。配料单上必须准确填写熔炼炉号、钢号、料斗号和炉料重量。如配合金废钢和生铁必须清楚写明。配料员必须在料单上签名。 4.补炉 炉体耐火内衬的好坏直接影响炼钢质量。加强炉体维护、延长炉体寿命，是电炉炼钢的重要环节。 4.1上一炉出钢前应准备下一炉的补炉材料。一般采用卤水镁砂，即原装镁砂或加工镁砂（粒度≤8㎜）加卤水8–12%（密度≥1.3g/㎝3），拌和均匀。炉体侵蚀严重时，可在冷态下，用碾制的沥青镁砂贴补。配制方法为70％沥青镁砂＋30％镁砂粉，外加5–10%卤粉在轮碾机中碾匀后，适当加水碾制而成。 4.2出完钢炉体回正后，将炉门坎清理到适当高度，仔细检查炉坡、渣线，清除残渣。炉料要趁高温，做到快速、薄补，以便烧结。出钢口有坎时，必须打平，以利出钢时钢流顺畅。根据装入量大小，注意垫好炉门坎。超装量大时，要特别注意保护门框水箱脚。 4.3炉底局部起坑时，应迅速扒净残钢残渣，用沥青镁砂填平。如凹坑较深时，可用沥青镁砂砖填入坑底，用沥青镁砂充填空隙，找平，面上撒一层沥青粉。 4.4间隙开炉前冷补炉时，应先清除炉底、炉坡、渣线处的残渣，用卤水镁砂仔细补修，炉墙损坏处一并修补。炉体状况不好时，不冶炼合金钢和重要产品用钢。 5.装料 5.1装料前，炼钢班长在生产现场对照配料单检查炉料，核对重量，以免装错料。 5.2装料时，先在炉底垫石灰1–2%（占炉料重量）。炉底上涨时可不垫石灰，在熔化期酌情加入，以利提前形成炉渣，早期脱磷。 5.3装料、压料要有专人指挥行车，防止碰撞炉墙。当料堆高时，不得强行开进炉体，应设法拉平或压平。装料后要检查炉料是否接触炉门框水箱和水冷炉盖，如有应及时排除。超装量大时，加最后一、二次料前，应加堵炉门坎，防止跑钢。 6.熔化 熔化期占全炉冶炼时间一半以上，耗电量占全炉的60–70%。因此，抓紧熔化期操作，合理吹氧助熔，加速炉料熔化。做到早期脱磷，为氧化期创造良好条件，对增加产量、保证质量、降低电耗都有重大意义。 6.1熔化期采用最大功率供电。无大塌料时，应尽早切除电抗。 6.2熔化期炉底形成熔池，炉料发红，可吹氧助熔，切割废钢，破坏炉料搭桥，加速熔化。助熔的氧气压力0.5Mpa左右，氧焰不得触及炉底，炉坡和炉墙，不得用吹氧管推料。吹氧人员必须集中精力，注意安全。 6.3熔化末期，根据配碳量和含磷量高低，可加入不超过炉料重量的1.5%的碎矿石成氧化铁皮放初期渣，并补充适量的石灰、萤石，造好流动性良好的熔化渣，以利脱磷。熔化期石灰总量（包括垫炉底的石灰）为炉料重量的2–4%。 6.4冶炼含镍、钼的钢号，可按规格中、下限加入镍、钼（应考虑废钢中的合金元素）。 6.5当炉料熔化90%左右时，可取参考样分析C、P，根据化验结果或火花判断，决定是否需要扒渣增碳，以保证氧化期的脱碳量，取样分析C、P、S、Cr、Ni、Cu等元素。脱碳量以此样为准。 7.氧化期 氧化期的任务是通过氧化脱碳，熔池沸腾，从而脱磷去气体（N、H）和夹杂物，同时提高钢液温度，达到或略高于出钢温度。 7.1矿石氧化法和吹氧氧化法 7.1.1规定铸造用钢或其他重要钢号氧化期的脱碳量必须≥0.30%。化验碳不能满足脱碳量要求时，应扒渣增碳，取样分析合格后，再开始氧化。 7.1.2根据化验结果，成分合适，温度1560–1580℃，方许加矿石或吹氧。应分批加矿，勤搅拌、勤调渣，做到高温氧化，活跃沸腾，自动流渣，均匀升温。脱碳速度不宜过快，禁止低温加矿，以防发喷跑钢。保持氧化期渣不少于3%。 7.1.3含磷量较高时，可采用矿石氧化法或综合氧化法：前期加矿石氧化，换渣去磷后吹氧去碳，或边加矿边吹氧。钢液含磷较低时，可采取全部吹氧脱碳法。 7.1.4吹氧脱碳时，吹氧管插入熔池深度为150–200㎜。保持与水平成30°左右的倾角，并左右摆动，以利均匀脱碳，防止局部过热，炉底如无冷钢凝结，则严禁吹炉底。吹氧压力0.8–1.2Mpa。 7.1.5加完矿或吹完氧5分钟后，搅拌取样分析碳、锰、磷及相应的合金元素，并调整锰量：中碳钢≥0.20％Mn，低碳钢≥0.30％Mn。 7.1.6从加完最后一批矿或吹完氧到扒氧化渣这一段时间为纯沸腾时间，规定：末批加矿石时≥10分钟，吹氧时≥5分钟。 7.2返回吹氧法 7.2.1为了回收废钢中的合金元素，不加矿石氧化。直接吹氧去碳，经预脱氧后，根据含磷量高低确定采用单渣法、部分单渣法或双渣法进行冶炼。 7.2.2炉料由电炉返回钢和清洁废钢组成，配入合金元素不得超过规定上限。含钼钢种，包括炉料中的Mo，用Fe-Mo将Mo加到规格中限。 7.2.3熔化末期可吹氧助熔，如磷高也可加入1.0-1.5%的矿石（占料重），熔清后取样全分析，温度、成分合适，即可吹氧脱碳，要求脱碳量≥0.15%。吹氧脱碳后，取样分析，然后加1-2kg/t硅铁粉或硅钙粉进行预脱氧，待炉渣流动性良好，渣色变亮可扒除大部分渣，造新渣进行还原。其他同氧化法。 7.3还原前扒渣及增碳的规定 7.3.1扒渣条件： ⑴扒渣碳规定≤控制下限，冶炼合金钢时，应考虑铁合金的增碳量。冶炼低碳钢时，扒渣碳不得低于0.05％（分钢种规程有规定者除外）。 ⑵扒渣磷规定≤0.020％，含磷量上限≤0.030％的钢种，扒渣磷规定≤0.010％。 ⑶扒渣温度应不低于出钢温度。 7.3.2扒渣时，可先带电扒渣，不得使钢液暴露。等到化验结果合乎扒渣条件，方可停电和升起电极迅速扒渣，应可能扒净氧化渣。不氧化法和返回吹氧法采用单渣冶炼的钢种，还原前先调整好炉渣流动性，但不得过稀，以免还原期增碳。 7.3.3纯沸腾时间，温度和磷均合乎要求，而碳比规定高0.03-0.05%时，可作如下处理： ⑴吹氧或加矿去碳，取样分析，纯沸腾时间≥5分钟，可不等化验结果扒渣还原。 ⑵扒渣后不加Fe-Mn，造稀薄渣后吹氧去碳至规定要求。 7.3.4扒渣后如碳过低，可在裸露的钢液面上加干燥的炭粉增碳，增碳量≯0.10%，炭粉回收率按40-60%计算，加入后应充分搅拌，也可在稀薄渣下加干燥生铁增碳。 8.还原期 还原期的主要任务是脱氧、脱硫、调整钢液成分和温度。还原期是保证钢液质量的主要环节。 8.1扒渣后如需增碳，应迅速加炭粉增碳，然后加稀薄渣料：石灰20-50kg/t，萤石4-5kg/t，火砖块4-5kg/t。还原期总渣量为料重的3-5%。 8.2调整Mn至规格下限。薄渣形成后，有预脱氧要求的钢种，插铝0.5kg/t，随后加入扩散脱氧剂。一般采用硅铁粉白渣法还原。硅铁粉总用量3-6kg/t，硅的回收率为40-60%，第一批硅铁粉用量≤2.5kg/t，加完后酌量加入炭粉，紧闭炉门和炉盖加料孔，保持炉内正压，加完后隔5-7分钟，搅拌钢液和炉渣，可适量加石灰，再加第二批硅铁粉，用量≤2.0kg/t，以后各批硅铁粉用量＜1.0kg/t，并酌量加炭粉。 8.3加完第二批硅铁粉后5-7分钟，在白渣下充分搅拌，取样分析C、Mn、Si、P、S及所需的合金元素，同时测温，酌量加入Si、C粉，再经过5分钟后，搅拌取全分析样及渣样，一般要求（FeO）＜0.8%。同时取圆杯样检查脱氧收缩情况。 8.4铬钼及铬钼钒等合金铸钢，在出钢前加入预热的钛铁，不计烧损加Ti0.05%。 8.5整个还原期切实控制好温度、还原气氛和化学成分，C、Mn、Si及合金元素的化验试样必须不少于2个，出钢前30分钟内，必须要有C的分析结果。出钢前10分钟，必须要有测温数据。出钢温度一般要求：低碳钢1610-1630℃，中碳钢1600-1620℃。如铸件浇注箱数较多，则应适当提高出钢温度。