电弧炉炼钢工艺技术与设备

电弧炉炼钢技术经济指标分析讲解首先，炼钢成本是电弧炉炼钢技术经济指标分析的关键。

炼钢成本包括原料成本、能源成本、劳动力成本和设备维护成本等。

相对于传统炼钢方法，电弧炉炼钢所需的能源成本较低，因为电能价格相对较低且电弧炉能够高效利用电能。

同时，电弧炉炼钢还可以利用废钢等作为原料，降低原料成本。

此外，电弧炉炼钢不需要使用高炉等设备，也减少了设备维护成本。

其次，炼钢效率也是电弧炉炼钢技术经济指标分析的重要内容。

炼钢效率是指单位时间内炼制的钢材重量。

电弧炉炼钢技术在适当的工艺条件下，可以实现高温、高速的钢水冶炼过程，提高炼钢效率。

同时，电弧炉炼钢过程中还可以进行加料、排渣、转炉氧气喷吹等操作，进一步提高炼钢效率。

再次，产品品质也是电弧炉炼钢技术经济指标分析的内容之一、电弧炉炼钢可以根据生产需要调整炉温、气氛等工艺参数，控制钢水成分、温度和气体含量，保证钢材质量。

同时，电弧炉炼钢还可以进行精炼处理，减少杂质含量，提高产品品质。

最后，环境效益也是电弧炉炼钢技术经济指标分析关注的方面。

相对于传统高炉炼钢方法，电弧炉炼钢不需要使用焦炭等高污染物质，减少了大气污染物的排放。

此外，电力工业可以采用清洁能源如风电、太阳能等供应电能，进一步降低电弧炉炼钢过程对环境的影响。

综上所述，电弧炉炼钢技术经济指标分析涉及到炼钢成本、炼钢效率、产品品质和环境效益等方面。

通过对这些指标的分析，可以评估电弧炉炼钢技术的经济效益和可行性。

同时，还可以为相关产业政策的制定和产业发展的决策提供参考依据。

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图1-2 炼钢工艺流程图1.6.2 LF钢包精炼炉工艺流程见图1-3图1-3 LF生产流程图1.7 炼钢车间组成及工艺布置新建电炉炼钢车间主要由废钢堆存、主厂房、公用系统和辅助设施等组成，炼钢主厂房由以下几跨组成：上料跨、电炉跨、连铸跨和出坯跨；废钢配料区由废钢一跨和废钢二跨组成，包括生铁、重废钢和轻废钢堆放区。

金属冶炼工艺EAF：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。

AOD：氩氧脱碳法（argon-oxygen decarburization）AOD吹氧脱碳的原理是：吹入炉内的氧气进入钢液后、与钢液中的碳和铬反应，即：钢液中的碳和氧反应生成气态的一氧化碳[C]+{O}=(CO)↑钢液中的铬与氧反应生成氧化铬进入渣层 2[Cr]+3{O}=(Cr2O3)另外，钢液中的碳与渣中的氧化铬反应，将渣中的 Cr2O3还原为铬，重新回到钢液中。

3[C]+(Cr2O3)=2[Cr]+3(CO)反应平衡常数：K(T)＝(aCr2•2PCO3)/(aC3•aCr2O3)式中，acr为钢液中铬的活度；ac为钢液中碳的活度；Pco为CO的分压；acr2O3为渣中Cr2O3 的活度。

由上式可见，碳－铬平衡是温度和一氧化碳分压的函数。

根据铁碳相图上碳和铬氧化反应吉布斯能曲线的相对位置关系，要达到降碳保铬，就得使碳优先于铬氧化，构成选择性的氧化关系。

通过向钢液中连续不断地吹入N2和Ar来降低CO分压，从而使上述反应向着生成CO的方向进行，将渣中的Cr2O3还原为铬溶入钢液中，从而达到降碳保铬的目的。

正因为AOD具有该功能，使得不锈钢生产采用高碳和高硅含量原材料成为可能，从而改善了整个不锈钢生产线的物料消耗，降低了冶炼成本费用。

VAR:真空电弧重熔(vacuum arc remelting) 一种利用电弧作热源在真空条件下熔炼金属的真空熔炼技术，它包括真空电弧双电极重熔和真空凝壳炉熔炼。

真空电弧重熔的原理是：在无渣及真空条件下，金属电极在直流电弧的高温作用下迅速熔化并在水冷铜结晶器内进行再凝固。

当液态金属以薄层形式形成熔滴通过近5000K的电弧区域向结晶器中过渡以及在结晶器中保持和凝固的过程中，发生一系列的物理化学反应，使金属得到精炼，从而达到净化金属、改善结晶结构、提高性能的目的。

电弧炉炼钢工安全技术操作规程1、炉前操作人员，要严格执行分工负责制和交接班制度。

防止因蛮干、乱干、责任不清、互不负责而造成事故。

2、工作前要详细检查电气设备、机械传动和各设备的防护装置，如有不灵活、不健全和损坏时应及时修理完善，不得迁就使用。

机械设备每星期应注油一次，以免干磨现象发生，前后炉坑应经常保持干燥无积水。

3、送电前检查水冷系统是否畅通，入水温度在20℃以下，出水温度在60℃以下，水压在14.7MPa。

水冷炉盖及其它水冷装置要经常检查，定期更换，严防在漏水或断水情况下进行冶炼。

4、冷却水中断，电炉应停止工作，等恢复供水时，要慢慢开启水门，防止热汽烫伤。

5、炉前所需要的一切冶炼原料，必须保持干燥，向炉内投入空心铁管时，要防止管口喷溅钢水。

6、料斗由专人管理，底部链节、绳扣要保持完整，如有损坏应及时更换。

7、装料前必须细致检查原料，严防爆炸物及危险物品带入炉内，以免引起爆炸。

用电磁吊装料时，人员要远离磁吊，防止突然停电料落伤人。

8、装料时，料斗不许从机械设备上通过，现场人员要远离料斗3米之外指挥操作。

9、需要二次装料时，第二次料应在第一次料化开一半之前进行，二次料要装不带油、不带水的切屑或大块废钢。

浇冒口应小于350㎏。

第一次料熔化70%时装二次料，要用薄铁将钢液盖好后再装料。

10、加矿石氧化钢液，进行脱碳沸腾不要过急，防止钢水溅出，每批矿石加入量不得超过下料量的1%，并要求必须在前批矿石反应完之后，再加入下一批。

11、改换电压（先切去阻抗）和接放电极时，必须断电进行。

接电极时，工作人员要协调一致，互相配合，以免带电伤人。

12、吹氧系统应无漏氧处，吹氧时要注意回火，未给风前严禁将吹氧管插入钢水内。

13、出钢时须断电后再翻炉，非操作人员须远离钢水包5m以外。

14、严禁使用杆裂钢包，以免发生危险。

吊包底翻包、扣包时人员要站在转动方向的侧面，以防掉砖、碎钢等伤人。

包卡损坏要及时更换。

15、钢水包所盛钢水不得超过其容积的7/8，应在车间指定的通道内吊运，钢水包离地面高度禁止超过1.5m。

炼钢工艺技术炼钢工艺技术是指将生铁、铁合金和废钢等原料通过炼铁炉或电炉进行冶炼和炼钢的工艺技术。

炼钢工艺技术在钢铁行业中起着非常重要的作用，它直接关系到钢铁产品的质量和产量。

本文将介绍炼钢工艺技术的主要过程和一些常见的工艺方法。

炼钢工艺技术的主要过程包括原料处理、熔炼、冶炼和精炼等。

首先，原料需要经过处理，包括去除杂质和湿度调节等。

然后，原料放入炼铁炉或电炉进行熔炼。

熔炼过程中，需要控制炉温和加入适量的还原剂，以保持合适的熔体温度和有利的还原条件。

熔炼后，会出现一些杂质和夹杂物，需要通过冶炼来去除。

冶炼主要是利用物理或化学方法，将杂质和夹杂物从熔体中分离出来。

最后，进行精炼，精炼主要是通过连铸或真空处理等方法，将熔体中的杂质进一步去除，以提高钢的纯度和均匀度。

在炼钢工艺技术中，存在着多种不同的工艺方法。

其中，常见的有转炉法、电弧炉法和感应炉法等。

转炉法是一种常见的炼钢工艺方法，它是利用旋转的转炉进行熔炼和冶炼的。

转炉顶部有多个进气口，通过控制进气量和氧气流量，使炉内形成适宜的燃烧条件，从而使熔体达到所需的温度和化学成分。

电弧炉法是利用电弧加热炉内的熔体，从而达到熔炼和冶炼的目的。

电弧炉法具有炉温高、熔化速度快和操作灵活等优点。

感应炉法是利用感应加热的原理，将冶炼材料放入感应炉中，通过感应线圈产生的电磁场瞬间将其加热熔化。

感应炉法具有加热均匀、能效高和操作简便等优点。

炼钢工艺技术的发展是伴随着钢铁工业的发展而逐步完善的。

现代炼钢工艺技术已经实现了自动化控制和数字化管理。

通过计算机控制系统，可以实时监测和调整炉内温度、流量和压力等参数，从而提高生产效率和产品质量。

此外，炼钢工艺技术还借鉴了其他行业的先进技术，如机器学习和人工智能等，以提高生产效率和产品质量。

总之，炼钢工艺技术是钢铁行业中非常重要的一环。

只有掌握先进的工艺技术，才能够生产出高质量的钢铁产品。

随着科技的不断发展，炼钢工艺技术也在不断更新和完善。

朱荣：电弧炉炼钢绿色及智能化技术进展！收藏学习！1 引言电弧炉炼钢是世界主要炼钢方法之一，以废钢为主要原料，具有流程短、能耗低等特点。

近年来，随着废钢资源的逐步释放及节能环保的需要，电弧炉炼钢迅速发展。

我国“十三五”《钢铁工业调整升级规划（2016-2020 年）》指出：加快发展循环经济，按照绿色可循环理念，注重以废钢为原料的短流程电炉炼钢的发展。

纵观电弧炉炼钢技术的发展历程，围绕“高效、低耗、绿色化和智能化”的生产目标，电弧炉炼钢领域开发出一系列新技术、新工艺、新装备，电弧炉炼钢技术及装备水平不断提高。

近年来，电弧炉炼钢在原有高效节能冶炼技术的基础上，在绿色清洁生产、智能检测与控制等方面取得了长足进步，大大提高了电弧炉炼钢过程的绿色化和智能化水平，推动了钢铁工业技术的进步。

本文从电弧炉炼钢绿色化和智能化关键冶炼技术出发，介绍并分析了近年来电弧炉炼钢绿色及智能化技术的发展情况及本团队的最新研究成果。

2 电弧炉炼钢绿色化技术进展与转炉长流程炼钢相比，电弧炉短流程炼钢在节能环保方面具有显著技术优势。

尽管如此，随着人们对环境问题的日益关切以及国家节能环保政策的相继实施，未来电弧炉炼钢必然朝着绿色化生产方向发展。

2.1 废钢破碎分选技术废钢是钢铁循环利用的优势再生资源。

废钢的资源化利用在钢铁工业节能减排、转型升级方面扮演重要角色。

随着汽车、机电、家电等报废数量的不断增加，社会回收的废旧金属成分更加混杂，包含黑色金属、有色金属、非金属等。

废钢的高效破碎与分选是保证电弧炉炼钢原料质量的前提与关键，对电弧炉炼钢实现洁净化冶炼至关重要。

废钢铁破碎分选研究始于20 世纪60 年代，最具代表性的是美国的纽维尔公司和德国的林德曼公司、亨息尔公司和贝克公司，他们率先推行破碎钢片(Shred)入炉，在改善回收钢品质、提高经济效益方面都具有显著效果。

德国在80 年代末推出的废钢破碎机(Shredder)在某些方面已超过了美国。