5电弧炉炼钢车间工艺设计

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1、5电弧炉炼钢车间工艺设计电弧炉生产工艺设计的合理性直接决定着产品的高质量和良好性能，而制定生产工艺是根据具体钢种、产品要求而定的。下面从原料要求、车间冶炼的工艺特点及操作要领等方面进行说明。5.1原材料的要求原材料包括金属料和非金属料。金属料有：废钢、炼钢生铁、合金料等；非金属料有：造渣材料（石灰、火砖块等），增碳剂及脱氧粉剂、耐火材料等。5.1.1废钢废钢包括返回废钢和外来废钢。废钢外形尺寸不一，分重、中、轻三型，入炉时一定要满足入炉条件。对大块料进行切割，压实等处理；废钢表妹应清洁无锈；废钢中不能混有铅、锡、砷、锌、铜等有色金属元素；废

2、钢中不得混有密封容器，易燃易爆物及有毒物；废钢化学成分应明确，硫、磷含量不宜过高。5.1.2铁合金（1）合金材料应分类堆放，颜色相近的不宜邻近堆放；（2）合金材料不应露天堆放，以防生锈或混入杂物；（3）合金块度应符合使用要求；（4）合金料使用前应烘烤，以出去合金中的气体和水分。5.1.3造渣材料（1）石灰：其成分如下表5-1表-1石灰的成分CaOSiO2MgOFe2O3SH2O85%2%<2%3%0.15%0.3%石灰使用前应在600℃高温下烘烤2小时以上，石灰块度一般为30-60mm。（2）粘土砖块（火砖块）：其成分如下表5-2表5-5火

3、砖块的成分SiO2Al2O3Fe2O358-60%26-35%1.3-2.2%粘土砖可以改善炉渣透气性，利于形成氧化泡沫渣。5.1.4氧化剂主要是吹入的氧气，有供氧系统提供，使用含氧量98%以上的高纯度氧；水分3g/m³；有一定的氧气压力，一般熔化期吹氧助熔时，应为0.3-0.6MPa，溶氧期吹氧脱碳时应为0.6-1.2MPa。5.1.5脱氧剂（1）硅铁粉：用含硅75%的硅铁磨制而成，使用粒度不大于1mm，使用前须在100-200℃下干燥4小时以上。（2）铝块：其使用粒度一般小于2mm，水分小于0.15%，并于室温密封保存。5.1.6增碳剂

4、主要用的增碳剂有生铁和碎电极块。焦炭粉和电极粉的含碳量均在80%以上，有良好的增碳作用，且效果稳定，其粒度均在0.5-1mm。5.2电弧炉炼钢车间的工艺特点及要求5.2.1冶炼前的准备工作（1）配料：配料时电炉炼钢工艺中的重要组成部分，由于冶炼钢种的不同以及冶炼方法的差异，因而有不同的配料方式。配料时应注意的事项：1）必须进行正确的配料计算和准确的称量炉料装入量；2）炉料大小要按比例搭配，以达到快装快化的目的；3）各类炉料应根据钢的质量要求和冶炼方法搭配使用；（2）烘炉：新炉体通常要烘炉，是炉体烧结和去除水分。烘烤期间不要堵塞出钢口时出钢箱

5、也能得以烘烤，并在出钢箱内用木材等物烘烤。（3）补炉：补炉材料采用和炉体本身相同的材料，碱性电弧炉的补炉材料一般用镁砂，白云石并掺有部分沥青。补炉的原则：1）快补：出钢立即补炉，有利于补炉材料粘结；2）热补：利用出钢后炉内余热迅速使补炉材料烧结好；3）薄补：利于烧结，投入的补炉材料不能太多，厚度在20-30mm。5.2.2电弧炉冶炼工艺（1）装料：装料方式对炉料的熔化速度，合金元素烧损率以及炉衬寿命有很大影响。装料应做到快速、密实、布料合理。合理的布料应该是：先在炉底铺一层石灰，约为料重量的1.5-2.5%，再在石灰上加已定量的氧化铁皮或之

6、后加入部分小块废钢，在小块废钢的电弧作用区加入大块废钢和难溶炉料，其周围及上面装入中型废钢；最后将小块废钢装入最上层填充空隙。配料时大小料配比如下：小型料占20%，中型料占40%，大型料占40%。（2）由于采用超高功率供电，电弧炉只作为一台高效的熔化装置，现代电弧炉炼钢过程在熔化期就有吹氧助熔，又由于偏心底出钢是留钢留渣操作，实际上熔化和氧化并无明显的界限，故称之为熔氧期。熔氧期的主要任务是：在保证炉体寿命的前提下，用最少的电耗快速地将炉料熔化及升温，迅速形成熔池，并完成脱磷、脱碳、去气、去除非金属夹杂的工艺任务。炉料的熔化过程分为四个阶段

7、：1）起弧阶段：电炉刚送电一般选用中级电压，功率为额定功率的三分之二左右，起弧阶段约为5-10min。也可以一开始就采用最大功率送电，以加速炉料熔化。2）穿井阶段：起弧后，电极下四周的炉料迅速熔化，电极随着炉料的熔化而不断下降，在炉料中打出三个洞称为“穿井”。此时，电弧全部被炉料包围，热量全部被炉料吸收，故使用最大功率供电，一般穿井时间为9分钟，约占熔化时间的1/43）电极上升阶段：穿井到底后，炉底形成熔池，钢液面形成了一层熔渣，四周炉料受电弧辐射热而继续熔化，钢液面逐渐升高，电极逐渐上升；此阶段仍用最大功率供电。4）熔末阶段：炉料被熔化四

8、分之三后，电弧完全暴露，而远离电弧的低温区部分炉料尚未熔化，若长时间采用最大功率用电，电弧会强烈损坏炉衬和炉盖，所以要造好泡沫渣，以屏蔽电弧，同时合理用氧，并不断将剩余炉料推入熔