《电炉炼钢法》ppt课件

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1、冶金学—炼钢篇阎立懿东北大学钢铁冶金研究所2009年6月/沈阳（No10）主要内容概述炼钢基础理论炼钢用原材料转炉炼钢法电炉炼钢法8/24/20212东北大学/阎立懿上回结束了第四章的内容氧气底吹转炉炼钢法（在空气底吹转炉的基础上发展起来的）发展OBM/德国、LMS/法国、Q-BOP/美国，以及设备结构特点。底吹过程钢水及炉渣成分的变化见趋势图——底吹与顶吹特点比较：熔池搅拌充分，吹炼过程平稳，渣中氧化铁低，氧气利用率高、脱碳速度快，脱硫能力强、氮低等。炉龄低，钢中[H]含量高。8/24/20213东北大学/阎立懿氧气复吹转炉炼钢法（复吹是顶吹和底吹技术发展的必然结果）复吹法有：LBE/法钢

2、研，LD-OTB/神户，LD-OB/新日铁，STB-P/住友，K-BOP/川崎等。复吹的特点如下：熔池搅拌充分：底吹≈复吹＞顶吹渣中∑(FeO)含量：顶吹＞复吹＞底吹[C]-[O]曲线位置高低：顶吹的高，复吹的低，并接近底吹的（顶吹＞复吹＞底吹）；钢水中含氧量高低：顶吹＞复吹＞底吹。硫的分配系数：复吹＞底吹＞顶吹。磷的分配系数：复吹＞底吹≈顶吹。8/24/20214东北大学/阎立懿第五章电炉炼钢法电炉炼钢及其发展电炉设备及其电热特性电炉炼钢冶炼工艺超高功率电炉相关技术8/24/20215东北大学/阎立懿5.1.1何谓炼钢电炉电炉是采用电能作为热源进行炼钢的炉子的统称。按电能转换热能方式的差异

3、，电炉可分为：电渣重熔炉—利用炉渣的电阻热；感应熔炼炉—利用电磁感应；电子束炉—依靠电子碰撞；等离子炉—利用等离子弧；电弧炉—利用高温电弧，不含加热炉、热处理炉等。5.1电炉炼钢及其发展8/24/20216东北大学/阎立懿目前，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。电炉炼钢是以废钢为主要原料，以三相交流电作电源，利用电流通过石墨电极与金属料之间产生电弧的高温，来加热、熔化炉料。它是用来生产特殊钢和高合金钢的主要方法（现在也用来生产普通钢）。8/24/20217东北大学/阎立懿5.1.2电炉炼钢发展历史回顾一下现代炼钢简史，见下表：时间国别发明者炼钢法发展与

4、贡献1856英国HenryBessemer酸性底吹转炉解决大规模钢水的生产1865/7法国-英国Martin-Siemens酸性平炉废钢得到利用1878英国SidneyThomas碱性底吹转炉解决用高磷铁水炼钢1899法国Heroult电弧炉用电能、废钢1952奥地利LinzandDonawitzLD法氧气炼钢8/24/20218东北大学/阎立懿电炉是在电发明之后的1899年，由法国的海劳尔特（Heroult）在LaPraz发明的。它被建在阿尔卑斯山（Alps）的峡谷中，原因是在距它不远处有一个火力发电厂。电炉的出现，开发了煤的替代能源，使得废钢开始了经济回收，这最终使得钢铁成为世界上最易于

5、回收的材料，也为可持续发展做出巨大贡献。8/24/20219东北大学/阎立懿1）由炼钢方法百年兴衰看电炉发展电炉炼钢在这100多年中，其发展速度不如二十世纪60年代前的平炉，也比不上60年代后转炉发展的那样快，但随着科技的进步，世界电炉钢产量及其比例始终在稳步增长。尤其二十世纪70年代以来，电力工业的进步，科技对钢的质量和数量的要求提高，大型超高功率电炉技术的发展以及炉外精炼技术的采用，使电炉炼钢技术有了长足进步。8/24/202110东北大学/阎立懿2）由钢产量与产品结构变化看电炉发展钢产量8/24/202111东北大学/阎立懿世界粗钢总量与电炉钢比的变化情况时间1970198019902

6、000200220042005总钢产/亿吨6.07.167.78.489.0410.611.1电炉钢比/%14.222.027.533.834.535～35世界粗钢产量，2000年前的20多年一直在7.0～8.0亿吨间徘徊，电炉钢产量比例一直在稳步上升，由十几增至三十几。之后2002、2004、2005、2006、2007年以每年1亿吨的速度，由9.04亿增加到13.28亿吨（中国/4.95、日本/1.2、美国/0.97亿吨三家之和达到53%）电炉钢产量比例维持在30％以上（31％）。8/24/202112东北大学/阎立懿美国是世界上主要产钢国，其电炉钢比例也最高。原因是有丰富的废钢资源和充

7、足的廉价电力，使得电炉发展迅速，见表：日本1985～1994年9年间，电炉生产能力增加了2074万吨（＋73%），而高炉—转炉能力降低了2619万吨。电炉钢产量比例由29%提高31.6%，1996年达到33%，2007年达到3100万吨。时间19751995199920042006电炉钢比/%20.039.546.15356.98/24/202113东北大学/阎立懿德国转炉钢增2%，电炉钢增102%；法国转炉