电炉炼钢毕业设计之文献综述.doc

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1、2011届毕业设计（论文）课题任务书学院(部)：冶金工程学院专业：冶金技术指导教师苏振江学生姓名聂星星课题名称根据南京地区设计年产量250万吨的电炉炼钢车间（横向布置）内容及任务采用电能作为热源进行炼钢的炉子，统称为电路。常用炼钢电炉可分为：电弧炉、感应熔炼炉、电渣重熔炉、电子束炉、自耗电弧炉等。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炼钢。钢铁冶金的技术本质是高温化学反应，因此传统冶炼工艺的主要能源是基于C-O反应的化学能。电弧炉炼钢与此不同，它以电能为主要能源。电弧炉炼钢技术的发展，始终与电力资源和废钢资源密切相关，当然电炉炼钢也有

2、其发展的必要条件。早在19世纪初，在钢铁冶金领域内，人们就开始寻求应用电能进行冶炼的技术途径，此后一百多年间各种大规模实现电-热转换的冶炼装置相继出现。1800年，汉符.大卫先生受碳弧的启发最早提出了电弧炉的设想。然而，直到1829年威廉.西门子才真正利用直接起弧和间接起弧的原理试用电弧炉并申请了专利。1899年法国人赫奥特设计的第一台炼钢电弧炉投入生产。这一时期电弧炉技术的发展受电能及电极的制约且进程缓慢。从1910年到1980年的70年间，几乎所有的电弧炉都是交流电弧炉，从上世纪80年开始，直流电弧炉开始显示出一些优越性，例如节省电极、噪音低等。在过去的15年，相当部分

3、新电炉都采用直流供电方式，其容量从10t到300t。现代电炉一般都装备有天燃气咀，大量使用氧气，偏心炉底出钢及废钢预热系统。在过去的20年内，电弧炉炼钢发展迅速。由于氧气顶吹转炉取代平炉而成为主要的炼钢方法后，废钢资源开始变得丰富而低廉了，与钢水相比，其价格具有强大的竞争力。廉价而资源丰富的废钢以及投资低的优势使采用电弧炉炼钢的一些电炉钢厂得以迅速发展。起初，这些电炉钢厂只能生产一些对质量要求不高的长材产品，如棒材、钢筋等建筑材料，但是随着电炉炼钢技术发生了重大变化，特别是超高功率电弧炉技术，明确了提高电炉生产效率的技术方向。从上个世纪60年代至80年代中期，电炉冶炼周期从

4、3个小时缩短到60分钟，基本上满足了连铸节奏的要求。上世纪80年代末期到90年代，由于小方坯连铸单流产量的提高以及一机多流技术的发展，1989年第一条电弧炉薄板坯（厚50mm）连铸连轧生产线在美国的纽科公司投产，其迅速发展进一步促进了电炉炼钢生产效率的提高，即增大了电炉容量、增加了单位时间输入电炉的能量、缩短了电炉冶炼周期。在超高功率供电的基础上，国际上重点发展了强化供氧、废钢预热和加铁水冶炼等增加化学热和物理热的现代电炉冶炼技术。这些技术的发展，大大缩短了电炉冶炼周期，降低了电耗及电极，使电炉的生产效率和产品质量发生了翻天覆地的变化。电弧炉冶炼工艺：电弧炉炼钢的特点：温度

5、高而且容易控制；可以制造还原性气氛，有利于去硫和脱氧；冶炼设备简单，投资少。由于碱性电弧炉炼钢法具有上述的优点，能够生产出很多当前转录不可能生产的高质量合金钢，特别是高合金钢。所以近年来电炉炼钢在世界全部钢产量中所占的比重逐年上升。同时电弧炉炼钢法也有一定的缺陷：耗电量大；成品钢中H、N含量偏高；炭质电极可能使钢液增碳，给低碳钢冶炼带来困难。电弧炉冶炼工艺可分为氧化法、返回吹氧法和不氧法三种类型。而目前主要的方法为氧化法，氧化法的主要特点是冶炼过程有氧化期，能去碳、去磷、去气、去夹杂，在炉内不仅能造成氧化气氛，还能造成还原气氛，因此脱磷、脱硫的效率很高。碱性电炉炼钢工艺流程

6、概述：装料——融化期——氧化期——还原期——出钢装料：电弧炉冶炼的基本原料：废钢、返回料和增碳剂（电极粉，焦碳粉，生铁）有的也配加部分的DRI、生铁（或铁水）与合金剂增碳剂主要有电极粉、焦炭粉。电极粉含碳量在95%以上，硫低、灰分低，回收率约60%~80%，是理想的增碳剂。焦炭粉含碳量约80%，回收率为40%~60%，由于价格低廉是电路普遍采用的增碳剂。装料前的炉料计算：装料前首先应确定出钢量，然后算出各种炉料的配入量，准确估算配料量不但可以保证冶炼过程的顺利进行，而且还能减少金属料及原料材料消耗，并能合理地利用返回废钢，节约合金元素，缩短冶炼时间。装料操作：装料操作直接影

7、响到炉料熔化速度，合金元素烧损，电能消耗和炉衬寿命。对装料的要求是速度快，密实，布料合理，尽可能一次装完，或采用先多加后补加的方法装料。电炉一般采用顶装料，炉盖打开后开膛温度以1500℃左右迅速降到800℃左右，此时散失的热量将在熔化期由电弧热弥补，是电耗增加，冶炼时间延长，因此必须强调快装。要使炉料装得密实和导电性良好，装料始必须将大、中、小块料合理布料。第一，先在炉底均匀的铺上一层石灰，约为装料量的2%~3%;其次，在石灰上面铺小块料，约为小块料的50%；第三，小块料上铺上大块料和难熔料，并布置在电弧高温区，以