第9章-電弧爐煉鋼

電弧爐煉鋼基礎(chǔ)1第一節(jié)概述1、煉鋼的重要性、目的、要求1）熔化鋼液，達(dá)到溫度2）控制成分，碳、硅、錳3）降低硫、磷，達(dá)到要求4）純凈鋼液，清除雜質(zhì)、氣體2、電弧爐煉鋼的特點(diǎn)、應(yīng)用特點(diǎn)：1）成分控制容易：不用燃料，爐氣容易控制。2）熱效率高3）易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制4）成本高應(yīng)用：大多數(shù)應(yīng)用。2第二節(jié)三相電弧爐的構(gòu)造和工作原理3一、構(gòu)造：爐體爐蓋裝料機(jī)構(gòu)電極升降機(jī)構(gòu)傾爐機(jī)構(gòu)爐蓋旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)電氣裝置水冷裝置41、爐體52、爐蓋：63、裝料機(jī)構(gòu)74、電極升降機(jī)構(gòu)85、傾爐機(jī)構(gòu)：機(jī)械驅(qū)動(dòng)、液壓驅(qū)動(dòng)97、水冷裝置：電極夾持器、爐蓋圈、爐門(mén)框、爐門(mén)。6、電氣裝置10第三節(jié)堿性電弧爐氧化法煉鋼氧化法、不氧化法11一、煉鋼工藝要點(diǎn)

工藝過(guò)程：

補(bǔ)爐、裝料、熔化期、氧化期、還原期、出鋼。1、補(bǔ)爐：鹵水+鎂砂

要點(diǎn)：爐溫高、操作快、補(bǔ)層薄122、裝料：

1）正確選擇大中小塊料比例

2）裝料順序：石灰、小料、大塊料、小料、四周中小料、小料

133）布料要求：（1）底緊上松（2）中心高四周低（3）

WMo等放在高溫區(qū)，

但不能放在電弧作用區(qū)以免燒損4）超裝：143、熔化期1）

熔化期過(guò)程一階段：起弧階段二階段：穿井階段三階段：電極回升階段四階段：熔化低溫區(qū)階段152）熔化期任務(wù)：（1）熔化鋼液（2）脫部分磷（3）防止吸氣、金屬揮發(fā)（4）達(dá)到所需溫度3）提高熔化速度的措施（1）吹氧助燃（2）用燃料輔助加熱（3）爐外預(yù)熱廢鋼164、氧化期

1）任務(wù)

（1）脫磷、脫碳Fe2P+FeO+CaO—(CaO)4P2O5+Fe（2

）除氣：氮?dú)洌?）去除鋼液中夾雜物2）氧化方法（1）礦石氧化法平穩(wěn)、易控制，過(guò)程長(zhǎng)、耗電多。（2）氧氣氧化法過(guò)程短、耗電少，不易控制。（3）礦石氧氣結(jié)合氧化法3）操作原則1先磷后碳2溫度：先低后高3造渣：先多后少4供料，先礦石后吹氧175、還原期

1）主要任務(wù)（1）脫氧硫（2）

最終調(diào)整成分滿(mǎn)足要求（3

）調(diào)整鋼液溫度正常澆注2）造渣

白渣：石灰、氟石、碳粉

電石渣：石灰、氟石、碳粉（高溫下，石灰、碳合成電石）M+FeO—MO+Fe（脫氧）CaO+FeS—CaS+FeO（脫硫）6、出鋼18二、煉鋼過(guò)程的物理化學(xué)分析Si+O2—SiO2Si+FeO—Fe+SiO2Mn+O2—MnO2Mn+FeO—Fe+MnO2熔化結(jié)束后，大部分硅錳氧化掉了。熔化中期，爐溫低，有利硅錳氧化2、脫磷Fe2P+FeO+CaO1、硅錳的氧化—(CaO)4P2O5+Fe

條件：高堿度、強(qiáng)氧化性、粘度小的爐渣192）爐渣的粘度脫磷在爐渣-鋼液的界面進(jìn)行，粘度大，不利擴(kuò)散的進(jìn)行，不利脫磷。3）渣量渣量大有利脫磷，但消耗大量的能源1）爐渣的堿度和氧化性204）溫度脫磷是放熱反應(yīng)，溫度低，有利脫磷進(jìn)行，溫度高，會(huì)出現(xiàn)“返磷現(xiàn)象”，所以，氧化終期及時(shí)除渣。213、脫碳脫碳是手段、不是目的作用生成CO造成沸騰，均勻鋼液的溫度成分。去除氣體和夾雜物。高溫有利脫碳224、脫氧M+FeO—MO+FeM：Si、Mn、Al各種元素的脫氧能力（1）沉淀脫氧：加入脫氧劑，快，但脫氧產(chǎn)物留在鋼液中（2）擴(kuò)散脫氧：在還原性爐渣中的脫氧鋼液質(zhì)量好，但，慢實(shí)際：兩者結(jié)合，最后，鋁沉淀脫氧23擴(kuò)散脫氧原理：LFeO=（FeO）渣/[FeO]液氧的分配系數(shù)

與溫度有關(guān)實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散脫氧的條件：1）還原性爐氣（造還原性渣）2）高的爐溫高溫時(shí)，碳氧親和力大3）爐渣粘度，粘度小好245、脫硫擴(kuò)散脫硫，與擴(kuò)散脫氧相似分配系數(shù)：LFeS=（FeS）渣/[FeS]液條件：1）高的爐溫2）爐渣的還原性大，

堿度影響3）足夠的量25三、合金鋼的冶煉要點(diǎn)1、合金元素的適宜加入時(shí)間

不氧化元素隨爐加入鎳等微氧化元素熔化后期銅等氧化元素還原期加入2、合金元素的收得率3、鐵合金的處理大小30-80mm、烘烤4、加入合金的操作要點(diǎn)密度大、熔點(diǎn)高應(yīng)不停攪拌，以免沉淀密度小先扒渣后加入，并壓入鋼液26合金元素的加入時(shí)間和收得率27第四節(jié)酸性電弧爐氧化法煉鋼工藝1、酸性電弧爐煉鋼的優(yōu)缺點(diǎn)1）爐襯的壽命長(zhǎng)SiO2熱穩(wěn)定性好，MgO穩(wěn)定性差2）冶煉的時(shí)間較短不脫磷、硫3）鋼液中的氣體夾雜物少酸性渣流動(dòng)性差，嚴(yán)密蓋住鋼液，侵入氣體少。FeO少，弱堿性，脫氧劑加入少，雜質(zhì)少。4）熱效率高造渣少，節(jié)能5）不能脫硫、磷，爐料要求高6）不能冶煉高錳鋼。282、酸性電弧爐氧化法煉鋼的工藝要點(diǎn)

1）配料限制硫磷含量2）補(bǔ)爐硅砂+水玻璃3）熔化期造渣材料少4）氧化期氧化脫碳，造成沸騰，除氣、夾雜物5）還原期脫氧，調(diào)整成分6）出鋼29第五節(jié)直流電弧爐煉鋼一、直流電弧爐煉鋼的工作原理大整流器

國(guó)外已達(dá)75噸、國(guó)內(nèi)15噸兩根