电炉冶炼工艺PPT课件下载推荐.ppt

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配电操作分：

送电、停电、调换电压、调节电流及电气设备的监护。

配电分手动及自动调节，好的配电制度对缩短冶炼时间及降低电耗是非常重要的。

电炉冶炼工艺,供电时间确定,C吨钢电耗，kWh/tW钢水总重，tP电炉变压器容量，kV.A变压器利用率，非通电时间，min,电炉冶炼工艺,3.2供氧,炉门人工吹氧从1根氧管到3根氧管；

炉门吹氧机械手强化供氧及安全生产；

炉壁氧燃枪（可加二次燃烧）辅助能量;

EBT氧枪解决偏心炉的冷区及成分均匀；

炉壁氧气碳粉喷吹模块可伸入式及固定式；

炉壁及烟道的二次燃烧氧枪利用余热、能量极限利用,电炉冶炼工艺,电炉供氧示意图,电炉冶炼工艺,北京科大电炉炼钢用氧专利技术内容,电炉炉门多功能吹氧装置电炉炉壁氧燃助熔及二次燃烧氧枪电炉炉壁及EBT氧枪电炉炉顶氧枪电炉炉壁氧气及碳粉喷吹模块（集束氧枪）电炉泡沫渣技术电炉用氧诊断电炉用氧模块化控制技术,电炉冶炼工艺,在吹氧条件下，熔池中各元素氧化1kg时所产生的理论热值,电炉冶炼工艺,在电炉采用多种供氧方式以后，如何做到炉内均衡供氧是非常重要的。

目的：

1、控制吨钢耗氧；

2、提高金属收得率；

3、解决除尘冷却装置及电极等氧化。

控制方式：

1、结合热平衡及物料平衡；

2、结合原有炉次的供氧曲线；

3、根据冶炼状况，分解不同供氧方式的供氧量；

4、检测冶炼过程炉气成分的变化，调整供氧量。

电炉用氧模块化控制技术,电炉冶炼工艺,4电炉炼钢的原料,传统的电弧炉炼钢是全废钢工艺以冷废钢为主，配加10左右的生铁块；

现代电弧炉炼钢使用的其它原料还有：

除冷生铁外，直接还原铁（DRI，HBI）、热铁水、碳化铁等；

电弧炉炼钢的原料构成对其工艺、装备、指标等有决定性影响；

不同原料结构下的生产过程是不可比的。

或者说只有原料结构相当的情况下才是可比较的。

电炉冶炼工艺,废钢,电炉炼钢是一种铁资源回收再利用过程，也是一种处理污染的环保技术。

仅就电炉炼钢工序而言，废钢是基本原料，废钢原料需进行鉴别、分类管理和打包、剪切等预处理。

当前电炉炼钢使用废钢原料的最大问题是金属残留元素，主要是残留的Ni，Cr，Mo等合金元素和Cu，Sn，Bi，Sd，Pb等有害元素。

它们在电炉炼钢过程中尚无有效方法去除，残留在钢材中造成种种危害，并在废钢循环再利用过程中不断积累。

目前采用的对策主要有：

加强废钢管理；

在废钢预加工过程中挑选或分离；

冶炼过程配加其他铁源，稀释残留元素的浓度。

电炉冶炼工艺,其它金属料,冷生铁：

配碳、稀释残留元素、渣量增加直接还原铁：

粒状直接还原铁（DRI）和块状热压块（HBI）铁水：

配加10的热铁水，带入的物理热约为25kwh/t-steel，化学热约25kwh/t-steel，（而氧耗67m3/t-steel）碳化铁（Fe3C）：

技术问题，不能大量生产,电炉冶炼工艺,5电炉冶炼工艺,传统冶炼工艺（三段工艺）熔化期、氧化期、还原期现代冶炼工艺（二段工艺）熔化期、氧化期、加炉外处理；

或称熔氧脱磷期、脱碳升温期操作步骤：

补炉、装料（配料）、熔化期、氧化期、精炼（或还原期）、出钢,电炉冶炼工艺,5.1补炉,电炉补炉工作量是很大的，补炉的重点是：

渣线（渣的浸蚀）；

靠电极（最容易跑钢的地方）；

电弧的辐射；

补炉用大铲或喷枪。

电炉冶炼工艺,5.2装料（配料）,对废钢的要求

（1）不允许有有色金属。

（2）不允许有封闭器皿、易爆炸物。

（3）入炉的钢铁料块度要合适，不能太大。

装料量要求二次进料：

第1次，60；

第2次，40；

三次进料：

第1次，40；

第2、3次，30；

四次进料：

第1、2次，30；

第3、4次，20。

电炉冶炼工艺,配碳的重要性,重要性：

废钢铁氧化、氧化期去气（N、H）、去夹杂；

最低配C计算：

配C量%=0.50%（熔化期损失）+0.2-0.3%（氧化需要）+氧化终了碳含量。

装料原则：

大、中、小料配合；

重料在下、轻料在上；

大块在中、轻料在边。

电炉冶炼工艺,5.3废钢熔化阶段操作,熔化期是电炉工艺中能源消耗的大头，冶炼时间的50-80%，因此，电炉的节能降耗主要在熔化期。

废钢熔化过程：

从中心向四周、从热区向冷区、从下向上。

熔化期操作原则：

合理供电、合适吹氧、提前造渣。

吹氧方式：

自耗式：

可切割、可吹渣钢界面；

水冷式：

只能吹渣钢界面。

电炉冶炼工艺,优化的供电曲线,电炉冶炼工艺,5.4电炉氧化期操作,氧化期的任务：

继续脱P、脱C去气（N、H）、去夹杂钢液升温电炉熔氧期操作：

熔化废钢与氧化期脱碳结合，提前造渣脱磷。

电炉冶炼工艺,元素氧化方式,铁矿石氧化：

吸热、有利于脱磷、增加金属量Fe2O3+3C=2Fe+3CO吹氧气氧化：

放热、对脱磷不利、但可部分脱硫，渣中氧化铁增加。

矿石加吹氧,电炉冶炼工艺,氧化期操作,熔清、取样分析（全分析）、加石灰、吹氧化渣、流渣脱P、加石灰、测温,视钢中含碳量吹氧脱碳；

看P：

取样分析、看渣子的颜色（黑亮P高、灰黑P低）、看渣子的泡沫化；

看C：

取样分析、看火花、砂轮对比、副枪；

看温度：

蓝白亮、浅蓝、深蓝、浅红、深红；

取样全分析、测温，静沸腾等待出钢；

传统工艺：

扒除氧化渣，为还原期造渣做准备。

电炉冶炼工艺,氧化期的造渣,氧化期的造渣要根据脱磷及脱碳的要求、具有合适的炉渣成分及流动性渣中FeO含量一般控制在1020，碱度控制在2.5-3.0，总渣量在24。

电炉冶炼工艺,磷的控制,3个关键因素：

炉渣氧化性、石灰含量、温度。

Healy经验式：

lg（%P）/%P=22350/T-16.0+0.08%（CaO）+2.5lg%（TFeO）常规工艺%P0.030以下脱磷的主要工艺：

强化吹氧提高初渣氧化性提前造高碱度渣流渣造新渣喷粉技术的应用,电炉冶炼工艺,氧化期喷粉脱磷,电炉冶炼工艺,碳的控制,作用：

减少金属烧损、降低熔池温度、促进钢渣反应、促进脱磷、促进泡沫渣形成、去气去夹杂。

电炉冶炼工艺,温度控制,T出钢=t1+t过程t加热t浇铸t1液相线温度t过程过程降温t加热钢包温度补偿t浇铸浇铸降温,电炉冶炼工艺,氧化终点特别情况处理,

（1）碳高磷低，温度低，吹氧；

温度高，低功率操作；

（2）碳高磷高，先脱P后脱C（可加部分矿石）；

（3）碳低磷高，温度合适，造FeO渣；

温度高（加矿石），停电；

（4）低磷低温，性碳低，加大电功率,造泡沫渣；

碳高，吹氧，一般功率。

电炉冶炼工艺,5.5冶炼过程造泡沫渣,泡沫渣是指在不增大渣量的情况下，使炉渣呈很厚的泡沫状泡沫渣的作用采用长弧泡沫渣操作可以增加电炉输入功率，提高功率因数及热效率；

降低电炉冶炼电耗，缩短了冶炼时间；

减少了电弧热辐射对炉壁及炉盖的热损失；

泡沫渣有利于炉内化学反应，特别有利于脱P、C及去气（N、H）,电炉冶炼工艺,泡沫渣对电能输入的影响,电炉冶炼工艺,影响泡沫渣的因素,吹氧量熔池含碳量炉渣的物理性能（粘度、表面张力）炉渣的化学性能（FeO、碱度）熔池温度渣量,电炉冶炼工艺,对炉渣泡沫渣高度的影响,电炉冶炼工艺,泡沫渣新工艺,1、设备要求性能稳定及易操作的喷粉设备碳粉喷吹量、粒度及喷粉速度控制稳定干燥的喷吹气源及定期的设备检查,电炉冶炼工艺,泡沫渣技术,2、造泡沫渣的新思路-解决喷吹区域炉门区及炉后区域同时喷碳，全熔池区域泡沫化及全程泡沫渣冶炼。

3、热装铁水后的泡沫渣有丰富的碳源，喷碳任务减轻，但喷碳粉在冶炼前期及后期作用是很大的。

铁水热装的终渣FeO高达30。

电炉冶炼工艺,5.6电炉还原期,还原期是转炉炼钢没有的。

还原期的主要任务是：

1去除钢液中的氧2去除钢液中的硫3调整钢液的温度，成份到规定成分；

4合金化这四点是相互联系及同时进行的。

脱O与脱S的关系，合金化与脱O、S，脱O、S时加入的合金Mn，就是成品需要的合金。

进入还原或采用炉外精炼的条件是无渣出钢。

电炉冶炼工艺,无渣出钢,残余氧化渣的危害：

降低脱硫脱氧能力；

降低合金收得率；

降低钢包搅拌强度；

降低包衬寿命。

偏心炉底出钢彻底解决了这一问题。

传统电炉需扒渣。

电炉冶炼工艺,传统出钢虹吸出钢,电炉冶炼工艺,还原期操作,扒除氧化渣后加石灰和莹石化渣、加碳粉造白渣或电石渣还原5-10分钟推渣，取样全分析、测温补加渣料加C粉成份温度合格、加合金测温度、看脱氧、出钢。

电炉冶炼工艺,6近年主要电炉炼钢新工艺,竖式电炉双壳电炉consteel电炉铁水热装及强化供氧,电炉冶炼工艺,竖炉电弧炉,竖炉电弧炉是FuchsSystem在1992年推出的。

它有一个废钢预热系统，竖炉电弧炉可以是单竖炉或双竖炉，也可以是直流的或交流的。

它用废气（1000以上）的潜热和化学热，加上在竖炉底部的氧燃烧嘴预热装在水冷竖炉内的废钢料柱。

与普通的炉子比较，其氧燃烧嘴的热效更高。

竖炉里至少可装全炉废钢的40%，剩下的废钢在开始熔化前直接加入炉内。

电炉冶炼工艺,双壳电弧炉,双壳炉内有两个炉壳，共用一套电源。

双壳炉的技术特点是将废钢预热和节省非通电时间相结合：

当一个炉壳内在熔化炉料时，另一炉壳就加入第一篮炉料。

当第一个炉壳要出钢时电极就转向另一个炉壳，开始送电。

这样停电时间可缩短610分钟，生产率大大提高。

有些设计中，当一个炉壳在熔炼时将排出的热废气通入第二个炉壳，以预热废钢。

预热炉料的优点是缩短给电时间和节电，日本NipponSteel估计预热25分钟可节电35KWh/t。