第6章 电炉炼钢.docx

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第6章电炉炼钢

《钢铁冶金学》讲义

炼钢部分－电炉炼钢及连铸

刘增勋

冶金工程系

第六章电炉炼钢

第一节电炉炼钢法概述

一．电炉分类：

1．按设备结构：

①感应炉、②电渣炉、③等离子电弧炉、④电弧炉等。

其中，前三种一般用于高级钢种，生产能力小（P246内容）。

电炉主要是指电弧炉。

2．按炉衬性质：

酸性电炉和碱性电炉。

为了脱S、P，电炉采用碱性炉衬。

3．按供电性质：

直流电炉和交流电炉。

4．按输入功率：

普通电炉和超高功率电炉。

★一般电炉炼钢主要是指“碱性电弧炉炼钢”，是目前国内外生产特殊钢的主要方法

二．原理：

主要是利用电极与炉料间放电产生电弧，加热废钢使其熔化进行炼钢。

三．优点：

（1）热效率比较高：

炉气带走热量少，一般可达65%。

（2）温度高：

电弧区温度达3000℃以上，满足冶炼不同钢种的要求。

（3）可以控制炉内气氛：

在冶炼的不同阶段，实现氧化或还原气氛。

（4）夹杂物含量低：

炉内脱氧，有充分的时间去除非金属夹杂物。

（5）合金元素收得率高：

还原气氛下合金化，尤其是贵重合金。

（6）钢成分和温度容易控制：

炉内合金化和电加热。

（7）设备比较简单，占地少，投资省，建厂快。

（8）节省能源：

能耗800kw·h降至约400kw·h，是高炉长流程的1/3左右。

四．缺点：

（1）电力供应：

我国缺乏电力，造成电炉成本高；而美国电力充足。

（2）废钢来源：

我国废钢少，工业国家废钢多。

（3）气体含量高：

电弧使空气和水蒸气电离生成H、N，进入钢水。

（4）钢中残余元素多：

Cu、Ni、Cr等元素的富积，影响钢的质量。

（5）温度均匀性差：

电弧是“点”热源，炉内温度分布不均匀，尤其是熔池平静时，各种钢水温度相差较大。

五．冶炼方法：

P237内容

目前电弧炉冶炼方法归纳起来有三种：

氧化法、不氧化法、返回吹氧法、返回吹氧法和部分吹氧法。

1．氧化法也是重点讲述的内容。

氧化法冶炼包括熔化、氧化、还原三个阶段组成。

通过脱碳去除钢中的气体，可以脱S、P，调整钢的化学成份和温度，脱除非金属夹杂物等。

氧化法冶炼对原材料条件的要求不十分苛刻，适应性强，料源很广。

在电弧炉炼钢中应用最广泛，目前至少有90%以上的钢种是采用氧化法冶炼的。

大多数的碳素结构钢、合金钢和某些内在质量要求高的钢种，如滚珠轴水钢、弹簧钢、不锈钢等应用此法冶炼。

缺点：

操作步骤较多，冶炼时间较长。

劳动强度较大势必影响到电弧炉生产来。

电耗、炉体寿命等一系列技术经济指标的提高。

2．不氧化法

在原料条件非常好时，熔化后P和碳符合要求，可以不采用氧化法冶炼。

熔清后扒渣直接进入还原期。

这种方法时间短、消耗少，是一种经济的冶炼方法。

但对原料条件要求很高，实际生产中一般无法达到，使用率很低。

3．返回法也称为“装入法”

在合金钢连续不断的生产过程中，积下了大量的合金钢切头、切尾、废品和注余钢水，切屑和和汤道钢等。

为了充分利用这些返回钢中的合金元素、降低钢的成本和提高生产率，炉料熔清后经过还原，调整成分和温度后可以出钢。

在电弧炉冶炼过程中绝对的不氧化是没有的，其所谓的不氧化是指与氧化法相对而言的。

由于它没有氧化期，由于冶炼过程中不能除气和去磷，同时钢的化学成分基本上取决与配料和成分，所以要求炉料尽可能的干燥，配料、化学成分和重量力求准确。

在冶炼低合金钢、不锈钢和高速钢等钢种是均可采用。

4．返回吹氧法

返回吹氧法是冶炼低碳高铬不锈钢的一种特有方法，冶炼的理论依据是在高温条件下C和O的亲和力比某些合金元素和氧的亲和力大。

返回吹氧法冶炼的基本过程是：

采用本钢种的返回料作为炉料，当炉料全部溶解并升高到一定温度时，即可吹氧脱碳，利用高温达到脱碳保铬的目的。

吹氧完毕进行预脱氧，加入部分的铁合金元素，炉渣进行初步还原，然后再扒除炉渣，重新加入渣料作脱氧还原，最后调整钢的化学成分和温度后出钢。

5． 部分氧化法

根据原料情况和钢种要求，在氧化期内只脱除少量的碳（0.10%~0.20％），进行有限去除气体和P，即只进行部分氧化任务。

★总之，氧化法冶炼是最基本的冶炼方法，其它方法是在其基础上发展而来的。

它可以使用各种废钢来冶炼高质量钢种，也是最常用的冶炼方法。

课程内容主要是氧化法冶炼。

六．氧化法冶炼的操作过程

主要包括：

补炉、装料、熔化期、氧化期、还原期和出钢六个阶段。

第二节配料

一．配料：

在冶炼前准备废钢的加入量、种类和成分等进行计算和准备。

二．加入量：

在早期的模注工艺中，应考虑浇注的钢锭总重量、浇余和汤道等；在连铸工艺中，不必考虑这些事项，直接按电炉冶炼工艺的要求确定废钢的加入量，一般由电炉的公称容量来确定，但多数电炉都有一定程度的超装。

三．有害元素含量

针对不同的钢种，废钢中元素的作用也不相同。

对一般碳素钢和低合金钢来说，常见的有害元素包括：

P、S、Cu和Ni等。

1．P：

电炉有一定的脱磷能力，但脱磷量过高时会延长冶炼时间、增加电耗和石灰及矿石用量。

一般控制炉料中的P<0.08%。

2．S：

电炉可以形成还原气氛，具有较强的脱S能力，一般对炉料的S含量不作要求。

3．Cu和Ni：

由于Cu和Ni在钢中不氧化，配料时应保证炉料中含量低于所炼品种要求，或配加其它废钢进行“稀释”。

四．配碳

1．目的：

为了脱气和改善熔池动力学条件，炉料中的碳含量必须高于钢种的含碳要求。

2．配碳量：

是指入炉时炉料中含碳量。

配碳量应满足熔化期损失和氧化期脱碳量的要求，炉料中的配碳量一般约为：

式中：

－熔化期的氧化损失，一般为0.05~0.10%C；采用吹氧助熔是0.10~0.40%。

－氧化期的脱碳量，一般要求0.3~0.5%C，根据钢种冶炼要求而定。

－还原期增碳量，根据合金料和造渣工艺而定。

－钢种的碳含量的中限值。

第三节补炉

一．炉衬：

采用碱性炉衬。

各部位材料如P213图6-1所示。

1．炉底：

底部粘土砖＋镁砖＋镁砂打结料。

2．炉壁：

镁砂打结层。

现在大多使用镁碳砖，效果较好。

3．炉顶：

高铝砖。

以前采用硅砖，而后用高铝砖代替，现在多使用高铝浇注料。

二．炉衬侵害的原因：

侵蚀严重的部位如P213图6-1所示。

1．炉渣侵蚀：

高温炉渣碱度低对镁砂侵蚀严重。

2．高温熔蚀：

电弧区高温达到3000℃以上，在缺乏覆盖时（还原期和熔化前期）炉顶和靠近电极的炉壁部位的炉衬温度过高，造成熔蚀。

3．炉料撞击：

在装料时，炉料对炉衬的冲击。

三．补炉：

为了提高电炉的炉衬寿命，每次出钢后必须补炉。

1．补炉材料：

各种镁砂和镁质喷补料等。

2．补炉工艺：

干补、湿补和喷补。

（1）干补：

采用沥青和焦油为结合剂，镁砂为补炉料，人工补炉。

有的厂用冶金镁砂。

（2）湿补：

用水玻璃（

）或卤水（

）作结合剂，用水与镁砂混合，人工补炉。

（3）喷补：

采用镁质喷补料（专门厂家提供），利用喷补机喷补。

★目前，大中型电炉大多采用喷补法，在局部侵蚀较大时可以采用适当的干补或湿补。

四．寿命：

经过炉衬材料改进和喷补技术应用，炉衬寿命有所提高。

一般来说，电炉的炉壁寿命最低。

北满特钢45吨电炉，炉底寿命600炉；92~95年炉壁寿命120炉。

经过喷补等综合措施，1997年炉壁达到270炉。

五．补炉原则：

1．快补：

减少热损失。

要求补炉时间3~5分钟。

2．热补：

达到稳固烧结。

3．薄补：

30mm左右，太厚不容易烧结。

第四节装料

一．炉料组成P214内容

1．炉料分类：

按重量炉料（即废钢）分为－大料、中料、小料和轻薄料。

轻薄料：

堆密度小，小于2Kg，如铁皮和钢屑；小料：

2~10Kg；

中料：

多为轧钢的切头切尾，10~40Kg；大料：

大于40Kg，废钢锭，中包大块等。

2．炉料配比：

按电炉的吨位进行合理配比，堆密度在3~4.5

为最佳。

各种吨位的电炉的炉料配比如P214表6-1所示。

二．装料方法即把炉料加入电炉的方法。

1．炉顶装料：

电炉开出或移动炉顶，用天车吊起料篮从炉顶装料。

2．斜槽装料：

废钢装入料槽，用天车从炉门装料。

3．手装料：

人工从炉门装料。

在小电炉常见。

★炉顶装料是目前应用最多的方法，可以一次加完全部炉料，也是最快的装料方法，一般需要3~5分钟。

三．装料顺序：

1．炉底加石灰：

在炉底首先装入石灰，为料重的1~2%（即相对于吨钢10~20Kg）。

目的：

（1）减少废钢对炉底的冲击；

（2）在废钢熔化过程中，尽早成渣脱磷；

（3）早成渣可以减少熔池吸气和热损失。

2．废钢布置：

如左图所示。

（1）小料和轻薄料的50%放在最下部；

（2）大料全部放在小料上，位于中部的电极正下方；

（3）中料放在大料之上；

（4）剩余小料放在炉壁四周、炉料最上部以及大料之间填充缝隙。

3．合金位置：

如果合金在装料时加入，则：

（1）高熔点合金加在高温区，但应离开电极正下方；

（2）低熔点合金应离开高温区，放在炉壁附近，以免蒸发。

（3）增碳剂应破碎成小块，以免还原期熔化增碳。

★装料应做到：

下致密、上疏松；中间高、四周低；炉口无大料。

第五节熔化期

在装料完毕后，开始通电进入熔化期。

一．定义：

在电炉炼钢过程中，从通电开始到炉料全部熔清期间称为“熔化期”。

二．任务（或目的）

（1）使炉料完全熔化成液态；

（2）造渣以防止熔池吸气和脱除部分S、P等。

三．炉料熔化过程：

大体可以分为四个阶段，如左图所示。

1．起弧阶段：

电极通电与炉料接触起弧，电弧温度很高（4000~6000℃），电极下废钢熔化。

（1）

噪音：

由于电弧不稳定经常断弧和炉料震动。

（2）中级电压和功率：

防止电压过高使电弧长损害炉顶，功率为额定功率的

。

（3）时间：

起弧阶段时间较短，大约5~10分钟。

★在起弧后，电极开始始终与炉料（或熔池）保持一定距离，利用炉料和电极之间形成的电弧加热（而不是电极和炉料直接接触，利用电阻加热）。

电极位置的调节和控制由电炉的自动控制设备来完成。

2．穿井阶段：

起弧后，电极四周开始熔化，熔化后的钢水流向熔池。

为了保证电弧稳定，在自动调节器作用下，电极始终与炉料保持一定距离，因此电极随炉料的熔化而逐渐下降，在炉料中形成三个电极洞。

因此，而称为“穿井”。

（1）电流不稳定：

经常出现蹋料，电极与炉料的接触状态改变。

（2）红色烟尘：

电极下的高温导致Fe蒸发（沸点2857℃），Fe蒸气氧化形成Fe2O3。

（3）最大功率和高电压供电：

电弧被炉料包围，热效率高并且不危害炉衬。

（4）时间：

一般约为20分钟，占熔化期的25%左右。

3．电极上升阶段：

随着电极四周炉料的熔化，熔池液面逐渐上升，电极开始逐渐上升，以防止短路。

（1）噪音变得沉闷：

炉渣形成，电弧在液面上稳定。

（2）烟尘变弱：

炉渣覆盖使烟尘减少，颜色变浅。

（3）最大功率和高电压供电：

弧光仍然被炉料遮掩。

（4）时间：

约占熔化时间的50%。

4．熔化末阶段：

炉料熔化75％，电极附近炉料熔化完毕，只剩下炉壁附近的炉料未熔化。

采用吹氧或扒动炉料完成熔化。

（1）应减小功率和电压：

炉料已不能掩盖弧光，长电弧会损害炉壁和炉顶。

（2）吹氧和扒动炉料：

电弧作用减弱，吹氧和扒动炉料加快熔化。

★熔清：

炉料完全熔化后称为“熔清”。

四．熔化操作：

主要包括合理供电、适时吹氧和尽快造渣。

P215内容

1．合理供电：

在炉料熔化过程中已经讲述。

★电炉的供电特点是“低电压、高电流”，以充分放热。

具体范围如下：

（1）电压：

100~400V；

（2）电流：

2000~20000A。

2．适时吹氧：

（1）熔化期吹氧的目的：

利用Fe的氧化反应，加快废钢的熔化，降低电耗（约100度）。

（2）方式：

①切割大料，减少块度（主要用于前期）；

②熔池吹氧，提高温度（熔池形成以后）。

（3）时间：

炉料温度在800~1000℃时开始吹氧，炉料熔化40~60%时开始用氧。

①太早：

炉料温度低，不容易与氧化反应，浪费氧气，作用不大。

②太晚：

吹氧助熔的作用不能充分发挥。

（4）吹氧管：

自耗型（与氧枪不同），内径10~20mm钢管，外涂耐火材料，氧压0.4~0.6MPa。

3．尽快造渣：

（1）作用：

①稳定电弧；②减少热损失（覆盖液面）；③防止吸气；

④脱S、P；⑤吸收夹杂；⑥减少元素蒸发。

P216内容

（2）控制：

①控制合适的炉渣成分：

目的在于脱磷和减少炉衬侵蚀；炉渣成分见P216。

②渣量：

根据炉料P含量，一般为4~5%，脱磷率达到50~70%。

③石灰加入量：

装炉时炉底加入1~1.5%，过程中补加1%左右。

④铁矿石和吹氧：

促使脱磷，目前已经强调熔化期的造渣脱磷功能。

⑤扒渣：

熔清后，根据成分分析〔P〕进行扒渣。

〔P〕含量高应多扒渣。

4．取样测温：

熔清后取样化验。

（1）分析成分：

主要是C、Mn、P；其次是Cu和Ni（应在配料时控制含量）。

用途：

①确定扒渣量；②为氧化期提高依据；③分析残余元素，决定冶炼钢种（模注）。

（2）测温：

①为氧化期提供升温量提供依据；②一般要求温度>1450℃时，在氧化期才能加入铁矿石氧化。

否则，渣中FeO聚积太多，容易形成低温喷溅。

五．缩短熔化期的措施

1．意义：

（1）生产率：

熔化期约占冶炼时间的50%。

（2）电耗：

电耗为总电耗的

，影响成本。

（3）吸气量：

熔化期越长，吸气时间越长。

2．措施：

P215内容

（1）提高变压器功率：

电能占熔化需要热量的90%，即熔化速度主要决定于供电量。

（2）缩短短网长度，减少损耗：

短网是指从变压器输出端到石墨电极的部分电路。

（3）增大电极直径，使用大电流。

（4）吹氧助熔：

已经讲过。

（5）炉料预热或喷入燃料，加快废钢熔化：

①废气预热炉料；②喷煤或喷油。

（6）提高设备性能，减少跳闸次数；

（7）减少热量损失：

密封、及时关炉门、快速补炉和装炉。

第六节氧化期

碱性电弧炉大多采用氧化法冶炼，所以都有氧化期。

近年来，随冶炼工艺不断改进，以前属于氧化期的任务已经在熔化期内完成了一部分，形成“熔氧结合”。

因此两个时期并无严格分界，也有人把两个合并称为“熔氧期”。

氧化期：

一般是指从炉料全部熔化开始，到扒出所有氧化渣结束的冶炼过程。

一．任务

1．脱除钢液中的P到规定的限度：

氧化期的氧化气氛能够脱磷。

（1）必须脱磷：

还原期内不能脱磷，因此脱磷必须在氧化期内达到要求的程度。

（2）脱磷程度：

①尽管进行了扒渣，但炉壁、渣线或炉顶仍有残渣，在还原期内会还原产生回磷；②还原期内合金化时，合金料也会带入P。

★氧化期末熔池内〔％P〕应低于钢种要求。

具体数据如P218表6-7所示。

2．去除钢液中的气体（H和N）：

（1）氧化期是电炉工艺中唯一的脱气环节。

（2）还原期内会产生吸气，导致〔H〕和〔N〕增加。

（3）脱气程度：

氧化期末气体含量应低于钢种要求，防止还原期吸气后超标。

熔清后，钢液中

、

。

在氧化期结束时，一般要求，

、

。

3．去除钢液中的氧化物夹杂。

夹杂物主要来源于三个方面：

①元素氧化产物；②炉衬侵蚀物；③炉料中的杂质。

4．升高钢液温度：

（1）浇注要求出钢时应达到一定要求：

①熔化后温度较低；②还原期造渣需要。

（2）氧气期的升温条件好（与还原期相比）：

①熔池沸腾动力学条件好，温度均匀；

②泡沫渣埋弧，热效率高；③升温不会导致吸气。

（3）升温要求：

氧化期末温度≈出钢温度＋10~20℃，即还原期不宜升温，应该维持温度。

5．氧化调整钢液中的含碳量：

（1）脱碳沸腾搅拌熔池：

完成上述任务的主要手段，★也是配碳的主要目的。

（2）降低〔％C〕到一定水平：

还原期内存在合金增碳、造还原渣增碳和电极增碳，因此氧化期末应保证C加上还原期增碳达到钢种的碳含量中限，即必须脱除到一定水平。

二．脱碳与各项任务的关系

1．与脱磷的关系：

脱碳沸腾搅拌熔池，增加了钢渣界面，使脱磷速度提高。

P220图6-3

2．与脱气的关系：

①脱碳生成的CO气泡是H和N的真空室；②如果吹氧脱碳，由于气泡内是氧化气氛，因此使H形成H2O，对脱H更有利。

3．与去除夹杂的关系：

①搅拌促使夹杂聚积；②CO气泡黏附促使上浮；

③搅拌增加了钢渣界面，使夹杂物容易被炉渣吸收。

4．与升温的关系：

脱碳沸腾使氧化期升温更加容易。

①熔池沸腾，传热动力学条件改善，温度均匀；②CO使炉渣泡沫化，形成埋弧冶炼，提高了热效率；③泡沫渣使炉衬受热减少，有利于提高供电功率。

★一般不强调脱碳本身的热效应对升温的影响，因为C－O反应的热效应作用很小，甚至矿石脱氧是吸热反应。

三．钢液氧化

1．矿石氧化：

P221内容

（1）意义：

在炉内加入铁矿石，使炉渣内具有足够的FeO，来氧化钢液中的元素。

（2）特点：

1脱碳速度慢，在低碳区脱碳能力低：

炉渣扩散的供氧速度低，脱碳速度约为

；大部分FeO溶解在钢液和炉渣中，C低时C的扩散限制了脱氧能力，临界值为0.1~0.2%C。

2吸热反应，温度上升慢，耗电量大：

Fe2O3的溶解和矿石升温是吸热反应，而脱碳热效应不足以抵消吸热，因此矿石脱碳总体上吸热反应。

脱0.01%C降低3℃。

3脱磷能力强：

FeO在炉渣中容易聚积，温度上升慢（脱碳吸热），有利于脱磷。

4带入气体和其它杂质：

矿石内的脉石和结晶水等。

2．吹氧氧化：

P222内容

（1）意义：

用吹氧管直接向熔池吹入氧气，氧化钢液中的C和其它元素。

（2）特点：

1脱碳速度快，脱碳能力强：

氧气向熔池内溶解速度快，并且放热反应使反应加快，脱碳速度约为

。

氧气的溶解比例大、氧气搅拌等原因，导致脱碳能力高。

★由此可以看出：

电炉脱碳能力差，只能采用全废钢或少量铁水冶炼。

2放热反应，升温速度快：

O2的溶解、氧化Fe元素、氧化C元素均为放热反应。

3脱磷能力差：

升温快、FeO少，甚至高温导致后期回磷。

4吹损大：

大量Fe氧化。

5吹氧手段：

自耗型吹氧管，外涂耐火材料，与熔化期的吹氧管相同。

四．氧化期操作P223内容

电炉氧化期的操作有三种：

矿石氧化法、吹氧氧化法和综合氧化法。

1．矿石氧化：

（1）取样化验：

根据C、P含量，决定矿石加入量。

残余成分应在配料时控制，否则会影响连铸。

这与模注根据其情况改钢号冶炼情况不同。

（2）测温：

决定供电时间和矿石的加入时间。

加入矿石时，必须保证熔池温度>1480℃。

否则，脱碳反应因温度低而不容易进行，导致炉渣内FeO积聚，温度升高后产生剧烈沸腾造成喷溅。

（3）造渣脱磷：

随矿石一起，在炉内加入石灰和萤石。

要求：

1成分：

保证炉渣碱度2.0~3.0左右，FeO约15%；

2渣量：

前期渣量为钢液的3~4%，后期渣量减少到2~3%；（流渣）

3性能：

保持良好的流动性和气泡性。

（4）加矿石氧化：

在温度合适后，开始加入矿石。

1矿石总量：

可根据经验值控制，一般脱碳0.01%C需要吨钢1Kg矿石。

2分批加入：

人工从炉门分批加入，应视沸腾情况少量慢加，保持持续沸腾，避免沸腾过于集中。

一般分三批加入矿石。

具体工艺见P223~P224内容。

★在氧化过程中可以取样分析，以调节造渣和矿石加入量。

3自动流渣：

P223在加入第一批矿石后，CO气泡增加导致熔池上涨，炉渣从炉门自动流入渣罐。

在操作上应促使自动流渣，因为排出前期的富P渣以防止温度升高后回磷。

（5）纯沸腾：

加完最后一批矿石后，熔池继续保持自然沸腾，利用碳氧反应以减少熔化内氧含量。

时间一般为10min左右。

★锰沸腾预脱氧：

在碳含量较低时（<0.2%）过剩氧高，纯沸腾降低的氧含量仍不足，需要加入FeMn合金，减少进入还原期的氧含量。

①锰铁提供了C－O反应界面，措施脱碳反应；②在钢渣界面上，Mn有一定的脱氧反应，形成预脱氧。

一般用于冶炼高质量的钢种。

（6）扒除全部氧化渣：

在进入还原期前，必须扒除炉内全部氧化渣。

目的：

①防止还原期回磷；②减少合金消耗。

扒渣条件：

只有在确定完成了氧化期的任务，才能进行完全扒渣。

扒渣前化验熔池成分，符合下列要求后再扒渣。

①C：

，根据还原期增C多少。

②P：

，根据钢种要求和回P量。

③T：

，℃

（7）增碳：

若氧化末期的〔％C〕很低（即

）时，在扒除所有氧化渣后，进行增碳。

1必须扒渣后增碳：

否则直接进入还原期，回磷严重；

2增碳剂：

碳粉、电极粉、生铁等。

3增碳量：

决定于成分情况和还原期增碳情况。

2．吹氧氧化：

在原料P含量较低，可以利用吹氧氧化工艺，其优点：

①脱碳速度快，节省时间；②脱碳能力强，有利于生成低碳钢；③过剩氧含量低；

④反应放热升温快；⑤节省能源等。

★由于原料中P含量的限制，吹氧单独应用吹氧氧化工艺较少。

3．综合氧化：

两种氧化方法各据优点，也都有缺点。

综合利用两者的优点，形成了综合脱氧方法。

（1）前期采用矿石氧化：

主要是利用其低温脱磷。

操作与矿石法相同，视P含量扒渣。

（2）中期吹氧氧化：

在熔池中的〔％P〕降低到0.020%时，开始吹氧氧化；应控制吹氧脱碳量>0.10%，总体脱碳量>0.20~0.30%（一般在0.30~0.50%）。

（3）纯沸腾或Mn沸腾：

停止吹氧后，计算纯沸腾时间。

工艺与矿石氧化相同。

（4）扒渣和增碳：

与矿石方法相同。

第七节还原期

氧化期内向熔池供氧，使熔池造成沸腾，完成脱磷脱气等各项任务，同时也使熔池内含有一定量的溶解氧，在氧化期后必须脱氧。

电弧炉炼钢的特点之一是可以控制炉内气氛，还原期可以造还原性炉渣。

还原期：

是指从扒完全部氧化渣开始，到出钢之前的冶炼时期。

一．任务P231内容

1．脱除钢液中的氧：

包括①熔池内的溶解氧；②炉壁、炉顶和渣线等部位的残余氧化渣。

2．去除钢液中的硫：

氧化期有一定的脱硫能力，但主要脱硫任务在还原期内完成。

3．调整钢液成分到钢种要求范围：

采用铁合金调整。

4．调整钢液温度到出钢温度：

电弧加入，小范围调整。

尽量减少还原期提温。

二．还原期内各任务之间的关系

1．脱氧与脱硫的关系：

基本原理已经讲过。

（1）脱硫必须脱氧：

脱氧和脱硫是同时发生的。

（2）电炉脱硫能力高：

由于高R、高T、低FeO和脱氧作用，电炉脱硫分配系数

，脱硫率>70%（与渣量等有关）。

钢液中的S可以达到0.006~0.010%S。

（3）熔池内脱硫不平衡：

还原期内熔池搅拌弱，反应不平衡，应加强搅拌（吹气、机械等）。

实际生产中采用钢渣混出工艺，增加钢渣界面，促使脱硫进行。

2．脱氧与合金化：

基本内容已经讲过。

其特点为：

（1）炉内脱氧及合金化：

操作时间可延长，工艺操作方便。

（与转炉相比）

（2）先脱氧而后合金化：

可以提高合金元素的收得率。

（3）成分稳定性好：

①脱氧后收得率稳定；②可以化验并补加合金料。

三．脱氧基本内容已经讲过。

1．脱氧方式有四种：

沉淀脱氧、钢渣界面脱氧、炉渣脱氧和真空脱氧。

2．电炉脱氧：

可以采用前三种。

（1）冶炼普通质量钢时，一般采用沉淀脱氧法。

（2）冶炼优质钢和高级优质钢时，采用综合脱氧法，即同时采用沉淀脱氧、钢渣界面脱氧和炉渣脱氧三种方法。

（3）扩散脱氧：

以前认为电炉“扩散脱氧”是首先降低渣中FeO含量，通过O在钢渣间的平衡，使钢中氧含量降低。

目前，普遍认为在实际生产中这种方式不能成立。

3．综合脱氧工艺

（1）沉淀脱氧：

操作分为两部分。

1预脱氧：