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      电炉炼钢的优点及炼钢步骤

      发布日期: 2021-03-22 11:10:43    阅读量(324)    作者:

      电弧炉炼钢的主要特征及特点

      • 以废钢铁或粗钢为主要固体料,不需要一套庞大的炼铁和炼焦系统;
      • 原料使用范围广,在生产调度上适于短时间、间歇式生产;
      • 利用电能使其熔化(重熔)及升温,易获得高温,调温方便而准确,有利于冶炼各类钢种;
      • 炉内气氛(氧化、还原、中性)、真空度、压力可调控;合金收得率高,成分易于调整且控制范围窄;
      • 品种适应性广、质量好,可冶炼含P、S、O低的各种类型的优质钢和合金钢;
      • 设备较简单,工艺流程短,占地面积小,基建费用低,投产快,易控制污染;
      • 消耗电能大,[N]、[H]高;
      • 生产率比转炉低,电极、耐材等消耗比其他冶炼方法高。

      电炉炼钢的步骤:

      一、加料

      向电炉加入铁水或废钢等原材料的操作,是电炉炼钢操作的第一步。

      二、造渣

      调整钢、铁生产中熔渣成分、碱度和粘度及其反应能力的操作。例如吹氧操作是为了生成有足够流动性和碱度的熔渣,能够向金属液面中传递足够的氧,以便把硫、磷降到计划钢种的上限以下,并使吹氧时喷溅和溢渣的量减至最小。

      三、出渣

      电弧炉炼钢时根据不同冶炼条件和目的在冶炼过程中所采取的放渣或扒渣操作。如用单渣法冶炼时,氧化末期须扒氧化渣;用双渣法造还原渣时,原来的氧化渣必须彻底放出,以防回磷等。

      四、熔池搅拌

      向金属熔池供应能量,使金属液和熔渣产生运动,以改善冶金反应的动力学条件。熔池搅拌可藉助于气体、机械、电磁感应等方法来实现。

      五、脱磷

      减少钢液中含磷量的化学反应。磷是钢中有害杂质之一。含磷较多的钢,在室温或更低的温度下使用时,容易脆裂,称为"冷脆"。钢中含碳越高,磷引起的脆性越严重。一般普通钢中规定含磷量不超过 0.045%,优质钢要求含磷更少。

      六、电炉底吹电炉底吹

      通过置于炉底的喷嘴将N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等气体根据工艺要求吹入炉内熔池以达到加速熔化,促进冶金反应过程的目的。采用底吹工艺可缩短冶炼时间,降低电耗,改善脱磷、脱硫操作,提高钢中残锰量,提高金属和合金收得率。并能使钢水成分、温度更均匀,从而改善钢质量,降低成本,提高生产率。

      七、熔化期

      炼钢的熔化期主要是对平炉和电炉炼钢而言。电弧炉炼钢从通电开始到炉钢花伴料全部熔清为止、平炉炼钢从兑完铁水到炉料全部化完为止都称熔化期。熔化期的任务是尽快将炉料熔化及升温,并造好熔化期的炉渣。

      八、氧化期和脱碳期

      普通功率电弧炉炼钢的氧化期,通常指炉料溶清、取样分析到扒完氧化渣这一工艺阶段。也有认为是从吹氧或加矿脱碳开始的。氧化期的主要任务是氧化钢液中的碳、磷;去除气体及夹杂物;使钢液均匀加热升温。脱碳是氧化期的一项重要操作工艺。为了保证钢的纯净度,要求脱碳量大于0.2%左右。随着炉外精炼技术的发展,电弧炉的氧化精炼大多移到钢包或精炼炉中进行。

      九、精炼期

      炼钢过程通过造渣和其他方法把对钢的质量有害的一些元素和化合物,经化学反应选入气相或排、浮入渣中,使之从钢液中排除的工艺操作期。连铸机出坯连铸机出坯。

      十、还原期

      普通功率电弧炉炼钢操作中,通常把氧化末期扒渣完毕到出钢这段时间称为还原期。其主要任务是造还原渣进行扩散、脱氧、脱硫、控制化学成分和调整温度。高功率和超功率电弧炉炼钢操作已取消还原期。

      十一、炉外精炼

      将炼钢炉(转炉、电炉等)中初炼过的钢液移到另一个容器中进行精炼的炼钢过程,也叫二次冶金。炼钢过程因此分为初炼和精炼两步进行。初炼:炉料在氧化性气氛的炉内进行熔化、脱磷、脱碳和主合金化。精炼:将初炼的钢液在真空、惰性气体或还原性气氛的容器中进行脱气、脱氧、脱硫,去除夹杂物和进行成分微调等。将炼钢分两步进行的好处是:可提高钢的质量,炼钢车间缩短冶炼时间,简化工艺过程并降低生产成本。炉外精炼的种类很多,大致可分为常压下炉外精炼和真空下炉外精炼两类。按处理方式的不同,又可分为钢包处理型炉外精炼及钢包精炼型炉外精炼等。

      十二、钢液搅拌

      炉外精炼过程中对钢液进行的搅拌。它使钢液成分和温度均匀化,并能促进冶金反应。多数冶金反应过程是相界面反应,反应物和生成物的扩散速度是这些反应的限制性环节。钢液在静止状态下,其冶金反应速度很慢,如电炉中静止的钢液脱硫需30~60分钟;而在炉精炼中采取搅拌钢液的办法脱硫只需3~5分钟。钢液在静止状态下,夹杂物上浮除去,排除速度较慢;搅拌钢液时,夹杂物的除去速度按指数规律递增,并与搅拌强度、类型和夹杂物的特性、浓度有关。

      十三、钢包喂丝

      通过喂丝机向钢包内喂入用铁皮包裹的脱氧、脱硫及微调成分的粉剂,如Ca-Si粉、或直接喂入铝线、碳线等对钢水进行深脱硫、钙处理以及微调钢中碳和铝等成分的方法。它还具有清洁钢水、改善非金属夹杂物形态的功能。

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