电弧炉炼钢.ppt

第二篇电弧炉炼钢
主要内容
电炉炼钢及其发展
电弧炉的电器设备
电弧炉炉体构造与炉衬
电弧炉炼钢原材料
碱性电弧炉冶炼工艺
超高功率电弧炉和直流电弧炉
典型钢种冶炼
电炉新技术、新工艺
绪论:电弧炉炼钢及其发展
一、电弧炉
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。
电炉炼钢是以废钢为主要原料,以三相交流电作电源,利用电流通过石墨电极与金属料之间产生电弧的高温,来加热、熔化炉料。
电弧炉是用来生产特殊钢和高合金钢的主要方法(现在也用来生产普通钢)。
电弧炉炼钢至今有百年历史,最先使用的电弧炉为直流电弧炉,由于炉容的扩大,当时很难提供大功率整流电源,因此出现了三相交流电弧炉,并长期占据主导地位。主要用于高合金钢和特殊钢,由于速度慢、能耗低,上世纪60年代后,首先采用吹氧代替矿石,使之可以利用废钢较低成本的生产线材、棒材用钢。
随着超高功及二次精炼、连铸技术的发展,至上世纪90年代,冶炼周期缩短至1h以下,电耗<410KWh/t,,使“短流程”可与“长流程”相抗衡。并逐步开发了直流电弧炉技术,截止目前,大型直流电弧炉已成为短流程的主体设备。

交流电弧炉的缺点:
1)稳定性差、噪音大、功率因素低、引起电网闪烁;
2)三相负荷不均匀,形成热点,造成耐火材料损失严重。
因此,随着大功率闸管技术发展,重新开始直流电弧炉的研究。

交流电弧炉的缺点:
1)稳定性差、噪音大、功率因素低、引起电网闪烁;
2)三相负荷不均匀,形成热点,造成耐火材料损失严重。
因此,随着大功率闸管技术发展,重新开始直流电弧炉的研究。
第一阶段:
实验直流电弧炉的建造(70~80年代);
第二阶段:
中小型电弧炉的建造(80年代中期);
第三阶段:
大型工业支流电弧炉的建造(90年代)
直流电弧炉的优点:
1)对电网冲击小,无需动态补充装置;
2)石墨电极消耗低,是交流的1/2;
3)冶炼周期短,熔化时间短10~20%,电耗低50%;
4)耐材与金属消耗低,环境污染小,投资回收周期短。
二、电弧炉炼钢的特点
1、温度高而且容易控制
2、可以制造还原性气氛,有利于去硫
3、热效率高,可达65%以上
4、冶炼设备简单,投资少
缺陷:
1、耗电量大 500~700kwh/t
2、成品钢中H、N含量偏高
3、炭质电极可能使钢液增碳,给低碳钢冶炼带来困难
三、长流程与短流程
长流程:
铁矿石高炉铁水转炉钢水浇注
钢坯轧钢钢材
短流程:

废钢等电炉钢水浇注轧钢钢材
废钢—电炉炼钢流程,具有流程短,设备布置、工艺衔接紧凑,投入产出快。
四、电炉“短流程”的优势:
充足的废钢资源
能源优势
流程优势
环保意识
可持续发展
1)投资比高炉—转炉流程减少l/2以上。如美国、日本等国的薄板坯电炉短流程,实际费用约为传统流程的l/4
2)生产成本低,劳动生产率高。钢铁联合企业从铁—焦—烧开始到热轧板卷为止,吨钢能耗一般为23kJ/t,而以废钢为原料的电炉钢厂短流程工艺生产的产品能耗接近10kJ/t,能耗降低60%左右。
3)在世界每年废钢产量为3亿多吨的情况下,电炉短流程的发展对于促进环保,消化废钢,净化冶金工厂的环境起到了良好的推动作用。因此,发达国家把发展紧凑式电炉短流程作为重点。
五、电炉工艺流程图