电弧炉炼钢的特点.ppt

第五章电弧炉炼钢
一、教学目的
了解电炉炼钢特点及其发展。掌握电炉炼钢冶炼工艺;掌握现代电炉冶炼操作工艺过程;了解电炉炼钢的新工艺、新方法及自动化控制等。
二、重点难点
传统电弧炉工艺操作特点;现代电弧炉的特点及“短流程”工艺。泡沫渣操作的原理与意义。
第五章电炉炼钢法
第一节电炉炼钢概述
第二节电炉炼钢工艺过程
第三节电炉炼钢新技术及计算机模拟
第四节节能降耗技术及环保
电弧炉车间生产模拟(设备巡视)
电弧炉车间生电炉炼钢生产模拟

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)。
优点: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,冶炼周期长。
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。

一、传统电弧炉炼钢特点
( 1 )温度高而且容易控制。氧气顶吹转炉熔炼的热源主要是铁水的物理热化学热,它的数值是有限的;至于电弧炉,它的弧光区温度高达3000~6000℃,远远高于冶炼一般钢种所需的温度,不但可以熔化各种高熔点的合金,而且升温也比较迅速准确。电炉热效率一般可达65%以上。
( 2 )可以造成还原性气氛。在氧气顶吹转炉中,吹入大量氧是熔炼赖以进行的必要条件,熔炼自始至终在不同程度的氧化性气氛下进行。至于传统电弧炉,在还原期采取加入还原性材料(炭粉或硅铁粉等)、杜绝空气进入等措施,可以迅速造成强还原性气氛,有利于钢的脱氧和脱硫,并大大减少易氧化合金元素如铝、钛、硼等的烧损,为冶炼某些特殊钢种提供了条件。
( 3 )冶炼设备简单。与其他炼钢方法相比,电弧炉炼钢法的设备简单,因此基建投资较少,投产也较快。
由于碱性电弧炉炼钢法具有上述优点,能够生产多种当前转炉仍然不能生产的高质量合金钢,特别是高合金钢。所以近年来电炉钢在世界全部钢产量中所占的比重逐年稳步土升。
电弧炉炼钢法有一定的缺点。其一是耗电量较大,熔炼一吨钢所消耗的电能约为500kw·h 左右,在电力供应紧张的地区,电弧炉的建立比较困难;其二是在电弧作用下,炉中的空气和水汽大量离解,使成品钢中含有较多的氢和氮。%~% ,%~%。
二、现代电炉炼钢特点(见表9-l )
( l )多种能源,除电能外还有化学能和物理能(超过50% )。
( 2 )过程连续化,流程紧凑。
( 3 )多种原料,除废钢外还有铁水/生铁或DRI ( 30%~40% )。
( 4 )采用现代生产方法,配合精炼与连铸/连铸连轧。
( 5 )重视环保。源头治理,力求实现绿色制造,重视生态平衡与循环经济。
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。