電弧爐煉鋼工藝過程!!-電渣爐ESR

1、電弧爐煉鋼工藝過程!2007-05-14 13:57電弧爐煉鋼從整體可分為原材料的收集、冶煉前的準(zhǔn)備工作、熔 化期、氧化期和還原期五大階段。原材料的收集廢鋼是電弧爐煉鋼的主要材料，廢鋼質(zhì)量的好壞直接影響鋼的 質(zhì)量、成本和電爐生產(chǎn)率，因此，對廢鋼有如下幾點(diǎn)要求：(1 )廢鋼表面應(yīng)清潔少銹，因廢鋼中沾有的泥沙等雜物會(huì)降 低爐料的導(dǎo)電性能，延長熔化時(shí)間，還會(huì)影響氧化期去磷效果以及 侵蝕爐襯。廢鋼銹蝕嚴(yán)重或沾有油污時(shí)會(huì)降低鋼和合金元素的收得 率，增加鋼中的含氫量。(2)廢鋼中不得混有鉛、錫、神、鋅、銅等有色金屬。鉛的 密度大，熔點(diǎn)低，不溶于鋼液，易沉積在爐底縫隙中造成漏鋼事故。 錫、神和銅，易引起鋼的

2、熱脆。(3)廢鋼中不得混有密封容器，易燃、易爆物和有毒物，以 保證安全生產(chǎn)。(4)廢鋼化學(xué)成分應(yīng)明確，硫、磷含量不宜過高。(5)廢鋼外形尺寸不能過大(截面積不宜超過 1 5 0 mm X 15 0 mm,最大長度不宜超過350 mm)。生鐵在電弧爐煉鋼中， 一般被用來提高爐料的配碳量，通常配入量不超過爐料的30%。冶煉前的準(zhǔn)備工作合配算到法 否的計(jì)達(dá)方 是理料以煉 料合配 ，冶 配。行配和 ，作進(jìn)搭求 分操地例要 部煉確比量 成冶正按質(zhì) 組行須要的。 的進(jìn)必小鋼求 少地是大據(jù)要 缺常一的根藝 可正：料應(yīng)工 不求意爐料合 中要注是爐符 藝藝應(yīng)二類須 工工時(shí)。各必 鋼照料量是分 煉按配入三成 爐否

3、。裝。料 電能間料的配 是工時(shí)爐目是 料鋼煉量的四 配煉冶稱化。 到短地快用 系縮確、使 關(guān)能準(zhǔn)裝配 理料和好搭般冶煉方法對爐料中的主要元素含量要求如下(1)碳含量。爐料中含碳量應(yīng)保證氧化期有足夠量的碳進(jìn)行 碳氧反應(yīng)，達(dá)到去氣、去夾雜物的目的。配碳量根據(jù)熔化期碳的燒 損、氧化期的脫碳量和還原期增碳量這3個(gè)因素來確定，要求爐料熔 清時(shí)，鋼中碳量高出成品規(guī)格下限0. 3 %0. 4 %;但配碳量也不能過 高，否則會(huì)延長氧化時(shí)間并使鋼液過熱。(2)硅含量。含硅量一般不大于爐料的0. 8%,過高會(huì)延緩鋼 液的沸騰。(3)鎰含量。一般鋼種配料時(shí)對鎰可不考慮，通常熔清后鎰 含量小于0. 3 %,否則也會(huì)延

4、緩熔池沸騰。磷和硫含量原則上是越低越好。通常熔清后，磷的含量應(yīng)小于 0. 0 5%。為使?fàn)t內(nèi)爐料密實(shí)，裝料時(shí)必須把大、中、小料合理搭配，一般小料占15 %20%,中料占40 %50%, 大料占40%進(jìn)料前爐底應(yīng)先鋪占料重1.5 %左右的石灰，以便提前造好熔化 渣，有利于早期去磷，減少鋼液的吸氣和加速升溫。裝料時(shí)應(yīng)將小料的一半放入底部，小料的上部、爐子中心區(qū)放 入全部大料、低碳廢鋼和難熔爐料，大料之間放入小料，中型料裝 在大料的上面及四周，大料的最上面放入小料。凡在配料中使用的 電極塊，應(yīng)砸成50 mm1 0 0 mm左右，裝在爐料下層。總之，布料應(yīng)做到：下致密、上疏松，中間高，四周低，爐門 口

5、無大料；使得穿井快，不搭橋。熔化期在電弧爐煉鋼工藝中，從通電開始到爐料全部熔清為止稱 為熔化期。熔化期約占整個(gè)冶煉時(shí)間的一半左右，耗電量占電耗總 數(shù)的2 / 3左右。熔化期的任務(wù)是在保證爐體壽命的前提下，用最少的電耗快速 地將爐料熔化升溫，并造好燒化期的爐渣，以便穩(wěn)定電弧，防止吸氣和提前去磷。(1)啟弧階段。通電啟弧時(shí)爐膛內(nèi)充滿爐料，電弧與爐頂距 離很近，如果輸入功率過大，電壓過高爐頂容易被燒壞，所以一般 選用中級電壓和輸入變壓器額定功率的2/3左右。(2)穿井階段。這個(gè)階段電弧完全被爐料包圍起來，熱量幾 乎全部被爐料所吸收，不會(huì)燒壞爐襯，所以使用最大功率，一般穿 井時(shí)間為20 mi n左右，

6、約占總?cè)刍瘯r(shí)間的1 / 4。(3)電極上升階段。電極“穿井”到底后，爐底已形成熔池， 爐底石灰及部分元素氧化，使得在鋼液面上形成一層熔渣，四周的 爐料繼續(xù)受輻射熱而熔化，鋼液增加使液面升高，電極逐漸上升。 這階段仍采用最大功率輸送電能，所占時(shí)間為總?cè)刍瘯r(shí)間的1 / 2左(4)熔化末了階級。爐料被熔化3/4以上后，電弧已不能被 爐料遮蔽，3個(gè)電極下的高溫區(qū)已連成一片，此時(shí)如長時(shí)間采用最大 功率供電，電弧會(huì)強(qiáng)烈損壞爐蓋和爐墻。熔化期的主要任務(wù)是熔化爐料，但是在熔化期既是造好爐渣， 也是熔化期的重要操作內(nèi)容，如果僅為滿足覆蓋鋼液及穩(wěn)定電弧的 要求，只需1%1. 5 %的渣量就已足夠了，但從脫磷的要求

7、考慮，熔 化渣必須具有一定的氧化性、堿度和渣量。氧化期1 氧化期的主要任務(wù)氧化期的主要任務(wù)如下：(1 )繼續(xù)氧化鋼液中的磷。一般鋼種要求氧化期結(jié)束時(shí)鋼中 磷含量不高于0. 01 5%0. 010%,煉高鎰鋼時(shí)由于鎰鐵中磷含量較高， 應(yīng)控制得更低些。(2)去除氣體及夾雜物。氧化期結(jié)束時(shí)，鋼中氮?dú)饬拷档偷?0. 0 04 %0. 0 1 %,鋼 中氫含量降到0. 00035%左右，夾 雜總量不高于 0. 0 01 %。(3)使鋼液均勻加熱升溫，氧化末期達(dá)到高于出鋼溫度1 0 C 20 C。礦石氧化法是利用鐵礦石中含有80 %90%的高價(jià)氧化鐵加入 到熔池中后，轉(zhuǎn)變成低價(jià)氧化鐵(Fe2O3+Fe =

8、 3FeO, F e 3O4 + Fe = 4F e O 或Fe3O4 = Fe2O3 + FeO)。低價(jià)氧化鐵一部分留在渣中，大部分用于鋼液中碳和磷的氧化。為達(dá)到良好的去磷效果：爐渣中FeO含量為12%2 0%, R為2 3 ,流動(dòng)性良好；適當(dāng)偏低的溫度，加強(qiáng)鋼渣的攪拌。碳的氧化：煉鋼過程中碳的氧化反應(yīng)是一個(gè)非常重要的反應(yīng)，并有 利于整個(gè)熔池的迅速加熱，有利于鋼液成分的均勻化。具體步驟如 下：FeO=Fe + O, O+C=CO,總的反應(yīng)FeO+C=Fe+CO。所以礦石法的氧化過程為：礦石加入爐內(nèi)，在渣中轉(zhuǎn)變?yōu)镕eO,擴(kuò)地逐后的中然成程散到鋼液中去，并分布于整個(gè)熔池中。碳和氧在氣泡容易生 方

9、進(jìn)行反應(yīng)，生成CO氣泡，CO脫離反應(yīng)區(qū)上浮，在上升過 漸長大，并進(jìn)入爐氣，造成熔池的激烈沸騰。為加快脫碳速 度，氧化期加礦溫度應(yīng)大于1550 °C?？傊?，礦石脫碳操作應(yīng)該是：高溫、薄渣、分批加礦、均勻激 烈的沸騰。2氧化期操作要點(diǎn)(1 )熔清后取樣及測溫(溫度不低于1 550c )。(2)氧化、測溫符合要求，渣況良好即可分批加礦，每批加 礦石量不得超過料重的1. 0 %2. 0%,每批間隔時(shí)間需大于5 mi n。(3)脫碳速度(V)每小時(shí)大于或等于0. 06%;脫碳量為 A O 0. 3 0%。(4)調(diào)整渣況。當(dāng)氧化沸騰開始，采用流渣要求爐渣 R= 2 3,爐內(nèi)渣量控制在3%4%=氧

10、化期后階段，應(yīng)使?fàn)t渣流動(dòng)性好，渣 層要薄、渣量控制在2 %3%左右。(5)期中取樣分析及控制終點(diǎn)碳。為了掌握磷、碳氧化程度， 在沸騰開始流渣兩批后，應(yīng)及時(shí)取樣分析碳和磷的含量，以便決定 下步操作。(6)溫度控制。氧化期總的來講是一個(gè)升溫階段，升溫速度 的快慢根據(jù)鋼液磷的情況而定。到氧化期時(shí)必須使鋼液溫度升高到 大于該鋼種出鋼溫度的10c20c。(7)凈沸騰。當(dāng)溫度、化學(xué)成分合適，就停止加礦，調(diào)整好爐渣，讓熔池進(jìn)入自然沸騰(5 mi n1 0 mi n),使鋼液中的殘余含氧量 降低，并使氣體及夾雜物充分上浮，以利于還原期的順利進(jìn)行。(8)扒渣。氧化期，爐渣中FeO含量很高，又含有 P2O5為 了還原期脫氧及防止回磷必須扒渣，扒渣的條件是扒渣溫度高于出 鋼溫度10c2 0 C ；扒渣前碳、磷及其他限制性成分應(yīng)符合要求。(9)增碳。如果氧化末期碳含量過低需增碳，可在扒渣后裸 露的鋼液面上撒加純凈、干燥的碳粉，進(jìn)行增碳。(1 )扒渣后迅