電爐煉鋼原理簡(jiǎn)介

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1、煉鋼工藝過(guò)程造渣：調(diào)整鋼、鐵生產(chǎn)中熔渣成分、堿度和粘度及其反應(yīng)能力的操作。目的是通過(guò)渣——金屬反應(yīng)煉出具有所要求成分和溫度的金屬。例如氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐造渣和吹氧操作是為了生成有足夠流動(dòng)性和堿度的熔渣，以便把硫、磷降到計(jì)劃鋼種的上限以下，并使吹氧時(shí)噴濺和溢渣的量減至最小。出渣：電弧爐煉鋼時(shí)根據(jù)不同冶煉條件和目的在冶煉過(guò)程中所采取的放渣或扒渣操作。如用單渣法冶煉時(shí)，氧化末期須扒氧化渣；用雙渣法造還原渣時(shí)，原來(lái)的氧化渣必須徹底放出，以防回磷等。熔池?cái)嚢瑁合蚪饘偃鄢毓?yīng)能量，使金屬液和熔渣產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，以改善冶金反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件。熔池?cái)嚢杩山逯跉怏w、機(jī)械、電磁感應(yīng)等

2、方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。電爐底吹：通過(guò)置于爐底的噴嘴將N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等氣體根據(jù)工藝要求吹入爐內(nèi)熔池以達(dá)到加速熔化，促進(jìn)冶金反應(yīng)過(guò)程的目的。采用底吹工藝可縮短冶煉時(shí)間，降低電耗，改善脫磷、脫硫操作，提高鋼中殘錳量，提高金屬和合金收得率。并能使鋼水成分、溫度更均勻，從而改善鋼質(zhì)量，降低成本，提高生產(chǎn)率。熔化期：煉鋼的熔化期主要是對(duì)平爐和電爐煉鋼而言。電弧爐煉鋼從通電開始到爐料全部熔清為止、平爐煉鋼從兌完鐵水到爐料全部化完為止都稱熔化期。熔化期的任務(wù)是盡快將爐料熔化及升溫，并造好熔化期的爐渣。氧化期和脫炭期：普通功率電弧爐煉鋼的氧化期，通常指爐料

3、溶清、取樣分析到扒完氧化渣這一工藝階段。也有認(rèn)為是從吹氧或加礦脫碳開始的。氧化期的主要任務(wù)是氧化鋼液中的碳、磷；去除氣體及夾雜物；使鋼液均勻加熱升溫。脫碳是氧化期的一項(xiàng)重要操作工藝。為了保證鋼的純凈度，要求脫碳量大于0.2％左右。隨著爐外精煉技術(shù)的發(fā)展，電弧爐的氧化精煉大多移到鋼包或精煉爐中進(jìn)行。精煉期：煉鋼過(guò)程通過(guò)造渣和其他方法把對(duì)鋼的質(zhì)量有害的一些元素和化合物，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)選入氣相或排、浮入渣中，使之從鋼液中排除的工藝操作期。還原期：普通功率電弧爐煉鋼操作中，通常把氧化末期扒渣完畢到出鋼這段時(shí)間稱為還原期。其主要任務(wù)是造還原渣進(jìn)行擴(kuò)散、脫氧、脫硫、控

4、制化學(xué)成分和調(diào)整溫度。目前高功率和超功率電弧爐煉鋼操作已取消還原期。爐外精煉：將煉鋼爐（轉(zhuǎn)爐、電爐等）中初煉過(guò)的鋼液移到另一個(gè)容器中進(jìn)行精煉的煉鋼過(guò)程，也叫二次冶金。煉鋼過(guò)程因此分為初煉和精煉兩步進(jìn)行。初煉：爐料在氧化性氣氛的爐內(nèi)進(jìn)行熔化、脫磷、脫碳和主合金化。精煉：將初煉的鋼液在真空、惰性氣體或還原性氣氛的容器中進(jìn)行脫氣、脫氧、脫硫，去除夾雜物和進(jìn)行成分微調(diào)等。將煉鋼分兩步進(jìn)行的好處是：可提高鋼的質(zhì)量，縮短冶煉時(shí)間，簡(jiǎn)化工藝過(guò)程并降低生產(chǎn)成本。爐外精煉的種類很多，大致可分為常壓下爐外精煉和真空下爐外精煉兩類。按處理方式的不同，又可分為鋼包處理型爐外精

5、煉及鋼包精煉型爐外精煉等。鋼液攪拌：爐外精煉過(guò)程中對(duì)鋼液進(jìn)行的攪拌。它使鋼液成分和溫度均勻化，并能促進(jìn)冶金反應(yīng)。多數(shù)冶金反應(yīng)過(guò)程是相界面反應(yīng)，反應(yīng)物和生成物的擴(kuò)散速度是這些反應(yīng)的限制性環(huán)節(jié)。鋼液在靜止?fàn)顟B(tài)下，其冶金反應(yīng)速度很慢，如電爐中靜止的鋼液脫硫需30～60分鐘；而在爐精煉中采取攪拌鋼液的辦法脫硫只需3～5分鐘。鋼液在靜止?fàn)顟B(tài)下，夾雜物*上浮除去，排除速度較慢；攪拌鋼液時(shí)，夾雜物的除去速度按指數(shù)規(guī)律遞增，并與攪拌強(qiáng)度、類型和夾雜物的特性、濃度有關(guān)。鋼包喂絲：通過(guò)喂絲機(jī)向鋼包內(nèi)喂入用鐵皮包裹的脫氧、脫硫及微調(diào)成分的粉劑，如Ca-Si粉、或直接喂入鋁線

6、、碳線等對(duì)鋼水進(jìn)行深脫硫、鈣處理以及微調(diào)鋼中碳和鋁等成分的方法。它還具有清潔鋼水、改善非金屬夾雜物形態(tài)的功能。鋼包處理：鋼包處理型爐外精煉的簡(jiǎn)稱。其特點(diǎn)是精煉時(shí)間短（約10～30分鐘），精煉任務(wù)單一，沒(méi)有補(bǔ)償鋼水溫度降低的加熱裝置，工藝操作簡(jiǎn)單，設(shè)備投資少。它有鋼水脫氣、脫硫、成分控制和改變夾雜物形態(tài)等裝置。如真空循環(huán)脫氣法（RH、DH），鋼包真空吹氬法（Gazid），鋼包噴粉處理法（IJ、TN、SL）等均屬此類。鋼包精煉：鋼包精煉型爐外精煉的簡(jiǎn)稱。其特點(diǎn)是比鋼包處理的精煉時(shí)間長(zhǎng)（約60～180分鐘），具有多種精煉功能，有補(bǔ)償鋼水溫度降低的加熱裝置，適

7、于各類高合金鋼和特殊性能鋼種（如超純鋼種）的精煉。真空吹氧脫碳法（VOD）、真空電弧加熱脫氣法（VAD）、鋼包精煉法（ASEA-SKF）、封閉式吹氬成分微調(diào)法（CAS）等，均屬此類；與此類似的還有氬氧脫碳法（AOD）。惰性氣體處理：向鋼液中吹入惰性氣體，這種氣體本身不參與冶金反應(yīng)，但從鋼水中上升的每個(gè)小氣泡都相當(dāng)于一個(gè)“小真空室”（氣泡中H2、N2、CO的分壓接近于零），具有“氣洗”作用。爐外精煉法生產(chǎn)不銹鋼的原理，就是應(yīng)用不同的CO分壓下碳鉻和溫度之間的平衡關(guān)系。用惰性氣體加氧進(jìn)行精煉脫碳，可以降低碳氧反應(yīng)中CO分壓，在較低溫度的條件下，碳含量降低而

8、鉻不被氧化。預(yù)合金化：向鋼液加入一種或幾種合金元素，使其達(dá)到成品鋼成分規(guī)格要求的操作過(guò)程稱為合