《電爐煉鋼》ppt課件

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1、第六章電爐煉鋼武漢科技大學(xué)冶金工程系周進(jìn)東16.1電爐煉鋼概述通常所說的電爐煉鋼是指電弧爐(EAF，ElectricArcFurnace)煉鋼，特別是堿性電弧爐煉鋼(爐襯用堿性鎂質(zhì)耐火材料)，電弧爐是采用電能作為熱源進(jìn)行煉鋼。傳統(tǒng)電弧爐煉鋼原料以冷廢鋼為主，配加10%左右的生鐵?，F(xiàn)代電弧爐煉鋼除廢鋼和冷生鐵外，使用的原料還有直接還原鐵(DRI，HBI)、鐵水、碳化鐵等。26.1電爐煉鋼概述按電流特性，電弧爐可分為交流和直流電弧爐。交流電弧爐以三相交流電作電源，利用電流通過三根石墨電極與金屬料之間產(chǎn)生電弧的高溫來加熱、熔化爐料。直流電弧爐是將高壓交流電經(jīng)變壓、整流

2、后轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的直流電作電源，采用單根頂電極和爐底底電極。通常用電弧爐的額定容量、公稱容量來表示電弧爐的大小。一般認(rèn)為，電弧爐的公稱容量(爐殼直徑)40t(4.6m)以下的為小電爐，50t(5.2m)以上的為大電爐。36.1電爐煉鋼概述46.1電爐煉鋼概述1981年，國(guó)際鋼鐵協(xié)會(huì)提議按電弧爐的額定功率分類電弧爐。對(duì)于50噸以上的電弧爐分類：額定功率100～200kVA/t為低功率電弧爐、200～400為中等功率、400～700為高功率、700～1000為超高功率(UHP：UltraHighPower)電弧爐。對(duì)于UHP技術(shù)，近年來有爐子容量趨大、功率水平提高的趨勢(shì)

3、，國(guó)外個(gè)別電弧爐的功率水平已超過1000kVA/t，將其稱為超超高功率(SUHP)電弧爐。56.1電爐煉鋼概述交流電弧爐超高功率化后可加速?gòu)U鋼熔化、縮短熔化時(shí)間，改善熱效率和總效率。但隨著電爐功率愈來愈高，同時(shí)也出現(xiàn)了電弧穩(wěn)定性差、電源閃爍、爐壁熱點(diǎn)等問題，從而使直流電弧爐得到了發(fā)展。直流電弧爐比交流電弧爐的單位電耗、電極單耗和耐火材料單耗都低，并且直流電弧爐不存在“冷點(diǎn)”問題。20世紀(jì)90年代是直流電弧爐的年代，全世界已經(jīng)投產(chǎn)和50t以上直流電弧爐已超過100臺(tái)?？梢哉f，直流電弧爐的超高功率化已成為世界電爐發(fā)展的趨勢(shì)。66.2電爐煉鋼設(shè)備電爐煉鋼設(shè)備主要包括機(jī)

4、械設(shè)備和電氣設(shè)備。電弧爐近于球形體，從減少散熱表面積出發(fā)，以球形為最好?，F(xiàn)代電弧爐爐體中部是圓桶形，爐底為弧形，爐頂為拱形。作為發(fā)熱體，電極端部的三電弧位于爐內(nèi)中心部位。三電極分布在等邊三角形頂點(diǎn)上。76.2電爐煉鋼設(shè)備86.2電爐煉鋼設(shè)備6.2.1電弧爐機(jī)械設(shè)備電弧爐的構(gòu)造為：爐體爐體傾動(dòng)裝置水冷爐蓋電極升降裝置96.2電爐煉鋼設(shè)備（1）電弧爐的爐體由金屬構(gòu)件和耐火材料砌筑成的爐襯兩部分組成，金屬構(gòu)件包括爐殼、爐門、出鋼機(jī)構(gòu)、爐蓋圈和電極密封圈等。106.2電爐煉鋼設(shè)備（2）爐體傾動(dòng)為了便于電弧爐出鋼和出渣，爐體應(yīng)能傾動(dòng)。是在爐底兩側(cè)設(shè)置一對(duì)圓弧軌道，通過液壓

5、裝置趨動(dòng)爐體傾動(dòng)。在加料冶煉時(shí)靠機(jī)械設(shè)備維持爐子在水平位置。116.2電爐煉鋼設(shè)備傾動(dòng)機(jī)構(gòu)就是用來完成爐子傾動(dòng)的裝置，偏心底出鋼電爐要求向出鋼方向能傾動(dòng)12°～15°以出盡鋼水，向爐門方向傾動(dòng)10°～15°以利出渣。（3）水冷爐蓋主要用來關(guān)閉電爐。水冷爐蓋由鋼結(jié)構(gòu)框架和管式冷卻盤組成，此結(jié)構(gòu)同時(shí)支撐管式抽氣彎管，冷卻盤由位于外徑的供水管供水。爐蓋中心孔設(shè)一個(gè)錐形套環(huán)用來放置帶孔的耐火材料圈，電極穿過此孔做升降運(yùn)動(dòng)。爐蓋提升通過四點(diǎn)連接件與提升爐蓋的懸梁相連，通過電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)或液壓缸帶動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)提升爐蓋。126.2電爐煉鋼設(shè)備136.2電爐煉鋼設(shè)備（4）電極橫臂升降

6、裝置電極橫臂升降裝置由支撐橫臂的立柱、立柱導(dǎo)向裝置（鑄鋼結(jié)構(gòu)）、電極升降液壓缸以及鎖定裝置組成。控制電極升降的液壓缸裝在立柱內(nèi)，缸體固定在立柱導(dǎo)向裝置上。電極升降是由電極升降調(diào)節(jié)系統(tǒng)所控制的比例閥來調(diào)節(jié)，從而控制冶煉電流。146.2電爐煉鋼設(shè)備6.2.2電弧爐電氣設(shè)備高壓電源與隔離開關(guān)；高壓斷路器；電抗器；變壓器；短網(wǎng)；電極156.2電爐煉鋼設(shè)備高壓電源與隔離開關(guān)：高壓電源一般為10~110KV；隔離開關(guān)主要用于電爐設(shè)備檢修時(shí)，斷開高壓電源，有時(shí)也用來進(jìn)行切換操作。高壓斷路器：它的作用是使高壓電路在負(fù)載下接通或斷開，并作為保護(hù)開關(guān)在電氣設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)切斷高

7、壓電路。電抗器：串聯(lián)在變壓器高壓側(cè)，其作用是增加電路中感抗，以達(dá)到穩(wěn)定電弧和限制短路電流的目的。166.2電爐煉鋼設(shè)備變壓器：電弧爐的主要電氣設(shè)備，其作用使降低輸入電壓（一般為200～527V），產(chǎn)生大的電流（幾千到幾萬(wàn)安培），供給電弧爐。短網(wǎng)：從變壓器低壓側(cè)的引出線至電極的一段線路，約有10～20m，截面積大，通過電流大。電極：將變壓器輸入的電流引入熔煉室的導(dǎo)體176.3電弧爐煉鋼原材料電弧爐煉鋼用原材料主要包括廢鋼、生鐵、軟鐵、合金材料、造渣材料、氧化劑、脫氧劑及增碳劑。廢鋼是電弧爐煉鋼的主要原料。在電弧爐煉鋼中，生鐵一方面作為爐料的組成部分，另一方面用于提

8、高熔煉過程中鋼液的含碳量