70 t DC-EAF炉泡沫渣技术的最新研究与实践
电弧炉炼钢
电弧炉炼钢 姓名：王超 学号：1304240518
目录 ?5.1 电弧炉炼钢工艺概述?5.2 电弧炉炼钢技术发展?5.3 现代电弧炉工艺过程?5.4 电弧炉炼钢节能降耗技术?5.5 电弧炉设备
5.1电弧炉炼钢工艺概述 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)。 电弧炉炼钢特点： 1.电能为热源，避免了燃烧燃料对钢业的污染，热效率高，可达65%以上。 2.冶炼熔池温度高且容易控制，满足不同钢种的要求。 3.电热转换时，输入熔池的功率容易调节，因而容易实现溶液加热温度的自动化，操作方便。 4.电弧炉炼钢可以消化废钢，是一种铁资源回收再利用的过程，也是处理污染的环保技术，它 相当于是钢铁工业和社会 废钢的回收工具。 5.炼钢过程的烟气污染和 噪声污染容易得到控制。 6.设备简单，炼钢流程短， 占地少，投资省，建厂快， 生产灵活。
5.2 电弧炉炼钢技术发展 20世纪50年代以前电炉钢所占百分比很低， 它是一类特殊的炼钢方法。20世纪50年代以后， 电炉炼钢得到迅速发展，1950-1990年间世界电炉 炼钢的产量增加了近17倍。20世界90年代以来世 界电炉钢的产量保持了高速增长，它的发展经历了 普通功率—高功率—超高功率电弧炉的过程，冶金 功能也随之发生了革命性的变化，由传统的“三 期操作”发展为只提供出炼钢水的“二期操作”。
电炉泡沫渣研究
电弧炉氧化渣发泡性研究 电弧炉泡沫渣理弧冶炼工艺是国内外电弧炉炼钢普遍采用的技术之一，其主要特点是在废钢熔化早期富氧助熔，强化供氧，炉料基本熔清后向高氧化铁渣中喷吹碳粉或其它粉剂，同时调整炉渣成分，使炉渣发泡，包裹住电弧，实现全理弧加热。采用这种工艺，加热效率大大提高，钢液升温速度加快，从而达到缩短冶炼时间，降低吨钢电耗的目的，并为HP或UHP 电弧炉实行高压、长弧操作打下基础。 1炉渣发泡的基本原理 一般认为，影响炉渣发泡效果的主要因素包括发泡气源和炉渣特性两方面。关于发泡气源，对于电弧炉熔氧期造泡沫渣工艺而言，通常是采用向炉渣中喷吹碳粉或其它含碳粉剂，在炉渣中发生如下反应: (FeO)+C→[Fe]+CO ↑ (1) 在喷碳粉的同时，向钢液强化吹氧，保证反应（1）所需渣中的高FeO含量。这样反应（1）得以持续地进行，产生大量的CO气泡，并在渣中呈弥散状分布，成为炉渣发泡的理想气源。 但是，影响炉渣发泡效果的另一个重要因素一炉渣特性却受到冶炼工艺、炉渣成分、温度等多种因素的作用。试验结果表明，在电弧炉实行泡沫渣理弧冶炼工艺时，一定要事先调整好炉渣成分，获得较佳的炉渣特性，才能得到持续、稳定的泡沫渣。 2影响炉渣发泡的主要因素 根据前人的研究结果，认为除发泡气源外，影响炉渣发泡的主要因素是炉渣本身的特性和温度。炉渣的物性包括表面张力、粘度和渣中悬浮的固体微粒等。 2.1表面张力 表面张力对炉渣发泡性能的影响主要反映在炉渣发泡过程中系统自由能变化。当炉渣发泡时，渣一气界面积显著增大，炉渣需要克服表面张力而做功△A。若增加的界面积为△S 表面张力为σ，则有: △A=σ×△S (2) 当σ较小时，炉渣同样的发泡程度所需做的功较小，而己发泡炉渣的自由能变化也较小，泡沫渣的稳定性较高。因此，表面张力对炉渣的发泡性能影响较大，随着炉渣的表面张力减少，其发泡性能也就更好。 2.2粘度 炉渣的粘度直接影响着气泡通过渣层的速度，当炉渣发泡时，气泡在较粘的渣中停留的时间较长，也就延长了泡沫渣的持续时间。此外，炉渣粘度还影响着消泡的过程。泡沫渣消泡过程可理解为相邻气泡间的渣液排出，而使气体互相合并，显然，炉渣粘度愈高，气泡合并时相邻气泡间的渣液排出速度愈慢，消泡过程就愈长。因此，炉渣粘度是影响泡沫渣寿命的主要因素，粘度愈高，泡沫渣持续时间就越长。影响炉渣粘度的因素很多，也较复杂。一般而言，相同炼钢温度下的酸性渣比碱性渣的粘度大，这主要是因为渣中SiO2以SiO4-4或更大的离子团存在的缘故，炉渣组成一定时，提高温度会使粘度降低，炉渣中某些组分如C aF2等对粘度影响很大，另外，悬浮于渣中的固体微粒其尺寸和数量也是影响炉渣粘度的重要因素。 应该注意的是，炉渣中的某些组份可能同时对粘度和表面张力有较大的影响，这时该组份对炉渣发泡性能的综合影响取决于炉渣表面张力σs与粘度ηs的比值，即σs/ηs,一般认为σs/ηs,值减小，有利于炉渣发泡性能的改善，反之亦然。 2.3渣中悬浮的固体微粒
电弧炉炼钢用原辅材料
3电弧炉炼钢用原辅材料 凡加入电弧炉（含感应炉和炉外精炼的钢包炉、VD/VOD炉）内直接参与炼钢冶金过 程的物料统称为原材料。如废钢、生铁、铁水、铁合金、石灰、萤石、氧气等。生产中所指的原材料通常还包括辅助材料，即指那些虽不直接参与炉内反应，却是冶炼反应赖以正常有 效地进行所必不可少的物质，如电极、耐火材料等。 原材料是电弧炉炼钢的基础，没有好的原材料及现代的管理，要想炼出优质的、成本较低的钢是不可能的，国内外先进的炼钢厂无一不是特别注重原材料的优化与管理。我国炼钢行业过去曾对原材料供应与管理重视不够，对成品钢只就冶炼与浇注工艺而研究其质量，很多情况是欲速则不达。现在随着钢铁生产技术的发展，特别是对钢材质量的要求的不断提高，国内钢铁生产企业已认识到原材料对炼钢质量的重要性，这是我国钢铁工业赶超国际水平和 新品研发的一个良好开端。对我公司来讲，生产油井管就必须重视炼钢原材料的供应与管理工作，以保证我公司的优质无缝钢管生产有一个可靠的坯料基础。 3.1电弧炉炼钢原材料的分类 电弧炉炼钢的原材料可分为两大类：金属料；非金属料。 金属料：包括废钢、生铁、铁水、直接还原铁（DRI）、铁合金、铁矿石和氧化铁皮等。 非金属料：包括造渣材料，如石灰、萤石、白云石、碳球（碳粉）、高铝钒土等；合成 渣料，如脱硫剂，熔融合成精炼渣等；耐火材料，如炉底耐材、钢包耐材、中包耐材等；其它用途材料，如电极、增碳剂、保温剂、保护渣等。 电弧炉炼钢的原材料按用途又可分为：金属料，氧化剂及造渣材料，还原剂，电极，耐火材料等。 3.2金属料 3.2.1废钢 3.2.1.1废钢的种类及来源 废钢是炼钢的主要金属料之一。电炉炼钢原料中，废钢用量约占60?100 %。根据来源不同，废钢通常分为本厂返回废钢和社会购入废钢两类。 返回废钢包括：炼钢车间的模铸汤道、注余、包底、连铸坯的头尾坯、锻轧废品、废钢材（坯）。返回废钢含锈及杂质较少，化学成份相近，收得率高，是炼钢优质原料，使用返回废钢可以大量回收贵重金属合金元素，减少贵重金属和铁合金消耗，节约电耗，降低成本，具有很大的经济意义。 外购废钢包括废旧的机器、铁轨、军用及民用废钢、报废的轧辊、车船及其它设备等。 这类废钢来源复杂、锈蚀程度不一，有害元素及杂质含量不易掌握，收得率波动较大。 基于外购废钢的上述特点，国内外炼钢业目前都十分重视其对炼钢质量的影响。对于优质钢和特殊用钢（如石油管用钢），在采用社会废钢作炼钢原料时，必须要慎重认真。不但要进行严
电弧炉炼钢工艺的节能降耗技术-周卫国
电弧炉炼钢工艺的节能降耗技术 周卫国 （西安建筑科技大学华清学院冶金工程系，陕西西安710043） 摘要：世界范围内能源价格的持续上涨，不断推动电炉炼钢工艺和操作的优化。人们致力于最高效率条件下的最低成本生产，只有在两者兼顾的情况下，才能保证电炉炼钢工艺的竞争力。对于复杂电弧炉炼钢工艺的优化，不仅需要丰富的炼钢知识，而且需要合适的成套工艺技术。只有这样，才能实现炼钢过程中化学能和电能的高效利用，达到冶炼工艺的最优化。本文介绍了世界电弧炉炼钢技术的发展，并从增加能量供应，增加输入功率和提高能量的利用效率三个方面分析了电弧炉炼钢企业所采用的主要节能技术。 关键词：电弧炉炼钢，能源效率，电能，节能降耗 Energy saving technology of EAF steelmaking ZHOU Wei-Guo (Xi'an University Of Architecture And Technology Huaqing College of metallurgy engineering, Xi'an Shaanxi 700043) Abstract: rising energy prices worldwide, and constantly promote the optimization of EAF steelmaking process and operation. The lowest cost people committed to the highest efficiency under the conditions of production, but in both cases, in order to ensure the competitiveness of electric arc furnace steelmaking process. For the optimization of complex process of the electric arc furnace steelmaking, requires not only knowledge, but also need to complete the process of appropriate technology. Only in this way, chemical energy to achieve the steelmaking process and energy efficient use, optimal smelting process. This paper presents the development of electric arc furnace steelmaking technology, and from increasing energy supply, increasing the input power and the three aspects to improve the efficiency of energy utilization analysis of the main energy saving technologies used in electric arc furnace steelmaking enterprises. 一前言 电弧炉炼钢的发展及现代电弧炉炼钢自上世纪中叶至今, 尽管转炉炼钢技术取得了长足的进步, 但世界电炉钢的比例不断增长, 从1950年的713% 增长到2003 年的3311% , 其中美国从612% 增长到4819% , 2004 年美国电炉钢的比例达53% [ 1] 。1950年以后, 电弧炉炼钢所占份额迅速上升, 成为与转炉流程相抗衡的第二大钢铁制造流程, 主要原因有: ( 1) 平炉炼钢为氧气转炉炼钢所代替, 积累的废钢转由电弧炉炼钢流程来消化。( 2) 超高功率电弧炉炼钢技术成功应用, 使电弧炉炼钢的效率显著提高, 生产成本大幅度降低。( 3) 连铸、连轧技术的成功应用, 废钢) 电弧炉炼钢) 连轧型的“小钢厂”迅速发展, 占领长型材生产份额。现代电弧炉炼钢的特征总结为: 高效、节能、环保。其中现代电弧炉炼钢的首要特征就是“高效低耗”, 多项现代电弧炉高效低耗炼钢技术在我国得 到了研究、推广及应用与长足发展。近年来，我国电弧炉炼钢生产技术发展迅速，电弧炉的部分经济指标已经达到国际水平，但还有一定的差距。与此同时，国内、国际竞争日趋激烈，能源、环境问题日益突出。节能降耗是电弧炉生产技术发展的必然趋势。