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‘英亚国际登录’电弧炉炼钢工艺历程简述之五大阶段

本文摘要:电弧炉炼钢从整体可分为原质料的收集、冶炼前的准备事情、熔化期、氧化期和还原期五大阶段。原质料的收集废钢是电弧炉炼钢的主要质料,废钢质量的优劣直接影响钢的质量、成本和电炉生产率,因此,对废钢有如下几点要求:(1)废钢外貌应清洁少锈,因废钢中沾有的泥沙等杂物会降低炉料的导电性能,延长熔化时间,还会影响氧化期去磷效果以及侵蚀炉衬。 废钢锈蚀严重或沾有油污时会降低钢和合金元素的收得率,增加钢中的含氢量。(2)废钢中不得混有铅、锡、砷、锌、铜等有色金属。

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电弧炉炼钢从整体可分为原质料的收集、冶炼前的准备事情、熔化期、氧化期和还原期五大阶段。原质料的收集废钢是电弧炉炼钢的主要质料,废钢质量的优劣直接影响钢的质量、成本和电炉生产率,因此,对废钢有如下几点要求:(1)废钢外貌应清洁少锈,因废钢中沾有的泥沙等杂物会降低炉料的导电性能,延长熔化时间,还会影响氧化期去磷效果以及侵蚀炉衬。

废钢锈蚀严重或沾有油污时会降低钢和合金元素的收得率,增加钢中的含氢量。(2)废钢中不得混有铅、锡、砷、锌、铜等有色金属。铅的密度大,熔点低,不溶于钢液,易沉积在炉底漏洞中造成漏钢事故。锡、砷和铜,易引起钢的热脆。

(3)废钢中不得混有密封容器,易燃、易爆物和有毒物,以保证宁静生产。(4)废钢化学身分应明确,硫、磷含量不宜过高。(5)废钢外形尺寸不能过大(截面积不宜凌驾150mm×150mm,最大长度不宜凌驾350mm)。

生铁在电弧炉炼钢中,一般被用来提高炉料的配碳量,通常配入量不凌驾炉料的30%。冶炼前的准备事情配料是电炉炼钢工艺中不行缺少的组成部门,配料是否合理关系到炼钢工能否根据工艺要求正常地举行冶炼操作。合理的配料能缩短冶炼时间。配料时应注意:一是必须正确地举行配料盘算和准确地称量炉料装入量。

二是炉料的巨细要按比例搭配,以到达好装、快化的目的。三是各种炉料应凭据钢的质量要求和冶炼方法搭配使用。四是配料身分必须切合工艺要求。

一般冶炼方法对炉料中的主要元素含量要求如下:(1)碳含量。炉料中含碳量应保证氧化期有足够量的碳举行碳氧反映,到达去气、去夹杂物的目的。配碳量凭据熔化期碳的烧损、氧化期的脱碳量和还原期增碳量这3个因素来确定,要求炉料熔清时,钢中碳量横跨制品规格下限0.3%~0.4%;但配碳量也不能过高,否则会延长氧化时间并使钢液过热。(2)硅含量。

含硅量一般不大于炉料的0.8%,过高会延缓钢液的沸腾。(3)锰含量。

一般钢种配料时对锰可不思量,通常熔清后锰含量小于0.3%,否则也会延缓熔池沸腾。磷和硫含量原则上是越低越好。通常熔清后,磷的含量应小于0.05%。

为使炉内炉料密实,装料时必须把大、中、小料合理搭配,一般小料占15%~20%,中料占40%~50%,大料占40%。进料前炉底应先铺占料重1.5%左右的石灰,以便提前造好熔化渣,有利于早期去磷,淘汰钢液的吸气和加速升温。装料时应将小料的一半放入底部,小料的上部、炉子中心区放入全部大料、低碳废钢和难熔炉料,大料之间放入小料,中型料装在大料的上面及四周,大料的最上面放入小料。凡在配料中使用的电极块,应砸成50mm~100mm左右,装在炉料下层。

总之,布料应做到:下致密、上疏松,中间高,四周低,炉门口无大料;使得穿井快,不搭桥。熔化期在电弧炉炼钢工艺中,从通电开始到炉料全部熔清为止称为熔化期。

熔化期约占整个冶炼时间的一半左右,耗电量占电耗总数的2/3左右。熔化期的任务是在保证炉体寿命的前提下,用最少的电耗快速地将炉料熔化升温,并造好烧化期的炉渣,以便稳定电弧,防止吸气和提前去磷。

(1)启弧阶段。通电启弧时炉膛内充满炉料,电弧与炉顶距离很近,如果输入功率过大,电压过高炉顶容易被烧坏,所以一般选用中级电压和输入变压器额定功率的2/3左右。(2)穿井阶段。

这个阶段电弧完全被炉料困绕起来,热量险些全部被炉料所吸收,不会烧坏炉衬,所以使用最大功率,一般穿井时间为20min左右,约占总熔化时间的1/4。(3)电极上升阶段。电极“穿井”到底后,炉底已形成熔池,炉底石灰及部门元素氧化,使得在钢液面上形成一层熔渣,四周的炉料继续受辐射热而熔化,钢液增加使液面升高,电极逐渐上升。

这阶段仍接纳最大功率输送电能,所占时间为总熔化时间的1/2左右。(4)熔化末了阶级。炉料被熔化3/4以上后,电弧已不能被炉料遮蔽,3个电极下的高温区已连成一片,此时如长时间接纳最大功率供电,电弧会强烈损坏炉盖和炉墙。

熔化期的主要任务是熔化炉料,可是在熔化期既是造好炉渣,也是熔化期的重要操作内容,如果仅为满足笼罩钢液及稳定电弧的要求,只需1%~1.5%的渣量就已足够了,但从脱磷的要求思量,熔化渣必须具有一定的氧化性、碱度和渣量。氧化期 1 氧化期的主要任务氧化期的主要任务如下:(1)继续氧化钢液中的磷。一般钢种要求氧化期竣事时钢中磷含量不高于0.015%~0.010%,炼高锰钢时由于锰铁中磷含量较高,应控制得更低些。(2)去除气体及夹杂物。

氧化期竣事时,钢中氮气量降低到0.004%~0.01%,钢中氢含量降到0.00035%左右,夹杂总量不高于0.001%。(3)使钢液匀称加热升温,氧化末期到达高于出钢温度10℃~20℃。矿石氧化法是使用铁矿石中含有80%~90%的高价氧化铁加入到熔池中后,转酿成低价氧化铁(Fe2O3 Fe=3FeO,Fe3O4 Fe=4FeO或Fe3O4=Fe2O3FeO)。低价氧化铁一部门留在渣中,大部门用于钢液中碳和磷的氧化。

为到达良好的去磷效果:炉渣中FeO含量为12%~20%,R为2~3,流动性良好;适当偏低的温度,增强钢渣的搅拌。碳的氧化:炼钢历程中碳的氧化反映是一个很是重要的反映,并有利于整个熔池的迅速加热,有利于钢液身分的匀称化。详细步骤如下:FeO=Fe O,O C=CO,总的反映FeO C=Fe CO。

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所以矿石法的氧化历程为:矿石加入炉内,在渣中转变为FeO,然后扩散到钢液中去,并漫衍于整个熔池中。碳和氧在气泡容易生成的地方举行反映,生成CO气泡,CO脱离反映区上浮,在上升历程中逐渐长大,并进入炉气,造成熔池的猛烈沸腾。为加速脱碳速度,氧化期加矿温度应大于1550℃。

总之,矿石脱碳操作应该是:高温、薄渣、分批加矿、匀称猛烈的沸腾。2 氧化期操作要点(1)熔清后取样及测温(温度不低于1550℃)。(2)氧化、测温切合要求,渣况良好即可分批加矿,每批加矿石量不得凌驾料重的1.0%~2.0%,每批距离时间需大于5min。(3)脱碳速度(V)每小时大于或即是0.06%;脱碳量为ΔC≥0.30%。

(4)调整渣况。当氧化沸腾开始,接纳流渣要求炉渣R=2~3,炉内渣量控制在3%~4%。氧化期后阶段,应使炉渣流动性好,渣层要薄、渣量控制在2%~3%左右。(5)期中取样分析及控制终点碳。

为了掌握磷、碳氧化水平,在沸腾开始流渣两批后,应实时取样分析碳和磷的含量,以便决议下步操作。(6)温度控制。

氧化期总的来讲是一个升温阶段,升温速度的快慢凭据钢液磷的情况而定。到氧化期时必须使钢液温度升高到大于该钢种出钢温度的10℃~20℃。(7)净沸腾。

当温度、化学身分合适,就停止加矿,调整好炉渣,让熔池进入自然沸腾(5min~10min),使钢液中的残余含氧量降低,并使气体及夹杂物充实上浮,以利于还原期的顺利举行。(8)扒渣。氧化期,炉渣中FeO含量很高,又含有P2O5为了还原期脱氧及防止回磷必须扒渣,扒渣的条件是扒渣温度高于出钢温度10℃~20℃;扒渣前碳、磷及其他限制性身分应切合要求。(9)增碳。

如果氧化末期碳含量过低需增碳,可在扒渣后裸露的钢液面上撒加纯净、干燥的碳粉,举行增碳。还原期氧化期扒渣完毕到出钢这段时间称为还原期。

主要任务是脱氧、脱硫、控制化学身分、调整温度。还原期的操作工艺如下:(1)扒渣后迅速加入薄渣料以笼罩钢液,防止吸气和降温。造稀薄渣m(CaO)∶m(CaF2)=3∶1。(2)薄渣形成后举行预脱氧,往渣面上加入碳粉2.5kg/t~4kg/t,加入后紧闭炉门,输入较大功率,使碳粉在电弧区同氧化钙反映生成碳化钙。

(3)电石渣形成后保持20min~30min,渣子变白,同时注意钢液的增碳。


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