电炉模拟报告人: 王炜2011.10

武汉科技大学冶金工程系

提纲

1 电炉炼钢概述 2 电炉氧化法冶炼工艺 3 完成电炉炼钢模拟必须掌握的内容 4 电炉模拟的基本流程 5 电炉冶炼的基本理论 6 冶炼实例武汉科技大学冶金工程系

1 电炉炼钢概述电炉(EAF)的主要作用是通过高能电弧将废钢 熔化并冶炼为高质量的钢水。因此现代化电 炉的主要任务是尽快将固态原料变为钢水， 并在随后的二次冶金过程中进行精炼。

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世界主要产钢国的电炉钢比例电炉钢 比 年份 1995 1996 1997 电炉钢比例(%) 世界 32.6 32.9 33.7 日本 32.3 33.3 32.8 美国 39.4 42.1 43.2 韩国 37.8 39.5 43.1 德国 24.1 26.0 26.4 印度 29.7 25.9 31.6 中国 19.0 18.7 17.6

19981999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

33.933.5 33.7 35.1 33.9 34.0 33.2 31.7 32.0

31.930.5 28.8 27.6 27.1 26.4 26.4 25.6 26.0

44.646.2 46.8 47.4 50.7 48.9 53.6 55.0 56.9

40.341.6 42.8 43.6 45.2 44.8 43.9 44.1 45.7

27.529.2 28.7 29.3 29.3 30.0 30.7 30.7 33.1

31.832.1 32.1 42.5 42.7 45.6 43.8 44.9 50.5

15.815.7 15.9 15.9 16.7 17.6 14.3 11.7 9.7

注：2004-2006年系我国重点企业统计数据

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1993~2006年我国电炉钢产量及电炉钢比例的变化5000 4500 4000 电炉钢产量 电炉钢比例 25 23 21 19 17 15 13 11 1995 2000 年份 2005 9 2010

电炉钢产量，10 4 t

3000 2500 2000 1500 1000 500 0 1990

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电炉钢比例，%

3500

2 电炉氧化法冶炼工艺传统的氧化法冶炼工艺操作过程包括：补炉、 装料、熔化、氧化、还原与出钢六个阶段组 成。主要由熔化期、氧化期、还原期三期组 成，俗称老三期，它是电炉炼钢的基础。

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2.1 补炉影响炉衬寿命的主要因素：有炉衬的种类、性质 和质量；高温电弧辐射和熔渣的化学侵蚀；吹氧 与钢液、炉渣等的机械冲刷以及装料的冲击。 补炉部位： 炉衬损坏的主要部位是炉壁渣线， 出钢口，炉门两侧。 补炉方法：补炉方法可分为人工投补和机械喷补 补炉的原则是：高温、快补、薄补。 补炉材料：碱性电炉机械喷补材料主要用镁砂、 白云石或两者的混合物，并掺入磷酸盐或硅酸盐 等粘结剂。武汉科技大学冶金工程系

2.2 装料目前，广泛采用炉顶料篮装料，每炉钢的炉 料分1~3次加入。 装料的好坏影响炉衬寿命、冶炼时间、电耗、 电极消耗以及合金元素的烧损等。因此要求 合理装料，这主要取决于炉料在料筐中的布 料合理与否。 现场布料(装料)经验：下致密、上疏松、 中间高、四周低、炉门口无大料，穿井快、 不搭桥，提前助熔效果好。

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2.3 熔化传统工艺熔化期占整个冶炼时间的50%~

70%,电耗占60%~80%。熔化期的长短影响生产率和电耗； 熔化期的操作影响氧化期、还原期的顺利与否。

熔化期的主要任务是将块状的固体炉料快 速熔化、并加热到氧化温度；提前造渣， 早期去磷，减少钢液吸气与挥发。

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2.4 氧化氧化期的主要任务是： 造渣脱磷到要求(wP<0.02%); 脱碳(C-O)至规格下限； 去气、去夹杂(利用C-O反应); 提高钢液温度。 当钢液的温度、磷、碳等符合要求，扒除

氧化渣、造稀薄渣进入还原期。武汉科技大学冶金工程系

2.5 还原还原期的主要任务 脱氧至要求(wO为0.003-0.008%); 脱硫至一定值； 调整钢液成分，进行合金化； 调整钢液温度。

其中：脱氧是核心，温度是条件，造渣是保 证。武汉科技大学冶金工程系

2.6 出钢传统电炉冶炼工艺，钢液经氧化、还 原后，当化学成分合格，温度符合要 求，钢液脱氧良好，炉渣碱度与流动 性合适时即可出钢。

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2.7 钢液的合金化现代电炉冶炼工艺的合金化一般是在出钢 过程中在钢包内完成。

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3 完成电炉炼钢模拟必须掌握的内容电炉的基本组成和功能； 描述两次加料的典型电能时间表； 一系列不同类型的废钢； 解释加入废钢时要考虑到的情况； 解释泡沫渣的优点及如何获得泡沫渣； 描述电炉精炼阶段发生的重要反应； 解释获得合金最大收得率的策略； 通过选择熔化和精炼废钢原料来得到目标钢水 成份和温度，以成功完成电炉模拟操作。武汉科技大学冶金工程系

3.1 模拟电炉冶炼的目的模拟电炉冶炼的目的是通过选择和熔化废 钢及原料，在规定的时间内，使钢液达到 所选择钢种的目标成分及温度。 在整个模拟过程中，应尽量降低冶炼成本。

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3.2 电炉的基本结构包括带有炉盖的炉壳。炉壳的内衬为耐火砖， 用来将炉子和钢液隔绝。在炉壳的上部和炉 盖内部均采用水冷设备代替了耐火砖。并使 水冷板和钢液不直接接触。

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