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    電弧爐煉鋼的工藝流程

    發布時間:2018/8/24 22:59:20    瀏覽次數:1433

    原材料的收集

      廢鋼是電弧爐煉鋼的主要材料,廢鋼質量的好壞直接影響鋼的質量、成本和電爐生產率,因此,對廢鋼有如下幾點要求:
      (1)廢鋼表面應清潔少銹,因廢鋼中沾有的泥沙等雜物會降低爐料的導電性能,延長熔化時間,還會影響氧化期去磷效果以及侵蝕爐襯。廢鋼銹蝕嚴重或沾有油污時會降低鋼和合金元素的收得率,增加鋼中的含氫量。
      (2)廢鋼中不得混有鉛、錫、砷、鋅、銅等有色金屬。鉛的密度大,熔點低,不溶于鋼液,易沉積在爐底縫隙中造成漏鋼事故。錫、砷和銅,易引起鋼的熱脆。
      (3)廢鋼中不得混有密封容器,易燃、易爆物和有毒物,以保證安全生產。
      (4)廢鋼化學成分應明確,硫、磷含量不宜過高。
      (5)廢鋼外形尺寸不能過大(截面積不宜超過150mm×150mm,最大長度不宜超過350mm)。生鐵在電弧爐煉鋼中,一般被用來提高爐料的配碳量,通常配入量不超過爐料的30%。
      冶煉前的準備工作
      配料是電爐煉鋼工藝中不可缺少的組成部分,配料是否合理關系到煉鋼工能否按照工藝要求正常地進行冶煉操作。合理的配料能縮短冶煉時間。配料時應注意:一是必須正確地進行配料計算和準確地稱量爐料裝入量。二是爐料的大小要按比例搭配,以達到好裝、快化的目的。三是各類爐料應根據鋼的質量要求和冶煉方法搭配使用。四是配料成分必須符合工藝要求。
      一般冶煉方法對爐料中的主要元素含量要求如下:
      (1)碳含量。爐料中含碳量應保證氧化期有足夠量的碳進行碳氧反應,達到去氣、去夾雜物的目的。配碳量根據熔化期碳的燒損、氧化期的脫碳量和還原期增碳量這3個因素來確定,要求爐料熔清時,鋼中碳量高出成品規格下限0.3%~0.4%;但配碳量也不能過高,否則會延長氧化時間并使鋼液過熱。
      (2)硅含量。含硅量一般不大于爐料的0.8%,過高會延緩鋼液的沸騰。
      (3)錳含量。一般鋼種配料時對錳可不考慮,通常熔清后錳含量小于0.3%,否則也會延緩熔池沸騰。
      磷和硫含量原則上是越低越好。通常熔清后,磷的含量應小于0.05%。
      為使爐內爐料密實,裝料時必須把大、中、小料合理搭配,一般小料占15%~20%,中料占40%~50%,大料占40%。
      進料前爐底應先鋪占料重1.5%左右的石灰,以便提前造好熔化渣,有利于早期去磷,減少鋼液的吸氣和加速升溫。
      裝料時應將小料的一半放入底部,小料的上部、爐子中心區放入全部大料、低碳廢鋼和難熔爐料,大料之間放入小料,中型料裝在大料的上面及四周,大料的最上面放入小料。凡在配料中使用的電極塊,應砸成50mm~100mm左右,裝在爐料下層。
      總之,布料應做到:下致密、上疏松,中間高,四周低,爐門口無大料;使得穿井快,不搭橋。
      熔化期
      在電弧爐煉鋼工藝中,從通電開始到爐料全部熔清為止稱為熔化期。熔化期約占整個冶煉時間的一半左右,耗電量占電耗總數的2/3左右。
      熔化期的任務是在保證爐體壽命的前提下,用最少的電耗快速地將爐料熔化升溫,并造好燒化期的爐渣,以便穩定電弧,防止吸氣和提前去磷。
      (1)啟弧階段。通電啟弧時爐膛內充滿爐料,電弧與爐頂距離很近,如果輸入功率過大,電壓過高爐頂容易被燒壞,所以一般選用中級電壓和輸入變壓器額定功率的2/3左右。
      (2)穿井階段。這個階段電弧完全被爐料包圍起來,熱量幾乎全部被爐料所吸收,不會燒壞爐襯,所以使用最大功率,一般穿井時間為20min左右,約占總熔化時間的1/4。
      (3)電極上升階段。電極“穿井”到底后,爐底已形成熔池,爐底石灰及部分元素氧化,使得在鋼液面上形成一層熔渣,四周的爐料繼續受輻射熱而熔化,鋼液增加使液面升高,電極逐漸上升。這階段仍采用最大功率輸送電能,所占時間為總熔化時間的1/2左右。
      (4)熔化末了階級。爐料被熔化3/4以上后,電弧已不能被爐料遮蔽,3個電極下的高溫區已連成一片,此時如長時間采用最大功率供電,電弧會強烈損壞爐蓋和爐墻。
      熔化期的主要任務是熔化爐料,但是在熔化期既是造好爐渣,也是熔化期的重要操作內容,如果僅為滿足覆蓋鋼液及穩定電弧的要求,只需1%~1.5%的渣量就已足夠了,但從脫磷的要求考慮,熔化渣必須具有一定的氧化性、堿度和渣量。
      氧化期
      1 氧化期的主要任務
      氧化期的主要任務如下:
      (1)繼續氧化鋼液中的磷。一般鋼種要求氧化期結束時鋼中磷含量不高于0.015%~0.010%,煉高錳鋼時由于錳鐵中磷含量較高,應控制得更低些。
      (2)去除氣體及夾雜物。氧化期結束時,鋼中氮氣量降低到0.004%~0.01%,鋼中氫含量降到0.00035%左右,夾雜總量不高于0.001%。
      (3)使鋼液均勻加熱升溫,氧化末期達到高于出鋼溫度10℃~20℃。
      礦石氧化法是利用鐵礦石中含有80%~90%的高價氧化鐵加入到熔池中后,轉變成低價氧化鐵(Fe2O3+Fe=3FeO,Fe3O4+Fe=4FeO或Fe3O4=Fe2O3+FeO)。低價氧化鐵一部分留在渣中,大部分用于鋼液中碳和磷的氧化。
      為達到良好的去磷效果:爐渣中FeO含量為12%~20%,R為2~3,流動性良好;適當偏低的溫度,加強鋼渣的攪拌。
    碳的氧化:煉鋼過程中碳的氧化反應是一個非常重要的反應,并有利于整個熔池的迅速加熱,有利于鋼液成分的均勻化。具體步驟如下:
      FeO=Fe+O,O+C=CO,
      總的反應FeO+C=Fe+CO。
      所以礦石法的氧化過程為:礦石加入爐內,在渣中轉變為FeO,然后擴散到鋼液中去,并分布于整個熔池中。碳和氧在氣泡容易生成的地方進行反應,生成CO氣泡,CO脫離反應區上浮,在上升過程中逐漸長大,并進入爐氣,造成熔池的激烈沸騰。為加快脫碳速度,氧化期加礦溫度應大于1550℃。
      總之,礦石脫碳操作應該是:高溫、薄渣、分批加礦、均勻激烈的沸騰。
      2 氧化期操作要點
      (1)熔清后取樣及測溫(溫度不低于1550℃)。
      (2)氧化、測溫符合要求,渣況良好即可分批加礦,每批加礦石量不得超過料重的1.0%~2.0%,每批間隔時間需大于5min。
      (3)脫碳速度(V)每小時大于或等于0.06%;脫碳量為ΔC≥0.30%。
      (4)調整渣況。當氧化沸騰開始,采用流渣要求爐渣R=2~3,爐內渣量控制在3%~4%。氧化期后階段,應使爐渣流動性好,渣層要薄、渣量控制在2%~3%左右。
      (5)期中取樣分析及控制終點碳。為了掌握磷、碳氧化程度,在沸騰開始流渣兩批后,應及時取樣分析碳和磷的含量,以便決定下步操作。
      (6)溫度控制。氧化期總的來講是一個升溫階段,升溫速度的快慢根據鋼液磷的情況而定。到氧化期時必須使鋼液溫度升高到大于該鋼種出鋼溫度的10℃~20℃。
      (7)凈沸騰。當溫度、化學成分合適,就停止加礦,調整好爐渣,讓熔池進入自然沸騰(5min~10min),使鋼液中的殘余含氧量降低,并使氣體及夾雜物充分上浮,以利于還原期的順利進行。
      (8)扒渣。氧化期,爐渣中FeO含量很高,又含有P2O5為了還原期脫氧及防止回磷必須扒渣,扒渣的條件是扒渣溫度高于出鋼溫度10℃~20℃;扒渣前碳、磷及其他限制性成分應符合要求。
      (9)增碳。如果氧化末期碳含量過低需增碳,可在扒渣后裸露的鋼液面上撒加純凈、干燥的碳粉,進行增碳。
      還原期
      氧化期扒渣完畢到出鋼這段時間稱為還原期。主要任務是脫氧、脫硫、控制化學成分、調整溫度。還原期的操作工藝如下:
      (1)扒渣后迅速加入薄渣料以覆蓋鋼液,防止吸氣和降溫。造稀薄渣m(CaO)∶m(CaF2)=3∶1。
      (2)薄渣形成后進行預脫氧,往渣面上加入碳粉2.5kg/t~4kg/t,加入后緊閉爐門,輸入較大功率,使碳粉在電弧區同氧化鈣反應生成碳化鈣。
    吉林快3怎么样充值   (3)電石渣形成后保持20min~30min,渣子變白,同時注意鋼液的增碳