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公司新聞

無錫冶金新技術(shù)電弧爐煉鋼基本工藝以及發(fā)展前景

時間: 2021-05-03 07:21:51    來源: 江蘇節(jié)源爐業(yè)科技有限公司




江蘇節(jié)源爐業(yè)是利用電弧的熱效應(yīng)加熱爐料進行熔煉的煉鋼方法。交流電通過3個石墨電極輸入爐內(nèi),在電極下端與金屬料之間產(chǎn)生電弧,利用電弧的高溫直接加熱爐料,使煉鋼過程得以進行。電弧爐煉鋼以廢鋼為主要原料,根據(jù)爐襯材質(zhì)和造渣材料不同,有堿性法和酸性法之分。.常用的是堿性法。電弧爐煉鋼以電能作熱源,避免了氣體熱源所含硫分對鋼的污染;操作工藝靈活,爐渣和爐氣均可調(diào)控成氧化性或還原性;強還原性可使?fàn)t料中所含的貴重元素鉻、鎳、鎢、鉬、釩、鈦等極少燒損;爐溫高、易控制;產(chǎn)品質(zhì)量高。


江蘇節(jié)源爐業(yè)煉鋼電弧爐

電弧爐煉鋼通過石墨電極向電弧煉鋼爐內(nèi)輸入電能,以電極端部和爐料之間發(fā)生的電弧為熱源進行煉鋼的方法。電弧爐以電能為熱源,可調(diào)整爐內(nèi)氣氛,對熔煉含有易氧化元素較多的鋼種極為有利,發(fā)明后不久,就用于冶煉合金鋼。并得到較大的發(fā)展。隨著電弧爐設(shè)備的改進以及冶煉技術(shù)的提高,電力工業(yè)的發(fā)展,電爐鋼的成本不斷降低,現(xiàn)在電爐不但用于生產(chǎn)合金鋼,而且大量用來生產(chǎn)普通碳素鋼,其產(chǎn)量在主要工業(yè)鋼總產(chǎn)量中的比重,不斷上升。

基本工藝

電江蘇節(jié)源爐業(yè)弧爐煉鋼的基本工藝包括扒渣補爐、裝入金屬爐料、送電、熔化、氧化、還原精煉和出鋼。按照所冶煉鋼種特點的不同,可有不同的操作方法,傳統(tǒng)的工藝主要是具有熔化、氧化、還原三個期的操作,還原期采用擴散脫氧和沉淀脫氧,需造白渣或電石渣,每爐冶煉要3~4h,電耗高達600~700kWh/t。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,電弧爐煉鋼工藝也發(fā)生了很大變化,熔化期采用輔助能源加速熔化,如噴吹油—氧、天然氣—氧或煤粉—氧,每爐熔化時間縮短了15~20min,電耗可減少50~60kWh/t;氧化期采取提前脫磷、強化用氧、噴粉造泡沫渣、快速升溫等措施,可使氧化脫碳量從傳統(tǒng)工藝的0.3%降低到0.1%~0.15%,從而氧化期可縮短時間50%以上。還原期則將傳統(tǒng)工藝中的擴散脫氧為主改為沉淀脫氧為主,擴散脫氧為輔,不僅能達到預(yù)期的精煉效果,鋼質(zhì)量有保障且縮短還原時間60%以上。工藝的改進在鋼水質(zhì)量得到**的同時,生產(chǎn)率亦隨之提高20%左右,電耗降低10%~15%,電極消耗降低8%左右,取得可觀的經(jīng)濟效益。

操作方法

有堿性操作法和酸性操作法之分。堿性操作法以堿性耐火材料作爐襯,冶煉過程造堿性渣,其特點是可脫除原料中的硫和磷,使成品鋼中硫、磷含量達(100~10)×10-4%以下。這種操作工藝對廢鋼中硫、磷含量原則上無限制,但從爐子生產(chǎn)率及鋼成本考慮,硫、磷含量應(yīng)不高于0.05%;易沉于爐底的金屬雜質(zhì)鉛、鋅、錫等和不易氧化除去的鎳、銅、鋅等均應(yīng)盡量避免。所用鐵合金、造渣劑、煉鋼生鐵等原材料要求有效成分高且干燥。堿性操作在裝料期、熔化期以后進入精煉期,精煉期又分氧化和還原兩個精煉階段,根據(jù)精煉期是分別造氧化渣和還原渣來進行氧化精煉和還原精煉,抑或只造一次渣而兼顧兩種精煉需要,堿性操作又分雙渣法和單渣法。

堿性操作

(1)雙渣法。適用于爐料含磷高、氧化脫磷任務(wù)大的冶煉。爐料熔化后先造高堿度(CaO50%~60%,CaO/SiO2=2~4)、高氧化性(FeO15%~20%)的渣,脫磷的同時脫碳、去氣并升溫至還原精煉所需的溫度。氧化精煉達到要求后,扒凈氧化渣,再造高堿度還原渣去硫、脫氧。還原渣有兩種:白渣和電石渣。前者含CaO60%、SiO215%~20%、FeO1%,呈白色,冷卻后易粉化,適用于冶煉含碳0.35%以下的鋼種;后者除FeO較低(0.5%)外,還含CaC22%~4%,故名電石渣,其還原性更強,適用于冶煉高碳鋼件。

(2)單渣法。只造一次渣,通過對渣成分的調(diào)整來滿足兩種精煉的要求。此法只適用爐料含磷低,脫磷任務(wù)輕的冶煉,由于脫磷后渣中含磷低,可不換渣而直接脫碳、升溫轉(zhuǎn)入還原精煉。有些高合金廢鋼的返回冶煉,為避免合金元素氧化損失,也可不作氧化而只做還原精煉。對一些還原精煉沒有高要求的普碳鋼,亦可只作氧化精煉,當(dāng)成分合格、升溫后即可出鋼,二者均屬單渣法。

酸性操作法

電弧爐以酸性耐火材料為爐襯,冶煉過程造SiO2飽和的酸性渣。該渣不具有脫硫、脫磷的能力,要求廢鋼含硫、磷在所煉鋼種規(guī)格以下。因此類廢鋼來源少、價格高,限制了酸性操作的發(fā)展。酸性操作特點是:爐渣導(dǎo)電率低、升溫快、電效率高。酸性渣和爐襯中的SiO2在煉鋼溫度下活性高,極易被爐料中的碳、鋁、鈦、鋯等還原。還原期主要依靠渣中SiO2還原來脫氧,稱為硅還原脫氧。酸性法煉鋼周期比堿性法短,多用于鑄鋼車間。