堿性電弧爐煉鋼工藝流程

1、堿性電弧爐煉鋼工藝流程堿性電弧爐氧化法煉鋼工藝過程主要包括原材料準(zhǔn)備、補(bǔ)爐、配料及裝料、熔化期、氧化期、還原期及出鋼等7 個(gè)階段。一、原材料準(zhǔn)備廢鋼是電弧爐煉鋼的主要材料，廢鋼質(zhì)量的好壞直接影響鋼冶的質(zhì)量、成本和生產(chǎn)率，因此，對(duì)廢鋼質(zhì)量有如下幾點(diǎn)要求。1）廢鋼表面應(yīng)清潔少銹，因廢鋼中沾有的泥沙等雜物會(huì)降低爐料的導(dǎo)電性能，延長熔化時(shí)間，還會(huì)影響氧化期去鱗效果及侵蝕爐襯。廢鋼銹蝕嚴(yán)重或沾有油污時(shí)還會(huì)降低鋼和合金元素的收得率，并增加鋼中的含氫量。2） 廢鋼中不得混有鉛、錫、砷、鋅和銅等有色金屬。鉛的密度大，熔點(diǎn)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

2、有密封容器，以及易燃、易爆物和有毒物，以保證安全生產(chǎn)。4） 廢鋼化學(xué)成分應(yīng)明確，且需按成分分類存放，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 300mm< 300mm, 最大 長度不宜超過 350mm）。二、補(bǔ)爐一般情況下，每煉完一爐鋼后，在裝料前要進(jìn)行補(bǔ)爐，其目的是 修補(bǔ)爐底和被侵蝕的渣線及被破壞的部位，以維持正常的爐體形狀， 從而保證冶煉的正常進(jìn)行和安全生產(chǎn)，補(bǔ)爐的要點(diǎn)如下：1） 出鋼后立即檢查爐襯，需填補(bǔ)爐底時(shí)，應(yīng)先將爐底殘?jiān)堪浅?，然后進(jìn)行填補(bǔ)。補(bǔ)爐的原則是高溫、快補(bǔ)、薄補(bǔ)，維護(hù)爐膛原狀。2） 補(bǔ)爐料要提前半個(gè)小時(shí)混合均勻，補(bǔ)爐后放下電極烘烤30min，

3、若補(bǔ)鎂砂量較大，應(yīng)酌情延長烘烤時(shí)間。三、配料及裝料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(guān)系到煉鋼工能否按照工藝要求正常地進(jìn)行冶煉操作。合理的配料能縮短冶煉時(shí)間。配料時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：一是必須正確地進(jìn)行配料計(jì)算和準(zhǔn)確地稱量爐料裝入量；二是爐料的大小要按比例搭配，以達(dá)到好裝、快速熔化的目的；三是各類爐料應(yīng)根據(jù)鋼液的質(zhì)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。裝料前應(yīng)先在爐底鋪上一層石灰，其重量約為爐料重量的2%,以便提前造好熔化渣，有利于早期去磷，減少鋼液吸氣和加速升溫。裝料時(shí)應(yīng)將小料的一半放入底部，小料的上部、爐子中心區(qū)放入全部大料、低碳廢鋼和難熔爐料，大料之間放

4、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(yīng)砸成 50? 100mm, 裝在爐料下層，且要緊實(shí)，裝好的爐料為半球形，二次加料不使用大塊料及濕料。四、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。熔化期的任務(wù)是將固體爐料迅速熔化成鋼液，并進(jìn)行脫磷，減少 鋼液吸收氣體和金屬的揮發(fā)。熔化期的操作工藝如下：1） 啟弧階段。通電啟弧時(shí)爐膛內(nèi)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，因此一般選用中級(jí)電壓和輸入變壓器額定功率的2/ 3 左右。2） 穿井階段。這個(gè)階段電弧完全被爐料包圍，熱量幾乎全部被爐料吸收，不會(huì)燒壞

5、爐襯，因此使用最大功率，一般穿井時(shí)間為20min左右，約占總?cè)刍瘯r(shí)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(xù)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(shí)間為總?cè)刍瘯r(shí)間的1/ 2 左右。4）爐料熔化過程中，應(yīng)根據(jù)爐料中含P 量的高低，可分批加入適量的石灰及礦石造渣，以利于脫P(yáng), 加入的石灰量約為爐料重量的1%? 2%,為了調(diào)整爐渣的流動(dòng)性，可加入適量的氟石。5）在熔化過程中應(yīng)不斷推料助熔”當(dāng)大部分爐料開始熔化時(shí)可采取吹氧助熔，加速爐料熔化，吹氧時(shí)采用淺吹提溫，插入

6、鋼液深度，氧氣壓力為0.4 ? 0.5MPa。? 45 100mm, 角度為 306）熔化末期采用較低電壓供電，爐料全熔后，充分?jǐn)嚢桎撘?，取樣?yīng)在熔池中心處取鋼液分析C、 P、S, 掌握元素含量，作為后階段進(jìn)行氧化、還原反應(yīng)和控制元素含量的依據(jù)，如鋼液含碳量不足時(shí)，在開始氧化前必須進(jìn)行增碳。五、氧化期加入氧化劑，使鋼液中的碳氧化而熔池產(chǎn)生沸騰的階段叫氧化期。氧化期的主要任務(wù)是脫碳、脫磷，以及去除氣體和夾雜物，并提 高鋼液溫度。氧化期的操作工藝如下：1）氧化期前一階段，鋼液溫度較低，主要是造渣脫磷，爐內(nèi)的脫磷反應(yīng)為：5FeO+2Fe3P=P205+11Fe+QP205+Ca0=Ca0?P05+Q

7、由以上反應(yīng)可看出，要提高脫磷效果，必須造成強(qiáng)氧化性（WFeO為 12%? 20%）、強(qiáng)堿性 （ CaO濃度要高， R=2? 3）的爐渣，爐渣流動(dòng) 性要好。適當(dāng)偏低的溫度，加強(qiáng)鋼渣的攪拌，以利于脫磷反應(yīng)的進(jìn)行。2） 當(dāng)鋼液溫度達(dá)到1550C 后，氧化期進(jìn)入第二階段。氧化第二階段主要是進(jìn)行氧化脫碳沸騰精煉，以去除鋼液中的氣體和夾雜物。我公司在實(shí)際生產(chǎn)中氧化脫碳采用礦石 +氧氣結(jié)合脫碳法，煉鋼過程中 碳的氧化反應(yīng)是一個(gè)非常重要的反應(yīng)，其有利于整個(gè)熔池的迅速加熱，也有利于鋼液成分的均勻化。具體化學(xué)反應(yīng)如下：0+C=CO,FeO+C=Fe+CO。在氧化的第二段段，礦石加入應(yīng)多批、小量、勤攪拌，使熔池沸騰

8、活躍并使?fàn)t渣保持良好的流動(dòng)性，做到爐渣自動(dòng)流出。3） 氧化期操作要點(diǎn)：氧化、測(cè)溫符合要求，渣況良好方可分批加礦石，每批加礦石量不得超過料重的1%? 2%,每批間隔時(shí)間需5min。為確保熔池沸騰良好，應(yīng)將氧化脫碳速率控制在每分鐘0.01 %? 0.03 %。調(diào)整渣況。當(dāng)氧化沸騰開始，采用流渣，要求爐渣R=2?3,爐內(nèi)渣量控制在3%?4%。氧化期后階段，應(yīng)使?fàn)t渣流動(dòng)性好，渣層要薄，渣量控制在2%? 3%。溫度控制。氧化期總的來講是一個(gè)升溫階段，升溫速度的快慢根據(jù)鋼液中磷的情況而定。 氧化末期必須使鋼液溫度升高到大于該鋼種出鋼溫度的10? 2OC。凈沸騰。當(dāng)溫度、化學(xué)成分合適，就停止加礦石，調(diào)整好爐

9、渣，讓熔池進(jìn)入自然沸騰 （ 5? 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(jìn)行。扒渣。氧化期爐渣中 FeO含量很高，又含有 P205, 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? 2OC；扒渣前碳、磷及其他限制性成分應(yīng)符合要求。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(jìn)行增碳。六、還原期氧化期扒渣完畢到出鋼這段時(shí)間稱為還原期。主要任務(wù)是造好還 原渣，鋼液進(jìn)行脫氧、脫硫，調(diào)整化學(xué)成分，控制好出鋼溫度。還原 期的操作工藝如下：1） 停電扒氧化渣后，首先加入錳鐵進(jìn)行預(yù)脫氧”錳鐵加入后，

10、應(yīng)立即加入石灰、氟石和碎硅磚造稀薄渣覆蓋鋼液，以減少鋼液吸氣 和降溫。石灰、氟石、碎硅磚塊的加入比例為 4: 1: 1, 其總加入量 約為鋼液重量的 2%? 3%,稀薄渣形成后造還原渣進(jìn)行還原。2） 稀薄渣造好后，立即取樣分析C、 Mn、Si 、S、P 等元素含量，并加還原碳粉。還原碳粉加入后立即關(guān)閉爐門，盡量保證爐膛有較好的密封性，以保持白渣快速形成。3） 隨著還原過程的進(jìn)行，爐渣逐漸失去脫氧、脫硫能力，因而需要分批補(bǔ)充造渣材料，調(diào)整爐渣的流動(dòng)性，大約每隔6? 8min 加入一批造渣材料，確保反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，還原末期加入硅鐵和鉻鐵，做好出鋼準(zhǔn)備。4） 為了充分地進(jìn)行脫氧和脫硫，鋼液在良好的白渣

11、下還原時(shí)間一般應(yīng)15min且有良好的流動(dòng)性。還原期總渣量為爐料的2%?3%,其配比為：石灰：氟石：碳粉=4:1.5:1。5） 當(dāng)含氧量和含硫量都已降到合格的程度，這時(shí)可以測(cè)量鋼液溫度，當(dāng)鋼液溫度達(dá)到出鋼溫度要求時(shí)，調(diào)整鋼液的化學(xué)成分。6） 化學(xué)成分和鋼液溫度均調(diào)整好后，即可插鋁進(jìn)行終脫氧。最終脫氧的加鋁量是鋼液重量的0.1%? 0.15 %。七、出鋼出鋼必須做到以下幾點(diǎn)：1） 成分合格，各主要元素達(dá)到內(nèi)控規(guī)范要求。2）脫氧良好，加硅鐵前必須是白渣，加入后在10min 內(nèi)出鋼。3） 出鋼槽必須清潔、干燥、平整，并與出鋼口保持平直，以利于出鋼暢通，做到鋼液與爐渣混出。4）出鋼時(shí)，盛鋼桶必須烘烤成暗紅色，出鋼前15min 加 2.0kg 硅 鋁鋇終脫氧剎，以及每噸鋼液加入1kg 的稀土硅鐵，并在包內(nèi)烤紅5）出鋼后在盛鋼桶內(nèi)取成品樣，檢查溫度及脫氧情況是否良好，根據(jù)包內(nèi)