电炉炼钢讲义知识讲解.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电炉炼钢讲义,一 电弧炉发展概况,1.,电炉发展概况,2.,直流电炉的发展,2,1.,电炉发展概况,电弧炉炼钢至今有百年历史，最先使用的电弧炉为直流电弧炉，由于炉容的扩大，当时很难提供大功率整流电源，因此出现了三相交流电弧炉，并长期占据主导地位。主要用于高合金钢和特殊钢，由于,速度慢、能耗低,，上世纪,60,年代后，首先采用吹氧代替矿石，使之可以利用废钢较低成本的生产线材、棒材用钢。,随着超高功及二次精炼、连铸技术的发展，至上世纪,90,年代，,冶炼周期,缩短至,1h,以下，,电耗,410KWh/t,，,电极消耗,2.0kg,左右，使“,短流程,”可与“,长流程,”相抗衡。并逐步开发了直流电弧炉技术，截止目前，大型直流电弧炉已成为短流程的主体设备。,3,2.,直流电炉的发展,交流电弧炉的缺点：,1,）稳定性差、噪音大、功率因素低、引起电网闪烁；,2,）三相负荷不均匀，形成热点，造成耐火材料损失严重。,因此，随着大功率闸管技术发展，重新开始直流电弧炉的研究。,4,2.,直流电炉的发展,交流电弧炉的缺点,：,1,）稳定性差、噪音大、功率因素低、引起电网闪烁；,2,）三相负荷不均匀，形成热点，造成耐火材料损失严重。,因此，随着大功率闸管技术发展，重新开始直流电弧炉的研究。,第一阶段：,实验直流电弧炉的建造（,7080,年代）；,第二阶段：,中小型电弧炉的建造（,80,年代中期）；,第三阶段：,大型工业支流电弧炉的建造（,90,年代）,直流电弧炉的优点：,1,）对电网冲击小，无需动态补充装置；,2,）石墨电极消耗低，是交流的,1/2,；,3,）冶炼周期短，熔化时间短,1020%,，电耗低,50%,；,4,）耐材与金属消耗低，环境污染小，投资回收周期短。,5,二 电弧炉车间生产模拟,（,设备巡视,）,6,电弧炉车间生产模拟,（,生产模拟,）,7,三 电弧炉生产工艺,装料制度,供电制度,造渣制度,供氧制度,偏心底出钢,电弧炉冶炼中的各项操作制度,8,装 料 制 度,炉料种类,返回料、废钢、生铁、直接还原铁、造渣材料等。,废钢准备,分类管理,化学成分为已知,大块需切割。,布料顺序,轻料重废钢中型废钢轻型废钢,另需配入一定的增碳剂,(,炉料的最下部,),防止碳在熔化中氧化。,装料次数与方式,以废钢队比重确定装料次数,由炉顶装入。,9,供 电 制 度,目的,:,获得高的熔化速率、低物耗、低能耗。,供电方式,：,低档供电,对应起弧阶段，采用低档位电压；,高档供电,对应“穿井”，采用长电弧大电流；,中档供电,对应熔清，用中级电压，减少输入功率至出钢。,10,造 渣 制 度,造渣材料：,石灰、萤石、白云石、火砖块、氧化铁皮；,造渣制度：,为保护炉衬和去,P,，采用提前造渣，起弧后加石灰，形成熔池后调整；,泡沫渣操作：,通过吹,O,2,喷,C,生成大量,CO,2,实现，可降低噪音，减轻侵蚀，降低电极消耗；,流渣操作：,为最大限度脱,P,，将富,P,氧化渣排出，炉子向出渣方向倾动。,11,供 氧 制 度,目的,:,熔化期供氧切割炉料、助熔、化渣，氧化精炼期脱,C,、升温、搅拌熔池；,方式：,自耗氧枪、水冷,C-O,喷枪、炉门供氧；,制度：,自耗氧枪流量,40005000Nm,3,/h,，压力,10-12bar,，,C-O,喷枪流量,60008000Nm,3,/h,，压力,12bar,12,偏 心 底 出 钢,目的：,实现无渣出钢，加速下炉料熔化，为早期脱,P,创造条件，保护耐材；,操作：,留钢,1015%,和全部氧化渣；,合金化：,出钢时钢包中预合金化，精调在,LF,内完成。,13,四 冶炼基本原理,二次燃烧,脱 磷,脱 碳,14,脱碳,矿石脱,C,：,在钢液温度高于,14801520,时利用矿石脱,C,的反应为,（,Fe2O3,）,+Fe=3,（,FeO,）,（,FeO,）,+C=Fe+CO,吹氧脱,C,：,直接脱,C,反应,2C+O2=2CO,间接脱,C,反应,2Fe+O2=2,（,FeO,）,（,FeO,）,=O+Fe,C+O=CO,15,脱磷,碱性渣脱,P,反应：,2P+5O+3,（,CaO,）,=,（,3CaO.P2O5,）,脱,P,条件：,高碱度、高氧化性、低温和大渣量。,16,二次燃烧,概念,:,炉气中含有,CO,、,H,2,、,CH,4,等气体，通过熔池上方氧枪向炉气中提供过量的氧，,CO,在炉内燃烧成,CO,2,，将化学能转变为热能；,机理：,2CO+O,2,=2CO,2,方式：,使用水冷,PC,枪完成；,影响因素：,充足的,O,2,供应、低炉气温度、一定限度燃烧，防止电极过氧化，可通过,O,2,流量在线控制实现。,17,五 电炉炼钢设备,1.,供电系统,2.,机械设备,3.,除尘系统,4.,加料系统,5.,供氧设备,18,1.,供电系统,整流变压器,整 流 器,电 抗 器,电极夹持器,底 电 极,19,整流变压器,结构：,芯式和壳式两种；,特点：,二次电流大，较宽的二次电压调节范围，连续的满负荷电流；,电压调节：,变压器二次电流大幅度调节时需借助感应器完成。,20,整 流 器,结构：,大型直流炉采用,12,脉动的双桥式整流电路，整流元件为晶闸管；,要求：,足够的高温机械强度；满足高速、大范围控制；晶闸管与电极升降协调性好；对高电压有保护与绝缘。,21,电 抗 器,作用：,当电弧炉发生短路时，将短路电流限制在整流器可以接受的范围内，减轻电弧负载波动；,数量：,每,6,个脉冲整流单元配置一台数百微亨的直流电抗器。,22,电极夹持器,作用：,装卡石墨电极的装置；,结构：,前夹头、后夹头、推杆机构、气动压紧装置组成；,动作：,电极松开是通过汽缸驱动推杆将后夹头后移松开电极，汽缸排压，电极加紧。,23,底 电 极,水冷金属棒型底电极通常采用,3,根直径为,200250mm,铜钢复合结构，上部为,钢棒,，下部为,水冷铜棒,。,24,2.,机械设备,炉 体,炉体倾动装置,炉 盖,电极升降装置,25,炉 体,炉 壳：,钢板结构件,分段式,圆桶形,.,上部水冷炉壁,下部圆柱和平底焊接结构,;,内衬为耐火材料,炉底,450600mm,镁砖永久层,镁砂打结工作层,;,炉 门：,开在炉壳前方,一组水冷钢管组成,电机带动链条实现炉门开关,;,偏心底机构：,在炉壳后方,由平板阀和弹簧压紧装置组成,;,平板阀通过液压将弹簧压紧而打开,反之关闭,;,小 炉 底：,是直流炉炉底电极固定专用设备,由水冷钢棒底电极及其联接部件、耐材、底部法兰组成,.,26,炉体倾动装置,在炉底两侧设置一对圆弧轨道，通过液压装置驱动炉体倾动；,加料冶炼时靠机械设备维持炉子在水平位置；,出钢和流渣时实现炉体倾动。,27,炉 盖,水冷炉盖：,用于关闭电炉，由钢结构框架和管式冷却盘组成；,炉盖提升：,通过四点连接件与提升炉盖的悬臂梁相连，通过电动卷扬或液压缸带动连杆机构提升卢盖。,28,电极升降装置,由支撑横臂的立柱、导向装置、电极升降液压缸、锁定装置组成。控制电极升降是由电极升降调节系统的比例阀调节，从而控制冶炼电流。,29,3.,除尘系统,强制冷却器,布袋除尘器,重力除尘器,30,强制冷却器,作用：,将第二孔除尘的高温炉气高速自然风冷却；,组成：,进气孔、风机、热交换器、出气孔；,冷却控制：,根据进入冷却器烟气温度自动控制吹风机开启台数。,31,布袋除尘器,组成：,布袋房、集尘仓、进出气孔、反清仓管组成；,工作原理：,含尘气体经集尘仓后通过联合管板进过滤布袋。粉尘和气体通过滤袋分离，净化气体经气孔排出，再关闭进气孔，打开反吹风阀门，使粉尘进入集尘仓。,32,重力除尘器,效率：,可去除粒径,30,的大颗粒灰尘，效率,80%,，出口含尘,210g/m3,；,工作原理：,粉尘随高速气体进入集尘器，管径变大，气流速度降低，粉尘汇集于集尘器底部，净化气体从上部排出。,33,4.,加料系统,装料罐,高位料仓,34,装料罐,作 用：,用于将从废钢坑装入的废钢吊装入电弧炉；,结构与操作：,钢板焊接成圆桶形，以蛤式最广泛。料罐无料和开门钢绳放松时底门自行关闭。料罐靠炉料重量将底门自动关闭，开门钢绳拉动后底门打开。,35,高位料仓,电炉及其炉后处理的辅助材料主要由地下受料仓、皮带运输机、炉顶料仓及其振动给料机、称量斗、投料斗组成。,炉顶料仓,2025,个,装入,CaO,、,CaF2,、,C,等。上料通过液位计发出指令由地下料仓输送。,36,5.,供氧设备,自耗式氧枪,水冷碳氧喷枪,37,自耗式氧枪,用 途：,熔化初期用于切割费钢，为使用水冷碳氧枪造泡沫渣创造条件；,组 成：,一个旋转横臂、二根氧枪的给进装置、一个气动控制柜、一个电动机、软管和软管卷筒。,工作原理：,由,PLC,控制，支撑柱旋转由电动机驱动。枪杆的给进通过直线传动补偿损耗，枪杆由加紧装置加紧，可进入或退出。给进装置的水平和垂直活动范围为整个炉门。供氧管线由软管卷筒、软管与相关的强管通过快速接头连接。,38,水冷碳氧喷枪,功能：,水冷碳氧喷枪的功能是自耗式氧枪打通从炉门到电极的通道后，水冷碳氧喷枪通过炉门进行操作。通过向电炉吹氧和碳粉混合物来造泡沫渣。,工作原理：,水冷碳氧喷枪是旋转横臂式，包括回转台装置和一个横臂旋转驱动装置，用带力矩限位的齿轮电动机驱动。枪管有三层同心管和一个铜喷嘴组成，同心管外二层腔内通冷却水。同心管的中心管是由不锈钢制成的吹氧管，铜喷头是双拉瓦尔式的，碳氧枪通过气动还可垂直、左右移动。,39,人有了知识，就会具备各种分析能力，,明辨是非的能力。,所以我们要勤恳读书，广泛阅读，,古人说“书中自有黄金屋。,”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，,培养逻辑思维能力；,通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，,培养文学情趣；,通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。,有许多书籍还能培养我们的道德情操，,给我们巨大的精神力量，,鼓舞我们前进,。,此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢,