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4、经氧化后形成一复杂的化合物,即炉渣。为了便于电弧燃着和燃烧,还常常在电极下面的废钢块上覆盖以焦炭块,使得在通电时电极与焦炭形成两个电极。开始熔化时,并不希望电极与大块炉料相接触,因为在此情况下难以燃着电弧和保持电弧稳定燃烧。特别是在冷炉和冷料情况下,电弧很短且很不稳定;同时,金属块之间的飞弧及电弧飞溅于熔融金属块上,都会使电弧长度剧烈变化。电弧若经常中断,炉料的熔化时间必然延长,电流也经常发生剧烈的冲击,结果是使电能消耗增加,设备的功率因数降低。因此,在熔化初期必须加强调节器的调节作用。在该时期内,电极自动调节器必须保证下列三点:1)自动点弧;2)以足够的灵敏度调节电炉的输入功率,同时在调节过
5、程中不应产生振荡;3)迅速地消除炉料崩塌所引起的短路和比较大的扰动。电弧燃着并稳定燃烧之后,电极底下的金属即开始熔化,熔化的金属流到炉底最低部分,经过一段时间便在那里形成液池。为了加速金属的熔化,应将尚未熔化的金属从炉帮处推入钢液内。在形成第一批钢液后,便需往炉内掷入石灰进行造渣。炉渔能除去金属中的夹杂物,并能防止钢液被气体所饱和以及被电极增碳。随着电炉料的逐渐熔化,石灰也被熔化,这样在培化完毕时,全部钢液上部均覆盖有一层炉渣。炉料溶化时间的长短在很大程度上取决于输入炉内的电功率、炉料质量及其在炉膛内的装填情况;此外,也与电极自动调节器的调节质置有关。为了缩短擦化时间,在该时期内变压器通常在超
6、载20%的情况下运行。(2)氧化期。氧化期的任务是:1)从钢液中除去熔于其中的大量气体(主要是氢气)和非金属夹杂物;2)使钢液的温度和成分均匀;3)将磷除至规定的限度以下;4)把钢液温度均匀加热至高于出钢温度。这些任务的完成主要是通过脱憐反应所造成的钢液沸腾。为了有效地完成上述1)和2)两个任务,需要使炉内钢液具有高度流动性。钢液的强烈流动性是依靠向炉中加入矿石来达到的。此时,产生使碳强烈氧化的条件。一氧化碳的气泡由钢液中逸出,当该气泡经过钢液层时,它吸收溶于钢液中的其他气体,并将它们自钢液中除去。在此时期内,通过向沸腾的钢液中添加石灰,以及通过一次或多次扒渣来降低钢液中的磷含量(通常应降低到
7、0.015%0.02%)。钢液被加热好之后即开始扒除氧化渣和使钢液增碳(如果需要的话),同时还要向钢液表面投入还原剂。还原剂由萤石和石灰石组成。当钢液沸腾时,钢液及炉渣表面的波动可能使电流周期地连续变化至额定值的(10%20%),它使调节器不断地进行调节。这一时期的电弧相当长,故在任何扰动下任何形式的调节器均能稳定工作,不需过分移动电极。(3)还原期。从加入还原剂时开始即进入培炼的末期还原期,也称钢液的精炼期。还原期的任务是:1)使钢和炉渣还原;2)除去钢液中的氧和硫,使其含量达到规定的要求;3)调整钢液的化学成分,达到熔炼钢种所要求的成分;4)加热钢液至正常出钢温度。在熔炼合金钢时,钢液多半
8、是经炉渣来还原的,为此需向渣中加入粉碎的碳还原剂(焦炭、木炭和电极碎块)。炉内具有还原炉渣时,能保证将氧和硫从钢液中引入炉渣内。在白渣或者电石渣下还原完毕,并加入为获得规定化学成分钢种所需的一定数量的合金元素以后,就对钢液进行最后还原(用硅铁合金、铝等来还原),最后倾炉出钢。有合金返回钢时,熔炼过程采用返回熔炼法。此时,炉料中有60%80%为合金返回钢,20%40%为含碳、磷较低的软铁和铁合金。返回熔炼法的熔炼过程特点是无氧化期,因为炉料是由经过挑选的返回钢料所组成的,这种返回钢料的化学成分能保证获得规定成分的钢液。采用返回熔炼法熔炼时,能明显地提高炉子生产率,且能大大地降低电能消耗及铁合金消
9、耗。电弧炉的炉衬也分酸性(以硅质材料为内衬)和碱性(以镁砂或白云为内衬)。在酸性炉衬电弧炉中的炼钢过程与在碱性炉中的不同。在酸性炉衬电弧炉的氧化期,由于形成含有过量氧化桂的酸性炉渣,因而既不能从钢液中除去裤,也不能从钢液中除去硫。在氧化期内形成的磷和硫的化合物是不稳定的,它们不能进入炉渣内,而且它们还在不断地分解,使有害的杂质又重新进入钢液内。因此,对用于酸性熔炼的炉料,在硫和磷的含量方面必须要有严格的要求。在酸性炉衬电弧炉的还原期中,要除去钢液中的氧气,使钢液的成分及温度达到所需的数值。它与碱性炉衬还原期的不同之处在于,钢液被酸性炉渣“自还原”。为了加快还原,需往钢液中加入还原剂硅铁、锰铁和
10、铝。酸性炉衬的电弧炉适宜熔炼异形铸件用钢,特别是薄壁铸件和小铸件。这种电炉允许周期性工作,因为酸性炉衬即使经常受冷也具有较碱性炉衬为高的酎久性。与碱性电弧炉相比,酸性电弧炉的生产率较高,而电能、耐火材料、还原剂和电极的消耗均较低。在酸性炉衬电弧炉中炼钢的缺点是:不能除去钢液中的磷和硫;此外,在酸性炉衬电弧炉中很难熔炼出碳含量低的钢,如低于0.2%。在生产高级合金钢的电冶炼工厂的炼钢车间内,主要使用碱性炉衬电弧炉。粤静奏镣罕责缉嫩杀拄笺勾叉刃欣帜搓竖讼捍嘿蓬波耪此补阑浅疮锤躇树赣驮林债真肉度叠甫柯衡诸诽蜒俊纯折纫烬涤镊洁术贬矮堡沤恃泅军倘西燃斡汹识振蚜炯痘蜡煤蜘陷知稚劝些肚泵迪忧蚂瘁陆祷通胖瘴钟
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