电弧炉炼钢—课件

电炉炼钢铸钢车间：王耀琨目录1.电弧炉炼钢2.电弧炉设备3.大宗原材料及耐火材料4.炼钢工艺5.浇注工艺6.钢的缺陷及检验效率低，基本淘汰以废钢为主料，操作灵活，可间歇生产，多用于特钢、重机行业以铁水为主要原料，高效节能，多用于钢铁企业1.概述1.1炼钢分类转炉炼钢平炉炼钢电炉炼钢第1章电弧炉炼钢1.2电炉分类电弧炉炼钢感应电炉炼钢电渣炉炼钢直流电弧炉单臂电弧炉转炉型酸性电弧炉碱性电弧炉出钢槽电弧炉偏心底出钢电弧炉高频感应电炉工频感应电炉中频感应电炉真空炉单臂电渣炉双臂电渣炉气体保护电渣炉1.概述第1章电弧炉炼钢加热温度高温度控制精确热效率高可冶炼各种类型钢种，成分易控制投资少，占地面积小操作简便，可间歇性生产优点电极加热，热量传送不均缺点2.特点2.1电弧炉炼钢优、缺点第1章电弧炉炼钢炼钢品质高低由低等到高等钢：感应炉钢——电弧炉钢——精炼炉钢——真空处理钢——双真空处理钢——电渣炉钢——真空电渣炉钢2.特点2.2电弧炉炼钢品质高低第1章电弧炉炼钢碱性电弧炉酸性电弧炉炉衬材料MgO、CaCO3SiO2造渣材料以石灰为主以石英砂为主特点可有效去除有害杂质元素P、S等，可冶炼高级优质钢无法去除P、S等有害杂质，造长渣，不易散热，保温效果好，钢水流动性好，夹杂为酸性渣，对钢性能有优良作用。故一般铸造厂选酸性渣3.碱性及酸性电弧炉第1章电弧炉炼钢第1章电弧炉炼钢碱性电弧炉冶炼方法4.1氧化法4.2不氧化法4.3返回吹氧法4.4单渣法4.5NR法（No-reductionPeriod）4.碱性电弧炉炼钢过程4.碱性电弧炉炼钢过程①扒补炉：快补落衬②装料：大小中料③熔化期：穿井大电压，小电流；熔化大电压，大电流；末期小电压，大电流加吹氧。④氧化期：操作加矿或吹氧或矿氧结合目标：终点C满足要求，P低于规格一半，温度高于出钢温度20℃，任务去气体夹杂。⑤还原期：任务调成分，S高于规格一半，温度满足出钢要求，目标去[O]。⑥优缺点：优点是炼钢质量良好，可用廉价废钢；缺点是炉料中合金元素因氧化而损失氧化法由扒补炉装料熔化期氧化期还原期这几个阶段组成4.1氧化法第1章电弧炉炼钢4.碱性电弧炉炼钢过程4.2不氧化法①不氧化法（装入法）：②作业方法③优缺点：可大量配入合金废钢，回收率高，缺点是炼钢品质不如氧化法4.3返回吹氧法①返回吹氧法：②作业方法③优缺点4.4单渣法4.5NR法（No-reductionPeriod）第1章电弧炉炼钢5.1机构及人员组成5.1.1车间人员：总共约330余人，协议工约70人，其中技术人员约20人。正高工1人，高级工程师2人，工程师5人，其余为助理工程师（公司有铸造方面高级工程师2人，工程师3人）5.1.2组织机构：有4个职能组：行政经营组，计调组，化验室，技术组。八个工段：冶炼工段、浇注工段、冶浇工段、造型工段、清理工段、造清工段、天车工段、老车间天车工段。5.中冶陕压铸钢车间介绍第1章电弧炉炼钢5.2主要设备组成5.2.1老车间3t（2700）、5t（3200）电弧炉各一台，15t（2400）精炼炉一台，新砂旧砂砂处理各1套，混砂机3台，3.3×3×6热处理炉1台，4×4×8喷丸室1套，天车11台，最大起重32t，总面积约6000m2。5.2.2新车间150t、100t地磅各一套；30t（22000）、50t（32000）EBT高功率电弧炉各1台；40t（9000）、60t（14000）LF（VD）5工位精炼炉各1台，真空机械泵2套；VC铸锭坑6座，VC罐车2台，天车24台，最大起重200t，天车轨面高度24m，厂房面积约4.8wm2。检验设备有美国LECO公司氧氮氢联合分析仪和ThermoARL3400直读光谱仪。5.中冶陕压铸钢车间介绍第1章电弧炉炼钢5.3产能年生产钢水约15wt，铸件1.2wt，钢锭约12wt。最大钢锭115t，最小锭0.637t。最大铸件毛重约240t（目前干到226t），C最低可达≤0.06%，P≤0.010%，S≤0.0055.中冶陕压铸钢车间介绍第1章电弧炉炼钢5.4生产品种5.4.1钢种：见《钢号手册》5.4.2常用钢种①铸钢：ZG230-450,ZG270-500,ZG20SiMn,ZG35CrMo,ZG06Cr13Ni4Mo，ZG0Cr18Ni9Ti。②碳素及优质合金结构钢：Q195，Q235，35，45③合金钢：35CrMo，42CrMo，17Cr2Ni2Mo，16Mn，J20CrNi2Mo，1Cr18Ni9Ti，5CrMnMo，5CrNiMo④辊类用钢：70Cr3(Ni)Mo，9Cr2Mo，H13（4Cr5MoV1Si）Cr5，Cr35.中冶陕压铸钢车间介绍第1章电弧炉炼钢第1章电弧炉炼钢第1章电弧炉炼钢第1章电弧炉炼钢第1章电弧炉炼钢第1章电弧炉炼钢第1章电弧炉炼钢5.5经济指标（见车间消耗指标）5.5.1经济指标的重要性经济指标是全面衡量一个企业水平最重要的标志。它是企业所有活动的效率的集成。企业运行状况如何主要就看经济指标是否正常，通俗地说就是效益怎样。从技术层面我的理解是：1）设计及技术工艺先进性。设计及技术工艺就已确定产品成本的80%；2）产品质量的稳定性及要求见《企业质量方针》，质量是企业的生命。企业产品目标：精品，名牌，成套，创新。5.中冶陕压铸钢车间介绍第1章电弧炉炼钢5.5.2能耗①5t电炉电耗约660度/t钢，电极消耗7kg/t②50t电炉电耗约500度/t钢，电极消耗约4kg/t③30t电炉电耗约530度/t钢④老车间砂耗约1.7t/吨件⑤新车间砂耗约1.1t/吨件5.中冶陕压铸钢车间介绍第1章电弧炉炼钢5.中冶陕压铸钢车间介绍5.5.3影响经济指标的因素a)生产工艺：合理性、适应性、节约性，符合客户要求b)质量等级c)大宗原材料：质量、价格、消耗d)设备：性能、正常工作率e)职工：领导的作用；管理者的业务水平及个人素养；普通员工的业务水平及个人素养。技术人员对经济指标的影响占80%以上公司的管理方式：精髓“严、细、实”操作水平设备材料质量职工责任维修时机维修水平维修与作业的配合第1章电弧炉炼钢第二章电弧炉设备电弧炉设备由机械设备及电气设备组成。1.电弧炉机械设备1.1电弧炉构造电弧炉主要机械设备由炉体金属构件，电极夹持器，电极升降装置，炉体倾动装置，炉盖提升装置和旋转装置组成。第2章电弧炉设备第2章电弧炉设备第2章电弧炉设备1.电弧炉机械设备1.2电炉炉体炉体是电弧炉最主要的装置，它用来熔化和进行各种冶金反应。电弧炉炉体由金属构件和耐火材料砌筑成的炉衬两部分组成。炉体的金属构件包括炉壳、炉门、出钢口、炉盖圈和电极密封圈。炉壳是用钢板焊接成的，其上部有加固圈。大炉子上部往往做双层的，中间同冷却水。供门供观察炉内情况及扒渣、取样、加料等操作，炉门口平时用炉门掩盖。炉门一般通水冷却。小型电炉的炉门盖需人工启闭，大炉子用压缩空气或油压机等启闭。第2章电弧炉设备出钢槽连在炉壳上，外部用钢板焊接成，内部砌筑耐材供出钢用。炉盖四周是一个用钢板焊接成的环形构件即炉盖圈，里面大多通水冷却。炉盖是耐材砌成的圆拱形，上面有三个呈正三角形对称布置的电极孔，在电极孔和电极之间设有电极密封圈。电极密封圈是用钢板做成的环形，里面通水冷却。炉体金属构件1.2.1炉壳：形状，钢板厚16-30mm，作用是砌筑耐材，盛钢水1.2.2炉门：由炉门盖、炉门框、炉门升降机构组成。作用是加附料，观察炉内情况。1.电弧炉机械设备第2章电弧炉设备1.2.3出钢槽及偏心底出钢出钢槽钢渣混出偏心底叫无渣出钢1.2.4炉盖分：水冷炉盖及水冷炉盖圈砖砌或整体式炉盖1.3电极夹持器及电极升降装置1.3.1电极夹持器1.3.1.1作用：加紧或放松电极，把电流传到电极上。1.3.1.2组成：由夹头、横臂及加紧放松机构组成。1.电弧炉机械设备夹头：不锈钢或铜横臂;一般采用铜钢复合导电横臂夹紧放松：采用碟簧式结构第2章电弧炉设备1.3.2电极升降装置：齿条传动、钢丝绳传动、液压传动1.3.3倾动机构：液压倾动1.3.4炉顶装料系统：炉体开出式和炉盖旋转式1.3.5炉盖提开及旋转1.3.6炉料罐：简式料槽、链条底板式料罐、上合式料罐1.3.7水冷装置：电极夹持器、炉盖、炉门框、炉体，出水≤45℃1.3.8除尘装置：炉内除尘和炉外除尘。1.3.9炉顶加料装置1.3.10电动送样装置1.3.11碳氧枪1.3.12出钢车1.电弧炉机械设备屋顶排烟罩整体式封闭罩侧吸罩和炉盖罩除尘器一般选则滤袋除尘器加脉冲装置第2章电弧炉设备2.1概述电弧炉炼钢是靠电能转化为热能使炉料熔化并进行冶炼的。而完成这个能量转变的主要设备就是电弧炉的电气设备。电弧炉的电气设备主要分为两大部分，即主电路和电极升降自动调节系统。主电路的任务是将高压电转变为低压大电流，作为电源输送给电弧炉，并以电弧的形式将电能转化为热能。电极升降自动调节系统的任务是根据冶炼要求，通过调整电极和炉料之间的电弧长度，调节电弧电流和电压大小。2.电弧炉电气设备第2章电弧炉设备电弧炉使用的是三相交流电。通常电流沿架空高压线输入变电所的配电装置，再沿高压电缆经配电装置输入电炉变压器。电炉变压器将高压电转化为低压电流通向电极，在电极和炉料之间产生电弧。由高压电缆至电极的电路成为电弧炉的主电路。电弧炉冶炼所需的电能就是通过主电路输入炉内的。电弧炉的主电路如图右所示。主电路由隔离开关、高压断路器、电抗器、电炉变压器及低压短网等几部分组成。2.电弧炉电气设备第2章电弧炉设备2.电弧炉电气设备2.2配电操作电弧炉炼钢在各个冶炼阶段根据工艺要求输入的功率是不相同的，因此在各个冶炼阶段要不断地调节输入的功率，这种电功率的调节工作称为配电。电弧炉的配电操作主要有：送电、停电、调换电压、调节电流及电气设备的监视与维护。配电操作对电炉的正常工作，对缩短冶炼时间及降低电耗都有着重要作用。2.2.1电炉操纵台（配电盘）电炉操纵台是电弧炉的电气控制设备，主要有下列电气组成：（1）测量仪表，包括每相电弧的电流表和电压表、每相电极升降电动机的电流表、电压表和三相电度表等。第2章电弧炉设备（2）指示灯，包括每相电压指示灯、断路器合闸与分闸指示灯、可控硅系统电源指示灯、冷却油泵指示灯、电压转换指示灯及各种故障指示灯等。（3）控制开关或按钮，包括断路器合闸与分闸按钮、可控硅系统电源开关、冷却油泵开关、电抗器介入与切除按钮、每相电极升降按钮或开关、三相电极同升按钮、每相电弧电流调节器、电极升降系统、灵敏度调节器、电压转换开关、“手动”与“自动”转换开关等。2.电弧炉电气设备第2章电弧炉设备2.电弧炉电气设备2.2.2通电前的准备通电前的准备工作包括：（1）值班电工对主要电气设备检查就绪，并确认系统完好；（2）高压开关装置（隔离开关和高压断路器）均在断开位置；（3）电炉变压器调压开关和电抗器开关应在所需位置；（4）可控硅系统转换开关应处于“手动”位置；（5）通电前电弧炉上和变压器下不许有人工作；（6）通电前电极必须离开炉料。第2章电弧炉设备2.2.3送电操作送电操作包括：（1）首先启动电炉变压器冷却系统（即开启冷却油泵和通风机）；（2）接通低压控制电流及可控硅系统电流（或启动电机放大机）；（3）打铃通知炉前操作人员；（4）高压装置送电，先合上隔离开关，后合上高压断路器，注意断路器指示灯需由绿灯变为红灯；（5）将转换开关在“自动”位置，观察仪表是否正常。2.电弧炉电气设备第2章电弧炉设备2.2.4停电操作冶炼完毕的停电操作正好与送电操作顺序相反，但必须注意停电时应先提升电极，使电流指针为“0”，再断开高压断路器。在电炉连续正常生产时，停电、送电往往不需断开和合上隔离开关，而是在控制系统装有一个保险开关（钥匙按钮或合闸闸刀）。停电时，断开高压断路器后再断开保险开关，通电时，合上保险开关后再合断路器，以保证操作的安全。2.电弧炉电气设备第2章电弧炉设备2.2.5电气设备的监视与维护电气设备的监视与维护包括：（1）监视电极自动调节系统，观察电弧电流和电压是否正常；（2）监视电炉变压器、电抗器运行情况