电弧炉炼钢的特点是什么

电弧炉炼钢的特点是什么

1、特点如图

2、电弧炉特点：利用电极电弧产生的高温熔炼矿石和金属的电炉。气体放电形成电弧时能量很集中，弧区温度在3000℃以上。对于熔炼金属，电弧炉比其他炼钢炉工艺灵活性大，能有效地除去硫、磷等杂质，炉温容易控制，设备占地面积小，适于优质合金钢的熔炼。电弧炉按电弧形式可分为三相电弧炉、自耗电弧炉、单相电弧炉和电阻电弧炉等类型。电弧炼钢炉的炉体由炉盖、炉门、出钢槽和炉身组成，炉底和炉壁用碱性耐火材料或酸性耐火材料砌筑。电弧炼钢炉按每吨炉容量所配变压器容量的多少分为普通功率电弧炉、高功率电弧炉和超高功率电弧炉。电弧炉炼钢是通过石墨电极向电弧炼钢炉内输入电能，以电极端部和炉料之间发生的电弧为热源进行炼钢。电弧炉以电能为热源，可调整炉内气氛，对熔炼含有易氧化元素较多的钢种极为有利 。 电弧炉炼钢发明后不久，就用于冶炼合金钢，并得到较大的发展。

电炉炼钢主要利用电弧热，在电弧作用区，温度高达4000℃。冶炼过程一般分为熔化期、氧化期和还原期，在炉内不仅能造成氧化气氛，还能造成还原气氛，因此脱磷、脱硫的效率很高。
以电为能源的炼钢过程。 　　
此类炼钢炉即电炉种类有电弧炉、感应电炉、电渣炉、电子束炉、自耗电弧炉等。通常说的电炉钢是用碱性电弧炉生产的钢。 　　电炉钢多用来生产优质碳素结构钢、工具钢和合金钢。这类钢质量优良、性能均匀。在相同含碳量时，电炉钢的强度和塑性优于平炉钢。电炉钢用相近钢种废钢为主要原料，也有用海绵铁代替部分废钢。通过加入铁合金来调整化学成分、合金元素含量。 　　
以废钢为原料的电炉炼钢，比之高炉转炉法基建投资少，同时由于直接还原的发展，为电炉提供金属化球团代替大部分废钢，因此就大大地推动了电炉炼钢。世界上现有较大型的电炉约1400座，目前电炉正在向大型、超高功率以及电子计算机自动控制等方面发展，最大电炉容量为400吨。 　　国外150吨以上的电炉几乎都用于冶炼普通钢，许多国家电炉钢产量的60～80%均为低碳钢。我国由于电力和废钢不足，目前主要用于冶炼优质钢和合金钢。
编辑本段短流程工艺
　　短流程工艺是相对于传统的长流程(学术上称为传统流程)而言的。传统的长流程是指高炉—转炉—连铸(或模铸)流程。 　　电炉短流程以20世纪90年代初美国的电炉—薄板坯连铸流程为代表。自该流程投产以来，引起了世界钢铁界的重视。紧凑式电炉短流程是电炉短流程的典型代表。 　　与传统流程相比，电炉短流程具有以下特点： 　　1)投资比高炉—转炉流程减少l/2以上。如美国、日本等国的电炉炼钢
薄板坯电炉短流程，实际费用约为传统流程的l/4。 　　2)生产成本低，劳动生产率高。钢铁联合企业从铁—焦—烧开始到热轧板卷为止，吨钢能耗一般为23kJ/t，而以废钢为原料的电炉钢厂短流程工艺生产的产品能耗接近10kJ/t，能耗降低60%左右。 　　3)在世界每年废钢产量为3亿多吨的情况下，电炉短流程的发展对于促进环保，消化废钢，净化冶金工厂的环境起到了良好的推动作用。因此，发达国家把发展紧凑式电炉短流程作为重点。 　　近些年，我国电炉流程的发展虽然受到重视，但发展电炉短流程应慎重一些，可以适当发展，不可盲目。因为在当前条件下，我国不具备电能和废钢方面的优势，即不具备成本优势。在江阴兴澄钢铁有限公司，已建成我国第一条四位一体的特殊钢短流程生产线，工艺流程为：100t直流电弧炉冶炼—LF、VD精炼—R=12m大方坯连铸—热送全连轧，全套全新设备从德国引进，能够开发生产合金结构钢、弹簧钢、齿轮钢、易切削钢、轴承钢、高压锅炉管坯钢等品种，将成为全国优质钢、特殊钢装备水平领先、能力超百万吨的企业。
编辑本段电炉容量大型化
　　由于大容量的炉子热效率高，可使每吨钢的电耗减少，同时，也使吨电炉炼钢
钢的平均设备投资也大大降低，钢的成本下降，劳动生产率提高。如一个容量为320t的炉子与一个l．5t的小炉子相比，生产率相差l00倍以上。在某些特殊情况下，要求大量优质钢水时，只有采用大容量电弧炉才能满足要求。所以世界上许多国家采用大容量电弧炉。目前l80t以上的电弧炉有30座以上，其中最大的为400t。我国宝钢的电弧炉容量最大，为150t。
编辑本段超高功率电弧炉
　　超高功率电弧炉是指单位时间输入到电炉中的能量比普通电弧炉大2～3倍。主要优点是：大大缩短了熔化时间，提高了劳动生产率；改善了热效率，进一步降低了电耗；使用大电流短电弧，热量集中，电弧稳定，对电网的影响小等。配套设备和相关技术有：采用大容量变压器，可在有载情况下变换电压；在炉体上大面积使用水冷炉壁和水冷炉盖；采用油一氧喷枪助熔死角冷区；使用计算机控制等。
编辑本段电弧炉偏心炉底出钢
　　1979年德国首先将传统的50t超高功率电弧炉改为中心炉底出钢，后又将其电炉炼钢
改为更完善的偏心炉底出钢。偏心炉底出钢的最大特点是将出钢口移到炉壳外边，便于维修与检修。偏心炉底出钢与超高功率相匹配，近年来在发达国家发展及推广很快，特别是对于无渣操作的大型电弧炉，其优越性尤其明显，主要为： 　　(1)熔池中可以保留98%以上的熔渣； 　　(2)耐火材料消耗可降低25%左右； 　　(3)出钢时钢水温度一般只下降25℃左右； 　　(4)出钢时间短，60t电弧炉的出钢时间仅80s左右； 　　(5)每吨钢电耗可下降20kW·h左右； 　　(6)每吨钢电极消耗可降低0．5kg左右； 　　(7)出钢口耐火材料内衬寿命可达250次左右。 　　偏心炉底出钢的一个最大缺点是要求电弧炉为高架式结构。我国电弧炉结构多为地坑式，高架式较少，再加上炉容量较小、车间设备老化，改造困难，发展和推广偏心炉底出钢还将有一个长期的过程。
编辑本段直流电弧炉
　　1982年，世界上第一台用于实际生产的直流电弧炉在德国制造，其中心石墨电极作为阴极接入电路，底电极是阳极，由两块水平金属组成，金属板上装有导气冷却片，许多触针附在金属板上，触针之间筑入镁砂填充。电流经炉底水平金属板导入触针，然后通入熔池。直流电弧炉的操作与交流电弧炉差别不大，只是为保证炉料与底电极之间保持良好接触，出钢时要保留一部分钢水。若要更换钢种，必须将炉内钢水出净。 　　对于直流电弧炉来说，偏心炉底出钢、水冷炉壁、水冷炉盖、氧-燃烧嘴、废钢预热等新技术，均比较合适，且效果较好。 　　直流电弧炉主要优点是：电极消耗较低，只有三相交流电弧炉的一半左右；生产成本较低。但因其仍处于不断完善过程中，也存在不少问题：底电极与炉料接触不良；钢棒式底电极产生氧化和产生沸腾；钢销式(针状)底电极维修困难；石墨—镁砖易增碳；炉内温度不均匀；底电极散热不良等。其缺点是电价较高时，地方成本较高。 　　图为直流电弧炉示意图。 　　电炉炼钢 　　我国超大型直流电弧炉炼钢生产线于l996年9月在上海浦东钢铁(集团)公司建成并投产。该生产线由两座l00t超高功率电弧炉、两台LF在线钢包精炼炉、一台双工位真空冶炼炉和一台300mm×2000mm大板坯连铸机组成。并与该公司4200mm×3300mm双机架宽厚钢板生产线相匹配，组成一条国内外一流水平的电弧炉生产宽厚板短流程生产线，年生产能力80×104t。

参考资料：百度百科

电弧炉特点：利用电极电弧产生的高温熔炼矿石和金属的电炉。气体放电形成电弧时能量很集中，弧区温度在3000℃以上。对于熔炼金属，电弧炉比其他炼钢炉工艺灵活性大，能有效地除去硫、磷等杂质，炉温容易控制，设备占地面积小，适于优质合金钢的熔炼。电弧炉按电弧形式可分为三相电弧炉、自耗电弧炉、单相电弧炉和电阻电弧炉等类型。电弧炼钢炉的炉体由炉盖、炉门、出钢槽和炉身组成，炉底和炉壁用碱性耐火材料或酸性耐火材料砌筑。电弧炼钢炉按每吨炉容量所配变压器容量的多少分为普通功率电弧炉、高功率电弧炉和超高功率电弧炉。电弧炉炼钢是通过石墨电极向电弧炼钢炉内输入电能，以电极端部和炉料之间发生的电弧为热源进行炼钢。电弧炉以电能为热源，可调整炉内气氛，对熔炼含有易氧化元素较多的钢种极为有利 。 电弧炉炼钢发明后不久，就用于冶炼合金钢，并得到较大的发展。

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