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石墨电极在电弧炉炼钢的使用过程 

发布时间:2017/11/17

  电弧炉炼钢从整体可分为原材料的收集、冶炼前的准备工作、熔化期、氧化期和还原期五大阶段。
  原材料的收集
  废钢是电弧炉炼钢的主要材料,废钢质量的好坏直接影响钢的质量、成本和石墨电极生产率,因此,对废钢有如下几点要求:
  (1)废钢表面应清洁少锈,因废钢中沾有的泥沙等杂物会降低炉料的导电性能,延长熔化时间,还会影响氧化期去磷效果以及侵蚀炉衬。废钢锈蚀严重或沾有油污时会降低钢和合金元素的收得率,增加钢中的含氢量。
  (2)废钢中不得混有铅、锡、砷、锌、铜等有色金属。铅的密度大,熔点低,不溶于钢液,易沉积在炉底缝隙中造成漏钢事故。锡、砷和铜,易引起钢的热脆。
  (3)废钢中不得混有密封容器,易燃、易爆物和有毒物,以保证安全生产。
  (4)废钢化学成分应明确,硫、磷含量不宜过高。
  (5)废钢外形尺寸不能过大(截面积不宜超过150mm×150mm,最大长度不宜超过350mm)。生铁在电弧炉炼钢中,一般被用来提高炉料的配碳量,通常配入量不超过炉料的30%。
  冶炼前的准备工作
  配料是石墨电极炼钢工艺中不可缺少的组成部分,配料是否合理关系到炼钢工能否按照工艺要求正常地进行冶炼操作。合理的配料能缩短冶炼时间。配料时应注意:一是必须正确地进行配料计算和准确地称量炉料装入量。二是炉料的大小要按比例搭配,以达到好装、快化的目的。三是各类炉料应根据钢的质量要求和冶炼方法搭配使用。四是配料成分必须符合工艺要求。
  熔化期
  在电弧炉炼钢工艺中,从通电开始到炉料全部熔清为止称为熔化期。熔化期约占整个冶炼时间的一半左右,耗电量占电耗总数的2/3左右。
  熔化期的任务是在保证炉体寿命的前提下,用最少的电耗快速地将炉料熔化升温,并造好烧化期的炉渣,以便稳定电弧,防止吸气和提前去磷。
  (1)启弧阶段。通电启弧时炉膛内充满炉料,电弧与炉顶距离很近,如果输入功率过大,电压过高炉顶容易被烧坏,所以一般选用中级电压和输入变压器额定功率的2/3左右。
  (2)穿井阶段。这个阶段电弧完全被炉料包围起来,热量几乎全部被炉料所吸收,不会烧坏炉衬,所以使用最大功率,一般穿井时间为20min左右,约占总熔化时间的1/4。
  (3)石墨电极上升阶段。石墨电极"穿井"到底后,炉底已形成熔池,炉底石灰及部分元素氧化,使得在钢液面上形成一层熔渣,四周的炉料继续受辐射热而熔化,钢液增加使液面升高,石墨电极逐渐上升。这阶段仍采用最大功率输送电能,所占时间为总熔化时间的1/2左右。
  (4)熔化末了阶级。炉料被熔化3/4以上后,电弧已不能被炉料遮蔽,3个石墨电极下的高温区已连成一片,此时如长时间采用最大功率供电,电弧会强烈损坏炉盖和炉墙。
  熔化期的主要任务是熔化炉料,但是在熔化期既是造好炉渣,也是熔化期的重要操作内容,如果仅为满足覆盖钢液及稳定电弧的要求,只需1%~1.5%的渣量就已足够了,但从脱磷的要求考虑,熔化渣必须具有一定的氧化性、碱度和渣量。