EAF教育训练教材
二 电弧炉炼钢的基本原理
三 电弧炉的主要设备及技术参数
四 加料系统
五 电弧炉的工作流程
六 电弧炉耐火材料的选择
七 作业上的注意事项
一 概论
炼钢的方式很多，目前全世界的粗钢总产量中，电弧炉的生产比例已经过30%，并有凌驾高炉—转炉炼钢的趋势，因为电弧炉具有以下特点：
1. 设备投资额远低于高炉—转炉炼钢法；
2. 能炼制更广范围的钢种；
3. 操作弹性大；
5.设备的改良与容量的增加，大大降低生产成本。
二 电弧炉炼钢的基本原理
1．把原料熔融（溶解期）
使用三根电极棒，利用电极与原料废钢之间连续得发生电弧，以所产生非常高的电弧热（3000℃以上）来溶解废钢及添加物；
2．把不要的成分或气体去除
(1) 利用吹氧，把杂质氧化变渣；（氧化期）
(2) 利用比重差，把渣化的杂质浮起去除；（排渣）
(3) 利用渣或铁水的溶解度差异去除铁水中的有害成分；（造渣）
(4) 利用滚动或降压或还原剂去除有害气体。（还原期）
3. 把需要的成分加入
(1) 以纯金属或合金方式加入炼钢中；
(2) 在大气或真空或其他状态下加入溶钢中。
三 电炉及其辅助设备技术参数
150t电炉主要技术性能表 表2-1
序号 | 名称 | 单位 | 技术参数 |
1 | 电炉公称容量 | tx座数 | 150x1 |
2 | 电炉型式 | | AC出钢槽式 |
3 | 平均出钢量 | t | 150 |
4 | 最大出钢量 | t | 160 气囊游丝 |
5 | 电炉炉壳直径 | mm | 8000 |
6 | 炉门至操作平台高度 | mm | 700 |
7 | 电炉容积 | m3 | 170 |
8 | 熔池容积 | m3 | 24 |
9 | 熔池深度 | mm | 950 |
11 | 电炉倾动方式 | | 单缸倾动，双缸锁紧 |
12 | 电炉倾动角度 | 度 | +40(出钢),-10(出渣) |
13 | 电炉倾动速度 | 度/s | 0.5-3.5 |
14 | 炉盖提升旋转型式 | | 液压顶缸式，连身式炉盖，与电极可分开旋转 |
9 | 炉盖提升行程 | mm | 500 |
10 | 炉盖提升、下降速度 | mm/s | 30 |
11 | 电极直径 | mm | Φ710 |
12 | 电极极心圆直径 | mm | 1350-1500 |
13 | 电极提升行程 | mm | 5300 |
14 | 电极提升速度 | | |
| | | |
| 自动 | mm/min | 120-250 |
| 手动 | mm/min | 120-300 |
| 应急快速提升 | mm/min | 400 |
15 | 炉盖旋转速度 | 度/s | 大聚合4 |
16 | 炉盖旋转角度 | 度 | 72 |
17 | 炉盖提升时间 | s | 12 |
18 | 炉盖旋转时间 | s | 18 |
19 | 电炉变压器额定容量 | MVA | 155 |
20 | 变压器一次电压 | KV | 35 |
21 | 变压器二次电压 | V | 735~1327 |
22 | 最大电极电流 | kA | 78 |
23 | 冷却水系统 | | |
| 冷却水总流量 | m3 / h | 1953 |
| 冷却水进水压力 | MPa | 0.6 |
| 冷却水进水温度 | ℃ | 45 |
| 冷却水回水温升 | ℃ | 15-32 |
24 | 液压系统 | | |
| 电极调节方式 | | 电液调节 |
| 循环泵台数 | 台 | 2用1备 |
| 循环泵额定流量 | L/min | 220 |
| | | |
| 电极夹持器额定压力 | MPa | 25 |
| 油箱容积 | 航空母舰模型L | 5000 |
25 | 主要辅助设备配置 | | 炉门氧及喷粉系统 |
| | | |
自耗式碳氧技术参数表 表2-2
序号 | 名称 | 单位 | 技术参数 |
1 | 旋转、倾动、摆动型式 | | 电动 |
2 | 氧数量 | 支 | 2 |
3 | 喷粉 | 支 | 1 |
4 | 氧气流量 | Nm3/h | 2x3000 |
5 | 供氧压力 | MPa | 1 |
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喷FeSi与喷C参数表 表2-3
序号 | 名称 | 单位 | 技术参数 |
1 | FeSi与C粉最大颗粒 | mm | <3 |
2 | 喷FeSi氮气耗量 | Nm3/h | 900 |
3 | 喷C粉 压缩空气气耗量 | Nm3/h | 900 |
4 | 储仓个数 | 个 | 2 |
5 | 模拟社区 储仓容积 | m3 | 25 |
6 | 额定喷粉能力 | kg/min | 150 |
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石灰喷吹系统参数表 表2-4
序号 | 名称 | 单位 | 技术参数 |
1 | 石灰粉颗粒 | mm | 3~12 |
2 | 石灰堆密度 | t/m3 | 1.0-1.2 |
3 | 耗量 | kg/t钢水 | 15 |
| 喷罐容积植物油运输车 | m3 | 2.5 |
4 | 压缩空气 | 个 | 2 |
| 压力 | MPa | 0.6 |
| 喷吹耗量 | Nm3/h | 300-1500 |
| 硫化耗量 | Nm3/h | 100 |
5 | 储仓容积 | m3 | 50活动防盗窗 |
6 | 额定喷粉能力 | kg/min | 50-252 |
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四 加料系统(对整个炼钢厂)
加料系统主要位于EF跨，主要包含:EAF、AOD、VOD/LF的加料。主要包括下面部分：地下料仓、运输皮带、高位料仓、振料器、Chute、称重料仓。 1 地下料仓:
地下料仓位于EF跨、23~24柱之间，深度为-6.500m，有两个容积为30m3的料坑，由水泥浇注而成，上面附有耐磨板，合金料由自卸卡车运来后倾倒在料坑里．
2 高位料仓：
高位料仓位于43m ，分为EAF、AOD、VOD /LF 三个区域,共有46个料仓，其中EAF：10个、AOD：20个、VOD /LF：16个，它们主要起了一个中间储存站的作用，当储满料之后大约可以供炼钢48个小时使用。高位料仓在构造上主要有一个料位计，可以用来测控料的多少以及时补料。
3 振料器：
主要利用振动作用，保证合金料可以顺利、快速从卸料槽中流出，基本上在每一个料仓的下方都有一个chute和一个振料器的。
4 称重料仓：
位于31.3m左右， 也主要分为EAF、AOD、VOD /LF 三个区域，位于高位料仓的下方，EAF：4个、AOD：7个、VOD /LF：5个，通过他们可以确定加入的合金料的多少，所以说他们的精确度是至关重要的，直接关系到钢水的质量。在每个称重料仓的上有三个load cell,是称重料仓的核心元件，在称重料仓上设置一个校正装置，定期对设备进行校正，以保证称量的准确性。
5 EAF废钢加料
废钢的加料:先由卡车运到公司的废钢储料场,或是运到废钢区,在废钢区有两个加料的轨道和两部小吊车(大概是20/25t)用来配料,把废钢先装在废料篮中,配好料的料篮由运输轨道运送电炉跨存放，待需加料时用电炉跨大天车吊入炉内.
废钢区：储存原料的场地，能容纳不锈钢3000t，碳钢8000t，铬料6500t，镍板3200t。配有25t电磁吊运天车两台，每次进料时间为20~30分钟。
装料篮：150 m3（碳钢600t/ m3，不锈钢500t/ m3）用于将废钢和合金送到电炉，作业时
根据要炼制的钢种将各种原料按特定的顺序（大料放中间）放入装料篮。每次熔炼需两个装料篮分两次进料。
装料篮运输台车：用于将装料篮送至进料跨，运输重量约140t。
天车：用于将装料篮吊至电炉车间进料（集尘室顶滑门打开）。
废钢配料间按重废钢、轻废钢、渣钢、返回不锈钢配料。要求成分稳定，称量准确、尺寸稳定及布料稳定，并按不同的炉号、日期各类废钢及成分的数据输入电炉控制计算机。
公司每年大概需消耗废钢55.4万吨、普通废钢48.73万吨、不锈钢67.4万吨。公司将会建一个面积大概为：10400m2的废料场，可存放34000t废钢，供12天使用，场内设有4台履带式抓钢机，用以完成卸车、装车、倒堆等作业。由于抓钢作业十分灵活，厂内边角空地均可以用来堆放废钢，其储量可大大增加。当然普通钢和不锈钢应该分开堆放。
需要注意的是：在选用废钢时一定要注意防止含有铜、锡、铅、锌以及废钢中是否混有密封容器爆炸物或是放射性物质；若是对一些物质一时还不能确定的，可以选挑选出来分开存放，等确认后再行处理；对于挑选出来的密封容器及爆炸物等必须及时慎重处理（要确
保安全处理），不可乱丢乱放以免发生事故或是再次混入废钢中。合金料。
6合金料
炼钢的合金料主要用来作为氧化剂、铁合金、造渣剂使用。
1）用作氧化剂，炼钢过程主要是一个氧化的过程冶炼是必须供给熔池足够的氧，而冶炼终点又必须将溶解于钢水中的氧除去以保证钢的质量，维持需要向钢水中加入脱氧剂，使之与钢中溶解氧生成不溶于钢水的氧化物以达到清除钢水中过剩溶解氧的目的。主要氧化剂有：Fe-Mn、Fe-Si、Fe-Al、Al、Ca-Si、Si-Mn、Al-Mn。
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