酸性電弧爐

酸性電弧爐煉鋼要用含硫磷很低的原材料。

多用于異型鑄造。

利用電極電弧的高溫來(lái)煉鋼的電爐，且爐襯是以硅磚、石英砂、白泥等酸性材料來(lái)修砌的電弧爐稱(chēng)為酸性電弧爐。

最先是由法國(guó)埃魯(P.L.T.Héroult)于1888～1892年創(chuàng)制工業(yè)性直接電弧爐，用于電石和鐵合金生產(chǎn)，1900～1910年間應(yīng)用于煉鋼?，F(xiàn)在煉鋼所用三相電弧爐，是按埃魯式電弧爐原理制造的，所以又稱(chēng)埃魯電弧爐。應(yīng)用原理是將三根按等邊三角形布置的石墨電極穿過(guò)爐蓋、伸入爐內(nèi)，并由一臺(tái)爐用變壓器通過(guò)電纜、導(dǎo)電管、電極把持器向電極供電，使電極末端與金屬爐料之間發(fā)生電弧，將電能轉(zhuǎn)化為加熱爐子和熔煉鋼水所需的熱能。

酸性電弧爐電能消耗較低

一是由于酸性耐火爐襯的熱導(dǎo)率比堿性耐火爐襯的熱導(dǎo)率低；二是由于酸性電弧爐煉鋼過(guò)程不進(jìn)行脫磷和脫硫，爐渣量較少，冶煉時(shí)間短。爐襯耐火材料價(jià)格較低，且爐襯壽命較長(zhǎng)。鎂磚和鎂砂比硅磚和硅砂的價(jià)格高得多，而且堿性耐火材料的熱穩(wěn)定性差，在重復(fù)的加熱和冷卻過(guò)程中，易產(chǎn)生開(kāi)裂，爐襯壽命短。酸性耐火材料的熱穩(wěn)定性較強(qiáng)，酸性耐火爐襯壽命長(zhǎng)。酸性電弧爐煉鋼的缺點(diǎn)在于：煉鋼過(guò)程不能脫磷、脫硫，不能冶煉高錳鋼。

酸性電弧爐對(duì)爐料限制較嚴(yán)

目前，隨著堿性電弧爐煉鋼技術(shù)和爐外精煉技術(shù)的發(fā)展“，堿性電弧爐爐外精煉澆注”的工藝流程不但能極大地降低鋼液中磷、硫含量（可使用高磷、硫生鐵、廢鋼），還可獲得比酸性電弧爐冶煉低得多的氣體、夾雜物含量，鋼液質(zhì)量、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本都酸性電弧爐煉鋼優(yōu)越，冶每爐冶煉要3一4h，電耗高達(dá)600一7ookwh。因此，酸性電弧爐煉鋼必將被淘汰。

電弧煉鋼爐的爐體由爐蓋、爐門(mén)、出鋼槽和爐身組成。爐底和爐壁用酸性耐火材料砌筑；用酸性耐火材料砌筑的電爐，只能使用含磷、硫很低的原料，所以現(xiàn)在用得很少。爐蓋呈圓拱形，用硅磚、鎂鉻磚或高鋁磚砌在一個(gè)用水冷卻的鋼拱腳圈梁上，它可以取下修砌，并可移開(kāi)裝料。

電弧爐（electric arc furnace）利用電極電弧產(chǎn)生的高溫熔煉礦石和金屬的電爐。氣體放電形成電弧時(shí)能量很集中，弧區(qū)溫度在3000℃以上。對(duì)于熔煉金屬，電弧爐比其他煉鋼爐工藝靈活性大，能有效地除去硫、磷等雜質(zhì)，爐溫容易控制，設(shè)備占地面積小，適于優(yōu)質(zhì)合金鋼的熔煉。

酸性電弧爐的爐襯用酸性耐火材料（硅磚、硅砂等）砌筑，冶煉時(shí)造酸性爐渣。與堿性電弧爐煉鋼相比，酸性電弧爐煉鋼有如下優(yōu)點(diǎn)：

1鋼液中氣體和非金屬夾雜物含量少。

2.液流動(dòng)性好。在鋼液化學(xué)成分和澆注溫度相同的條件下，酸性電弧爐冶煉的鋼

3 比堿性電弧爐冶煉的鋼液具有更高的充填鑄型能力，有利于澆注薄壁的和結(jié)構(gòu)復(fù)雜 的鑄件。

4.鋼的縱向與橫向機(jī)械能相近，即各向異性較小。

5.在酸性電弧爐中由于酸性渣的電阻較高，因此電弧較短，熱效率高。

1. 配料：限制硫磷含量

2. 補(bǔ)爐：硅砂 水玻璃

3. 熔化期：造渣材料少

4. 氧化期：氧化脫碳，造成沸騰，除去氣、夾雜物

5. 還原期：脫氧，調(diào)整成分

6. 出鋼

第1章電弧爐煉鋼技術(shù)概述1

11電弧爐煉鋼的基礎(chǔ)1

111鋼與生鐵的區(qū)別2

112堿性電弧爐與酸性電弧爐3

113傳統(tǒng)堿性電弧爐煉鋼過(guò)程3

12電弧爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展6

121大型電弧爐的發(fā)展6

122超高功率電弧爐供電系統(tǒng)的進(jìn)步7

123電弧爐輔助裝置的進(jìn)步12

124爐門(mén)氧槍12

125爐壁氧槍13

126測(cè)溫定碳等裝備的發(fā)展15

127余熱鍋爐利用16

128智能化電弧爐17

13電弧爐煉鋼的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)19

131電弧爐煉鋼主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)19

132提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的主要途徑22

第2章電弧爐熱工基礎(chǔ)和電弧爐設(shè)備24

21冶煉過(guò)程的能量供給與熱交換24

211電弧爐煉鋼過(guò)程中的能量供給制度24

212冶煉過(guò)程中的熱交換26

22電弧爐的基本構(gòu)造28

23電弧爐本體結(jié)構(gòu)30

231爐體的金屬構(gòu)件30

232爐缸39

233爐膛39

234爐頂拱度39

235爐墻與爐門(mén)40

236爐襯40

237電極位置42

24電弧爐機(jī)械設(shè)備42

241電極夾持器43

242電極升降機(jī)構(gòu)44

243爐體傾動(dòng)機(jī)構(gòu)46

244爐蓋旋出或開(kāi)出機(jī)構(gòu)47

245廢鋼預(yù)熱裝置48

246水冷裝置48

247偏心爐底出鋼機(jī)構(gòu)50

248補(bǔ)爐機(jī)51

249排煙除塵裝置系統(tǒng)53

2410底吹系統(tǒng)59

25電弧爐主要電氣設(shè)備59

251電氣設(shè)備的組成59

252配電操作62

26基本電參數(shù)和電熱特性的計(jì)算64

27電氣設(shè)備的維護(hù)和相關(guān)常識(shí)66

271供電曲線的制定66

272變壓器的正常使用67

第3章電弧爐煉鋼原料和耐火材料69

31直接還原鐵69

311直接還原鐵的理化指標(biāo)70

312電弧爐煉鋼對(duì)直接還原鐵的性能要求71

313直接還原鐵的加入方式71

314直接還原鐵配加鐵水冶煉的操作要點(diǎn)分析73

315直接還原鐵配加生鐵冶煉的操作要點(diǎn)分析74

316使用直接還原鐵后金屬收得率的基本分析方法75

32冷生鐵75

321加入冷生鐵的電弧爐冶煉特點(diǎn)76

322高比例配加冷生鐵冶煉操作的關(guān)鍵技術(shù)77

33碳化鐵82

331碳化鐵的加入方式83

332碳化鐵的加入量或噴吹量的控制83

34脫碳粒鐵和Corex鐵85

341脫碳粒鐵85

342Corex鐵85

35熱裝鐵水技術(shù)86

351熱裝鐵水的方式86

352熱裝鐵水的時(shí)間88

353熱裝鐵水對(duì)渣料的要求89

354熱裝鐵水對(duì)冶煉電耗的影響89

355提高熱裝鐵水比例的主要方法91

36廢鋼95

361對(duì)于廢鋼質(zhì)量的要求95

362對(duì)于廢鋼尺寸的要求98

363一些特殊廢鋼的消化和處理方法99

37合金材料102

371常用的合金材料102

372合金材料的管理工作103

38電弧爐的造渣材料105

381造渣材料105

382氧化劑107

383脫氧劑和增碳劑108

384電極110

39電弧爐的耐火材料113

391耐火材料的主要性能和分類(lèi)113

392電弧爐用耐火材料115

393電弧爐用絕熱材料和黏結(jié)劑119

第4章電弧爐煉鋼冶煉工藝及操作121

41傳統(tǒng)電弧爐煉鋼工藝流程配置121

42冶煉前的準(zhǔn)備工作123

421配料操作及注意事項(xiàng)123

422裝料操作及裝料方法124

423烘爐的操作131

424補(bǔ)爐操作134

43熔化期的操作及特征判斷136

431爐料的熔化過(guò)程136

432爐料熔化時(shí)物化反應(yīng)138

433縮短熔化期的途徑139

434熔化期造渣及去磷操作143

44氧化期的操作及特征判斷145

441控制脫磷操作147

442控制脫碳操作153

443氧化期的造渣操作160

444氧化期的操作要點(diǎn)170

45還原期的操作及特征判斷174

451還原期的目的174

452還原期的造渣操作191

453還原期溫度控制操作195

454還原期的操作工藝200

46電弧爐冶煉的泡沫渣控制技術(shù)208

461石灰的溶解機(jī)理208

462電弧爐煉鋼對(duì)熔渣的要求與泡沫渣的功能211

463泡沫渣原理213

464泡沫渣的性能指標(biāo)216

465影響泡沫渣質(zhì)量的因素217

466自耗式氧槍吹煉條件下的泡沫渣操作221

467超聲速氧槍控制下的泡沫渣技術(shù)226

468超聲速集束氧槍吹煉條件下的泡沫渣控制232

469不同類(lèi)型泡沫渣的冶煉效果分析233

4610氧化鐵皮、泡沫渣改進(jìn)劑在泡沫渣工藝中的應(yīng)用235

47電弧爐冶煉過(guò)程脫碳留碳操作技術(shù)239

471脫碳反應(yīng)的作用和配碳量的確定239

472配碳方式分析241

473工藝條件對(duì)脫碳反應(yīng)的影響242

474電弧爐生產(chǎn)中提高脫碳速度的方法246

475電弧爐冶煉過(guò)程的留碳操作技術(shù)248

48電弧爐冶煉過(guò)程脫除有害雜質(zhì)技術(shù)249

481脫磷操作技術(shù)249

482脫硫操作技術(shù)252

483脫氮操作技術(shù)253

484脫氫操作技術(shù)258

485脫鉛、脫鋅操作技術(shù)259

49電弧爐出鋼技術(shù)259

491留鋼留渣操作技術(shù)259

492偏心爐底出鋼技術(shù)——EBT技術(shù)266

第5章電弧爐用氧技術(shù)和輔助燃燒技術(shù)273

51電弧爐用氧技術(shù)273

511爐門(mén)自耗式氧槍及其操作273

512水冷超聲速氧槍及其操作276

513超聲速集束射流氧槍及其操作280

52輔助能源輸入技術(shù)287

521燒嘴的用途287

522燒嘴的結(jié)構(gòu)288

523燒嘴的布置290

524燒嘴的使用291

53二次燃燒技術(shù)291

531二次燃燒技術(shù)概述291

532二次燃燒噴槍的使用293

第6章現(xiàn)代電弧爐煉鋼的基本工藝特點(diǎn)295

61現(xiàn)代超高功率電弧爐煉鋼的特點(diǎn)295

611超高功率電弧爐煉鋼的優(yōu)勢(shì)295

612超高功率電弧爐煉鋼生產(chǎn)線的主要特點(diǎn)297

62現(xiàn)代電弧爐煉鋼先進(jìn)技術(shù)299

621廢鋼預(yù)熱技術(shù)299

622強(qiáng)化用氧技術(shù)303

623電弧爐底吹氣技術(shù)305

624密封罩技術(shù)和高效除塵技術(shù)306

63現(xiàn)代電弧爐煉鋼的基本工藝操作過(guò)程307

631工藝準(zhǔn)備307

632進(jìn)料操作309

633冶煉操作309

634出鋼操作310

64直流電弧爐冶煉工藝操作要點(diǎn)310

第7章配料計(jì)算和合金鋼冶煉312

71裝料前的配料計(jì)算312

711裝料前的配料方法312

712配料計(jì)算313

72熔化期的配料計(jì)算317

721每噸鋼的墊底石灰加入量計(jì)算法317

722加礦后補(bǔ)加石灰量計(jì)算318

73氧化期進(jìn)行配料計(jì)算318

74還原期進(jìn)行配料計(jì)算322

741合金加入量的計(jì)算322

742單元高合金鋼合金加入量計(jì)算326

743多元高合金鋼合金加入量計(jì)算327

744鋼液分析成分高于計(jì)算成分時(shí)的計(jì)算334

75合金鋼的冶煉和操作337

751合金結(jié)構(gòu)鋼的冶煉337

752滾動(dòng)軸承鋼的冶煉346

753高速工具鋼的冶煉353

754不銹鋼的冶煉361

附錄1電弧爐煉鋼工復(fù)習(xí)題371

附錄2電弧爐煉鋼工復(fù)習(xí)題參考答案377

附錄3電弧爐煉鋼工實(shí)際操作內(nèi)容及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)380

參考文獻(xiàn)388 2100433B

第1章 電弧爐煉鋼概述

1.1 電弧爐煉鋼發(fā)展概況

1.2 電弧爐煉鋼的特點(diǎn)

1.3 堿性電弧爐與酸性電弧爐

1.4 傳統(tǒng)堿性電弧爐煉鋼過(guò)程介紹

第2章 電弧爐的機(jī)械設(shè)備

2.1 電弧爐的構(gòu)造

2.2 爐體的金屬構(gòu)件

2.3 電極夾持器及電極升降裝置

2.4 爐體傾動(dòng)機(jī)構(gòu)

2.5 爐頂裝料系統(tǒng)

2.6 電弧爐的輔助裝置

第3章 電弧爐的電氣設(shè)備

3.1 概述

3.2 隔離開(kāi)關(guān)和高壓斷路器