1、淺談電弧爐煉鋼。摘要：本文主要講述了電弧爐煉鋼以及電弧爐煉鋼法的簡要步驟以及操作的流程，簡要的寫出了電弧爐煉鋼的工作條件和電弧爐煉鋼法的優劣點，電弧爐煉鋼法的基本操作，工作條件。關鍵詞：冶金；電弧爐；工作條件；基本操作；簡介電弧爐煉鋼法：電爐煉鋼法主要利用電弧熱，在電弧作用區，溫度高達4000。冶煉過程一般分為熔化期、氧化期和還原期，在爐內不僅能造成氧化氣氛，還能造成還原氣氛，因此脫磷、脫硫的效率很高。以廢鋼為原料的電爐煉鋼，比之高爐轉爐法基建投資少，同時由于直接還原的發展，為電爐提供金屬化球團代替大部分廢鋼，因此就大大地推動了電爐煉鋼。世界上現有較大型的電爐約1400座，目前電爐正在向大型、

2、超高功率以及電子計算機自動控制等方面發展，最大電爐容量為400t。國外150t以上的電爐幾乎都用于冶煉普通鋼，許多國家電爐鋼產量的6080%均為低碳鋼。我國由于電力和廢鋼不足，目前主要用于冶煉優質鋼和合金鋼。治理技術：1、電爐煙塵電爐煙塵的特點是：輕、細、分散性大和流動性差，極易糊袋。2、煙氣溫度煙氣溫度直接影響密閉罩及廠房屋頂排煙效果、爐內微負壓形成和布袋壽命。如果進入除塵器的煙氣溫度過高，布袋收縮變形使運行阻力增加。若煙氣溫度超過濾料軟化溫度，將使布袋失效或燒毀。因此含塵氣體進入除塵器前必須有事故保護的混風機構一野風閥，使得外界自然空氣充分與煙氣混合、冷卻，保證煙氣在布袋軟化點以下進入除塵

3、器。進入除塵器的氣體溫度一般控制在110以下，瞬間不得超過3、關鍵技術問題1.集塵罩的選擇電爐除塵系統包括一、二次煙塵的捕集和含塵煙氣的凈化。隨著除塵設備種類、性能和質量的不斷改進與完善，目前國內中小（30t以下）電爐除塵技術的焦點主要集中在出爐煙氣捕集方式的選擇上，煙氣捕集率的大小直接影響到煉鋼工人的工作環境和身心健康。國家規定，車間內粉塵的濃度應不小于10mg/Nm3，噪聲應小于85dBA。而實際上煉鋼時車間內的粉塵濃度不經治理時可達到300mg/Nm3以上，噪聲可達95dBA，煉鋼時煙塵影響吊車工的視線，對安全生產造成一定隱患。目前國內中小電爐煙塵捕集罩的種類比較多，現就以下幾種煙塵捕集

4、罩進行比較：（1）側吸罩這種捕集罩制作簡單，處理風量中等，捕集煙塵只能在冶煉時起作用，加料時不能捕集煙塵，加氧期間煙塵捕集率低，只能達到6070%。由于捕集罩距高溫煙氣較近，很容易發生燒布袋現象。（2）鉗形罩鉗形罩制作比側吸罩稍復雜，它緊扣在電極孔上，捕集率較側吸罩高一些。由于罩子的吸口面積和容積受限制，吹氧時捕集率只能達到70%。由于捕集罩距火焰太近，為防止受熱變形，罩子上要設置水冷裝置，如維修不及時，容易泄漏，對安全生產造成一定隱患。鉗形罩使用壽命較低，若水質不好只能使用三個月左右，而且捕集的煙塵溫度很高，也容易發生燒布袋現象。（3）爐頂罩爐頂罩安裝在電爐上方，為方便更換電極，罩子設計成旋

5、轉擺動罩，基本不影響冶煉操作。爐頂罩的煙塵捕集率一般，在吹氧時煙塵捕集率比前兩種捕集罩高一些。這種罩子要求系統風量較大，由于爐頂罩離爐蓋有一定距離（約2m以上），所以易受橫向風影響，其煙塵捕集率很難達到80%。（4）屋頂大罩屋頂大罩對電爐冶煉全過程的煙塵都可起到捕集作用，不影響電爐冶煉操作。這種捕集罩離電爐遠，只有煙塵上升到罩口附近，屋頂大罩才能發揮捕集作用，屬于接受型捕集罩。在高溫煙氣上升過程中，不斷有冷空氣摻入，一方面降低了煙氣溫度，另一方面增加了含塵氣體總量，而且隨著煙氣上升，擴散范圍越來越大，捕集罩的罩口面積必須隨之增大，因此，除塵系統所需的處理風量比其它捕集罩都大，從而使除塵器過濾面

6、積、管路直徑、系統動力消耗等大大增加。屋頂大罩是一種投資很高的電爐除塵方式，而且比爐頂罩更易受橫向風影響，吹氧時煙塵捕集率只有6070%左右。（5）移動式半密閉罩移動式半密閉罩由固定罩和移動罩組成，電爐在出鋼和換電極等操作時，移動罩打開以方便操作。電爐冶煉時移動罩閉合，因此，移動式半封閉罩在熔化期、氧化期、還原期能有效地捕集操作，捕集率高達95%以上，電爐廠房上空不見煙塵，且基本不影響電爐操作，還能起到降低電爐冶煉噪聲的作用。另外，在發生瀑火或鋼水飛濺事故時，這種捕集罩還可起到安全防護作用。其缺點是加料和出鋼不能捕集煙塵。移動式半密閉罩采用的系統風量和設備投資都較為適中，從性價比來看是一種比較

7、好的投資方式。通過以上幾種煙塵集罩的對比，認為電爐煙塵治理采用移動式半密閉罩捕集煙塵是比較合適的。2.除塵器的選擇常用的除塵器主要有分室反吹袋式除塵器，機械回轉扁布除塵器，低壓脈沖長袋除塵器，三種除塵器各有優缺點。分室反吹處理風量范圍寬，尤適于大風量系統；備品備件少，維護量小；如采用內濾，濾袋安裝時不需骨架，濾袋無磨損，換袋簡單干凈；反吹風機清灰，對外圍條件要求少。其缺點是相對面積較大；清灰能力中等。機械回轉扁布袋除塵器設備緊湊，占地面積較小；反吹風機清灰，對外圍條件要求少。其缺點是過濾面積受限制；換袋困難，布袋易磨損，人直接接觸粉塵；若過濾風速偏高，常有清不下灰的現象。低壓脈沖長袋除塵器氣布

8、比高，設備緊湊，占地面積小，適于處理中等風量系統；壓縮空氣直噴式清灰，動力大，效果好，運行阻力低。其缺點是布袋直徑受限制；零部件多，脈沖閥易損壞，維護、維修量大；外圍條件要求多；壓縮空氣要除油除水；有骨架外濾，布袋易磨損；換袋時人接觸粉塵。綜合各方面因素考慮，認為在電爐煙塵治理中選用分室反吹袋式除塵器比較適宜。3.除塵器濾料的材質濾料是袋式除塵器的核心部分，其性能對除塵器運轉有很大影響，選擇濾料時必須考慮含塵氣體的特征，如粉塵和氣體性質（溫度、濕度、粒徑、含塵濃度等）。性能良好的濾料應容量大，吸濕性好，效率高，阻力低，使用壽命長，同時具備耐濕、耐磨、耐腐蝕、機械強度高等優點。從性價比來看，建議

9、選用傳統的滌綸針刺氈。4.清灰技術清灰性能的好壞直接影響過濾效率和布袋壽命，目前國內各種袋式除塵器其清灰方式大致可分為機械振動、氣流反吹、脈沖噴吹三大類，這三種方式各有利敝。機械振動清灰雖然耗電少、維修方便，但由于清灰作用不強、影響布袋壽命等原因在電爐冶煉時應用越來越少。何為電弧爐煉鋼：以電為能源的煉鋼過程。此類煉鋼爐即電爐種類有電弧爐、感應電爐、電渣爐、電子束爐、自耗電弧爐等。通常說的電爐鋼是用堿性電弧爐生產的鋼。電爐鋼多用來生產優質碳素結構鋼、工具鋼和合金鋼。這類鋼質量優良、性能均勻。在相同含碳量時，電爐鋼的強度和塑性優于平爐鋼。電爐鋼用相近鋼種廢鋼為主要原料，也有用海綿鐵代替部分廢鋼。通

10、過加入鐵合金來調整化學成分、合金元素含量。以廢鋼為原料的電爐煉鋼，比之高爐轉爐法基建投資少，同時由于直接還原的發展，為電爐提供金屬化球團代替大部分廢鋼，因此就大大地推動了電爐煉鋼。世界上現有較大型的電爐約1400座，電爐正在向大型、超高功率以及電子計算機自動控制等方面發展，最大電爐容量為400噸。國外150噸以上的電爐幾乎都用于冶煉普通鋼，許多國家電爐鋼產量的6080%均為低碳鋼。我國由于電力和廢鋼不足，主要用于冶煉優質鋼和合金鋼。電弧爐的容量：由于大容量的爐子熱效率高，可使每噸鋼的電耗減少，同時，也使噸電爐煉鋼 鋼的平均設備投資也大大降低，鋼的成本下降，勞動生產率提高。如一個容量為320t的

11、爐子與一個l5t的小爐子相比，生產率相差l00倍以上。在某些特殊情況下，要求大量優質鋼水時，只有采用大容量電弧爐才能滿足要求。所以世界上許多國家采用大容量電弧爐。l80t以上的電弧爐有30座以上，其中最大的為400t。我國寶鋼的電弧爐容量最大，為150t。短流程工藝：短流程工藝是相對于傳統的長流程(學術上稱為傳統流程)而言的。傳統的長流程是指高爐轉爐連鑄(或模鑄)流程。電爐短流程以20世紀90年代初美國的電爐薄板坯連鑄流程為代表。自該流程投產以來，引起了世界鋼鐵界的重視。緊湊式電爐短流程是電爐短流程的典型代表。與傳統流程相比，電爐短流程具有以下特點：1)投資比高爐轉爐流程減少l/2以上。如美國

12、、日本等國的電爐煉鋼 薄板坯電爐短流程，實際費用約為傳統流程的l/4。2)生產成本低，勞動生產率高。鋼鐵聯合企業從鐵焦燒開始到熱軋板卷為止，噸鋼能耗一般為23kJ/t，而以廢鋼為原料的電爐鋼廠短流程工藝生產的產品能耗接近10kJ/t，能耗降低60%左右。3)在世界每年廢鋼產量為3億多噸的情況下，電爐短流程的發展對于促進環保，消化廢鋼，凈化冶金工廠的環境起到了良好的推動作用。因此，發達國家把發展緊湊式電爐短流程作為重點。近些年，我國電爐流程的發展雖然受到重視，但發展電爐短流程應慎重一些，可以適當發展，不可盲目。因為在當前條件下，我國不具備電能和廢鋼方面的優勢，即不具備成本優勢。在江陰興澄鋼鐵有限

13、公司，已建成我國第一條四位一體的特殊鋼短流程生產線，工藝流程為：100t直流電弧爐冶煉LF、VD精煉R=12m大方坯連鑄熱送全連軋，全套全新設備從德國引進，能夠開發生產合金結構鋼、彈簧鋼、齒輪鋼、易切削鋼、軸承鋼、高壓鍋爐管坯鋼等品種，將成為全國優質鋼、特殊鋼裝備水平領先、能力超百萬噸的企業。電弧爐的分類：超高功率電弧爐是指單位時間輸入到電爐中的能量比普通電弧爐大23倍。主要優點是：大大縮短了熔化時間，提高了勞動生產率；改善了熱效率，進一步降低了電耗；使用大電流短電弧，熱量集中，電弧穩定，對電網的影響小等。配套設備和相關技術有：采用大容量變壓器，可在有載情況下變換電壓；在爐體上大面積使用水冷爐

14、壁和水冷爐蓋；采用油一氧噴槍助熔死角冷區；使用計算機控制等。電弧爐偏心爐底出鋼1979年德國首先將傳統的50t超高功率電弧爐改為中心爐底出鋼，后又將其電爐煉鋼 改為更完善的偏心爐底出鋼。偏心爐底出鋼的最大特點是將出鋼口移到爐殼外邊，便于維修與檢修。偏心爐底出鋼與超高功率相匹配，在發達國家發展及推廣很快，特別是對于無渣操作的大型電弧爐，其優越性尤其明顯，主要為：(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)出鋼時鋼水溫度一般只下降25左右；(4)出鋼時間短，60t電弧爐的出鋼時間僅80s左右；(5)每噸鋼電耗可下降20kW·h左右；(6)每噸鋼電極消耗

15、可降低05kg左右；(7)出鋼口耐火材料內襯壽命可達250次左右。偏心爐底出鋼的一個最大缺點是要求電弧爐為高架式結構。我國電弧爐結構多為地坑式，高架式較少，再加上爐容量較小、車間設備老化，改造困難，發展和推廣偏心爐底出鋼還將有一個長期的過程。直流電弧爐1982年，世界上第一臺用于實際生產的直流電弧爐在德國制造，其中心石墨電極作為陰極接入電路，底電極是陽極，由兩塊水平金屬組成，金屬板上裝有導氣冷卻片，許多觸針附在金屬板上，觸針之間筑入鎂砂填充。電流經爐底水平金屬板導入觸針，然后通入熔池。直流電弧爐的操作與交流電弧爐差別不大，只是為保證爐料與底電極之間保持良好接觸，出鋼時要保留一部分鋼水。若要更換鋼種，必須將爐內鋼水出凈。對于直流電弧爐來說，偏心爐底出鋼、水冷爐壁、水冷爐蓋、氧-燃燒嘴、廢鋼預熱等新技術，均比較合適，且效果較好。直流電弧爐主要優點是：電極消耗較低，只有三相交流電弧爐的一半左右；生產成本較低。但因其仍處于不斷完善過程中，也存在不少問題：底電極與爐料接觸不良；鋼棒式底電極產生氧化和產生沸騰；鋼銷式(針狀)底電極維修困難；石墨鎂磚易增碳；爐內溫度不均勻；底電極散熱不良等。其缺點是電價較高時，