现代电炉炼钢技术(详见课本)现代电弧炉冶炼技术是围绕着缩短冶炼周期这一核心发展起来的。20世纪60-70年代主要是发展超高功率供电及其相关技术,在这一阶段钢包精炼及强化用氧己开始采用。80年代,LF及EBT技术的开发使电弧炉冶炼+炉外精炼的现代电弧炉炼钢流程基本成熟。80年代末大型超高功率直流电弧炉问世,由于其对电网冲击小、石墨电极消耗低,以致80年代末到90年代初直流电弧炉占了绝对的优势,与此同时,强化用氧技术趋于成熟,大量化学能源的输入,使得冶炼周期大大缩短,电耗和电极消耗不断降低,加上高阻抗交流电弧炉对电网的冲击比普通交流电弧炉低50%,导致90年代中期以来,交流电弧炉与直流电弧炉形成竞争发展的趋势。电弧炉炼钢产量占世界钢产量的35%左右,美国、意大利等国的电弧炉炼钢产量已超过氧气转炉产钢量。电弧炉能适应铁料(铁水、生铁块)及带入炉内的能量的变化、全封闭设计、高温预热废钢以及连续加料工艺。电弧炉炼钢工艺将成为发展最快的冶金工艺之一,而且在未来的10年内,不会受到其他新工艺的挑战。有关电弧炉炼钢的主要研究进展包括:超高功率电弧炉、供电优化、利用余热预热废钢(竖炉式电炉、双炉壳电炉、CONSTEEL等)、氧一燃喷吹助熔、集束氧流、泡沫渣生成与控制、偏心炉底出钢、炼钢反应工艺模型、利用人工智能方法的自动控制等。⑴________。超高功率: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。其优点是:①大大缩短了熔化时间,提高了生产率;②改善了热效率,进一步降低了电耗;③使用大电流短电弧,热量集中,电弧稳定,对电网的影响小等。⑵________________________。将传统电炉的出钢槽改成出钢箱,出钢口在出钢箱底部垂直向下,出钢口下部设有开闭机构,出钢箱顶部中央设有塞盖,便于出钢口的填料与维护。EBT电炉的优点:①出钢倾角减少至15°~20°,实现了无渣出钢。简化了电炉倾动结构,降低了短网的阻抗,增加了水冷炉壁使用面积,提高了炉体寿命。②留钢留渣操作,无渣出钢,有利于精炼操作及节能。③降低出钢温度,节约电耗;减少二次氧化,提高钢的质量;提高钢包寿命。________:1)氧化渣要带入钢包精炼过程,将会给精炼带来极为不利的影响:使钢液回磷,降低脱氧、脱硫能力,降低合金回收率,因此电炉要采用无渣出钢技术。2)EBT电炉实现了无渣出钢和增加了水冷炉壁使用面积。具体优点如下:①出钢倾动角度的减少:简化电炉倾动结构;降低短网的阻抗;增加水冷炉壁使用面积,提高炉体寿命。②留钢留渣操作:无渣出钢,改善钢质,有利于精炼操作;留钢留渣,有利电炉冶炼、节能。③炉底部出钢:降低出钢温度,节约电耗;减少二次氧化,提高钢的质量;提高钢包寿命。⑶________。20世纪末,人们全面开发了电炉炼钢节能技术。电炉炼钢产生的高温废气温度约1200~1400℃,烟气的热量可占到电弧炉热量总收入的20%左右,利用高温废气对废钢进行预热从而达到降低电耗的目的。目前废钢预热方法主要有:连续电弧炉、双壳电炉、竖式电炉、料篮预热。⑷________。按电流特性,电弧炉可分为交流和直流电弧炉。①交流电弧炉以三相交流电作电源,利用电流通过3根石墨电极与金属料之间产生电弧的高温来加热、熔化炉料。②直流电弧炉是将高压交流电经变压、整流后转变成稳定的直流电作电源,采用单根顶电极和炉底底电极。直流电弧炉的发展已有近百年历史,发展非常缓慢,主要是由于整流技术没有过关。到20世纪80年代,大容量可控硅技术的发展,推动了直流电弧炉迅速发展。交流电弧炉超高功率化后可加速废钢熔化,缩短熔化时间,改善热效率和总效率。但随着电炉功率越来越高,同时也出现了________,从而使直流电弧炉得到了发展。直流电弧炉与交流电弧炉相比具有如下________:①石墨电极消耗大幅度降低;②电能消耗降低。与相同条件的交流电弧炉相比,直流电弧炉可节约电能约5%~10%;③对电网的干扰和冲击小,电压闪烁降低了50%左右;④炉衬寿命提高,耐火材料消耗降低,可节约30%;⑤噪声降低10~15dB;⑥电磁搅拌力强,钢液成分及温度均匀。⑸________。为了保证电弧的稳定连续燃烧和限制短路电流,要求电炉回路中具有一定的电抗。高阻抗电弧炉,即通过提高电炉装置的电抗,使回路的电抗值提高到原来的两倍左右,这种高阻抗电弧炉更适合长弧供电,其电耗和电极消耗降低,电弧稳定性高,电压闪烁减少。
现代电炉炼钢技术(详见课本)
现代电弧炉冶炼技术是围绕着缩短冶炼周期这一核心发展起来的。20世纪60-70年代主要是发展超高功率供电及其相关技术,在这一阶段钢包精炼及强化用氧己开始采用。80年代,LF及EBT技术的开发使电弧炉冶炼+炉外精炼的现代电弧炉炼钢流程基本成熟。80年代末大型超高功率直流电弧炉问世,由于其对电网冲击小、石墨电极消耗低,以致80年代末到90年代初直流电弧炉占了绝对的优势,与此同时,强化用氧技术趋于成熟,大量化学能源的输入,使得冶炼周期大大缩短,电耗和电极消耗不断降低,加上高阻抗交流电弧炉对电网的冲击比普通交流电弧炉低50%,导致90年代中期以来,交流电弧炉与直流电弧炉形成竞争发展的趋势。
电弧炉炼钢产量占世界钢产量的35%左右,美国、意大利等国的电弧炉炼钢产量已超过氧气转炉产钢量。电弧炉能适应铁料(铁水、生铁块)及带入炉内的能量的变化、全封闭设计、高温预热废钢以及连续加料工艺。电弧炉炼钢工艺将成为发展最快的冶金工艺之一,而且在未来的10年内,不会受到其他新工艺的挑战。
有关电弧炉炼钢的主要研究进展包括:超高功率电弧炉、供电优化、利用余热预热废钢(竖炉式电炉、双炉壳电炉、CONSTEEL等)、氧一燃喷吹助熔、集束氧流、泡沫渣生成与控制、偏心炉底出钢、炼钢反应工艺模型、利用人工智能方法的自动控制等。
⑴________。
超高功率: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。其优点是:
①大大缩短了熔化时间,提高了生产率;
②改善了热效率,进一步降低了电耗;
③使用大电流短电弧,热量集中,电弧稳定,对电网的影响小等。
⑵________________________。
将传统电炉的出钢槽改成出钢箱,出钢口在出钢箱底部垂直向下,出钢口下部设有开闭机构,出钢箱顶部中央设有塞盖,便于出钢口的填料与维护。EBT电炉的优点:
①出钢倾角减少至15°~20°,实现了无渣出钢。简化了电炉倾动结构,降低了短网的阻抗,增加了水冷炉壁使用面积,提高了炉体寿命。
②留钢留渣操作,无渣出钢,有利于精炼操作及节能。
③降低出钢温度,节约电耗;减少二次氧化,提高钢的质量;提高钢包寿命。
________:
1)氧化渣要带入钢包精炼过程,将会给精炼带来极为不利的影响:使钢液回磷,降低脱氧、脱硫能力,降低合金回收率,因此电炉要采用无渣出钢技术。
2)EBT电炉实现了无渣出钢和增加了水冷炉壁使用面积。具体优点如下:
①出钢倾动角度的减少:简化电炉倾动结构;降低短网的阻抗;增加水冷炉壁使用面积,提高炉体寿命。
②留钢留渣操作:无渣出钢,改善钢质,有利于精炼操作;留钢留渣,有利电炉冶炼、节能。
③炉底部出钢:降低出钢温度,节约电耗;减少二次氧化,提高钢的质量;提高钢包寿命。
⑶________。
20世纪末,人们全面开发了电炉炼钢节能技术。电炉炼钢产生的高温废气温度约1200~1400℃,烟气的热量可占到电弧炉热量总收入的20%左右,利用高温废气对废钢进行预热从而达到降低电耗的目的。目前废钢预热方法主要有:连续电弧炉、双壳电炉、竖式电炉、料篮预热。
⑷________。
按电流特性,电弧炉可分为交流和直流电弧炉。
①交流电弧炉以三相交流电作电源,利用电流通过3根石墨电极与金属料之间产生电弧的高温来加热、熔化炉料。
②直流电弧炉是将高压交流电经变压、整流后转变成稳定的直流电作电源,采用单根顶电极和炉底底电极。
直流电弧炉的发展已有近百年历史,发展非常缓慢,主要是由于整流技术没有过关。到20世纪80年代,大容量可控硅技术的发展,推动了直流电弧炉迅速发展。
交流电弧炉超高功率化后可加速废钢熔化,缩短熔化时间,改善热效率和总效率。但随着电炉功率越来越高,同时也出现了________,从而使直流电弧炉得到了发展。
直流电弧炉与交流电弧炉相比具有如下________:
①石墨电极消耗大幅度降低;
②电能消耗降低。与相同条件的交流电弧炉相比,直流电弧炉可节约电能约5%~10%;
③对电网的干扰和冲击小,电压闪烁降低了50%左右;
④炉衬寿命提高,耐火材料消耗降低,可节约30%;
⑤噪声降低10~15dB;⑥电磁搅拌力强,钢液成分及温度均匀。
⑸________。
为了保证电弧的稳定连续燃烧和限制短路电流,要求电炉回路中具有一定的电抗。高阻抗电弧炉,即通过提高电炉装置的电抗,使回路的电抗值提高到原来的两倍左右,这种高阻抗电弧炉更适合长弧供电,其电耗和电极消耗降低,电弧稳定性高,电压闪烁减少。
题目解答
答案
超高功率电炉 偏心底出钢 (EBT) 电炉 说明电炉炼钢无渣出钢的意义,偏心底出钢的优点 废钢预热节能技术 直流电弧炉技术 电弧稳定性差、电源闪烁、炉壁热点等问题 优点 高阻抗电弧炉