酸性电弧炉

酸性电弧炉炼钢要用含硫磷很低的原材料。

多用于异型铸造。

利用电极电弧的高温来炼钢的电炉，且炉衬是以硅砖、石英砂、白泥等酸性材料来修砌的电弧炉称为酸性电弧炉。

最先是由法国埃鲁(P.L.T.Héroult)于1888～1892年创制工业性直接电弧炉，用于电石和铁合金生产，1900～1910年间应用于炼钢。现在炼钢所用三相电弧炉，是按埃鲁式电弧炉原理制造的，所以又称埃鲁电弧炉。应用原理是将三根按等边三角形布置的石墨电极穿过炉盖、伸入炉内，并由一台炉用变压器通过电缆、导电管、电极把持器向电极供电，使电极末端与金属炉料之间发生电弧，将电能转化为加热炉子和熔炼钢水所需的热能。

酸性电弧炉电能消耗较低

一是由于酸性耐火炉衬的热导率比碱性耐火炉衬的热导率低；二是由于酸性电弧炉炼钢过程不进行脱磷和脱硫，炉渣量较少，冶炼时间短。炉衬耐火材料价格较低，且炉衬寿命较长。镁砖和镁砂比硅砖和硅砂的价格高得多，而且碱性耐火材料的热稳定性差，在重复的加热和冷却过程中，易产生开裂，炉衬寿命短。酸性耐火材料的热稳定性较强，酸性耐火炉衬寿命长。酸性电弧炉炼钢的缺点在于：炼钢过程不能脱磷、脱硫，不能冶炼高锰钢。

酸性电弧炉对炉料限制较严

目前，随着碱性电弧炉炼钢技术和炉外精炼技术的发展“，碱性电弧炉炉外精炼浇注”的工艺流程不但能极大地降低钢液中磷、硫含量（可使用高磷、硫生铁、废钢），还可获得比酸性电弧炉冶炼低得多的气体、夹杂物含量，钢液质量、生产效率、生产成本都酸性电弧炉炼钢优越，冶每炉冶炼要3一4h，电耗高达600一7ookwh。因此，酸性电弧炉炼钢必将被淘汰。

电弧炼钢炉的炉体由炉盖、炉门、出钢槽和炉身组成。炉底和炉壁用酸性耐火材料砌筑；用酸性耐火材料砌筑的电炉，只能使用含磷、硫很低的原料，所以现在用得很少。炉盖呈圆拱形，用硅砖、镁铬砖或高铝砖砌在一个用水冷却的钢拱脚圈梁上，它可以取下修砌，并可移开装料。

电弧炉（electric arc furnace）利用电极电弧产生的高温熔炼矿石和金属的电炉。气体放电形成电弧时能量很集中，弧区温度在3000℃以上。对于熔炼金属，电弧炉比其他炼钢炉工艺灵活性大，能有效地除去硫、磷等杂质，炉温容易控制，设备占地面积小，适于优质合金钢的熔炼。

酸性电弧炉的炉衬用酸性耐火材料（硅砖、硅砂等）砌筑，冶炼时造酸性炉渣。与碱性电弧炉炼钢相比，酸性电弧炉炼钢有如下优点：

1钢液中气体和非金属夹杂物含量少。

2.液流动性好。在钢液化学成分和浇注温度相同的条件下，酸性电弧炉冶炼的钢

3 比碱性电弧炉冶炼的钢液具有更高的充填铸型能力，有利于浇注薄壁的和结构复杂 的铸件。

4.钢的纵向与横向机械能相近，即各向异性较小。

5.在酸性电弧炉中由于酸性渣的电阻较高，因此电弧较短，热效率高。

1. 配料：限制硫磷含量

2. 补炉：硅砂 水玻璃

3. 熔化期：造渣材料少

4. 氧化期：氧化脱碳，造成沸腾，除去气、夹杂物

5. 还原期：脱氧，调整成分

6. 出钢

第1章电弧炉炼钢技术概述1

11电弧炉炼钢的基础1

111钢与生铁的区别2

112碱性电弧炉与酸性电弧炉3

113传统碱性电弧炉炼钢过程3

12电弧炉炼钢技术的发展6

121大型电弧炉的发展6

122超高功率电弧炉供电系统的进步7

123电弧炉辅助装置的进步12

124炉门氧枪12

125炉壁氧枪13

126测温定碳等装备的发展15

127余热锅炉利用16

128智能化电弧炉17

13电弧炉炼钢的技术经济指标19

131电弧炉炼钢主要技术经济指标19

132提高技术经济指标的主要途径22

第2章电弧炉热工基础和电弧炉设备24

21冶炼过程的能量供给与热交换24

211电弧炉炼钢过程中的能量供给制度24

212冶炼过程中的热交换26

22电弧炉的基本构造28

23电弧炉本体结构30

231炉体的金属构件30

232炉缸39

233炉膛39

234炉顶拱度39

235炉墙与炉门40

236炉衬40

237电极位置42

24电弧炉机械设备42

241电极夹持器43

242电极升降机构44

243炉体倾动机构46

244炉盖旋出或开出机构47

245废钢预热装置48

246水冷装置48

247偏心炉底出钢机构50

248补炉机51

249排烟除尘装置系统53

2410底吹系统59

25电弧炉主要电气设备59

251电气设备的组成59

252配电操作62

26基本电参数和电热特性的计算64

27电气设备的维护和相关常识66

271供电曲线的制定66

272变压器的正常使用67

第3章电弧炉炼钢原料和耐火材料69

31直接还原铁69

311直接还原铁的理化指标70

312电弧炉炼钢对直接还原铁的性能要求71

313直接还原铁的加入方式71

314直接还原铁配加铁水冶炼的操作要点分析73

315直接还原铁配加生铁冶炼的操作要点分析74

316使用直接还原铁后金属收得率的基本分析方法75

32冷生铁75

321加入冷生铁的电弧炉冶炼特点76

322高比例配加冷生铁冶炼操作的关键技术77

33碳化铁82

331碳化铁的加入方式83

332碳化铁的加入量或喷吹量的控制83

34脱碳粒铁和Corex铁85

341脱碳粒铁85

342Corex铁85

35热装铁水技术86

351热装铁水的方式86

352热装铁水的时间88

353热装铁水对渣料的要求89

354热装铁水对冶炼电耗的影响89

355提高热装铁水比例的主要方法91

36废钢95

361对于废钢质量的要求95

362对于废钢尺寸的要求98

363一些特殊废钢的消化和处理方法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电弧炉的造渣材料105

381造渣材料105

382氧化剂107

383脱氧剂和增碳剂108

384电极110

39电弧炉的耐火材料113

391耐火材料的主要性能和分类113

392电弧炉用耐火材料115

393电弧炉用绝热材料和黏结剂119

第4章电弧炉炼钢冶炼工艺及操作121

41传统电弧炉炼钢工艺流程配置121

42冶炼前的准备工作123

421配料操作及注意事项123

422装料操作及装料方法124

423烘炉的操作131

424补炉操作134

43熔化期的操作及特征判断136

431炉料的熔化过程136

432炉料熔化时物化反应138

433缩短熔化期的途径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断145

441控制脱磷操作147

442控制脱碳操作153

443氧化期的造渣操作160

444氧化期的操作要点170

45还原期的操作及特征判断174

451还原期的目的174

452还原期的造渣操作191

453还原期温度控制操作195

454还原期的操作工艺200

46电弧炉冶炼的泡沫渣控制技术208

461石灰的溶解机理208

462电弧炉炼钢对熔渣的要求与泡沫渣的功能211

463泡沫渣原理213

464泡沫渣的性能指标216

465影响泡沫渣质量的因素217

466自耗式氧枪吹炼条件下的泡沫渣操作221

467超声速氧枪控制下的泡沫渣技术226

468超声速集束氧枪吹炼条件下的泡沫渣控制232

469不同类型泡沫渣的冶炼效果分析233

4610氧化铁皮、泡沫渣改进剂在泡沫渣工艺中的应用235

47电弧炉冶炼过程脱碳留碳操作技术239

471脱碳反应的作用和配碳量的确定239

472配碳方式分析241

473工艺条件对脱碳反应的影响242

474电弧炉生产中提高脱碳速度的方法246

475电弧炉冶炼过程的留碳操作技术248

48电弧炉冶炼过程脱除有害杂质技术249

481脱磷操作技术249

482脱硫操作技术252

483脱氮操作技术253

484脱氢操作技术258

485脱铅、脱锌操作技术259

49电弧炉出钢技术259

491留钢留渣操作技术259

492偏心炉底出钢技术——EBT技术266

第5章电弧炉用氧技术和辅助燃烧技术273

51电弧炉用氧技术273

511炉门自耗式氧枪及其操作273

512水冷超声速氧枪及其操作276

513超声速集束射流氧枪及其操作280

52辅助能源输入技术287

521烧嘴的用途287

522烧嘴的结构288

523烧嘴的布置290

524烧嘴的使用291

53二次燃烧技术291

531二次燃烧技术概述291

532二次燃烧喷枪的使用293

第6章现代电弧炉炼钢的基本工艺特点295

61现代超高功率电弧炉炼钢的特点295

611超高功率电弧炉炼钢的优势295

612超高功率电弧炉炼钢生产线的主要特点297

62现代电弧炉炼钢先进技术299

621废钢预热技术299

622强化用氧技术303

623电弧炉底吹气技术305

624密封罩技术和高效除尘技术306

63现代电弧炉炼钢的基本工艺操作过程307

631工艺准备307

632进料操作309

633冶炼操作309

634出钢操作310

64直流电弧炉冶炼工艺操作要点310

第7章配料计算和合金钢冶炼312

71装料前的配料计算312

711装料前的配料方法312

712配料计算313

72熔化期的配料计算317

721每吨钢的垫底石灰加入量计算法317

722加矿后补加石灰量计算318

73氧化期进行配料计算318

74还原期进行配料计算322

741合金加入量的计算322

742单元高合金钢合金加入量计算326

743多元高合金钢合金加入量计算327

744钢液分析成分高于计算成分时的计算334

75合金钢的冶炼和操作337

751合金结构钢的冶炼337

752滚动轴承钢的冶炼346

753高速工具钢的冶炼353

754不锈钢的冶炼361

附录1电弧炉炼钢工复习题371

附录2电弧炉炼钢工复习题参考答案377

附录3电弧炉炼钢工实际操作内容及评分标准380

参考文献388 2100433B

第1章 电弧炉炼钢概述

1.1 电弧炉炼钢发展概况

1.2 电弧炉炼钢的特点

1.3 碱性电弧炉与酸性电弧炉

1.4 传统碱性电弧炉炼钢过程介绍

第2章 电弧炉的机械设备

2.1 电弧炉的构造

2.2 炉体的金属构件

2.3 电极夹持器及电极升降装置

2.4 炉体倾动机构

2.5 炉顶装料系统

2.6 电弧炉的辅助装置

第3章 电弧炉的电气设备

3.1 概述

3.2 隔离开关和高压断路器