电弧炉冶炼技术操作规程.doc

1筑炉操作规程1.1大修工艺1.1.1绝热层。砌筑时先在炉底紧贴炉壳底部铺一层10-15mm厚的石棉板，石棉板上铺一层硅藻土（厚度小于20mm），其上砌一层轻质粘土砖或粘土砖，其总厚度约80mm左右。1.1.2砌砖层1）平铺一层65mm左右的保温砖，砌砖需要加工好，砌至砖坡“八”字处时常出现三角缝隙，要最大限度的缩小砖缝，砌缝应1.5mm，砌好后需用粒度0.5mm的镁砂粉添缝，然后用木锤敲打使镁粉很好的渗入砖缝，最后扫去剩余镁粉。2）砌好保温砖后，再砌一层65mm左右的镁砖，砖缝要求同上。3）侧砌一层约115mm左右的镁砖，缝隙要求同上。4）砌砖层相邻两层的砖缝应成45o或60o,以免砖缝重合，砌砖层必须干砌。5）炉底砌完后，紧挨炉壳粘一层10mm左右的石棉板，再薄砌一层65mm的标准粘土砖，构成隔热层，可以湿砌。1.1.3打结层。1）镁砂颗粒配比为38mm者60%，小于或等于0.5mm者40%，打结采用平头风锤。2）采用卤水粘结剂，卤水比重应达到1.31.4，使用温度为2040oC，用量810%。3）打结时压缩空气压力应大于6个大气压。4）打结总厚度300mm左右，分层打结，第一层一般打结不大于80mm，以后各层不宜大于50mm。5）新炉底打结前应将砖面预热到200oC左右。6）炉底炉坡打结完后，最上层尽量平整一些，以便放平、放稳模胎，并用大小砖配合堵紧炉门，用平头风锤按每层50mm厚打结，同时衡量高度，以便于合计其后砌砖层厚度。7）在打结炉壁的过程中，要注意出钢槽的位置，多用木质材料堵塞，以便在烤炉过程中燃烧干净而使出钢口畅通。8）取下模胎，在打结壁上用D-4、D-6砖干砌上半炉壁，缝隙要求尽量小，砌完一层使用镁粉填充缝隙后再砌下层，相邻两层砖缝错开，共砌四层。1.2中修工艺1.2.1炉壁厚度普遍小于100mm，局部严重损坏面积较大或炉底太薄（小于100mm）时需要中修。1.2.2清除炉底残渣、残钢和破坏严重的砖层，温度也以保持200oC为宜，其工艺同大修打结工艺。2.烤炉制度参考以下烘烤表格2.1清扫干净炉底，其上先铺一层焦炭碎块，然后铺上碎电极块，要求导电良好。2.2烤炉过程见表1。 表1序号时 间 控 制电压（V）电流（A）1送电15分钟，停电15分钟，打开炉门放气，累计3小时低 压低 电 流2送电30分钟，停电30分钟，打开炉门放气，累计3小时低 压低 电 流3送电30分钟，停电30分钟，打开炉门放气，累计6小时高 压中、低电流4送电30分钟，停电30分钟，打开炉门放气，累计4小时低 压中、低电流5送电20分钟，停电40分钟，打开炉门放气，累计2小时高 压低 电 流3.炉盖大修3.1采用水冷炉盖使用寿命长，节约了大量炉盖砖。3.2炉盖损坏需要大修时，应先把炉盖上的镁砂及其残钢残渣剔除干净。3.3对金属损坏部分进行焊补。3.4焊补后的炉盖要试压，试压压力为810kg/cm2,确保不漏水。3.5在炉盖下面打结一层镁砂，以减少热损失，并用楔形耐火砖砌筑好电极孔。4.钢包技术操作规程。4.1钢包砌筑。4.1.1砌筑前检查钢包机械部分是否好用，正常时方能砌筑，采用粘土弧形包砖和耐火砖及耐火泥，用卤水调和湿砌。4.1.2新砌钢包在包底铺一层810mm厚的石棉板，砖块要求完好无损，砖缝2mm并交错砌筑，包壳和砌砖之间缝隙用耐火砖面或镁砂填充结实，座砖与包底平面接触踏实且保持一致。4.1.3砌好的新包烘烤烤4小时方能使用。4.1.4经常检查钢包使用厚度，侵蚀超过4/5时不能使用。如有个别砖破损或侵蚀严重，可以拆除补砌。打结钢包如有局部侵蚀严重，可以进行一次性修补，要保证钢包质量和钢包形状。4.1.5使用时，清理干净包内和座砖残物，将调好的耐火泥抹于水口四周（耐火泥内不许有砂粒和块状物）由上向下挤压，最终上端与包底平面持平。4.2耐火砖钢包砌筑4.2.1先打结包底，厚度与座砖持平，耐火砖粒用水玻璃混碾合适，打结风压5kg/cm2。4.2.2打完包底后放正模胎并固定牢实，进行包壁打结，打结层厚度30-40mm，打结程度要求紧实不允许稀松。4.2.3经轻微烘烤后取出模胎，大火烘烤6小时以上方可使用。4.3钢包准备4.3.1清理钢包内外及包底的残钢和残渣。4.3.2将包底损坏的部位用调好的耐火砖粉面打结结实。4.3.3把准备好的塞杆上的塞头对准水口，调整执行机构，确定接触良好时开始固定。4.3.4重复检查塞头与水口砖及执行机构是否协调一致且接触良好。4.3.5出钢前半小时烤包，待内壁通红方可盛钢使用。5.碱性电弧炉氧化法冶炼工艺5.1配料5.1.1配料比例（见表2） 表2种 类比 例说 明浇冒口及废铸件3550%往往带有泥砂和保温材料钢 屑1530%包括切屑、薄钢皮及碎料等生 铁15%炼钢生铁废 钢余 量包括轧钢切头、锻造料头、原钢板边角料及废机器零件注：炉料按大、中、小料搭配，一般大料40%，中料45%，小料15%5.1.2配碳：炉料的平均含碳量要满足氧化期中脱碳的基本要求（平均脱碳量0.30%），并且脱碳速度要达到0.01%/min以上，但不能大于0.05%/min,以便于钢水中气体和夹杂物的排出。注：新修的炉衬易使钢水吸收气体，因此氧化脱碳量应适当增加。5.1.3炉料及其他化学成分的要求（见表3） 表3SPSiMnCrNiMoCu0.080%0.060%0.20%0.30%0.25%0.25%0.20%0.20%5.1.4补炉材料：镁砂粒度：0.30.8mm；镁砂粉：20/40目；卤水比重：1.31.4。5.1.5铁合金（参考合金块度和烘烤温度见表4）5.1.6渣料（相关标准见表5） 表5项 目石 灰矿 石萤 石耐火砖硅铁/钙粉、碳粉块度（mm）2060301005101050烘干温度（oC）80060020060100干燥时间（h） 4 2 8 8要求水分（%） 0.5%合金块度和烘烤温度 表4项目硅铁锰铁铬铁乌铁钼铁镍钴板钒铁钛铁铌铁硼铁硅钙铝硅铁烘烤温度（oC）800100150800烘烤时间（h）24烘烤时间（h）块度尺寸（mm）5010030805015080 100 400 400301502020020200饼粒单重（kg）4201551010155155.2补炉和装料5.2.1要加强炉体维护，出钢前准备好扒补炉工具和补炉用的材料，出钢后立即撬掉炉门坎，迅速扒除炉底、炉坡的残钢残渣。5.2.2扒完渣后，检查炉子情况，高温下迅速补好炉门两侧，出钢口及渣线，要保证出钢口坡度和熔池形状。补炉原则：高温、快速、薄补。5.2.3炉壁损坏严重时，可用镁砂、镁粉、卤水混合成团状补之。5.2.4炉底太浅（上涨）则应在装料前加入小块矿石和萤石侵蚀炉底。5.2.5装料前应先检查炉体、炉盖、冷却系统、电器设备和机械装置是否正常。如有故障应先排出后再装料。5.2.6为保护炉底及早造渣，装料前应在炉底铺约料重2%左右的石灰。5.2.7装料要合理分布，确保密实不搭桥，小料装下层，以便尽早形成熔池，大料及难熔料装在电弧高温区，最上层和四周装剩余小料。5.3熔化期5.3.1 按照合理的供电制度使用大功率熔化，缩短熔炼时间，通电后，紧闭炉门，清理出钢槽，严堵出钢口。时刻注意穿井、塌料等现象。5.3.2熔池形成以后，分批加入石灰、萤石，造流动性良好的熔渣，以利于早期去磷、稳定电弧、保护钢液、加强传热，渣量为装料量的23%。5.3.3炉料在熔化过程中，一般以炉门口炉料发红而炉内形成熔池开吹为宜，氧压控制在10kg/cm2左右，配合作业，必要时用铁耙将粘在炉坡上的炉料及时推入熔池。5.3.4为了早期去磷，在熔化末期加入小批矿石，其总量根据含磷情况为装料量的12%。5.3.5炉料熔化90%以上取样做初步参考分析，取样时不能在吹氧管及电极底下舀取钢水。5.3.6根据参考样，如果C%不能满足要求时，必须先进行增碳，增碳多用电极碎块，电极粉及炼钢生铁。5.4氧化期：氧化期任务是：去磷、脱碳、除气和夹杂物及升温。5.4.1脱磷的有利条件是高碱度氧化性强和流动性良好的炉渣，较大的渣量和较低的合适温度，可部分或全部扒除熔化渣，并补造相应的新渣。5.4.2新渣形成，脱磷量合格，温度大于1560oC（热电偶）方可进行脱碳操作，吹氧管与水平线成30o角，插入熔池深度50150mm，吹氧压力一般为510 kg/cm2，可随炉中钢水沸腾强弱，火焰大小来调节氧压。吹氧时要移动吹氧管，以利于整个熔池沸腾和脱碳去气的均匀性。5.4.3矿石脱碳。加矿石分批进行，加矿石速度要保证激烈沸腾不跑钢，其间如果渣子太稀立刻加石灰，最终使炉渣成泡沫状自动流出，矿石用量应根据氧化脱碳量确定，为了使每吨钢水脱碳0.01%，需要加入矿石11.5kg，一般速度为0.01C/min。5.4.4氧化过程如出现镁砂渣，破坏了钢渣的流动性而不利于钢水净化应及时换渣。5.4.5根据磨碳花，观察火焰及钢水泛花来判断终点碳，脱碳基本到达终点，沸腾减弱时，停气放渣，取样分析，静沸腾58分钟，加一批锰铁，将炉中锰含量调至0.2%以上，降低钢水部分氧化性，增大输入功率扒渣开始进入还原。5.4.6扒渣应具备下列条件：a. P0.015%。b. C规格下限0.020.01%。c.温度高出出钢温度3040 oC（热电偶）d.渣面平静，满足静沸腾要求。5.4.7试样结果汇报后，迅速扒渣，扒渣要较为彻底（根据钢种需要）5.5还原期。还原期任务：脱氧、脱硫、调整钢液成分和温度。5.5.1扒除氧化渣后，迅速按元素规格含量加合金；加入锰铁、硅铁和稀薄渣料（渣料配比：石灰：萤石：火砖=4:1.5:0.2）；其用量为钢液重量的2.03.0%，稀薄渣料的作用是防止钢液吸气和降温，预防钢液过分增碳或增硅。5.5.2加大输入功率化渣510分钟，薄渣形成后加入第二批石灰量（约为钢液总重的46%）和FeC粉，为了经济，一般碳粉量加大（经验数值，碳粉：硅铁粉=5：2，批量料重的0.5%）,脱氧剂分批加入(硫含量偏高时，可适当加量)，加入后紧闭炉门，大功率化渣强制还原。5.5.3经1015分钟焖烧，待渣子变白后，搅拌并酌情追加石灰量并撒粉状脱氧剂，反复操作待渣子充分变白后，搅拌取样做全分析。5.5.4白渣下还原应保持20分钟左右，一般能使钢液增碳0.020.05%（合金带入的碳除外），增硅0.080.15%，因此需预防成分出格。5.5.5还原期成分不足时，可以用电极粉或无锈低硫、磷生铁增碳，增碳量应尽量控制不大于0.10%，对于高碳钢，则不允许大于0.15%。5.5.6取试样时，渣子流动性要良好，并先要强力充分搅拌以保证试样的参考准确性，同时要注意着手温度的调整以保证合适的出钢温度。5.5.7调整化学成分，硅调整应在流动性良好的白渣下进行，并且要保证熔化时间。5.5.8终脱氧。当钢水经过充分的脱氧，为了保证钢中氧能降低到0.0020.003%，必须进行终脱氧，常用脱氧剂主要是铝。用铝量根据钢种不同而有所不同，（如低碳钢用铝量为0.81.0kg/t,高碳钢用铝量为0.40.6kg/t）。5.5.9出钢。钢水的成分、温度和熔渣的流动性必须同时满足时方可出钢，出钢一般遵循钢渣混合、大流量混出原则。出钢要配合作业，随时调整钢包高低、左右位置，使钢水对准钢包中心，避免冲刷包壁和塞杆。5.6浇注5.6.1浇注时钢包的注口要正对铸型的浇口杯。5.6.2 浇注开始时钢水流量要小一些，而后逐渐增大（钢水流量视铸件大小而定），钢水上升到冒口位置时要缓流，然后继续浇到冒口需要的高度，浇注过程不允许断流。5.6.3如发生跑火现象时，一方面采取措施，一方面细流慢注。5.6.4遇到钢水温度较高时，可少停一会，（时间不能过长否则容易造成塞头粘连难以打开现象）或采取细流慢注。5.6.5浇注时如发生关不严注口的现象时，钢水会不断滴漏。滴漏的处理方法：如果轻微滴漏，可用大勺接住钢水并挪动钢包。如果严重滴漏时，应在铸型以外缓流。5.6.6浇注时应立即在冒口上加覆盖剂，取下浇口杯（但冒口高于浇口杯时不能立即取下浇口杯，待冷却一段时间后再取）撬掉粘在砂箱溢出冒口的钢水。6.碱性电弧炉不氧化法和返回吹氧法冶炼工艺，6.1不氧化法冶炼6.1.1配料1)炉料由7080%的合金废钢和2030%的低碳废钢组成。如果将几种含碳不同的返回钢作适当的配合，炉料也可由100%的返回钢组成。2)配碳原则是使化清碳不超过规格下限，计算要考虑电极增碳。炉料含磷P0.030%时，要扒除部分炉渣并另造新渣，保证吹氧脱碳在薄渣下进行。6.2.4氧化期1)吹氧脱碳条件：a.脱碳量：0.25%C%0.35%。b.Cr：10.012.0%时，脱碳温度1600OC，Cr：10.0%时，温度1580 OC（热电偶）。c.Si0.70%，较高碱度（R=2/3左右），尽量低的FeO1.0%。d.渣料量为装料量的2%左右，流动性良好的薄渣。2)吹氧前按0.70%补加硅铁以利于升温，以达到去碳保铬的目的且提高炉渣的流动性。3)开始吹氧不必停电，吹氧管插在三个电极之间，深度100150mm，吹氧压力1215kg/cm2，当火焰经炉门及电极孔大量喷出时，立即停电，抬起电极。吹氧初期分批加少量SiCa粉，吹氧要连续进行不可中断。4)待火焰收缩，根据吹氧时间、氧气含量和炉内渣中的气泡变化等情况判断碳终点，当碳0.08%（不宜追求过低的终点碳，因为终点碳越低，铬的烧