電弧爐煉鋼工

前言

電爐煉鋼法是目前兩種主要的煉鋼方法之一。與轉(zhuǎn)爐煉鋼流程比，電爐煉鋼流程采用全廢鋼冶煉的能源消耗僅為轉(zhuǎn)爐煉鋼流程的40%左右。因此隨著廢鋼的積累、直還鐵產(chǎn)量的增加及人們對節(jié)能環(huán)保的日益重視，近年來，電弧爐煉鋼增長迅速。電爐煉鋼裝備在廢鋼預(yù)熱及余熱回收、電弧爐大型化、超高功率供電、強(qiáng)化供氧、加料自動化等裝置的開發(fā)應(yīng)用上均不斷完善，同時(shí)與終點(diǎn)控制相關(guān)的取樣測溫、智能控制及成本控制系統(tǒng)等方面也取得了長足進(jìn)步，推動了電弧爐煉鋼技術(shù)和低碳煉鋼技術(shù)的進(jìn)步。隨著電爐煉鋼工業(yè)的發(fā)展，對冶煉人才的需求不斷加大。為了順應(yīng)行業(yè)的發(fā)展，必須提高冶煉技術(shù)人員的知識和技能水平。本書就是為適應(yīng)上述要求而編寫的。 本書參照冶金行業(yè)職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)和技能鑒定規(guī)范，根據(jù)冶金企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際和崗位群的技能要求，主要介紹了電弧爐煉鋼工所必須掌握的基本知識和技能。內(nèi)容主要包括電弧爐煉鋼技術(shù)概述、電弧爐熱工基礎(chǔ)和電弧爐設(shè)備、電弧爐煉鋼原料和耐火材料、電弧爐煉鋼冶煉工藝及操作、電弧爐用氧技術(shù)和輔助燃燒技術(shù)、現(xiàn)代電弧爐煉鋼的基本工藝特點(diǎn)和配料計(jì)算和合金鋼冶煉。全書在內(nèi)容編排上努力做到基本概念清晰，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐，突出技能。語言上力求深入淺出，通俗易懂。同時(shí)，書中也注意反映新知識、新技術(shù)、新工藝、新方法的應(yīng)用和發(fā)展。本書可作為電弧爐煉鋼工的培訓(xùn)教材，也可供冶金專業(yè)技術(shù)人員、企業(yè)技術(shù)工人提高專業(yè)知識和工作技能參考，還可供職業(yè)院校冶金專業(yè)的學(xué)生閱讀。 本書由董中奇、時(shí)彥林主編，彭可武和王波副主編，參加編寫工作的還有李建朝、齊素慈、劉艷霞、張士憲、賈燕和張欣杰。 本書在編寫過程中參考多種相關(guān)資料，在此，對其作者一并表示由衷的感謝。 由于水平所限，書中不妥之處，敬請讀者批評指正。 編者

內(nèi)容概要

　　本書參照冶金行業(yè)職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)和技能鑒定規(guī)范，根據(jù)冶金企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際和崗位群的技能要求，內(nèi)容涵蓋了電弧爐煉鋼工所必須掌握的基本知識和技能。主要包括電弧爐煉鋼技術(shù)概述、電弧爐熱工基礎(chǔ)和電弧爐設(shè)備、電弧爐煉鋼原料和耐火材料、電弧爐煉鋼冶煉工藝及操作、電弧爐用氧技術(shù)和輔助燃燒技術(shù)、現(xiàn)代電弧爐煉鋼的基本工藝特點(diǎn)和配料計(jì)算、合金鋼冶煉等。理論聯(lián)系實(shí)際，知識全面，工藝特點(diǎn)突出，具有很強(qiáng)的實(shí)用性和指導(dǎo)性。
　　本書可作為電弧爐煉鋼工的培訓(xùn)教材，也可供冶金專業(yè)技術(shù)人員、企業(yè)技術(shù)工人提高專業(yè)知識和工作技能參考，還可供職業(yè)院校冶金專業(yè)學(xué)生閱讀。

書籍目錄

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爐門氧槍12
1?2?5爐壁氧槍13
1?2?6測溫定碳等裝備的發(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冶煉過程的能量供給與熱交換24
2?1?1電弧爐煉鋼過程中的能量供給制度24
2?1?2冶煉過程中的熱交換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爐體傾動機(jī)構(gòu)46
2?4?4爐蓋旋出或開出機(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熱裝鐵水對渣料的要求89
3?5?4熱裝鐵水對冶煉電耗的影響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對于廢鋼質(zhì)量的要求95
3?6?2對于廢鋼尺寸的要求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電弧爐冶煉過程的留碳操作技術(shù)248
4?8電弧爐冶煉過程脫除有害雜質(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)容及評分標(biāo)準(zhǔn)380
參考文獻(xiàn)388

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁:第1章 電弧爐煉鋼技術(shù)概述1.1 電弧爐煉鋼的基礎(chǔ)近現(xiàn)代煉鋼方法主要有轉(zhuǎn)爐煉鋼法、平爐煉鋼法和電爐煉鋼法，結(jié)構(gòu)示意圖如圖1-1所示。平爐煉鋼法基本已被淘汰，電爐煉鋼法與轉(zhuǎn)爐煉鋼法最根本的差別在于所使用的熱源不同，電爐煉鋼法是以電能作為熱源的。通常所說的電爐煉鋼，主要是指電弧爐煉鋼，因?yàn)槠渌愋偷碾姞t如感應(yīng)電爐、電渣爐等所煉的鋼數(shù)量較少。電弧爐煉鋼就是利用電極和爐料間放電產(chǎn)生的電弧，借助電弧的輻射和直接作用加熱并熔化金屬和爐渣，冶煉出各種成分的鋼和合金的一種煉鋼方法。電弧爐煉鋼與其他煉鋼方法相比較，有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。電弧爐煉鋼是靠電弧進(jìn)行加熱的，其溫度可以高達(dá)2000℃以上，超過了其他煉鋼爐用一般燃料燃燒加熱時(shí)所能達(dá)到的最高溫度。同時(shí)，熔化爐料時(shí)，熱量大部分是在被加熱的爐料包圍中產(chǎn)生的，而且無大量高溫廢氣帶走的熱損失，所以熱效率比平爐、轉(zhuǎn)爐煉鋼法要高。

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《電弧爐煉鋼工》可作為電弧爐煉鋼工的培訓(xùn)教材，也可供冶金專業(yè)技術(shù)人員、企業(yè)技術(shù)工人提高專業(yè)知識和工作技能參考，還可供職業(yè)院校冶金專業(yè)學(xué)生閱讀。

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