王文明电弧炉炼钢工艺浅谈
本刊Ｅ—ｍａｉｌ：ｂｊｂ＠ｍａｉｌ．ｓｘｉｎｆｏ．ｎｅｔ
经验交流
５０ ｔｒｉｍ一１００
ｔｏｎｉ左右，装在炉料下层。
总之。布料应做到：下致密、上疏松，中间高，四周低，炉门口无大料；
使碍穿井快，不搭桥。
３熔化期
在电弧炉炼钢工艺中，从通电开始到炉料全部熔清为止称为熔化
期。熔化期约占整个冶炼时间的一半左右，耗电量占电耗总数的２／３左
右。
熔化期的任务是在保证炉体寿命的前提下，用最少的电耗快速地将
炉料熔化升温，并造好烧化期的炉渣，以便稳定电弧，防止吸气和提前去
磷。
（１）启弧阶段。通电启弧时炉膛内充满炉料，电弧与炉顶距离很近，
如果输入功率过大，电压过高炉顶容易被烧坏，所以一般选用中级电压
和输入变压器额定功率的２，３左右。
（２）穿井阶段。这个阶段电弧完全被炉料包围起来，热量几乎全部被
炉料所吸收，不会烧坏炉衬，所以使用最大功率，一般穿井时间为２０ｍｌｎ
左右，约占总熔化时间的１１４。
（３）电极上升阶段。电极“穿井”到底后，炉底已形成熔池，炉底石灰
及部分元素氧化，使得在钢液面上形成一层熔渣，四周的炉料继续受辐
射热而熔化，钢液增加使液面升高，电极逐渐上升。这阶段仍采用最大功
率输送电能，所占时间为总熔化时间的１／２左右。
（４）熔化末了阶级。炉料被熔化３／４以上后，电弧已不能被炉料遮
蔽，３个电极下的高温区已连成一片，此时如长时间采用最大功率供电，
电弧会强烈损坏炉盖和炉墙。
熔化期的主要任务是熔化炉料，但是在熔化期既是造好炉渣，也是
熔化期的重要操作内容，如果仅为满足覆盖钢液及稳定电弧的要求，只
需１％一１．５％的渣量就已足够了，但从脱磷的要求考虑，熔化渣必须具有
一定的氧化性、碱度和渣量。
４氧化期
４．１氯化期的主要任务
氧化期的主要任务如下：
（１）继续氧化钢液中的磷。一般钢种要求氧化期结束时钢中磷含量
不高于０．０１５％～０．０１０％，炼高锰钢时由于锰铁中磷含量较高，应控制得
更低些。
（２）去除气体及夹杂物。氧化期结束时．钢中氮气量降低到０．００４％～
０．０１％，钢中氢含量降到０．０００ ３５％左右，夹杂总量不高于０．００１％。
（３）使钢液均匀加热升温，氧化末期达到高于出钢温度１０℃一２０℃。
我车间采用矿石氧化法，它是利用铁矿石中含有８０％一９０％的高价
氧化铁加入到熔池中后，转变成低价氧化铁（Ｆｅ：，０３＋Ｆｅ＝３ＦｅＯ，Ｆｅ３０４＋Ｆｅ－－
４ＦｅＯ或Ｆｅ３０４＿Ｆｅ：Ｏ，＋ＦｅＯ）。低价氧化铁一部分留在渣中，大部分用于钢
液中碳和磷的氧化。
为达到良好的去磷效果：炉渣中Ｆｅ０含量为１２％一２０％，Ｒ为２～３，
流动性良好；适当偏低的温度，加强钢渣的搅拌。
碳的氧化：炼钢过程中碳的氧化反应是一个非常重要的反应，并有
利于整个熔池的迅速加热。有利于钢液成分的均匀化。具体步骤如下：
ＦｅＯ＝Ｆｅ＋Ｏ，Ｏ＋Ｃ＝ＣＯ，总的反应ＦｅＯ＋Ｃ＝Ｆｅ＋ＣＯ。
所以矿石法的氧化过程为：矿石加入炉内，在渣中转变为＂ＦｅＯ，然后
扩散到钢液中去，并分布于整个熔池中。碳和氧在气泡容易生成的地方
进行反应，生成ＣＯ气泡，ＣＯ脱离反应区上浮，在上升过程中逐渐长大，
并进入炉气，造成熔池的激烈沸腾。为加快脱碳速度，氧化期加矿温度应
大于１
５５０℃。
总之，矿石脱碳操作应该是：高温、薄渣、分批加矿、均匀激烈的沸
腾。
４．２氧化期操作要点
（Ｉ）熔清后取样及测温（温度不低于１ ５５０℃）。
（２）氧化、测温符合要求，渣况良好即可分批加矿，每批加矿石量不
得超过料重的１．Ｏ％一２．Ｏ％，每批间隔时间需大于５
ｍｉｎ。
（３）脱碳速度（ｙ）每小时大子或等于０．０６％；脱碳量为ＡＣ，＞０．３０％。
（４）调整渣况。当氧化沸腾开始，采用流渣要求炉渣Ｒ＝２～３，炉内渣
量控制在３％～４％。氧化期后阶段，应使炉渣流动性好，渣层要薄、渣量控
制在２％一３％左右。
（５）期中取样分析及控制终点碳。为了掌握磷、碳氧化程度，在沸腾
开始流渣两批后，应及时取样分析碳和磷的含量，以便决定下步操作。
（６）温度控制。氧化期总的来讲是一个升温阶段，升温速度的快慢根
据钢液磷的情况而定。到氧化期时必须使钢液温度升高到大于该钢种出
钢温度的１０℃一２０℃。
（７）净沸腾。当温度、化学成分合适，就停止加矿，调整好炉渣，让熔
池进入自然沸腾（５
ｍｉｎ一１０
ｎａｎ），使钢液中的残余含氧量降低，并使气体
及夹杂物充分上浮，以利于还原期的顺利进行。
（８）Ｖｔ渣。氧化期，炉渣中ＦｅＯ含量很高，叉含有Ｐ舡为了还原期脱
氧及防止回磷必须扒渣，扒渣的条件是扒渣温度高于出钢温度１０℃一２０
℃；扒渣前碳、磷及其他限制性成分应符合要求。
（９）增碳。如果氧化末期碳含量过低需增碳，可在扒渣后裸露的钢液
面上撒加纯净、干燥的碳粉，进行增碳。
５还原期
氧化期扒渣完毕到出钢这段时间称为还原期。主要任务是脱氧、脱
硫、控制化学成分、调整温度。还原期的操作工艺如下：
（１）扒渣后迅速加入薄渣料以覆盖钢液，防止吸气和降温。造稀薄渣
ｍ（ＣａＯ）：ｍ（ＣａＦ２）＝３：１。
（２）薄渣形成后进行预脱氧，往渣面上加入碳粉２．５
ｋｇ／ｔ－４
ｋｇ／ｔ，加
入后紧闭炉门，输入较大功率，使碳粉在电弧区同氧化钙反应生成碳化
钙。
（３）电石渣形成后保持２０ｍｌｎ－３０ｍｉｎ，渣子变白，同时注意钢液的增
碳。
参考文献
［１］沈才芳，孙社成，陈建斌．电弧炉炼钢工艺与设备［Ｍ］．北京：冶金工
业出版社，２００２．
（责任编辑：胡建平）
第一作者简介：王文明，男，１９７３年１０月生，１９９４年毕业于太原冶
金工业学校，助理工程师，霍州煤电集团机电总厂铸造车间，山西省霍州
市，０３１４１２．
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