一、電弧爐煉鋼的工作原理
電弧爐煉鋼是現(xiàn)代冶金工業(yè)中的重要工藝，以電能作為主要能源，通過(guò)石墨電極與金屬爐料間產(chǎn)生的高強(qiáng)度電弧提供熱源。其工作溫度可達(dá)2000-6000℃，通過(guò)熱輻射、對(duì)流和傳導(dǎo)三種傳熱方式實(shí)現(xiàn)原料的快速熔化。在冶煉過(guò)程中，電弧被固體爐料包圍形成相對(duì)封閉的熱環(huán)境，顯著降低了高溫廢氣導(dǎo)致的熱量損失，使熱效率達(dá)到55%-65%，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐煉鋼設(shè)備。
該工藝具有顯著的溫控優(yōu)勢(shì)，通過(guò)精確調(diào)節(jié)電極位置和輸入功率，可將爐溫波動(dòng)控制在±5℃范圍內(nèi)。這種精準(zhǔn)的溫度控制能力使電弧爐能夠適應(yīng)多種冶煉要求，既可在氧化性氣氛中進(jìn)行脫磷脫碳，又能在還原性條件下完成脫氧合金化，還能在真空環(huán)境中冶煉特殊鋼種。同時(shí)，電弧爐對(duì)原料具有廣泛的適應(yīng)性，能夠處理各類(lèi)廢鋼原料，因而成為現(xiàn)代短流程煉鋼的核心設(shè)備。
二、電弧爐煉鋼主要工藝流程
1、裝料階段
根據(jù)煉鋼需求，合理搭配廢鋼、生鐵及鐵合金等原料，用料籃吊運(yùn)至電弧爐內(nèi)。如今，多數(shù)現(xiàn)代電爐采用連續(xù)加料系統(tǒng)，保證原料均勻分布，為后續(xù)冶煉打好基礎(chǔ)。
2、熔化期
電極下降與爐料接觸，通電產(chǎn)生電弧。電弧釋放數(shù)千攝氏度的高溫，通過(guò)輻射、對(duì)流和傳導(dǎo)，讓爐料逐步熔化。期間，要靈活調(diào)整電壓、電流，維持電弧穩(wěn)定。同時(shí)，適時(shí)添加造渣材料，形成爐渣覆蓋鋼水，降低熱散失，防止鋼水氧化。
3、氧化精煉
向熔池吹入氧氣，通過(guò)氧化反應(yīng)去除鋼水中的磷、硫等雜質(zhì)，同時(shí)除去氣體和夾雜物。這一環(huán)節(jié)，需嚴(yán)格控制吹氧強(qiáng)度與時(shí)間，調(diào)節(jié)爐渣堿度，確保氧化反應(yīng)充分，為生產(chǎn)高質(zhì)量鋼水創(chuàng)造條件。
4、還原精煉
向爐內(nèi)加入硅鐵、鋁等還原劑，降低爐渣氧化性。通過(guò)控制爐渣性質(zhì)，營(yíng)造還原氣氛，并根據(jù)鋼種要求添加合金元素，微調(diào)鋼水成分。
5、出鋼操作
鋼液成分和溫度達(dá)標(biāo)后，傾斜爐體出鋼。出鋼時(shí)采用保護(hù)澆注，防止鋼水二次氧化，還可進(jìn)行最終成分調(diào)整，確保鋼水質(zhì)量符合要求。
