電爐鋼

電弧爐煉鋼工業(yè)化技術(shù)的誕生可追溯至1899年由法國(guó)人Paul Heroult所申請(qǐng)的一項(xiàng)專利。直至20世紀(jì)50年代，電弧爐仍僅用于特殊鋼、高合金鋼或特種合金的生產(chǎn)。

60年代超高功率（UHP）電弧爐興起，采用吹氧熔煉技術(shù)，使電弧爐煉鋼技術(shù)進(jìn)入了快速發(fā)展的時(shí)期，以廢鋼為原料的電弧爐煉鋼一小方坯連鑄一線材軋機(jī)為代表的“小鋼廠”逐漸占領(lǐng)了區(qū)域性的長(zhǎng)型材鋼鐵產(chǎn)品市場(chǎng)。

70年代，在美國(guó)以紐柯公司為代表的一批高生產(chǎn)率的電爐短流程鋼廠的興起，標(biāo)志著電弧爐煉鋼已成為與高爐一轉(zhuǎn)爐流程相呼應(yīng)的另一重要的生產(chǎn)工藝流程。

80年代中期以后，電弧爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展又進(jìn)入另一個(gè)大變革時(shí)期，具有標(biāo)志性意義的是電弧爐煉鋼企業(yè)進(jìn)入了扁平材市場(chǎng)，特別是社會(huì)廢鋼資源的大規(guī)模再生利用，以及提高質(zhì)量、縮短冶煉周期、降低能耗、環(huán)境友好的各種電弧爐系統(tǒng)化技術(shù)的出現(xiàn)。

電爐煉鋼法與平爐和氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼法相比，其突出特點(diǎn)是具有自由選擇氧化和還原條件，即除有氧化渣外，還造特殊成分的還原渣，使鋼液可以更好地脫氧、脫硫和合金化。所以電爐主要用來(lái)冶煉特殊鋼及高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼。對(duì)量小品種多的鋼進(jìn)行冶煉時(shí)，用適用性強(qiáng)的電爐生產(chǎn)更經(jīng)濟(jì)。

電爐鋼質(zhì)量的主要特點(diǎn)是鋼中氧、硫及非金屬夾雜物含量低，因此具有高的力學(xué)性能和工藝性能。由于電弧區(qū)內(nèi)氣體被熔池積極吸收的緣故，所以電爐鋼中氮?dú)浜枯^高，如《各種煉鋼法和氣體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)》所示，由于不同鋼種的用途不同，其質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)也不完全相同，所以生產(chǎn)中對(duì)各種鋼的質(zhì)量都有具體要求。 2100433B

電爐鋼是以電為能源的煉鋼爐生產(chǎn)的鋼。電爐種類很多，有電弧爐、感應(yīng)電爐、電渣爐、電子束爐、自耗電弧爐等。但通常所說(shuō)的電爐鋼是用堿性電弧爐生產(chǎn)的鋼。

電爐煉鋼具有污染較少，熱效率高，冶煉質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。但也具有電能消耗大，生產(chǎn)成本高等缺點(diǎn)。

電爐鋼有各種類型，多為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼及合金鋼。電爐鋼的質(zhì)量?jī)?yōu)良、性能均勻。在含碳量相同時(shí)，強(qiáng)度和塑性均優(yōu)于平爐鋼。

電爐鋼生產(chǎn)是現(xiàn)代鋼的主要生產(chǎn)流程之一。與轉(zhuǎn)爐煉鋼相比，具有投資省、建設(shè)周期短、見(jiàn)效快及生產(chǎn)流程短、生產(chǎn)調(diào)度靈活、優(yōu)特鋼冶煉比例高等優(yōu)點(diǎn)，特別是合金鋼、高合金鋼等高附加值、高強(qiáng)度、高韌性等高性能的特殊鋼品種的冶煉，基本依靠電爐。

現(xiàn)代的電爐流程為：電爐冶煉一二次精煉一連鑄一（熱送熱裝）一軋制。電和廢鋼是電爐鋼生產(chǎn)的兩個(gè)必備條件。特鋼企業(yè)電爐鋼成本的55%來(lái)自廢鋼。特鋼企業(yè)電耗成本占總成本的15%。

按冶煉設(shè)備對(duì)鋼進(jìn)行分類，可分為轉(zhuǎn)爐鋼、平爐鋼和電爐鋼。

按照電加熱方式和煉鋼爐型的不同，電爐鋼可分為電弧爐鋼、非真空感應(yīng)爐鋼、真空感應(yīng)爐鋼、電渣爐鋼、真空電弧爐鋼（亦稱真空自耗爐鋼）、電子束爐鋼等。

電爐鋼電弧爐鋼

電弧爐鋼是指在電弧爐中通過(guò)石墨電極向爐內(nèi)輸入電能，以電極端部與爐料(廢鋼等)之間發(fā)生的電弧為熱源，使?fàn)t料和合金料熔化并精煉制成的鋼。電弧爐鋼的主要品種為優(yōu)質(zhì)碳素鋼、低合金鋼和合金鋼。電弧爐煉鋼法是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼和特殊質(zhì)量鋼的主要煉鋼方法。

電爐鋼非真空感應(yīng)爐鋼

非真空感應(yīng)爐鋼是指在非真空感應(yīng)爐中利用感應(yīng)電熱效應(yīng)使廢鋼、合金料等爐料熔化并精煉成的鋼。主要品種為特殊質(zhì)量合金鋼。

電爐鋼真空感應(yīng)爐鋼

真空感應(yīng)爐鋼是指在真空感應(yīng)爐中，利用感應(yīng)電熱效應(yīng)使廢鋼、合金料等爐料熔化并精煉成的鋼。真空感應(yīng)爐鋼氣體含量低，硫、磷雜質(zhì)元素含量低，夾雜物少。主要品種為專門用途的特殊質(zhì)量合金鋼。

電爐鋼電渣爐鋼

電渣爐鋼是指在電渣爐中，把平爐、轉(zhuǎn)爐、電弧爐或感應(yīng)爐初煉的鋼經(jīng)鑄造或鍛壓成電極，通過(guò)電渣爐中的熔渣電阻進(jìn)行二次重熔的精煉工藝煉出的鋼。電渣爐鋼硫含量較低，雜質(zhì)元素少，夾雜物少。電渣爐鋼的主要品種為特殊質(zhì)量合金鋼。

electric furnace steelmaking

以電為能源的煉鋼過(guò)程。

此類煉鋼爐即電爐種類有電弧爐、感應(yīng)電爐、電渣爐、電子束爐、自耗電弧爐等。通常說(shuō)的電爐鋼是用堿性電弧爐生產(chǎn)的鋼。

電爐鋼多用來(lái)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和合金鋼。這類鋼質(zhì)量?jī)?yōu)良、性能均勻。在相同含碳量時(shí)，電爐鋼的強(qiáng)度和塑性優(yōu)于平爐鋼。電爐鋼用相近鋼種廢鋼為主要原料，也有用海綿鐵代替部分廢鋼。通過(guò)加入鐵合金來(lái)調(diào)整化學(xué)成分、合金元素含量。

以廢鋼為原料的電爐煉鋼，比之高爐轉(zhuǎn)爐法基建投資少，同時(shí)由于直接還原的發(fā)展，為電爐提供金屬化球團(tuán)代替大部分廢鋼，因此就大大地推動(dòng)了電爐煉鋼。世界上現(xiàn)有較大型的電爐約1400座，電爐正在向大型、超高功率以及電子計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制等方面發(fā)展，最大電爐容量為400噸。

國(guó)外150噸以上的電爐幾乎都用于冶煉普通鋼，許多國(guó)家電爐鋼產(chǎn)量的60～80%均為低碳鋼。我國(guó)由于電力和廢鋼不足，主要用于冶煉優(yōu)質(zhì)鋼和合金鋼。

以廢鋼為原料的電爐煉鋼，比之高爐轉(zhuǎn)爐法基建投資少，同時(shí)由于直接還原的發(fā)展，為電爐提供金屬化球團(tuán)代替大部分廢鋼，因此就大大地推動(dòng)了電爐煉鋼。世界上現(xiàn)有較大型的電爐約1400座，目前電爐正在向大型、超高功率以及電子計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制等方面發(fā)展，最大電爐容量為400t。

國(guó)外150t以上的電爐幾乎都用于冶煉普通鋼，許多國(guó)家電爐鋼產(chǎn)量的60～80%均為低碳鋼。我國(guó)由于電力和廢鋼不足，目前主要用于冶煉優(yōu)質(zhì)鋼和合金鋼。

“現(xiàn)代電爐煉鋼”一詞最先出現(xiàn)在中國(guó)學(xué)者徐匡迪和殷瑞鈺于1993年發(fā)表的論文“現(xiàn)代電爐煉鋼的發(fā)展趨勢(shì)”及“當(dāng)代電爐流程的工程進(jìn)展評(píng)價(jià)”中。之后，眾多冶金工作者在他們的專著和論文中采用了“現(xiàn)代電弧爐煉鋼”或“現(xiàn)代電爐”的術(shù)語(yǔ)。