电炉冶炼的配料、分类、装料与送电

　　第一节电炉冶炼方法的分类：根据冶炼过程有用氧与不用氧来分，有氧化法和不氧化法。根据装料的入炉状态分，有热装和冷装两种。热装没有熔化期，冶炼时间短，生产率高，但需平炉、转炉或其它形式的炉子配合；冷装主要使用固体钢铁料或海绵铁等。根据冶炼过程中的造渣次数分，有单渣法和双渣法。根据氧化期供氧方式的不同，有矿石氧化法、氧气氧化法和矿、氧综合氧化法及氩、氧混吹法。

电炉冶炼方法的确定主要取决于炉料的组成以及对成品钢的质量要求，下面扼要介绍氧化法与不氧化法冶炼特点。
（1）氧化法。氧化法冶炼的特点是有氧化期，在冶炼过程中采用氧化剂来氧化钢液中的Si、Mn、P等超规格的元素及其他杂质。因此，该法虽然是采用粗料却能冶炼出高级优质钢，所以应用极为广泛。缺点是冶炼时间长，易氧化元素烧损大。

（2）不氧化法。不氧化法冶炼可回收大量贵重合金元素和缩短冶炼时间。不氧化冶炼特点是没有氧化期，一般全用精料，如本钢种或类似本钢种返回废钢以及软钢等，要求P、S等杂质含量越低越好，配入的合金元素含量应进入或接近于成品钢规格的中限或下限。在缺少本钢种或类似本钢种返回废钢时，炉料中可配入铁合金，多用于冶炼高合金钢等钢种上。

第二节配料的要求与计算：科学的配料既要准确，又要合理地使用钢铁料，同时还要确保缩短冶炼时间、节约合金材料并降低金属及其他辅助材料的消耗。配料的首要任务是保证冶炼的顺利进行。

一、对配料的基本要求：1、准确配料：配料重量不准，容易导致冶炼过程化学成分控制不当或造成铸件浇不足，也可能出现过量而增加消耗。炉料化学成分配得不准，会给冶炼操作带来困难，严重时将使冶炼无法进行。一般是根据冶炼的钢种、设备条件、现有的原材料和不同的冶炼方法进行配料。配料的准确性包括炉料重量及配料成分两个方面。以氧化法冶炼为例，如配碳量过高，会增加矿石用量或延长用氧时间；配碳量过低，熔清后势必进行增碳；如炉料中S、P太高，给炉前操作带来极大困难，不仅延长冶炼时间，而且对炉衬侵蚀严重，有时甚至要终止冶炼。为了杜绝以上情况，配料前掌握有关钢铁料及铁合金的化学成分是十分必要的。

2、钢铁料的使用原则：钢铁料的使用原则主要考虑装料方法、冶炼方法、钢种的化学成分以及产品对质量的要求等。此外，在配料时，还应预先掌握好钢铁的块度和单位体积重量。一般炉料中应配入大块料30~40%、中块料40~50%、小块料或轻薄料15~25%。

二、配料计算公式：1、配料量=装入量—铁合金总量—矿石进铁量—余钢回炉量；2、装入量=出钢量/钢铁综合收得率；3、铁矿石进铁量=铁矿石加入量×含铁量×铁的收入率.矿石加入量一般按出钢量的4%计算，矿石含铁量为55%，铁的收得率按80%回收，炉料总的综合收得率波动于92~96%，一般按94%计算。

第三节装料方法及要求：一、装料方法：人工装料多用于公称容量小于3t的电炉，缺点是装料时间长、生产率低、劳动强度大。料筐顶装料是目前最理想的装料方法，速度快、热损失小，且炉料可事先提前装好，布料合理。电炉炼钢最常见的是冷装料，按其入炉方式不同分为人工装料和机械装料。

二、对装料的要求：为了缩短时间，保证合金元素的收得率，降低电耗和提高炉衬的使用寿命，装料时要求做到：准确无误、装得致密、布料合理及快速入炉。

装料前，配料工要认真按计划炉号、钢种的要求配料，依据不同钢种工艺的要求，认真分析计算，准确配料。因此在装料前需核定所需配入的钢铁料的组成、合金成分，还要校核计量仪器，保证全熔后化学成分合适、重量准确，以利于冶炼的顺利进行。

要达到致密，装料时必顺依靠大、中、小炉料合理的搭配。炉料装得致密，可求得一次装完，并能改善炉料的导电传热性能，电极穿井时，弧光稳定，有利于熔化。通常，炉料小于10kg的叫小料，10~25kg的叫中料，大于50kg的叫大料。装料时，对不同容量电炉的炉料有不同的尺寸要求，但炉料最大不得超过炉料总重的1/50。

合理的布料更为重要，一般均是将部分小料杂铁装在料筐底部，在小料的上面，料筐的中心部位装大料或难熔料，中间填小料，做到平整、致密、无大空隙，使之既有利于导电，又可消除料桥及防止塌料时折断电极。其余的中小料装在大料或难熔料的上边及四周。最后在料筐的上部装入料重0.02%~0.03%的杂铁，以利于引弧、稳定电流和减轻弧光对炉盖的辐射损伤。

生铁不要装在炉门附近，而是要装在大料或难熔料的周围，以利于它的渗碳作用，降低大料或难熔料的熔点，从而加速熔化。渣钢、汤道钢等不易导电的炉料应装在远离电极的地方，以免影响导电。凡随炉装入的铁合金，为了保证元素的的收得率，应根据它们不同的理化性能装在不同的位置，如钨铁钼熔点高，不易氧化，可装在高温区，，但不要装在电弧下边；铬铁、镍板、锰铁等应装在远离高温区的位置，以减少它们的挥发损失。

电炉炉内的温度是中间高、四周低，因此布料时应做到中间高、四周低。另外，还应保证穿井快、不搭桥、炉门和炉后坡无大料、无难熔料。

第四节炉料入炉与送电：一、炉料入炉：炉料入炉前，电炉炼钢工应根据作业计划、配料单审核炉料中的重量及合金元素与成分，并在炉底垫入料重1~2%的石灰。炉料入炉后，对于过高的炉料应压平或吊出，以免影响炉盖的扣合，同时防止炉盖被打弧而漏水。

料筐顶装料要有专人指挥，炉盖开出后，应迅速将料筐吊入炉内的中心位置，不得过高、过偏与过低。在料筐的链板不被粘坏的情况下尽量低些。对于二次加料，不得等一次料完全化清才加料，以免钢液喷射与飞溅，同时还要防止爆炸，潮湿的炉料严禁装入多次装料的料筐中。

二、电炉送电：炉料入炉后，在送电前应对炉盖、电极、机械传动系统、水冷系统、电气设备等进行检查，如发现故障要及时处理，以免在冶炼过程中造成停工；还应检查炉料与炉门或水冷系统是否接触，如有接触要立即排除，以免送电后被击穿。如电极不够长时，最好在送电前更换，如接头位置松动，以利于一次穿井成功，应先拧紧，减少冶炼过程中造成停工现象。