作者簡介
現代電爐煉鋼生產技術手冊王新江，工學博士，教授級高級工程師。1962年10月出生於河北省趙縣；1982年畢業於北京鋼鐵學院鋼鐵冶金專業，獲學士學位；1991年研究生畢業於北京科技大學鋼鐵冶金專業，獲碩士學位；2005年在北京科技大學冶金學院獲工學博士學位。現任安陽鋼鐵集團有限責任公司副總經理，兼任河南省金屬學會理事長、中國金屬學會煉鋼分會電爐煉鋼學術委員會副主任委員。參加或主持完成1OOt電爐連鑄工程高效化生產技術、電弧爐冶煉周期綜合控制理論、電爐煉鋼集束氧槍供氧節能技術、電爐使用部分鐵水技術等研究項目。 獲得各項科技成果和各種獎項40餘項，其中省部級6項；申報專利2項；發表學術論文60餘篇。
圖書目錄
1 現代電爐煉鋼技術的發展概況
1.1 國外現代電爐煉鋼生產的發展
1.2 我國現代電爐煉鋼生產的發展
1.3 現代電爐煉鋼的技術特點
1.4 現代電爐煉鋼技術的發展
1.5 我國現代電爐煉鋼技術進步
1.6 我國電爐煉鋼存在的問題及解決對策
1.6.1 存在的問題
1.6.2 解決對策
1.7 電爐冶煉周期的綜合控制理論
1.7.1 冶煉周期的綜合控制理論
1.7.2 電爐冶煉周期綜合控制理論套用之一——電爐加部分鐵水冶煉技術
1.7.3 電爐冶煉周期綜合控制理論套用之二——電爐工序效益最大化模型
1.8 我國電爐煉鋼發展的前景
參考文獻
2 電爐冶煉的原材料和輔助材料
2.1 廢鋼
2.1.1 廢鋼的幾個有關概念
2.1.2 廢鋼的分類
2.1.3 對廢鋼的技術要求
2.1.4 廢鋼的加工處理
2.2 廢鋼代用品
2.2.1 鐵水
2.2.2生鐵塊
2.2.3 直接還原鐵（DRI）
2.2.4 脫碳粒鐵
2.2.5 碳化鐵
2.2.6 改性生鐵
2.2.7 複合金屬料
2.3 合金料
2.3.1 合金料的種類
2.3.2 各種合金料的技術要求
2.4 渣料
2.4.1 石灰石
2.4.2 石灰
2.4.3 螢石
2.4.4輕燒白雲石
2.4.5 廢黏土磚塊
2.4.6 矽石和石英砂
2.4.7合成渣料
2.5 耐火材料
2.5.1 耐火材料的分類
2.5.2 電爐對耐火材料的技術要求
2.5.3 電爐用耐火材料及主要質量指標
2.5.4 電爐不同部位使用的耐火材料
2.6 電極
2.6.1 電極的基本技術要求
2.6.2 電極的種類
2.6.3 影響石墨電極消耗的主要因素
2.7 各種介質
2.7.1 介質的種類及要求
2.7.2 介質的標識
參考文獻
3 電爐設備
3.1 現代電爐煉鋼設備
3.1.1 機械設備
3.1.2 供電系統
3.1.3 供氧系統
3.1.4 電氣自動化系統
3.1.5 裝料系統及廢鋼預熱系統
3.1.6 出鋼系統
3.2 普通超高功率交流電爐
3.2.1 普通超高功率交流電爐技術要點
3.2.2 超高功率電爐的技術難點及其克服措施
3.2.3 超高功率交流電爐的短網布線
3.3 超高功率直流電爐
3.3.1 直流電爐的特點
3.3.2 直流電爐設備
3.4 煙道豎爐電爐
3.4.1 豎井式Fuehs豎爐電爐
3.4.2 雙豎爐電爐
3.4.3 複式豎爐電爐
3.4.4 指形煙道豎爐電爐
3.4.5 ContiArc煙道豎爐直流電爐
3.4.6 Comeh煙道豎爐電爐
3.4.UL—BA煙道豎爐電爐
3.4.8 IHI煙道豎爐電爐
3.4.9 多級廢鋼預熱豎爐電爐(MSP)
3.5 Consteel電爐
3.6 COnArc轉爐型電爐
3.7 雙爐殼直流電爐
3.8 Ecoarc電爐
參考文獻
4 現代電爐冶煉技術
4.1 電爐冶煉周期及控制
4.1.1 電爐功能的演變與發展
4.1.2 現代電爐煉鋼基本操作技術
4.1.3 縮短電爐冶煉周期、降低電耗的措施
4.1.4電爐煉鋼工藝與流程的匹配
4.2 快速熔煉技術
4.2.1 煉鋼原材料的選擇
4.2.2泡沫渣技術
4.2.3 廢鋼預熱技術
4.3 低氮電爐煉鋼生產技術
4.3.1 鐵水加入量對鋼液中氮含量的影響
4.3.2 供氧方式對鋼液氮含量的影響
4.3.3 泡沫渣操作對鋼液氮含量的影響
4.3.4 出鋼脫氧對鋼包鋼液氮含量的影響
4.3.5 電爐底吹不同氣體對鋼液氮含量的影響
4.3.6 電爐留鋼操作對鋼液氮含量的影響
4.4 電爐冶煉工藝最佳化模型
4.4.1 電爐爐料結構模型
4.4.2 以工序效益最大化為目標的現代電爐冶煉工藝最佳化模型
4.4.3 廢鋼熔化模型
4.4.4 碳含量動態預報模型
4.4.5 電爐供氧模型
4.5 電爐冶煉終點控制技術
4.5.1 電爐終點控制的意義
4.5.2 電爐中的碳一氧反應分析-
4.5.3 電爐終點控制的措施
4.6 電爐智慧型煉鋼技術
4.6.1 智慧型電爐煉鋼技術
4.6.2 智慧型電爐煉鋼技術的發展
4.6.3 智慧型化煉鋼對鋼冶煉成本及質量的影響
4.6.4 智慧型化煉鋼的發展方向
參考文獻
5 電爐冶煉過程物料平衡與能量平衡
5.1 物料平衡計算模型
5.1.1 單項物料平衡計算表達式
5.1.2 按工藝計算物料平衡表達式
5.2 能量平衡計算模型
5.2.1 單項物料的熱量計算表達式
5.2.2 熱收入及熱支出計算表達式
5.3 單項物料平衡與熱平衡計算
5.3.1 單項物料平衡計算
5.3.2 單項物料產生熱量計算
5.4 不同原料配比下的物料平衡與熱平衡理論計算
5.4.1 不同鐵水比下的物料與能量平衡計算
5.4.2 其他原料結構下的物料與能量平衡計算
5.5 電爐煉鋼冶煉過程供電
5.5.1 交流供電與直流供電
5.5.2 電爐電氣運行技術
5.5.3 供電曲線
5.5.4 輔助能源輸入控制
5.6 電爐煉鋼冶煉過程物理熱與化學熱的利用
5.6.1 電爐煉鋼冶煉過程的鐵水熱裝
5.6.2 電爐煉鋼冶煉過程的強化用氧
5.6.3 電爐煉鋼冶煉過程的二次燃燒
5.6.4 電爐煉鋼冶煉過程的底吹工藝
5.6.5 電爐煉鋼冶煉過程的泡沫渣工藝
5.6.6 電爐煉鋼氧槍設計
5.6.7 電爐煉鋼的用氧自動化
附錄5.1 電爐物料平衡與能量平衡計算用參數及變數
附錄5.2 電爐廢鋼熔化實驗
附5.2.1 油氧火焰廢鋼熔化實驗
附5.2.2 冰塊模擬熔化實驗
……
6 與電爐冶煉配套的爐外精煉技術
7 典型鋼種的電爐和精煉工藝路線與技術
8 電爐流程的清潔化生產和循環經濟
9 現代電爐煉鋼的冶金質量控制
10 現代電爐工廠設計和典型流程
序言
現代電爐煉鋼技術是套用現代科學技術，在傳統電爐煉鋼技術的基礎上發展起來的電爐煉鋼技術。
電爐煉鋼已有一百多年的歷史。傳統的電爐煉鋼分為熔化期、氧化期、還原期三個階段，在冶煉特殊鋼方面具有優勢，因此主要用於，台煉特殊鋼。從20世紀50年代始，傳統電爐煉鋼技術以“熔氧合併、薄渣吹氧、縮短還原期”的工藝特點為標誌，進入成熟階段。60年代後。弧形連鑄技術成功的工業套用，促使電爐要進一步縮短冶煉周期以與連鑄相匹配。70年代，發展了超高功率供電及其相關技術，使得電爐還原期移到爐外勢在必行。80年代，LF技術及EBT技術的開發，使得電爐還原期得以移到爐外，冶煉周期縮短至60 min以內，形成了電爐+爐外精煉+連鑄+連軋的現代化流程，第一條電爐一薄板坯連鑄連軋生產線的投產標誌著現代電爐煉鋼技術進入了成熟階段。現代電爐煉鋼的特徵是由現代電爐煉鋼技術特點決定的。高效、節能、環保、可持續發展等，反映了現代電爐煉鋼的發展方向。
20世紀90年代以來，我國在電爐煉鋼理論、技術、操作、設備、管理等方面取得長足進步，不僅電爐鋼產量進一步提高，而且在推進、完善現代電爐煉鋼技術、擴大品種、提高質量等方面不斷進步。為系統地總結現代電爐煉鋼技術，提升我國電爐煉鋼技術水平，更好地推動我國冶金工業健康、持續發展，在冶金工業出版社的組織和中國金屬學會煉鋼分會電爐學術委員會的支持下，我們編寫了《現代電爐煉鋼生產技術手冊》一書。
《手冊》共分10章。第l章在立足於鋼鐵廠電爐生產技術的基礎上，簡要概括了電爐煉鋼的發展、歷史現狀以及未來；第2章介紹電爐煉鋼用原材料和輔助材料；第3章對世界各國各種電爐爐型進行了討論，同時對電爐設備進行了分析比較；第4章介紹電爐冶煉技術和工藝；第5章重點論述了電爐冶煉過程的物料平衡和熱平衡；第6章介紹了與電爐冶煉配套的精煉技術；第7章對典型鋼種的工藝流程進行了分析；第8章從可持續發展的角度對電爐流程的清潔化生產進行了介紹；第9章重點介紹了電爐鋼7台金質量控制，包括控制工藝和方法；第10章簡要介紹了電爐工廠設計和典型流程。《手冊》內容可供鋼鐵企業技術人員、管理人員學習使用，也可供高校師生、工程設計以及設備製造單位技術人員參考。
《手冊》由王新江擔任主編，李京社、朱榮、李晶擔任副主編。
文摘
在改變電壓時，“T”開關K可轉動360°。在轉動過程中，選擇開關m和n與K相連線，有步驟地從一個分接頭轉接到相鄰的一個分接頭。在轉換電壓的過程中高壓繞組中的工作電流從未切斷，選擇開關m和n也從不切斷電源，在m和n分別和相鄰兩分接頭相接時，兩個電阻R用來限制此段分接線圈中的電流。
由於有載調壓操作調壓時不需要變壓器停電，可減少爐子熱停工時間，提高生產率；對於電網來說，可避免斷電和送電造成的電壓波動；並且與無載調壓相比能更多地更換電壓級數，更適合所需的溫度制度。但是有載調壓開關如損壞，就要停爐修理或更換。
c電爐變壓器的維護
電爐變壓器運行中必須加強監視和維護，以避免損壞，一般應注意以下幾點：
（1）電爐變壓器不得長期超負荷運行，以避免線圈和油麵溫升超過允許值。過載運行時，雖然油麵溫升未超過允許值，但線圈內局部的溫度可能已超過允許值，或絕緣油過熱而加速老化。
（2）運行中應經常注意油麵溫升，油麵最高溫度和溫升不得超過允許值。
（3）經常檢查油枕上油麵指示的高度。油枕上有3個溫度標誌：+35C、+15℃、一35C，表示在各相應的冷卻空氣溫度下。
（4）注意變壓器的聲音是否正常，如有反常聲音則說明變壓器內部或外部的電路上發生了故障。
（5）電爐變壓器周圍環境溫度最高為35℃。如果地處南方，環境溫度高於35C時，必須採取強迫通風，以保持室內溫度在35℃以下。冷卻水應為無腐蝕的水，溫度不超過25℃。
3.1.2.5電爐其他電氣設備
A電抗器
電抗器串聯在變壓器的高壓側，它可以接線上電路中，也可接在相電路中，如圖3—35所示。這兩種接法是等價的。其作用是使電路中感抗增加，以達到穩定電弧和限制短路電流值的目的。
