| 各位朋友，《斯柯特讲炼钢工艺》连载系列科普文章，该系列涵盖了生产过程中的 17 个主要步骤，详细介绍了使结构钢成为现代工程中如此重要材料的转变。 炼钢工艺：电弧炉炼钢
电弧炉 （EAF） 是一种圆柱形的耐火衬里容器，配备石墨电极，利用电弧产生的高温来熔化废钢、直接还原铁或生铁。由于其效率、灵活性和相对较低的环境影响，该工艺在现代炼钢中被广泛使用并越来越多地采用。
充电阶段
该过程从用废钢、合金和助熔剂装料炉开始。废钢 （https://lnkd.in/gYjsUTDT） 的成分和分层经过精心规划，以确保最终钢铁产品的有效熔化和所需的化学性能。 熔融阶段
充电后，强大的电流会产生极高的热量（电弧区高达 3,000°C）。在初始钻孔期间，15% 的废钢被熔化。几分钟后，电极将废料渗透到足够深的范围内，以允许更高的电压，而不会损坏炉子结构。
精炼阶段
精炼阶段对于调整钢水的化学成分和去除杂质至关重要。
1. 氧化期：注入氧气以形成氧化物，这些氧化物以气体形式逸出或形成炉渣的一部分，从而氧化杂质。
Fe + 1/2O₂ → FeO（炉渣）
Si + O₂ → SiO₂（炉渣）
Mn + 1/2O₂ → MnO（炉渣）
2 Cr + 3/2 O₂ → Cr₂O₃（炉渣）
4P + 5O₂ → P₂O₅（炉渣）
S + O₂ → SO₂（气体）
2Al + 3/2 O₂ → Al₂O₃（炉渣）
2. 脱碳：降低钢的总碳含量。
C + O₂ → CO₂
C + 1/2O₂ → 一氧化碳
3. 还原期：氧化后，以特定数量建立还原环境（通过添加碳和硅等还原剂），以回收金属元素以提高钢材质量。
炉渣形成
炉渣在捕获杂质和保护钢水免受大气气体的影响方面起着至关重要的作用。它由氧化杂质和添加的助焊剂 （https://lnkd.in/g4kjTTED） 组合而成
2 Cr₂O₃ + 3 Si → 4 Cr + 3 SiO₂
SiO₂ + CaO → CaSiO₃
P₂O₅ + 3CaO → Ca₃（PO₄）₂
电弧炉在去除杂质方面不如高炉 （https://lnkd.in/gthwBUKi） 有效，因为它主要依赖废料，其中可能含有难以去除的残留元素，如铜、镍和锡。虽然 BF 在优化的还原条件下运行，以通过炉渣化学去除硫和磷等杂质，但 EAF 的氧化气氛和有限的炉渣容量使其去除杂质的效率较低。此外，BF-BOF 工艺提供综合精炼，而 EAF 更注重回收和可持续性。一旦达到所需的化学成分和温度，钢水就会从炉中抽出到钢包中，进行进一步加工或铸造。 利用物料的感应电热效应而使物料加热熔化的电炉。感应炉采用的交流电源有工频( 50或60赫 )、中频(50～10000赫）和高频（高于10000赫）3种。感应炉的主要部件有感应器、炉体、电源、电容和控制系统等。在感应炉中的交变电磁场作用下，物料内部产生涡流从而达到加热或着融化的效果。在这种交变磁场的搅拌作用下，炉中材质的成分和温度均较均匀，锻造加热温度可达1250℃，熔炼温度可达1650℃。感应炉除能在大气中加热或熔炼外，还能在真空和氩、氖等保护气氛中加热或熔炼，以满足特殊质量的要求。感应炉在透热或熔炼软磁合金、高阻合金、铂族合金、耐热、耐蚀、耐磨合金以及纯金属方面具有突出的优点。感应炉通常分为感应加热炉和熔炼炉。
我们常说的中频炉是感应电炉的最常见一种。也是印度电炉炼钢的主要工艺。1、感应电炉加热较快，热效率高，其热量是在炉料（钢液）内部产生，因此加热快。而电弧炉在炉料化清后电弧的热量须通过炉渣传给钢液，是间接加热。热效率较差。其炉膛呈盆状，电弧的热量很大一部分通过炉盖和炉壁散失。2感应炉炼钢中元素的氧化烧损较少。因为感应炉炼钢中，没有电弧的超高温作用，使钢中元素的烧损率较低。3感应电炉炼钢中钢液成分和温度比较均匀，由于它是电磁力的作用，使感应器与钢液之间互相排斥，从而使坩埚中心部分的钢液上升，坩埚边缘部分的钢液下降，而产生了钢液循环运动的现象。这种电磁搅拌作用促使熔池内钢液的化学成分和温度趋向均匀，并有利于钢液中的非金属夹杂物上浮。4感应电炉炼钢中炉渣参与冶金反应能力较差。在电弧炉炼钢中，炉渣的温度比钢液高，炉渣参与冶金反应的能力强。而感应电炉中，炉渣靠钢液加热，温度较低，故参与冶金反应的能力较弱，因此感应电炉炼钢中，脱硫、脱磷和扩散脱氧等冶金过程的效果比电弧炉炼钢差。5感应电炉炼钢的炉料（废钢）要求较高。由于感应电炉炼钢冶金反应能力弱，偏重于重熔，故需要较好的炉料（材质好、锈迹油污少），块状也不能较大。6感应电炉炼钢比较符合环保要求，而电弧炉炼钢则产生大量废气、废渣和噪声，能耗较高。目前很热门的埋弧炉ESF或OBF和电弧炉EAF的区别：
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