(1)钢铁材料 钢铁材料包括废钢(或废铁)、炼钢生铁(或铸造生铁)、原料纯铁(或海绵铁)。废钢是电弧炉炼钢的主要金属炉料,占钢铁材料的70%~80%。
废钢分为普通废钢和返回废钢两种。普通废钢来源广泛,成分和规格复杂,只适宜于用氧化法来熔炼。返回废钢包括废锭、短锭、切头切尾、浇冒口、废铸件等。返回废钢除锈蚀严重的外,原则上均用返回法炼钢。
炼钢生铁(或铸造生铁)在电弧炉炼钢中,一般用于提高炉料中的配碳量。当废钢来源不足或所炼钢种允许时,在氧化法熔炼中可提高炼钢生铁在配料中的比例以节约废钢。炼钢生铁的配入比例一般占金属料的10%~30%。近年来在冶金行业中还出现了采用一定比例的铁液作为电弧炉原料的方法。炉料中配入废铁(铁屑、废灰铸铁件等),可代替炼钢生铁,以降低钢的成本。
钢铁材料应破碎成一定的块度,清除锈蚀后使用。废钢内不得混有铅、锡、锌等金属。这是因为铅的密度大,易沉底造成漏炉事故;锡易使钢产生热脆;锌易挥发,其氧化物易侵蚀炉顶。废钢中更不允许混有密封容器、易爆物和易燃物,以避免造成事故。
原料纯铁和海绵铁中硫、磷等有害杂质元素和有色金属合金含量低,同时其碳含量也较低,是用于冶炼超低碳不锈钢、精密合金、高温合金等的重要原材料,也是感应炉熔炼的重要原材料。
(2)铁合金与纯金属 铁合金与纯金属的主要作用是增加钢中合金元素的含量,有硅铁、锰铁、铬铁、钼钛、钨铁、钒铁、金属铬、电解镍等。某些铁合金如硅铁、锰铁等都是很强的脱氧剂。
(3)造渣材料 造渣材料应根据炉子所用耐火材料的属性来选用。碱性电弧炉用造渣材料有生石灰、氟石及废粘土质耐火砖块。在酸性电弧炉中,采用硅砂、粘土砖块及生石灰作为造渣材料。(www.daowen.com)
熔炼过程中加入炉内的造渣材料在入炉前应预先进行烘烤,特别是还原期加入的造渣材料更应进行充分的烘烤,以避免钢液增氢。
(4)氧化剂 常用的氧化剂有铁矿石、氧化皮(铁鳞)、氧气等。加入氧化剂的目的是在氧化期内将钢液中的碳、硅、锰、磷等杂质氧化,并引起钢液沸腾,从而有利于杂质进入炉渣中和气体的逸出。
(5)脱氧剂和增碳材料 生产中用的炭粉(焦炭粉、电极粉、木炭粉等)、硅铁粉、硅钙粉等都属于脱氧剂。炭粉也是增碳剂,钢液的含碳量过低时常用它来增碳。在质量要求不高的钢种中,也可采用加入炼钢生铁(铸造生铁)的方式进行增碳。
(6)耐火材料及粘结剂 炼钢炉用耐火材料也有碱性、酸性和中性三种。碱性耐火材料有镁质和镁铬质耐火砖、镁碳质耐火砖、镁砂、镁质耐火泥、白云石及白云石砖等。酸性耐火材料有硅砖、半硅砖和硅砂。中性耐火材料有铬砖、碳质耐火材料等。炼钢炉上也用粘土质和高铝质等弱酸性的耐火材料(砖)。
作为炉衬材料的粘结剂有焦油、沥青、卤水和水玻璃。焦油是炼焦的副产品,沥青是提炼焦油后的残留物,两者都是碱性炉衬的粘结剂。卤水的主要成分是氯化镁(MgCl2),通常以固态(卤块)供应,使用时加水加热熬制。卤水用于碱性炉衬,水玻璃对酸、碱性炉衬都适用。
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