石墨电极在电弧炉炼钢的使用过程

电弧炉炼钢从整体可分为原材料的收集、冶炼前的准备工作、熔化期、氧化期和还原期五大阶段。

原材料的收集

废钢是电弧炉炼钢的主要材料，废钢质量的好坏直接影响钢的质量、成本和石墨电极生产率，因此，对废钢有如下几点要求：

（1）废钢表面应清洁少锈，因废钢中沾有的泥沙等杂物会降低炉料的导电性能，延长熔化时间，还会影响氧化期去磷效果以及侵蚀炉衬。废钢锈蚀严重或沾有油污时会降低钢和合金元素的收得率，增加钢中的含氢量。

（2）废钢中不得混有铅、锡、砷、锌、铜等有色金属。铅的密度大，熔点低，不溶于钢液，易沉积在炉底缝隙中造成漏钢事故。锡、砷和铜，易引起钢的热脆。

（3）废钢中不得混有密封容器，易燃、易爆物和有毒物，以保证安全生产。

（4）废钢化学成分应明确，硫、磷含量不宜过高。

（5）废钢外形尺寸不能过大（截面积不宜超过150mm×150mm，长度不宜超过350mm）。生铁在电弧炉炼钢中，一般被用来提高炉料的配碳量，通常配入量不超过炉料的30%。

冶炼前的准备工作

配料是石墨电极炼钢工艺中不可缺少的组成部分，配料是否合理关系到炼钢工能否按照工艺要求正常地进行冶炼操作。合理的配料能缩短冶炼时间。配料时应注意：一是必须正确地进行配料计算和准确地称量炉料装入量。二是炉料的大小要按比例搭配，以达到好装、快化的目的。三是各类炉料应根据钢的质量要求和冶炼方法搭配使用。四是配料成分必须符合工艺要求。

熔化期

在电弧炉炼钢工艺中，从通电开始到炉料全部熔清为止称为熔化期。熔化期约占整个冶炼时间的一半左右，耗电量占电耗总数的2/3左右。

熔化期的任务是在保证炉体寿命的前提下，用最少的电耗快速地将炉料熔化升温，并造好烧化期的炉渣，以便稳定电弧，防止吸气和提前去磷。

（1）启弧阶段。通电启弧时炉膛内充满炉料，电弧与炉顶距离很近，如果输入功率过大，电压过高炉顶容易被烧坏，所以一般选用中级电压和输入变压器额定功率的2/3左右。

（2）穿井阶段。这个阶段电弧完全被炉料包围起来，热量几乎全部被炉料所吸收，不会烧坏炉衬，一般穿井时间为20min左右，约占总熔化时间的1/4。

（3）石墨电极上升阶段。石墨电极“穿井”到底后，炉底已形成熔池，炉底石灰及部分元素氧化，使得在钢液面上形成一层熔渣，四周的炉料继续受辐射热而熔化，钢液增加使液面升高，石墨电极逐渐上升。这阶段仍采用大功率输送电能，所占时间为总熔化时间的1/2左右。

（4）熔化末了阶级。炉料被熔化3/4以上后，电弧已不能被炉料遮蔽，3个石墨电极下的高温区已连成一片，此时如长时间采用大功率供电，电弧会强烈损坏炉盖和炉墙。

熔化期的主要任务是熔化炉料，但是在熔化期既是造好炉渣，也是熔化期的重要操作内容，如果仅为满足覆盖钢液及稳定电弧的要求，只需1%～1.5%的渣量就已足够了，但从脱磷的要求考虑，熔化渣必须具有一定的氧化性、碱度和渣量。