课题-电弧炉炼钢的工作原理及基本结构.ppt

模块一、铸钢合金的熔炼——电弧炉炼钢项目1、电弧炉炼钢的工作原理及基本结构 教学重点： 电弧炉炼钢的工作原理 教学难点：电弧炉炼钢的工作原理 铸钢合金的熔炼——电弧炉炼钢 铸钢合金的熔炼发展源远流长，并且广泛应用于各个领域，是由于铸钢件具有许多优点。铸钢件的优点之一是其具有设计的灵活性。设计人员可根具铸件的形状和尺寸有最大的选择设计的自由，对于形状复杂、特别是截面中空的零件，可采取组芯的方法来制造。从图样到成品转化速度快，有利于快速报价和缩短交货期。最小的应力集中系数、形状和质量的完善化设计以及整体结构性最强等，都体现铸钢件设计的工艺优势和灵活性。 铸钢合金的熔炼——电弧炉炼钢 其二、铸钢件冶金制造适应性和可变性最强，可以选择不同的化学成分和组织控制，可适用于各种不同用途的工程要求。可以通过热处理工艺选择较大范围铸钢件的力学性能和使用性能，并且具有良好的焊接性和加工性。 其三，铸钢件的重量可在很大范围内变动。小者可以是重量仅几十斤的的容模精密铸件，而大型铸钢件可达到几吨、几十吨、几百吨的重量。 其四、铸钢材料的各向同性和铸钢件整体结构性强，提高了工程可靠性。再加上铸件重量减轻的设计与交货期短，在价格和经济性方面具有竞争优势。 铸钢合金的熔炼——电弧炉炼钢 其二、铸钢件冶金制造适应性和可变性最强，可以选择不同的化学成分和组织控制，可适用于各种不同用途的工程要求。可以通过热处理工艺选择较大范围铸钢件的力学性能和使用性能，并且具有良好的焊接性和加工性。 其三，铸钢件的重量可在很大范围内变动。小者可以是重量仅几十斤的的容模精密铸件，而大型铸钢件可达到几吨、几十吨、几百吨的重量。 其四、铸钢材料的各向同性和铸钢件整体结构性强，提高了工程可靠性。再加上铸件重量减轻的设计与交货期短，在价格和经济性方面具有竞争优势。 铸钢合金的熔炼——电弧炉炼钢 下面，我们进一步比较铸钢件与锻钢件、焊接件以及铸铁件等的优、缺点。 与锻钢件相比较 铸钢件在力学性能的各向异性方面优于锻钢件，研究资料表明：轧制钢材纵向力学性能常高于同牌号的铸钢件，但横向力学性能则低于铸钢件，其平均力学性能基本上与质量良好的铸钢件大致相同。有些高技术产品，在设计的过程中往往考虑材料在三个坐标方向上的性能，铸钢件的上述长处就值得重视了。 铸钢件无论其重量大小、批量多少，形状多复杂，均易按设计者的构思制造成合理的内、外部轮廓的零件。并且，零件的刚度高，应力集中不显著。单件或小批量生产时，可采用木质模样（模样及芯盒）或聚苯乙烯气化模样，生产准备周期短。大批量生产时，可采用塑料模或金属模样，加之适当的铸造工艺，能够得到符合要求的尺寸精度和表面质量。这些特点锻造钢很难做到。 铸钢合金的熔炼——电弧炉炼钢 与焊接结构钢相比较 在形状和大小等方面，焊接结构钢的灵活性优越于铸钢件，但与焊接件相比，仍有以下不足之处： ① 焊接件难以做出流线型的外形。 ② 焊接过程中产生的内应力较高。 ③ 焊接过程易于产生变形。 ④ 焊接缝影响零件的外观和可靠性下降。 当然，制造焊接结构件也有生产周期短的特点，而且，与铸钢件相比，还不需要制作模样和型芯。 铸钢合金的熔炼——电弧炉炼钢 另外，由于工程用的结构铸钢件一般都具有良好的焊接性，常常制造成铸钢件与焊接件相结合的铸焊结构，兼用两者的长处。 与铸铁件及其他合金铸件相比较 铸钢件的吸振性、耐磨性、流动性和铸造性能低于铸铁件，成本也高于铸铁件。另外，刚度相同时，铸钢件的重量确是铝合金的2倍。 但是，尽管如此，铸钢件能用于不同工况条件，其综和性能优于其他任何铸造合金，而且，由多种高合金钢适用于特殊用途。 承受高拉伸应力或动负荷的零件及重要的压力容器铸件，在低温和高温下承受较大负荷的零件，原则上都应优先选择铸钢件。 由于铸钢件具有以上特点，几乎所有的工业部门都需要铸钢件，在交通运输、建筑、工程机械、电站设备、冶金设备、石油及化工设备等各领域应用尤为广泛。所以，我们今天要学习铸钢的冶炼，将来为祖国建设贡献出一份力量。 任务1.1电弧炉炼钢的工作原理 电弧炉炼钢是铸钢生产中应用最广泛的炼钢方法。这种方法是利用电极与金属炉料之间放电产生的电弧所发出的热量来熔化固体炉料，使钢液过热，从而实现冶炼目标。 任务1.2 三相电弧炉的基本结构 1.2.1电弧炉的 构造概述 1—升降电极液压缸；2—提升炉盖支承臂；3—电缆；4—升降电极立柱；5—电极支承横臂；6—提升炉盖液压缸；7—电极夹持器；8—拉杆；9—滑轮；10—提升炉盖链条；11—炉盖；12—炉体；13—倾炉液压缸；14—出钢槽；15—月牙板；16—支承轨道；17—1号电极；18—2号电极；19—3号电极；20—转动炉盖机构 1.2.2 电弧炉的各个构件的具体结构 1.2.2.1 炉体的金属构件 ① 炉壳 炉