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1 电弧炉炼钢发展的过程和历史1

1.1 电弧炉炼钢生产量的变化1

1.2 电弧炉炼钢工艺4

1.2.1 炼钢生产工艺的比较4

1.2.2 电能的特点5

1.2.3 电弧炉的种类6

1.2.4 电弧炉原料——废钢7

1.3 电弧炉发展的历史9

1.3.1 电弧炉的发明和工业化9

1.3.2 电弧炉发展的历史10

1.3.3 新技术的动向和今后的课题14

参考文献17

2 原料、电力18

2.1 废钢18

2.1.1 钢铁原料的流通和废钢炼钢的社会地位18

2.1.2 世界的供需和流通19

2.1.3 日本的供需和流通21

2.1.4 日本国内流通废钢的品位22

2.1.5 废钢质量恶化的对策25

2.2 新铁源29

2.2.1 新铁源所处的地位29

2.2.2 使用天然气的新铁源生产工艺31

2.2.3 使用煤的新铁源生产工艺34

2.2.4 电弧炉使用的新铁源35

2.3 铁合金38

2.3.1 炼钢用的铁合金及生产方法38

2.3.2 铁合金的供需情况38

2.4 电力41

2.4.1 主要国家的电力情况42

2.4.2 电力需求的构成43

2.4.3 电力供给的构成43

2.4.4 电弧炉厂使用的电力44

参考文献47

3 电弧炉操作49

3.1.1 操作法50

3.1 低合金钢50

3.1.2 低合金钢的炼钢反应58

3.2 不锈钢、高合金钢64

3.2.1 操作64

3.2.2 不锈钢的炼钢反应80

3.3 物料平衡和热量平衡90

3.3.1 物料平衡91

3.3.2 能量平衡91

3.3.3 能量平衡计算结果示例96

3.3.4 热效率97

参考文献99

4.1 概论100

4 三相交流电弧炉的高效率化100

4.2 高功率操作105

4.3 三相非平衡问题和补助热源的应用107

4.4 富氧操作和喷吹炭粉107

4.4.1 富氧操作的历史107

4.4.2 富氧操作及效果108

4.4.3 炭粉喷吹技术109

4.5 电弧炉的功能分化112

4.6 结束语117

参考文献118

5.1 前言119

5 电弧炉钢的质量119

5.2 真空脱气法的出现122

5.3 LF处理钢的质量128

5.4 复合精炼工艺的完成132

5.5 成分控制范围缩小和淬透性控制137

参考文献139

6 电弧炉技术近期的进步141

6.1 电弧炉技术的发展141

6.2 直流电弧炉142

6.2.1 历史142

6.2.2 直流电弧炉的设备144

6.2.3 直流电弧炉的操作特性145

6.3.1 双炉座158

6.3 排出气体回收型电弧炉（废钢预热）158

6.3.2 竖炉式预热法159

6.3.3 炉内连续装料式竖炉预热炉161

6.4 炉体技术163

6.4.1 出钢方式163

6.4.2 底吹搅拌技术167

6.5 铁水并用操作技术169

参考文献172

7 电弧炉设备174

7.1 电弧炉设备的进步174

7.2 炉体结构176

7.3 水冷箱177

7.4 炉盖178

7.5 炉盖的开闭机构180

7.5.1 固定柱塞动力油缸式180

7.5.2 整体摇架柱塞动力油缸式181

7.5.3 轴承整体摇架旋转式182

7.6 出钢方式183

7.6.1 槽式出钢法183

7.6.2 EBT出钢法184

7.7 炉体倾动机构185

7.7.1 倾动机构185

7.7.2 炉台186

7.8 电极升降装置187

7.8.1 电动卷扬机式187

7.8.2 油压升降式188

7.9 电极横臂190

7.9.1 标准的电极横臂190

7.9.2 三角排列的电极横臂190

7.9.3 H形排列的电极横臂190

7.9.4 导体横臂191

7.10 变压器二次侧的供电导体配置192

7.10.1 交流电弧炉的导体配置193

7.10.2 直流电弧炉的导体配置193

7.11 直流电弧炉用炉底电极193

7.12.1 电气设备构成195

7.12 交流电弧炉的电气设备195

7.11.3 导电耐火材料炉床式195

7.11.2 空冷多针式195

7.11.1 水冷钢棒式195

7.12.2 炉用变压器196

7.12.3 电弧炉断路器196

7.12.4 电极自动控制装置197

7.12.5 电气特性200

7.12.6 炉体控制203

7.13 直流电弧炉的电气设备203

7.13.1 主要设备的构成203

7.13.2 炉用变压器和整流器204

7.13.3 直流电弧炉断路器206

7.13.6 电极自动控制装置和定电流控制207

7.13.4 直流电抗器（DCL）207

7.13.5 直流电流检测器（DCCT）207

7.13.7 直流电弧炉的电力特性208

7.14 功率因数改善、高次谐波对策、抑制闪烁等的装置210

7.14.1 改善功率因数的装置210

7.14.2 解决高次谐波用设备211

7.14.3 闪烁和闪烁抑制装置212

7.15 电弧炉的附属设备213

7.15.1 合金加入设备213

7.15.2 除尘设备、密闭罩式214

8 电弧炉耐火材料和水冷技术216

8.1 电弧炉技术和耐火材料216

8.2.1 炉顶用耐火材料217

8.2 电弧炉耐火材料的概况217

8.2.2 炉壁用耐火材料219

8.2.3 炉底用耐火材料221

8.2.4 出钢槽用耐火材料221

8.2.5 炉底出钢技术223

8.3 电弧炉的水冷化224

8.3.1 炉壁的WCP的应用225

8.3.2 WCP寿命的改善226

8.4 总结228

参考文献229

9.3 电弧炉操作的变化230

9.2 电极单位消耗量的演变230

9 电极的进步230

9.1 前言230

9.4 电极制造技术的进步233

9.5 电极消耗的原因236

9.5.1 电极端部消耗238

9.5.2 电极侧面消耗239

9.5.3 电极折损241

9.6 今后的展望243

参考文献243

10 电弧炉厂的系统化、操作自动化244

10.1 电弧炉厂的系统化244

10.2.2 电极升降控制设备246

10.2.1 废钢配料、装料作业的自动化246

10.2 电弧炉操作的自动化技术246

10.2.3 功率输入模式的自动化和操作监视与记录248

10.2.4 氧、碳自动吹入装置248

10.2.5 清扫出钢口、填砂装置249

10.2.6 自动出钢控制装置250

10.2.7 钢包车251

10.2.8 电极连接装置、自动松紧装置252

10.2.9 排渣及渣罐车254

10.2.10 DC炉用炉底电极更换装置254

11.2.1 日本的环境行政机构和法规体系255

11.2 关于环境的法令255

11.1 产业界、钢铁界与环境的协调255

11 环境技术255

11.2.2 大气污染防治法256

11.2.3 水质污浊防治法259

11.2.4 噪声限制法262

11.3 环境对策技术263

11.3.1 防治大气污染技术263

11.3.2 废弃物处理技术269

11.3.3 环境管理体系270

11.4 今后的环境课题271

参考文献271

12.1 今后的动向272

12 今后的动向272

12.2 促进废钢铁的循环利用273

12.3 代替废钢的铁源使用技术273

12.4 新熔炼法274

12.4.1 不用电操作的生产均衡化274

12.4.2 废钢的高温预热技术274

12.4.3 连续熔炼操作275

12.4.4 下一代电弧炉（转炉型混合电弧炉）275

12.5 环境技术277

参考文献278

结束语279