Consteel电炉工艺核心是将预热后的废钢及生铁连续加入炉
中, 在炉内同时进行金属料的熔化和精炼, 如图8-4所示。 该电炉
的优势是能有效地利用电炉废气作为热源, 在加料过程中完成废钢
图8-4 Consteel电炉的工艺原理示意图
的预热。 预热废钢的热源为电炉废气的显热和废气中 CO 在预热段
内燃烧所产生的热能。 冶炼过程中, 氧枪通过炉门或炉壁开孔吹入
氧气, 同时向炉内熔池中吹入足够的碳粉以保证生成一定数量的
CO。 CO 是废钢预热的主要燃料, 因此, 应使炉子处于良好的密
封状态, 减少 CO 在炉内的二次燃烧。 含 CO 的废气通过预热段从炉内排出, 吸入的助燃空气燃烧废气中 CO 生成额外的热量, 给废
气增加显热。 废气以逆流方式经过预热段内的废钢, 热量通过辐射
和对流的方式传递给废钢, 使废钢得到有效预热。
炉内泡沫渣能确保电弧产生的热量绝大多数传递给熔池。 吹氧
产生的 CO 在整个熔池中生成, 使泡沫渣均匀分布, 含有 MgO 的
泡沫渣可有效防止炉衬受到电弧辐射, 减少熔渣对炉衬的侵蚀。 氧
气流和电弧电磁作用使熔池内的钢液做圆周运动, 均匀熔池温度和
化学成分。 每次出钢后炉内留钢, 以熔化废钢, 炉料不直接被电弧
加热熔化。 炉内物质和能量以液态分子的扩散迁移为基础进行传
输, 这种化钢方式使炉料可以连续均匀地加入到熔池中熔化冶炼,
熔池的温度和化学成分更加均匀一致。