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1、Dec.1996STEELMAKING·43·综述直流炼钢电弧炉技术王庆奎(冶金工业部)摘要系统地阐述了直流炼钢电弧炉的炉底电极、电气设备、工艺操作、石墨电极的特点、导电耐火材料与底电极套管砖的特性,泡沫渣,以及直流炼钢电弧炉的设备与工艺的不断完善。关键词直流炼钢电弧炉技术电气设备工艺操作DCARCFURNACESTEELMAKINGTECHNOLOGYWangQinkui(MinistryofMetallurgicalIndustry)AbstractThepresentpapersystematical
2、lyexpoundedthecharacteristicsofbottomelec-trode、electricequipment、technologicalinstructionandgraphiteelectrode、propertiesoftheconduc-tiverefractoriesandbottomelectrodeshelltube,foamslagaswellasthecontinuousimprovementonDCarcfurnacesteelmakingequipmentsandt
3、echnology.KeywordsDCarcfurnacesteelmakingtechnologyelectricequipmenttechnologicalin-struction水冷炉盖的采用,炉外精炼工艺的不断完善1电弧炉炼钢技术的发展使长弧操作简单易行。电弧炉的功率因数从交流电弧炉的生产实践表明,其主要70%,提高到近85%。伴随而来的却是电弧的缺点是电弧不稳定、闪变严重、电弧偏向、稳定性更差,同时又增大了对电网的冲击。电极消耗高。电弧炉炼钢过程中,电弧不稳采用更高抽头电压和增设交流电抗器来定是
4、因周期性点弧;闪变严重是因电弧不稳定电弧。这种先进的熔化期的长弧操作,以稳定、相间不平衡、断弧和短路造成的。三及在精炼期的泡沫渣埋弧冶炼,显著地降低支电极产生的电弧间的电磁效应导致在炉了电能、电极的消耗,提高了产量,降低了成壁上形成三个热点和三个冷区。由于交流本。电弧炉的这些主要缺点,难以提高劳动生交流电弧炉采用长弧操作,存在的缺点产率和降低成本。是:对电网的严重冲击;熔化不均匀;熔池传Schwabe提出的超高功率(UHP)电弧热效率低,热能利用率低。炉炼钢技术,显著地提高了交流电弧炉的生高功率和超高功率电
5、弧炉炼钢技术的发产率;同时摆脱了炉壁耗损过快的问题。展,电弧炉的功率愈来愈高;交流电弧炉的缺超高功率电弧炉的特点是短弧——大电点也显得更突出。为此,不得不采用价格昂贵流。为降低冶炼电耗和电极消耗,采取了降低的动态补偿装置。电弧电流的措施。从而低电电流、高电压的长人们对电弧状态的研究已显示出直流电弧操作广泛地应用于炉料的熔化。水冷炉壁、弧的优点。为解决交流电弧炉问题的根本对1996年12月炼钢·44·No.6策是采用直流电弧炉。2直流炼钢电弧炉的结构特点50年代对直流大电流的研究,以及70年代电力电子技术的发
6、展,大功率晶体管获得直流炼钢电弧炉结构的特点是只有一根开发并实现工业化生产,促进了大容量整流炉顶石墨电极和相应的炉底电极。因此,电极器的实用化。在B.Bowman等人提出直流电夹持器、电极横臂、立柱、电极升降装置只有弧炉炼钢的建议后的4年,即1973年,ABEA一套,简化了结构。却增添了炉底电极及其冷公司(现ABB公司)第一个开发出30t/8MW却和监控系统。的试验用直流炼钢电弧炉。1979年,CLECIM直流电不存在周期性变化的磁场,作用公司将6t/4.5MW的试验用直流电弧炉用于在电极升降机构、横臂、立
7、柱和大电流线路支炼钢生产。1982年,GHH—BBC集团建成架上的磁场力很小,上述结构纵然应用导磁12t/6MW的工业试验用直流炼钢电弧炉。针性钢材也不可能因感应而发热,有利于降低对工业性试验用直流电弧炉的运行,着重探横臂冷却水耗量和炉子损耗。直流电没有集索:直流电源系统的构成、炉底电极、炉子的肤效应和邻近效应,因此在石墨电极和导电总体系统这三个课题,对直流炼钢电弧炉的体截面中电流的分布是均匀的,从而可以减前途作出正确地评价。少这些部件的尺寸和重量。全部电流都要通过炉顶中心的单电极,试验炉运行成功,促进了世
8、界先进工业为此应用电流密度大的超高功率石墨电极。国对直流炼钢电弧炉的重视。日本鸢厂30t大电流线路中,顶电极由导电铜排、导电铜炉的投产,震动了日本各钢铁企业。1989年东管、软电缆与整流电源的负极相接;炉底电极京制钢九州厂的130t/100kVA直流炼钢电由大电流电缆、导电铜排或导电铜管和整流弧炉投入生产,并使用直径为700mm电极。电源的正极相接通。日本的举动在全世界掀起了建设直流炼钢电在炉型结构上,直流炼钢电
