单相双极串联电渣炉
板坯电渣炉工艺和设备介绍
板坯电渣炉工艺及设备介绍2.1 概述武汉钢铁集团鄂城钢铁有限责任公司电炉车间现有70吨 Consteel 电炉1座、70tLF钢包炉1座、70tVD真空脱气装置1座、四机四流合金钢方坯连铸机1台，年产方坯50万吨，最大生产能力可达60万t/a。
根据武钢集团鄂钢公司“十一五”发展规划：鄂钢宽厚板二期工程拟考虑建设年产20万t特厚板坯生产线。
特厚板坯料考虑由电炉炼钢厂采用电渣重熔和模铸两种方式供坯。
为此鄂城钢铁有限责任公司决定在电炉炼钢车间新建20t电渣炉两座（预留40t两座），1.6吨化渣炉一座，年产电渣锭10000t。
2.2 电渣炉型式的选择及设备主要技术特点2.2.1电渣炉设备的选择目前国内外板坯电渣炉大致有下列四种型式；（1）单相、单电极板坯电渣炉（美国的CONSARC公司、德国ALD公司制造，国内目前宝钢特殊钢分公司6-8吨正在调试中），主要适用于小断面，否则结晶质量不易保证；（2）单相、双电极串联板坯电渣炉（乌克兰Paton电焊研究所设计：俄罗斯70t板坯电渣炉，乌克兰亚速钢厂20吨板坯，日本40吨板坯），取得成功，效果良好；（3）三相三电极板坯电渣炉：美国、前苏联均进行了试验，但不成功；（4）低频、双电极串联电渣炉（东北大学设计制造：舞阳钢铁公司40吨板坯）取得成功，效果很好；2-1根据目前国内外板坯电渣炉使用情况及国内钢厂实际操作经验决定采用低频、双极串联、抽锭式电渣炉。
与传统电渣炉相比，它具有以下技术特点；(1)低频电源控制按最大毛坯尺寸480×2400×4100mm计算，根据初步计算需要变压器容量为5200kVA。
考虑到三相平衡的供电要求，用2台2600kVA三相整流变压器将10kV降至100V左右。
通过晶闸管交-直-交变频，将三相交流逆变成1-5Hz的单相低频交流电，保证了三相平衡的供电要求。
在国内特大吨位电渣炉设备中首次实现了低频电源控制。
可显著节省电能。
电渣炉
电渣炉的规格参数（5t以下）
规格 （ T） 年产 （ T） 自耗电极 直径 ф mm 长度 mm 直径 结晶器 高度 锥度 变压器（连接组标号I,i0） 容量 一次 （KVA） 电压 (KV) 二次 电压 (V) 炉口 电压 (V) 二次 电流 (KA) 总 重 (T )
0.03
电渣重熔的特点
随着机械、动力、石油、化工、航空工业等部门的飞跃发展及原子能工程、 火箭和宇航技术的出现，人们对钢和合金的性能提出了越来越高的要求，例 如：要求零件和设备耐高温、抗腐蚀、高强度，以及在某些极复杂的条件。 如：高温、高压、动载荷、高速度等条件下工作。为此，人们除研制新的钢 种和合金材料外，在冶炼工艺方面进行了大量的研究工作。发现并应用了一 些特种冶炼方法。把经过普通冶炼方法（如：平炉、转炉和普通电弧炉）炼 出的钢和合金进行再精炼，以提高钢和合金的冶金质量，生产高质量的金属 材料，电渣重熔就是其中的一种。 提高冶金质量主要有两个方面：（1）提高钢和合金的纯洁度；（2）获得均 匀致密的结晶组织。前者就是要降低钢中气体和非金属夹杂物的含量。后者 就是要降低或消除在液态金属凝固时产生的成分偏析、组织不均匀、缩孔和 疏松等低倍缺陷。 电渣重熔冶炼钢在上述两个方面具有突出的优点。电渣重熔过程具有去除非 金属夹杂物的极有利条件，经过电渣重熔的钢和合金有很高的纯洁度。用一 般方法冶炼的钢中含有的非金属夹杂物，经过电渣重熔后可以去除80－90％。 电渣钢锭是在水冷结晶器内强制冷却凝固，因此钢锭具有致密的结晶组织， 一般不出现普通冶炼方法所产生的缩孔、疏松等低倍缺陷。
变压器冷却及安装
从变压器的冷却方式上，由原来的强制油循环冷却，发展为干式风冷。 随着铁芯材料质量的提高，变压器发热的现象明显减弱，自冷式变压 器将成为电渣炉用变压器的发展方向。西安变压器厂为山东一企业制 造的 40t 电渣炉用 6000KVA 大型变压器就是采用自行冷却方式冷却 的。其主要缺点是为了增大散热面积，变压器的体积较大。 对于变压器的安装位臵，在保证安全的条件下应尽可能离电渣炉近一 些，以缩短导线，减少网络感抗及电压降。
电渣炉的种类、结构形式和选择方法
思 想 ， 当把 当前 国 际上 流 行 先 进技 术融 合 到 设 应
计 当中．
除的． 另外 ， 如果使用轧制 电极或是连铸坯重熔 ， 电渣钢的质量会更好． 因为轧制 电极或是连铸坯 的质量明显高于铸造 电极坯料． 实践是 检验 真 理 的 标 准． 无论 是北 满 特 钢 三
第１ ０卷 增 － Ｄ Ｊ
２ １ 年 ３月 ０１
பைடு நூலகம்
材
料
与 冶
金
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Ｖｏ ． Ｏ Ｓ １１ １ Ｍａ ｃ ０ １ ｒｈ２ １
Ｊ ｕｎ ｌｏ ｔｒ ｌ ｎ ｔｌ ｒｙ ｏ ｒ ａ ｆＭａｅｉ ｓａ ｄ Ｍｅａｌ ｇ ａ ｕ
电渣 炉 的 种 类 、结构 形式 和选 择 方 法
Ａ ｓ ａｔ ｙ ｅ， ｔ ｃ ｒ ｎ ｈ ｏｅｍｅｈ ｄｏ Ｓ （ ｌ ｔ ｓｇｒｍｅｉｇｆｒａｅ ａ ｂｅ ｎｒｄ ｃｄｉ ｔｉ ｂｔ ｃ ：Ｔ ｐ ｓ ｓｕｔ ｅａｄｃｏ ｓ ｒ ｒ ｕ ｔｏ ｆ Ｒ ｅ ｃ ｏｌ ｅ ｌｎ ｕｎｃ ）ｈｓ ｅｎｉｔ ｕｅ ｓ Ｅ ｅｒ ａ ｔ ｏ ｎｈ
三相 电渣 炉 ． 结构 形 式上分 ， 从 又可分 为单 支臂 电 渣炉、 双支 臂 电渣 炉 ； 熔 位 电渣炉 、 单 双熔 位 电渣 炉、 三熔 位 电渣 炉 ； 抽锭 式 电渣 炉 、 固定式 电渣 炉
的同轴 导 电的方式 ． 之 电渣炉 的种类 繁 多 ， 式 总 形
各 异．
和抽 锭 、 固定 式 两 用 电渣 炉 ； 臂旋 转 式 电渣炉 、 支 立 柱旋转 式 电渣 炉 以及 车架 式 电渣 炉 ． 锭 式 电 抽
渣炉又分为台车 、 电渣锭向下移动和支臂 、 结晶器 向上移动等不同形式． 支臂和脱锭台车的传动方 式有丝杠传动 、 钢丝绳传动 、 条传动和液压传 链 动． 从炉 口气氛上划分 ， 有应用最普遍的炉 口敞开 的常规电渣炉 、 气密型保护气氛电渣炉 、 压力 电渣 炉 和真空 电渣 炉 ． 用途 上分 ， 从 除普通 的常 规 电渣
双极串联电渣重熔降低电耗的途径
筚 ｌ ７誉第 ６期 ２ 。 ２１年 １ Ｏ ０ １ ２月
宽 厚板
Ｗ Ｊ Ｄ ＤＥ ＡＮ ＨＥＡＶＹ ＰＬ ｒ Ａ Ｅ
Ｖｏ ． ７． ｛． １ Ｉ ｝６
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双极 串联 电渣重 熔 降低 电耗 的途径
史俭 辽 张亚 丽
Ｄｏ ｌ ｌ ｅ ｉｌＣｉｃ ｉ Ｒ ｕｒ ａ ｅ ｕｂ ｅ Ｐｏｅ Ｓ ｒａ ｒ ｕ ｔＥＳ Ｆ ｎ ｃ
Ｓ ｉＪ ｎ ｉｏ ａ ｄ Ｚ ａ ｇ Ｙａｉ ｈ ｉ ｌ ｎ ｈ ｎ ｌ ａ ａ （ ｙ ｎ ｏ ｎ ｔ ｌ ｏ Ｌｄ Ｗｕ ａ ｇＩ ｎａ ｄ Ｓｅ ． ｔ ） ｒ ｅＣ
和液渣挥 发 以及反应 过程 中产生 的废气 带 走的热
量 ； 液面上 方 的 自耗 电极 热 辐 射损 失 和 结 晶器 渣 电渣重熔 是 电流通 过渣 池时 产生渣 阻热 来加
提升起来后下部电渣锭 的辐射损失。 ； ３ 其它热 损失能量 ， 如重熔过程中的分流现象造成的底水 箱发热等。
２２ 实际应 用 中分析 电耗高 的依据 ． 对 以上热平 衡 分 析可 知 ， 这些 是 电 渣 重 熔 过
程 中必 须 要 维 持 的。推 导 出几 个 实 际应 用 的 公
式。
热熔化 自耗电极 ， 基本理论计算公式为焦耳公式 Ｑ： ２ ｔ但实际应用中还会受到其它综合 因素的 １ ， Ｒ 影响 双极串联 电渣炉不像单电极电渣炉熔炼使
ｇｔｓｒ —ｉ ｅｔａｅ ｎｐａｔａ ｐｏｕｔｎ ｉｃ ｄｎ ｅａｊｓ ｅｔ ｆ ｅ ｅ ｉｇｒｔ， ｌ ｙｔｍ ｐｏｏｔ ｎａｄ ｏ ｉ ｅ ｎ ｓ ｇｔ ｉ ｒｃ ｃｌ ｒ ｃ ｏ ， ｌ ｉ ｔ ｄｕｔ ｎ ｏ ｍ ｌｎ ａ ｓ ｇｓｓ ｒｐｒｏ ｎ ｖ ｉ ｄ ｉ ｄ ｉ ｎ ｕ ｇｈ ｍ ｒ ｔ ｅ ａ ｅ ｉ
电渣炉的电气设备
电渣炉的电气设备江苏省兴化市新冶冶金设备厂电渣炉的电气设备：江苏省兴化市新冶冶金设备厂2010-07-18 18：48电渣炉的电气设备：江苏省兴化市新冶冶金设备厂电渣炉的电气设备电渣炉的电气设备共分供电设备、网路接线和电气传动自动控制设备三部分。
1、供电设备：(1)高压配电柜内装设有高压隔离开关、空气断路器、继电保护测量仪器等。
(2)电渣炉变压器多采用单相变压器，有些大型电渣炉也采用三相变压器。
2、电渣炉的网路接线(1)单相单极网路接线方式：优点是接线简单，缺点是电耗高达2000度/吨，功率因数有时低达0.6，这是一种电气指标较差的网路接线方式。
(2)单相双极串联电渣炉：它是针对单相单极网路接线的缺点，采取多加一根电极将接在结晶器底水箱下的一条回路上移与所加电极的夹持器连接，使网路电抗大大降低，电耗可降到1300度/吨。
(3)单相桥式双极串联网路接线：当两极与金属熔池间的渣阻不等时，而产生两电极熔化不均现象为此在双极串联线路的基础上，在变压器二次侧中性点和结晶器底水箱间增加一根中性联线。
(4)三相电渣炉网路接线：为了平衡电网负荷和减小网路阻抗，对50吨以上的大型电渣炉多采用三相网路供电，即由一台三相变压器或由三台单相变压器供电。
3、电渣炉的自动控制设备：电渣炉的主要电气传动设备有交、直流两种电渣炉车间辅助设备一、化渣炉化渣炉一般是由炉体、立柱、横臂、升降系统、电极夹持器等部分组成。
炉体工作层是碳砖的外层由碳粒或电极粉加沥青捣打而成。
电极是石墨电极，一般采用单相双极串联供电。
二、电极电渣焊装置为了有效地利用自耗电极在自耗电极的一端焊有"假电极"，用作夹持和导电部分。
"假电极"和自耗电极的焊接可用电渣焊焊接，也可以用交流电焊机焊接。
一般电渣焊用于大断面的电极焊接。
三、渣料贮存用供给装置电渣炉的渣料有铝氧粉、萤石、石灰和镁砂等。
铝氧粉都是外购的，用袋和桶装供应。
电渣炉
浏览字体：大中小电渣重熔摘要：本文阐述了目前国内电渣炉的使用状况，希望对冶金企业的设备改造有一些帮助。
关键词：电渣重熔炉；结晶器；模糊控制；恒电流；恒熔速。
1.前言当前，随着国家建设、航空航天及国防建设的不断发展，市场对各种高品质精细钢材的需求不断增加，电渣重熔炉的重要性日见明显，国内大部分电渣重熔炉的生产多极为繁忙，经济效益明显，但由于大部分电渣重熔炉的建造期多为70年代左右，其设备从整体上看较为陈旧，特别是控制系统更为落后，控制精度（工作电流、工作电压、冶*率、熔速等稳定性）较差，直接影响了电渣锭的质量，制约了其经济效益的进一步提高。
电渣重熔炉是对已炼成的钢或合金进行再精炼的一种电炉设备。
从发热原理来说，电渣重熔炉是一种电阻熔炼炉。
自耗电极是用被熔金属本身制成的。
熔炼电流从变压器经短网到自耗电极，再经熔渣及结晶器平台上的导电板返回。
熔炼电流在通过高电阻熔渣时产生高温熔化自耗电极，金属熔滴穿过熔渣滴入金属熔池，被水冷结晶器冷却凝结成锭坯。
在此过程中金属熔滴与熔渣充分接触，产生强烈的冶金化学反应，使金属得到精炼。
2.电渣重熔炉设备电渣重熔炉通常由三部分组成：机械系统、供电系统、控制系统。
2.1机械系统包括：电极升降立柱、电极横臂、电极旋转升降机构、电极夹头、假电极、结晶器平台（或小车）、水冷结晶器、排烟除尘等。
电渣炉的机械系统从机械结构上分有单支臂和双支臂两种。
单支臂结构方式一次性设备投资较低，但是，当冶炼坯锭较大时，由于电极行程很长，因而要求厂房高度较高，所以，当炉子容量要求较大时，设备造价虽低，但是总投资却不少；加之自耗电极较长，制作和冶炼操作都很困难，所以，单支臂结构方式一般只适合于容量较小的电渣重熔炉。
双支臂结构方式虽然设备的一次性投资较高，但由于电极行程短，厂房高度低，操作灵活，通过支臂交换，可生产较大的电渣锭，所以，在一般情况下，应采用双支臂结构方式。
电极升降立柱通常为钢板焊接而成箱型框架式结构，用以支撑固定电极横臂和电极旋转升降机构。
电渣炉重熔技术的发展趋势及在高品质钢锭生产中的应用
电渣炉重熔技术的发展趋势及在高品质钢锭生产中的应用摘要：本文介绍了电渣炉重熔技术的种类及发展趋势，研究了电渣炉重熔技术在高品质钢锭生产中的应用情况，结果表明：电渣炉重熔在大、中型锻件所需的钢锭生产中，处于优势地位。
关键词：电渣炉；重熔技术；钢锭The Application of Remelting Technology of Electric Slag Surnace in Production of High-quality Steel IngotZhao qiangsong1，Zhang jingchao1，Guo ziqiang1（1. No.6 Institute of Project Planning and Research of Engineering Group Co.,Ltd，Zhengzhou 450007，Henan，China）Abstract：The types of remelting technology of electric slag surnace and the trend of development were introduced.The application of remelting technology of electric slag surnace in high-quality steel ingot was studied. Experimental results show that remelting technology of electric slag surnace is dominant in steel ingot demanded for large and medium forge piece.Key words：electric slag surnace;remelting technology; steel ingot电渣炉重熔技术是对钢锭有更高品质要求时采用的一种熔炼设备，在冶金系统的特殊钢厂比较常见，而在机械行业以前很少用到这种熔炼设备,近些年在机械行业的应用是越来越多，随着国家经济的大发展，电力、冶金、交通、石化、基础机械和国防等行业对高品质钢锭的需要会越来越大。
电渣炉电压器
产品名称：电渣炉电压器 none产品类型：电炉变压器产品介绍：电渣炉变压器是电渣炉专用电源变压器，它是根据电渣法生产特种钢及制品的工艺要求设计的产品，具有输出电压低电流大、调压力范围大而精细，外特性平滑、运行平稳的特点。
电渣炉变压器调压方式有利用有载分接开关做分级调压和利用饱和电抗器做无级平滑调压两种。
有关饱和电抗器无级调压电渣炉—磁性调压器见本公司产品：磁性调压器电渣炉变压器简介一、电炉及电渣炉电炉是国民经济各部门的重要工艺装备，在冶金工业中，电炉用来熔炼优质合金钢、铁合金等；在化学工业中，电炉用来生产黄磷、电石、合成树脂等；在机械工业中，电炉用于铸钢和铸铁的熔炼，电渣炉是其中的一种，是用以将普通冶炼方法制成的钢材进行再溶化精炼的设备。
作为电炉电源的电炉变压器，是各种电炉的心脏。
而电渣炉变压器是专为电渣炉提供电源的一种特种变压器。
二、电渣炉变压器由于电渣炉的种类不同，电渣炉变压器也有许多类型。
常用的类型及每类优缺点分述如下：单相单极(单极即一个熔位，以下同)：优点是结构简单，造价低，安装容易，常用于小型电渣炉。
缺点是短网系非平行布置，阻抗大，功率因数低，而且必须有单相电源。
单相桥式串联双极：优点是短网系平行布置，阻抗小，功率因数高。
缺点是仅适用于板坯等扁形件的生产，而且也需要单相电源。
三相三极：优点是供电网路三相平衡，功率因数高、电耗低，结晶器内热量分布均匀，容易得到浅平的熔池，有利于提高钢锭质量。
缺点是只适用于大型电渣炉。
还有三相单极、三相双极等不同类型的电渣炉变压器。
三相单极：优点是可满足供电部门不容许使用两相电的要求，缺点是投资较大、电耗偏高，且三相电流不平衡。
（加电容、电感可实现三相电流平衡，但造价太高。
）三相双极：一次输入三相，二次输出两组单相，可分别供两个电渣炉用电。
其优点是：三相电流基本平衡，电耗也比三相单极变压器低。
必要时还可将两组单相串联后使用（相当一个三相单极变压器），或两个电极在同一熔位中使用，以满足生产大件之使用。
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单相双极串联电渣炉
1 特点概述
单相双极串联电渣炉结构特点是单相电源两端分别接一根电极其重要于结晶器内,与熔渣及金属熔池形成回路。
两根电极可以固定在一个电极来夹持器上（单支臂），也可以分别固定在两个电极夹持器上（双支臂），两根电极等速向渣池给进，同时熔化。
电流从其中一根电极经过渣层和金属熔池再流过另一根电极。
由于这种电渣炉的电流进出电缆布线靠近并平行，布线磁场相互抵消因而线路感抗小，功率因数高，电耗低，生产率高。
根据相关资料表明，采用双极串联电渣炉，功率因数（COSφ）可由0.8提高到0.92-0.98，即提高20%左右。
电耗可降低30%-40%。
在同容量变压器的条件下，可以冶炼较大尺寸和重量的锭子。
同时，由于采用双极串联能改善渣池内的热量分布，故金属熔池扁平，温度分布均匀，无疑可以改善和提高电渣钢锭子的质量。
一般双极串联电渣炉均采用底注液渣法引燃，且电流不通过底结晶器，因而无需使用护锭板（底垫），这可节省大量护锭极消耗。
同时基电路也消除了击穿底结晶器的危险，操作安全可靠，实践证明，单相双极串联电渣炉特别适于生产扁锭，同时也适应于熔炼异形铸件。
2结构示意图
电渣炉变压器
双极串联电渣炉。