20、30T电炉性能比较
电弧炉和矿热炉
电弧炉和矿热炉第一节电炉装置的主电路系统第3，1，1条一、电弧炉和矿热电炉根据冶炼工艺要求必须按炉况单独进行调节电流、电压等参数，因此电弧炉和矿热炉与供电网路相联结必须经过每个电炉装置的专用变压器。
二、电炉变压器的容量与产量和冶炼时间关系很大，例如XX化工厂的3台电石炉将其中1台电石炉变压器容量由10MV A换成16．5MV A，日产量由60t增至100t以上。
以X钢五厂的公称容量为10t实际装入量为20多吨的炼钢电弧炉来作比较，当变压器容量为5MV A时熔化期为110-120min，而变压器容量为9MV A时熔化期为55—60min。
又如XX机修总厂在1，5t炼钢电弧炉上试用4MV A变压器，达到1h炼一炉钢，但其他工序跟不上，工人劳动强度过大；故仍用1，2MV A变压器，2h多炼一炉钢。
所以电炉变压器容量的选择应符合工艺操作所规定的用电制度，年产量与其他工序密切配合并考虑到电弧炉变压器有20％的过载能力；既能达到满足工艺要求快速炼钢，节约电能，又避免盲目地增加变压器容量造成投资上的浪费。
三、电炉变压器的二次电压和调压方式应符合工艺过程的要求：二次电压高，功率因数高，电效率高，但电弧长，炉壁损蚀快。
最近国内外采用水冷炉壁革新技术解决了炉壁寿命等问题。
故目前超高功率电弧炉倾向于采用二次高电压，这样输入功率高，冶炼时间短，产量大。
矿热炉的二次电压值还与炉料的电阻系数大小有关。
四、电炉变压器的一次电压的选择应考虑电炉供电的经济合理性。
在电炉容量较大时，一次电压选择得高可省掉降压变压器。
例如，XX钢厂50t炼钢电弧炉变压器采用110kV，实测电压波动只有0．36％；但相应要解决110kV频繁操作的操作断路器，增加高压配电装置的费用所以应根据具体情况作技术经济比较来选择电炉变压器的一次电压。
五、为了保证多相电炉的各相功率对称和调节方便，供给同一台电炉的单相电炉变压器的容量、电压等级数值和调压方式应相同。
30T电弧炉安装调试验收标准
宝丰特钢30T电弧炉安装、调试、验收实施标准要点47第一章安装要求一、炉体及倾动平台制作安装1、炉壳焊接应符合《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》的规定。
2、上下炉壳直径偏差最大直径与最小直径之差不得大于15mm，炉壳高度的极限偏差为设计高度的±3/1000。
3、下炉壳与倾动平台接合面应接触紧密，局部间隙不得大于3mm.4、倾动平台定位柱的焊装要保证定位柱的不垂直度＜1/1000.5、炉门框安装应保证炉门在框架上升降灵活，无歪斜和卡阻现741象6、有水冷件接头及进出口金属软管及阀门的安装应确保在1.5倍工作压力下无渗漏现象。
7、倾动平台炉后出钢槽两侧应设安全防护栏，以利出钢和检修维护人身安全。
8、倾炉摇架和炉壳必须确保直接或通过支承轨座可靠接地。
9、上炉壳及水冷炉盖需在主配管下部安装盲板可拆卸的排渣管，以利管路内焊渣定期排出。
二、炉盖提升旋转机构1、炉盖旋转机构的安装应符合下列要求：A、当平台处于0位时，电极立柱托架的铅垂度公差为0.5/1000;B、当平台处于0位时,弧形支承轨道的水平度公差为0.2/1000；C、炉盖旋开角度保证≮65°；确保空吊旋转时不与炉盖上四孔及加料孔干涉。
D、炉盖旋转到位时，不发生撞击摆动现象，并能保证料罐加料顺利通过执行卸料动作；2、炉盖提升机构的安装应符合下列要求：A、当平台处于0位时,支承架的铅垂度公差为1/1000，且上端应向离开炉心的方向倾斜；B、炉盖吊架中心与炉体中心距偏差≯±5mm,提升炉盖时应保持炉盖水平，不允许有歪斜提升下降现象发生。
C、确保炉盖设计提升行程的实现；D、所有链销连接，支座焊接或安装均可靠。
三、电极升降机构及横臂1、当平台处于0位时电极立柱的铅垂度公差为0.5/1000,且上端宜向离开炉心方向倾斜，立柱中心距离偏差≯±2mm。
2、导轮与电极立柱导轨的总间隙a1+a2≯1mm,侧向导轮与导轨间隙为0.5－1mm。
20吨中频电炉技术参数详细说明
20吨中频电炉技术参数详细说明20吨中频电炉由功率为10000kw的中频电源1套配20吨熔炼炉两台。
用二台5000KVA 专用整流变压器供10000KW中频电源使用，此套中频熔炼20吨中频炉符合GB5959.3《电热20吨中频炉的安全第三部分对感应和导电加热20吨中频炉以及感应熔炼20吨中频炉的特殊要求》、GB10067.3《电热20吨中频炉基本技术条件第三部分感应电热20吨中频炉》和JB42《中频无芯感应炉》的要求。
一、20T/10000KW/20吨中频电炉主要技术参数要求序号项目参数备注1电源进线电压1050V，50Hz用户电网电压35KV2额定容量20T10000KW功率熔炼及保温3额定功率10000KW12相24脉波控制系统4额定中频频率350Hz5额定温度1700℃6熔化率约10T/H熔炼炉连续使用7单位电耗熔炼约550-600kwh/T熔炼炉连续使用8电源冷却循环水耗量35T/H熔炼炉连续使用炉体冷却循环水耗量30T/H熔炼炉连续使用9液压站容量200L10变压器型号ZSS-6300/10KV/1250x2专用整流变压器（供6000KW）11液压介质46号液压油12供水压力0.2-0.3MPa到电炉端口位置13液压站工作压力15MPa最高18MPa14进水温度≤35℃15出水温度≤55℃三.20T/10000KW中频炉组成一套20吨中频炉成套组成范围序号名称型号及备注数量价格1中频电源柜10000KW配20吨熔炉1套2电容器组3漏炉报警装置4炉体（包括：油缸、铁芯、支架、感应线圈等）20T熔炼炉体2套5坩埚模6水冷电缆水冷电缆侧出线2套7液压站系统1套8倾炉操纵台1套920吨中频炉技术图纸1套1020吨中频炉使用说明书1套11合格证及检验报告1套备注：1）用12相24脉双整流控制系统。
2）采用全封闭式冷却塔可提高系统的冷却效果和20吨中频炉的使用寿命，无须建水池。
3）如有任何不清楚的地方，随时期待你们的来电函，欢迎贵公司领导到我公司视察工作.四、20吨中频电炉主要元器件配套1.电源柜：⑴主断路器上海人民电器厂或德力西DW系列⑵整流可控硅湖北襄樊电力电子集团有限公司“岘峰”牌⑶逆变可控硅湖北襄樊电力电子集团有限公司“岘峰”牌⑷主控板洛阳万聪电力20吨中频炉有限公司⑸按钮、指示灯等上海电器厂794厂和795厂⑹保护可控硅的电阻电容⑺铜材洛阳铜材或浙江上虞铜材厂2.电热电容器新安江电容器厂“伟伟”牌3.炉子⑴感应线圈铜管浙江上虞铜材厂⑵硅钢片武汉钢铁公司⑶液压油缸山西榆次集团4.液压系统⑴液压元器件山西榆次集团液压厂⑵油泵山西榆次集团液压厂⑶电机西安或开封电机厂5.变压器（选用）铜牛变压器厂6.水路系统（1）FBT闭式冷却塔邯郸冰峰或无锡方舟（选用）（2）水管及胶管开封橡胶厂或焦作橡胶厂（3）管道阀门及其他建材市场五、20吨中频电炉电源变压器简介本20吨中频炉采用专用的整流变压器（按高海拔设计生产，后面20吨中频炉均按高海拔设计生产）变压器技术参数整流:型号：ZSS-5000/35二台（用于20吨熔炼炉）额定容量：5000KVA额定电压：10KV±5%/1050中频固体电源使用的变压器用于35KV高压降到所使用中频电源的电压。
电炉选型
炼钢电弧炉技术与PHU MY钢厂电炉炉型选择1. 概述近年来，炼钢电弧炉技术有了长足的进步，直流电弧炉、高阻抗电弧炉、带废钢预热的竖式电弧炉及连续炼钢电弧炉等由于其独特的技术和良好的操作得到了不同程度的推广和使用。
开发和使用新炉型的根本出发点都是基于下列三种目的：最大限度地节能降耗；提高电炉设备的生产能力；减少并控制电炉生产对环境的影响。
（1）为最大限度地节能降耗，可采取如下技术措施：交流电炉改为直流电炉，降低电极消耗和电能损失；利用高温烟气对废钢进行预热，可最大程度地利用化学热和炉气显热预热废钢，节能降耗。
具有代表性的炉型有竖式交/直流电弧炉，Consteel炉等。
电炉采用喷吹助熔及二次燃烧技术，装备碳氧烧嘴、碳氧枪设备来强化冶炼，可充分利用化学能以达到节电和降低总能耗的目的。
代表性炉型有Danarc炉等。
（2）提高设备生产能力现代电炉钢厂基本采用“三位一体”或“四位一体”短流程工艺，因此，要求电炉必须和精炼炉、连铸机及后部轧机系统协调一致，以保证整条生产线的连续性，实现多炉连浇。
所以电炉的冶炼时间一般缩短在1小时左右，电炉的生产能力可得到极大的提高从而获得最佳的经济规模，取得最大的经济效益。
提高变压器的功率水平，采用废钢预热、喷吹碳－氧进行强化冶炼及双炉壳电炉技术都有利于缩短冶炼时间，提高电炉的生产能力。
（3）减少和控制电炉生产对环境的影响电炉生产对环境的影响主要集中在以下三个方面：烟气及有毒气体对空气的污染；电炉的噪音危害；电炉冶炼对电网冲击造成的闪烁。
Consteel电炉和竖式电炉由于废钢预热的温度比较高，一般在600～700℃，废气中的有害气体基本上可以得到较完全地燃烧而不裂解为有害气体污染周围环境。
直流电弧炉要求的电网容量一般为变压器容量的40倍，小于传统交流电弧炉80倍的要求，因此在同样电炉容量情况下，直流炉的“闪烁”值仅为交流炉的45~50％。
此外，直流炉电弧稳定，噪音也比交流炉低15~20dB.高阻抗电弧炉由于串入电抗器，减少了电流波动，减轻了闪烁和谐波对电网的干扰。
电弧炉工作原理
闪变是引起诸如谐波失真、电压电流失相等等多种副作用的最主要原因。"闪变"(Transients)是交流正弦波电路上电 流与电压的一种瞬态畸变。其主要的表现形式为浪涌、尖峰、谐波等。美国著名能源理论家赫斯菲尔德博士认为，这 种畸变的主要特点是超高压、超高速、超高频次。
中频炉的历史
2）加热温度高，是非接触式的电磁感应加热。
3）可进行局部加热，容易控制加热部位。被加热产品质量稳定，加热工件的质量再现性与重复性好，各种参数容易控制。
4）控制温度的精度高，可保证温差在±0.5%～1%范围内。
5）感应加热的热效率高，一般可达50%~70%，而火焰炉的热效率一般只有30%左右。
4）高频电源（100kHz以上）目前正处在传统的电子管振荡器向固态电源的过度阶段。领先的国家有日本，西班牙，德国，比利时，美国等，采用的器件有SIT和MOSFET，感应加热电源可达到1MW/15~600kHz。
我国与国外先进国家在感应加热方面进行比较，存在较大的差距。
3国内感应加热电源技术发展与现状
2）中频电源（50Hz或60Hz以上~10kHz）晶闸管感应加热电源已完全取代了传统的中频发电机组和电磁倍频器。国外的单台容量已达数十MW。
3）超音频电源（10耀100kHz）早期采用晶闸管———时间分割电路和倍频电路构成超音频电源。20世纪80年代开始，随着新型器件（GTO、GTR、MCT、IJBT、BSIT、SITH和IGBT）的相继问世，由这些器件构成的简单逆变桥电路得到了很大的发展，占据了感应加热电源主导地位。其中IGBT更是一支独秀，受到了开发者的重视。90年代初期，日本就采用IGBT研制出了1200kW/50kHz的电流型感应加热电源。我国1998年进口日本的3200kW/80kHz感应加热线在上海运行，是当时国际上最先进的电源之一。一些发达国家如美国，英国，法国，瑞士等都研制出了超音频感应加热电源，已达数千kW。
20世纪90年代，国外的一些感应电炉公司直接到中国来办厂，如美国的英达感应加热公司，彼乐公司等，和国内的同行业厂家同台竞争。他们的产品技术含量高，电源功率大，品牌全，炉子吨位大，生产线规模大，占据了国内的很大一部分市场。只是他们的设备价格高（国内同性能产品大约是其价格的1/10)，这才使技术落后于他们的国内厂家，有了一定的市场发展空间。
30t高功率电弧炉技术参数及设备清单
概述1.技术方案的依据而编制的。
方案是按照三位一体短工艺流程生产线的基本要求和行业常规条件；并参照国家有关标准进行设计的。
2.设备特性2.1特点及用途30t高功率炼钢电弧炉采用管式水冷炉壁、管式水冷炉盖、偏心底出钢、采用铜－钢复合导电横臂、集束式大截面水冷电缆、变压器侧出线、水冷铜管短网、电极升降自动调节控制系统等。
炉体结构形式上采用连体式、可分离式炉壳、管式水冷炉壁、管式水冷炉盖、偏心底出钢。
还可根据需要在炉体上配备三支纯氧助熔烧嘴，炉门也可配炭氧枪以缩短冶炼时间，降低电耗成本。
采用泡末渣埋弧操作工艺，水泼渣技术。
本设备用于冶炼各种普碳钢、优质碳结钢、低合金钢、合金钢等，并为LF精炼炉设备提供初炼钢水。
2.2炉子年产量最大出钢量45吨每炉平均出钢量40吨（留钢～6吨）炉子冶炼周期时间≤120分每天冶炼炉数>13炉年作业时间310天单炉年产钢量≥16万吨2.3工艺流程炼钢工艺流程如图所示：附件一主要技术参数及设备说明一、30t高功率电弧炉主要技术参数序号名称单位数值附注1.1电炉容量公称容量t 30平均出钢量t 40 每炉留钢5-7t1.2平均冶炼周期min ≤1101.3单炉年产钢量万吨≥161.4年作业率％ 85 310天1.5日冶炼炉数炉>131.6摇架导轨中心距mm 5100 高架式1.7出渣方式水泼渣操作1.8炉体装置炉壳内径mm Ø4600熔池直径mm Ø3700熔池深mm 830 含渣层厚100-150mm 熔池容积m3 7.65炉底耐材厚mm 650钢液容积m3 5.7钢液质量t 38（新炉衬）比重7t/m3炉内总容积m3 31.75炉壳总高度mm 3500水冷炉壁面积m2 20.5 管式炉门尺寸（宽×高）mm 1000×760EBT出钢口直径 mm Ø130EBT出钢启动方式液压及手动水冷炉壁型式水冷密排管式炉壳更换方式可分体吊装上炉壳尺寸、重量下炉壳尺寸、重量、含耐材总重1.9 炉盖炉盖提升高度mm 400电极心圆直径mm 1150±10炉盖提升时间s <60炉盖旋开角度（°）-75旋开速度（°）/s ≤1.5传动控制方式PLC-液压炉盖水冷面积m2 17 水冷密排管式1.10 短网电参数相电抗绝对值mΩ/相 2.46三相电抗不平衡≤ 5％1.11 电炉变压器额定容量KVA 20000 可长期超载20％一次电压KV 35二次电压V 500-380-260二次额定电流 A 30388调压方式有载电动调压进出线方式顶进，侧出，三角形内封口1.12 电极升降装置电极升降行程mm 3100电极直径mm Ø450 国产高功率电极上升最大速度m/min 6下降最大速度m/min 4控制方式PLC-电液比例阀电极调节器响应时间s ≤0.31.13 炉体倾动装置出钢最大倾角（°）20 正常出钢12°-15°出渣最大倾角（°）15出钢（出渣）倾炉速度（°）/s 1 出钢快速回倾速度≥3 控制方式PLC-比例阀1.14 冷却水装置进水压力MPa 0.25-0.3(表压)带显示进水温度℃<35 带显示出水温度℃<55 有报警冷却水耗量m3/h炉盖160 工业水炉壁200 工业水变压器50 工业水其它m3/h 110 工业水合计520水质要求PH 7-8.5总硬度dH 10 以现有水质为准悬浮物mg/l ≤45 以现有水质为准导电率µs/min ≤500 以现有水质为准1.15 液压系统工作压力MPa 10－12泵流量l/min 117×3工作介质水一乙二醇（甲方自备）柱塞恒压变量泵型号ATV55DR额定压力/最大压力bar 350/400排量Ml/r 117配用电机Y225M-6 30kW数量台 3生产厂美国派克电液比例阀型号4WRGE16E200额定压力bar 315流量L/min 200数量台 3型号4WR225E325额定压力bar 315流量L/min 325数量台炉体倾动一个生产厂美国派克高压罐（皮囊储能器组）数量 1 组8个容积m3 0.8 （事故状态可将电极提起）集液箱容积m3 4.5材质不锈钢1.16 压缩空气系统耗量Nm3/h 4 不含炭枪用气压力MPa ≥0.41.17 耐火材料重量t -601.18 炉体吊装重量t -801.19 金属结构重量t -190 不含液压及电气设备重量二、机械设备说明30t高功率电弧炉为炉盖旋开顶装料式（操作形式：左操作），其机械部分由倾动装置、炉体装配、水冷炉盖、炉盖提升及旋转装置、电极升降装置、大电流线路、冷却水系统、液压系统、气动系统等组成。
电弧炉炉体参数表
1～200t炼钢电弧炉炉体有关参数一览表
球底熔池使用公式： h
V=πh (R — ) V=0.1583R 3
3 h= R —R ×Cos 40° d= 2Rsin 40°
锥台底熔池计算用公式： π
V = h ＇(d 2 + d ＇2+d/ d ＇)
12
= 0.109(d 3—d ′3)
d-d ＇
h ＇= × tg40° 2
d ＇= 3 0.109d 3-v
0.109
D d H ′
h ′
钢液面位置
R
h
d ′
40°H
说明：
1.炉膛容积按一次加料满足最大容量的冷料体积计算，冷料堆比重取1.6t / m 3。
2.炉坡角度取40°，可在45°倾角出净钢水。
3.额定容量、最大容量根据国家标准GB10067.2-88选取。
4.炉膛侧壁耐火衬厚度最小不得小于300mm(水冷炉壁时另行考虑)；炉底耐火衬厚一般不得小于
500mm(直流炉时根据具体情况另行考虑)。
高阻抗电弧炉主要技术参数
注：变压器额定功率，以及二次电压可以按照冶金工艺及炉况所不同适当变更。
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维修及出钢口填料 3 min
炉体：
公称容量 最大出钢量 炉壳内径 操作形式 倾炉角度 出钢形式 炉盖提升高度 炉盖旋转角度 炉壳吊装重量
变压器：
30t 36t 4600Φ mm 右或左操作（用户选定） 出钢 45°；出渣 400mm ～82° 约90t（含炉衬） 12° （EBT）或出钢嘴出钢
变压器额定容量 变压器一次电压 频 率 变压器二次电压 调压方式 变压器二次额定电流 短网阻抗值 三相阻抗不平衡系数
20t/30t高功率电弧炉技术参数对比
冶炼周期：
项目 冶炼周期 通电时间 辅助时间
30吨高功率电炉 （陕西众隆冶金设备有限公司）
140-160min（出钢--出钢） 120～140min（20℃→1650℃） 吹氧量 30m3/t钢水 20 min 加料 （二次） 出钢 其它辅助时间 8 min 3 min 6 min
φ 400 φ 1100 6m/min 4m/min 2800mm
比例阀（PLC控制）
12MPa 水乙二醇
0.4～0.6Mpa ≤35℃ ≤55℃ 280m /h
3
450 4～5 10～15 101
电极升降控制方式
液压系统：
比例阀（PLC控制）
工作压力 液压介质
冷却水系统：
12MPa 水乙二醇
冷却水进水压力 冷却水回水压力 冷却水进水温度 冷却水出水温度 冷却水耗量
主要经济消耗指标： Kw.h/t 电耗
0.3MPa（开环） 无压回水 ≤35℃ ≤55℃ ～350m3/h
580（氧枪助燃） 3～5 30 ～200
电极参数：
18000KVA 35KV 50Hz 385-200V 9-13级（有载调压） 35.440KA ≤2.6mΩ ≤5％
石墨电极直径 电极分布园直径 电极上升速度 电极下降速度 电极升降最大行程
450ห้องสมุดไป่ตู้ mm 1000-1100Φ mm 4.5m/min（自动）6m/min（手动） 3m/min（自动）5m/min（手动） 2500mm
技术参数对比
20吨高功率电炉 （株洲电炉厂）
75～95min（熔化周期）（不是出钢周期） 100～120
加料 （三次）
每次5min，共15min
20 32 φ 4200 出钢 42°；出渣 出钢嘴出钢 400mm 70° 12°
1250kvA 35kv 50Hz 355~119v 19级（有载调压） 26.729kA ≤0.65+j2.7mΩ （即2.78mΩ ） ≤4％
电极消耗 氧气耗量 设备装机容量
冷却水质要求：
Kg/t NM /h Kw
3
PH值 悬浮性固体 碱度 氯离子 最多 硫酸离子 生铁 可溶性固体 可熔性SiO2 电导率 水硬度
6～8 ＜20mg/L ＜60mg/L 平均＜60mg/L ＜220mg/L ＜100mg/L ＜2mg/L ＜300mg/L ＜6mg/L 500μ m/cm ＜10度(每度为1升中含10mgCaO)