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电炉及电炉工艺


附件一 电炉及电炉工艺 1. 电弧炉总体设计 100t 电炉安装在新接长厂房内 18 米跨的 10-11 柱之间,变压器在炉子北侧,操作室在炉子 西北侧 18 米跨和 24 米跨之间位置,11-12 柱之间。液压站在变压器下面,各阀站在平台上 选地方,炉门氧枪在炉门南侧,在变压器和操作室之间留有通道以便天车吊物通过。天车大 车轨道标高+18 米,大车轨距 16 米, 炉子跨天车

125 t/30t 一台、100t /20t /5t 一台。电 弧炉设计原则是保证设备技术先进、成熟,操作运行可靠,适合冶金、重机行业的特点。综 合国内外近年来的生产实践证明,电弧炉能满足优质、高产、低耗、生产过程自动化、安全 以及环保要求。 2. 机械结构型式选择 1) 100t 炼钢电弧炉采用炉盖旋开顶装料、液压控制; 2) 结构形式为 ABB 型,采用整体平台导轨式,高架式布置; 3) 变压器容量 90MVA; 4) 偏心底出钢,出钢车带称量装置出钢; 5) 采用铜钢复合导电横臂及大截面水冷电缆; 6) 采用可卸结构管式水冷炉壁及管式水冷炉盖; 7) 加料装置炉前采用第五孔加料,另设炉后加料装置; 8) 采用工控机及 PLC 控制; 9) 采用出渣罐车出渣方式; 10) 设炉门水冷碳-氧枪一支、炉壁碳氧枪一支、EBT 氧枪一支; 11) 配备一个在线烘包器。 3. 电弧炉主要工艺参数 额定容量 100t 平均出钢量 100t 最大出钢量 120t 平均冶炼周期 ≤90min 平均冶炼电耗 ≤450kwh/t 平均电极消耗 ≤4.5kg/t 4. 炉膛尺寸设计 炉子在全废钢冶炼时,按三次装料.第一次装废钢 45%,第二次装废钢 35%,第三次装废钢 20% 废钢收得率 92% 料篮内废钢平均堆比重 1.1~1.5t/m3 废钢在炉体内充填度 90% 经计算需要炉内总容积为 89.23m3 可得出炉子主要尺寸如下: 炉壳内径 ?6100mm 炉壳高度 4500mm 熔池直径 ?5008mm 熔池深度 1031mm (渣层厚 200mm) 熔池容积 18.32m3 炉底耐材厚度 800mm 5 冶炼周期作业时间分配 合计时间 90min 非通电作业时间 37min(全废钢)

其中: 装料 18min ( 装料为三次,每次 6min;) 出钢 8min, 出钢口处理及添加填料 6min, 补炉和电极调整 5min。 通电时间 53min 冶炼周期时间分配如下 操作步骤 时间(min) 温度 (℃) 一次装料 炉盖提升 1 旋开炉盖 1 装入废钢 2 炉盖旋回到位 1 炉盖下降到位 1 时间小计 6 初熔 通电熔化 24 时间小计 24 二次装料 炉盖提升 1 旋开炉盖 1 装入废钢 2 炉盖旋回到位 1 炉盖下降到位 1 时间小计 6 再熔 通电熔化 16 时间小计 22 三次装料 炉盖提升 1 旋开炉盖 1 装入废钢 2 炉盖旋回到位 1 炉盖下降到位 1 时间小计 6 冶炼 下电极 13 通电熔化 加入造渣料 水冷碳氧枪脱碳 喷碳粉造泡末渣 钢渣自流 测温取样 通电吹氧升温 ≥1600 时间小计 13 出钢 (钢包车开到位) 8 (打开出钢口) 倾炉出钢 (电炉回倾)

备注

时间小计 8 ≥1600 准备 (清理炉门、出钢口) 11 (堵出钢口) (补炉) (垫好炉门坎) (相关辅助作业)调整电极 平均冶炼周期 90 5. 变压器额定功率的确定 5.1 计算的基本条件 炉子平均出钢量 100t 通电时间(熔化、氧化、升温) 53min 氧枪吹氧量 30~35Nm3/t 炉门碳枪吹碳粉量 6~10kg/t 废钢收得率 92% 废钢装入量 108.6t 熔化期平均功率因数 0.82 炉子电效率 0.90 5.2 变压器容量选定 变压器容量和通电时间关系式:

式中:Cp--每吨钢电力单耗,取 450kWh/t; W--平均出钢量,100t; гon--通电时间为 53min; COSφ--平均功率因数,取 0.82; η--电力输入效率,取 0.90。 计算得:变压器功率为 69028kVA。 考虑到炉子应有一定的增产潜力,因此确定选取变压器额定功率为 90000kVA。 6. 能源介质条件 6.1 电力 电压 AC 3PH 35kV ±10% 低压 380V/220V ±10% 频率 50Hz ±2% 控制电压 AC 220V 蓄电池电压 DC24V & DC220V 电磁阀 DC24V 6.2 冷却水水质要求 温度 35℃ 压力 0.3~0.4MPa PH 值 7~8.5 悬浮物 <10mg/l 总硬度 <10dh 碱度 <60mg/l 可溶性 SiO2 <6mg/l

总 Fe 浓度 <2mg/l 电导率 ≤500us/cm 6.3 压缩空气: 压力 0.4~0.5 MPa 耗量 120Nm3/h(含喷碳粉时用量) 6.4 氧气: 压力 0.8~1.0 MPa 耗量 4000Nm3/h(最大耗氧量) 6.5 污水排放标准 PH 6~9 SS <100ppm COD <160ppm Phenol <5ppm BOD <60ppm T-Fe <10ppm 含油量 <5ppm 6.6 电弧炉介质最大消耗值: 电弧炉介质最大消耗 序号 项目 参考消耗量 备注 1. 冷却水 890m3/h 2. 饮用水 0.3m3/h 3. 软化水 0m3/h 4. 压缩空气 120Nm3/h 喷吹碳粉用气 5. 仪表用气 4Nm3/h 6. 氧气 最大 4000Nm3/h 平均 2600Nm3/h 7. 除尘设备制造厂提供的炉子烟气量参数 ① 第四孔排烟量 110000 m3/h (标态) 其中:炉内生成烟气 37000 m3/h 第四孔出口混入空气 73000 m3/h 烟气成份: N2 O2 CO CO2 H2O 70.45% 13.12% 5.96% 9.77% 0.70% 烟气温度: 炉内出口处 1400℃ 混风后 853℃ ②屋顶罩排烟量 850000 m3/h 烟气温度 <87℃ ③密闭罩抽风量 520000 m3/h 烟气温度 <87℃ 附件二 技术参数及设备说明 (一)电弧炉主要技术参数 序号 名称 单位 数值 附 1.1 电炉容量



公称容量 t 100 平均出钢量 t 100 (新炉留钢 15t~20t) 最大出钢量 t 120 1.2 平均冶炼周期 min 90 1.3 出钢方式 偏心底 1.4 炉体装置 炉壳内径 mm ?6100 熔池直径 mm ?5010 熔池深 mm 1031 熔池容积 m3 18.32 炉底耐材厚 mm 800 炉内总容积 m3 89.23 炉壳总高度 mm 4500 炉门尺寸 mm 1300×995 (宽×高) EBT 出钢口直径 mm ?200 水冷炉壁型式 水冷密排管式 炉壳更换方式 上下炉体可分吊(死炉座) 1.5 炉盖 炉盖提升高度 mm 500 电极心圆直径 mm ?1250±10 炉盖提升时间 S <12 炉盖旋开角度 (° ~70 ) 旋开速度 (° )/s ≤3.5 传动控制方式 PLC-液压 炉盖水冷面积 m2 28.5 水冷密排管式 1.6 短网电参数 相电抗绝对值 m /相 2.98 三相电抗不平衡 ≤ 4% 水冷电缆截面积 mm2 4400 每相四根 1.7 电炉变压器 额定容量 kVA 90000 一次电压 kV 35 一次电流 A 1484.6 二次电压 V 897-707-598 共 14 档 二次额定电流 kA 73.5 调压方式 有载电动调压 ABB 开关 冷却方式 强油循环水冷却 1.8 电极升降装置 电极升降行程 mm 4500 电极直径 mm ?600 超高功率电极 上升最大速度 m/min 9 下降最大速度 m/min 6 控制方式 PLC-电液比例调节 电极调节器响应时间 s ≤0.10

1.10 炉体倾动装置 出钢最大倾角 (° 20 ) 出渣最大倾角 (° 15 ) 1.11 冷却水装置 进水压力 Pa 3~4×105 (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 炉盖和炉壁 550 工业水 变压器 80 工业水 炉门碳氧枪 75 工业水 液压系统 15 工业水 其它 m3 /h 170 工业水 合计 890 事故状态用水 m3 /h 260 持续 30 分钟 压力: Pa 2.0×105 1.12 液压系统 工作压力 MPa 12 泵流量 l/min 140×2 工作介质 水-乙二醇 (买方自备) 柱塞恒压变量泵 型号 PV140R 额定压力/最大压力 bar 350/400 排量 ml/r 140 配用电机 kW 45 Y280S-6B35 数量 台 4 两用二备 生产厂 Parker 电液比例阀 型号 D41FHE01 额定压力 bar 315 流量 L/min 105 数量 台 4 (三用一备用于电极升降) 型号 D91FTB31 Parker 额定压力 bar 315 流量 L/min 225 和 325 数量 台 2 炉体倾动一个,炉盖旋转一个 生产厂 PARKER 高压罐 (皮囊储能器组) 数量 组 1 10 个 容积 m3 1 (事故状态可将电极提起,将倾动平台倾动到水平位置) 集液箱 容积 m3 4.0 材质 不锈钢

1.13 压缩空气系统 耗量 Nm3/h 4 不含碳枪用气 压力 MPa 0.3~0.4 1.14 耐火材料重量 t ~116 1.15 出钢车 传动方式 电机-减速机 变频调速 承载能力 t 300 行走速度 m/min 2-20 停车精度 mm ±10 钢包车称重精度 % ±0.5 设四个 100t 传感器 1.16 出渣车 承载能力 t 60 行走速度 m/min 12 变频调速,三菱变频器 1.17 在线烘包器 烘烤 150t 钢包,带空气预热 烘烤温度 ℃ ≥1000 烘烤时间 h ≤2 从 200℃至 1000℃ 煤气耗量 m3/h 1500 煤气热值 kcal/m3 1300 1.18 炉门水冷碳氧枪 1 碳氧枪带升降动作功能 炉壁碳氧枪、EBT 氧枪 各 1 炉门碳氧枪旋转比例阀控制 氧气压力 MPa 1.3 氧气流量 Nm3/h 2000 平均值 碳粉流量 kg/min 50 氧枪出口速度 M 1.8 液压驱动 与电炉共用一个液压站 (二)机械设备说明 HX2-100t 电弧炉为炉盖旋开顶装料式,其机械设备由倾动装置、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、加料 系统、出钢车、出渣车、在线烤包器等组成。另外,配备炉门水冷式碳氧枪 1 套,炉壁碳 氧枪、EBT 氧枪各 1 支,主要特点如下: 2.1 炉体 炉子总体结构采用连体式结构高架式布置,炉盖旋开顶装料、倾炉摇架为可分离式,水冷炉 壁,EBT 出钢方式。 炉体由上炉
顶端 Posted: 2009-06-19 10:44 | 1 楼 yejinlijie 小 中 大 引用 推荐 编辑 只看 复制

变压器功率的选择 λ 一. 精炼炉 根据电炉出钢的温度。出钢过程中的降温,出钢过程中加入造渣料。 合金料引起的降温。以及有效的送电加热时间计算变压器容量。

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S=(t*?T*60*1000*c)/(860*η*cosФ*1.2) 单位:KVA S:变压器额定功率 单位:KVA ?T:钢水升温速度。按 5° C/min 取 C:钢水比热 单位:kcal/kg° 取 0.21 C η:精炼炉总效率,按 0.5 取。 CosФ:功率因数,按 0.78 取 t:钢包炉的装料量。单位 T。 二. 电弧炉 Z=(c*w*60)/(T* cosФ*η) 单位:KVA C:冶炼每吨钢的理论电耗.单位:KVA/h/t 1:一般取 470---490KVA/h/t:例如:冶炼过程中吹氧 20---30N m3/t 2:全废钢不加热,C 一般取 375—400KVA/h/t. W:平均出钢量。 T:通电时间。35min 冶炼时间=通电时间+非通电时间 cosФ:功率因数。通常取 0.7—0.72.高功率因数取 0.8—0.84. η:炉子效率。取 0.92—0.94. 三. 功率校核。 ?T=(1.2*S*864* cosФ*η)/(60000*t*c) 单位:° C/min 例如:校核 150T 精炼炉: 按公式:S=(t*?T*60*1000*c)/(860*η*cosФ*1.2) 单位:KVA 计算得 s 为 23497 KVA。取 23000 KVA. 校核按公式:?T=(1.2*S*864* cosФ*η)/(60000*t*c) 单位:° C/mi n 计算得 ?T 为 4.9° C/min. 因此精炼炉变压器功率选 23000 KVA.合理。


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