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现代综合炼钢装置的超功率电热设备

直至目前为止,俄罗斯仍然保持着生产符合世界标准要求设备的技术生产能力,例如,电弧炉(ДСП)、电弧加热钢水精炼设备(АДСН)和真空处理装置。

本文对设立年生产能力220万t综合炼钢设备的可能性进行了研究,该设备用于生产各种用途的优质结构钢-从普通的机械制造业用钢到造船业用钢,以及在边远北部条件下作业的大直径干管。综合设备包括:2台ДСП-140型电弧炉、2台АДСН -140型钢水炉外处理设备,2台浇注断面250×360mm或250×(750-2520)mm钢坯,年产量相应为100万t和120万t的连铸机。设备在车间按2条平行生产线安装:ДСП-140电炉+АДСН -140+连铸机。

ДСП-140型电炉

这是一台三相电弧炉。结构重量规定熔池按2个逆向方向倾斜:经偏心炉底出钢孔向坩锅包放钢或经作业窗口扒渣。偏心炉底出钢保证以40t/min或更高速度短流无渣出钢,这对钢水质量产生良好影响,缩短了出钢时间、降低电能耗量。

倾斜平台上装有焊接金属结构炉壳,该结构分上下两段,沿水平接头用螺栓连接。炉壳球形炉底安装于平台底座之间的通道上。炉壳下段为向放钢方向延伸和形成所谓凸缘的梨形料斗。凸缘部分从上方用螺形管封闭,螺形管上设有特制窗口,其位于偏心炉底出钢孔上方,用于该区和出钢装置的维修。炉壳上段为管状水冷构架,沿整个构架周边固定有水冷板,构成熔池结渣衬。

炉子作业窗由水冷拱和移动气动资料">液压传动装置门构成。

炉底和炉坡、以及渣带内衬为陶瓷衬。偏心炉底出钢放钢汤道由特制耐材构成。

电炉熔池炉顶为复合式圆顶形:设有三个电极孔的中心内衬部分和预制板构架周边水冷部分。炉顶冷却部分设有排气孔和排气管,以及用特殊散料喂入装置装备的放钢孔。

在平台上沿变压器分布方向安装有2个托架,炉子作业时,装有炉顶调节悬置构件和电极移动机械的竖炉支撑在2个托架上。其立式支柱安入竖炉滚轮支架内,并用电绝缘电极夹持器装备。

利用功率调节器自动控制电极移动机械。

炉顶、连同安装固定在竖炉上整个结构系统的上升和旋转均通过旋转推料机来完成,旋转推料机传动装置为液压式。

电极夹持器为带电式,由箱形截面钢制套管构成,套管从外面用8个8mm厚铜板包覆。

电炉二次导线母线桥为铜制水冷管结构,其一端直接用光滑的补偿电位计连接到炉子变压器输出端;另一端则用铜托连接,导线的光滑部分-铜制水冷电缆固定在铜托上。这种结构导线保证炉子功率的加权平均功率系数cos=0.82和有效功率102.5mw。

利用喷枪经作业窗口将氧供入电炉熔池内喷吹钢水。为了强化熔化过程和节省电能,在电炉壳上安装了5个功率各为3.5mw的氧燃烧嘴,其中4个安装在炉壳壁上,1个安装在凸缘部分。此外,在作业窗门口安装第6个功率7mw的氧燃烧嘴。

炉内设有铁水注入装置,注速为2~2.5t/min。注入装置槽的最合理安装位置是凸缘,在其与炉壳接合处。

采用氧燃烧嘴和注入35%铁水时的通电冶炼时间缩短到40min,节约电能约100kwh/t。就生产能力而言,电炉与转炉相同。ДСП-140型电炉的主要技术特征如下;

熔池额定容量,t

考虑到放钢后液态残留物的熔池最大容量,t

石墨电极直径,mm

固态炉料通电熔化时间,min

装入电炉内的炉料密度,t/m3

冷却电炉构件的水耗量,Nm3/h

炉壳和炉顶

炉子其它构件(变压器除外)

电炉金属结构重量,t
 140

160

610

50~55

0.9~1.1

 

550

440

725
 
电炉用特殊的三相炉子变压器装备,变压器的主要技术参数如下:
 
 
额定功率,mv·a

相数

电流频率,hz

一次额定电压BH,kV

恒定功率电压范围HH,V

与下降功率成比例电压范围HH,V

最大电流强度HH(不超过),kA

高频短路电压HH,%
 125

3

50

110

1200~805

755~620

90

7

为了保证炉子作业的可靠性、提高有效功率利用率、cos 和炉子效率,强流导线结构不仅应保证低阻抗,而且保证功率达到5%。为此炉子用逐相调节功率的自动调节器进行装备。

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