50t新概念超高功率电弧炉技术协议书

1、50t新概念炼钢电弧炉技术协议书甲方：河北吉泰特钢有限公司乙方：西安华兴电炉有限公司 2006年5月5日目 录一、 前言二、 50t新概念电弧炉主要技术参数三、 机械设备说明四、 电气设备说明五、 供货范围明细六、 设计范围和双方资料提供七、 性能保证值八、 设备的安装、检验及标准九、 卖方主要设备分包方及制造厂家十、 人员培训一、 前言传统的炼钢电弧炉，废钢分二至三次从炉顶装入，依靠电极与废钢之间产生的电弧来熔化废钢。因此，传统的电弧炉只能间断的向炉内送电，也就是间隔一段时间即停电，旋开炉盖装料。这样便极大地降低了炉子的生产率，增加了炉子的热损失和能源消耗。同时，大量烟尘，在装料时排放到厂房

2、内，增加了除尘、环保的难度。间断式的在电极与废钢间产生明弧，增大了对电网的冲击和噪音的危害等等。针对以上问题，上世纪末，世界上相继出现了数种新型炼钢电弧炉。炉子向着大型化、快节奏、连续式、低能耗、环保型的方向发展。本炉型紧跟世界电炉炼钢发展趋势，消化、吸收各种炼钢新技术、新工艺，并为我所用。结合我国国情，开发研制了新概念炼钢电弧炉。新概念电弧炉从根本上改变了旋开炉盖向炉内加废钢的传统，克服了上述传统电弧炉的诸多弊端。改变了人们对电弧炉的传统概念。其加入废钢的方式是采用专用设备将废钢从上部加到密闭的竖井内，通过竖井内的手指，将经过预热的废钢加到竖井下部的料槽中，该料槽由振动式小车带动，采用专用的

3、四轴激震式传动机构将料槽内的废钢连续地从炉体侧面加入炉内。这样便将间断式地向竖井内加料变为连续地向炉内加料。实现电弧炉全熔池操作。高温烟气从炉体侧面进料口经烟道进入竖井，和废钢逆向而行，预热了废钢后，烟气从竖井上部排入烟道，经沉降室后进入除尘系统。新概念电弧炉消化吸收了近年来炼钢生产中的新技术、新工艺，是结合我国国情，自主开发、设计的新炉型，经过科学技术项目查新，新概念电弧炉的设计思想和结构特点与查新的专利技术内容不同，是一种先进、新颖的新炉型，我公司具有自主知识产权。在国内属首创，目前还没有其它企业提出类似的设想。因此，该产品在技术上为国内领先水平，其主要性能指标接近世界发达国家。我公司已申

4、请专利，专利号ZL02 2 62368.X。新概念电弧炉突出优点:1） 废钢从竖井上部分批进入，高温烟气和废钢逆向流动，废钢予热效果好。由于减少了每批废钢的重量，以及减少了废钢在竖炉手指上的停留时间，消除了废钢粘结的可能，同时减少了废钢对手指的冲击。2） 向竖井内加废钢时，为防止烟气外溢。在竖井上部加了两道密封门。打开第一道密封门可将废钢加入竖井，然后将第一道密封门关闭，使竖井和外界隔离。再将第二道闸门打开，废钢便进入竖井预热区的手指上。因此，向竖井加废钢是在完全密闭的条件下加入，加废钢时避免了烟尘的外逸，对环保非常有利。3） 采用振动式连续进料及50%的留钢量，确保了全熔池的操作条件，电弧与

5、钢铁料不直接接触，电弧平稳，电压波动和闪烁大幅度减少，谐波治理费用可减少10%左右，炉前噪音可降低10分贝左右。对操作工人非常有利。4） 由于电弧与废钢没有接触，减少了挥发物的产生，加之竖井内废钢对烟气的过滤作用，吸收了部分粉尘。为除尘系统奠定良好基础。5） 由于挥发物的减少和泡沫渣的控制，铁回收率提高1.52.0%。6） 没有电炉的炉盖旋开操作，减少辅助作业时间，9min12min，避免炉盖旋开的辐射散热，可提高生产率1520%。7） 采用高阻抗技术提高二次电压，减少二次电流，有功功率损耗降低68%。并有效减轻短网系统重量。8） 设备占地面积小，对厂房高度（对竖炉而言）和厂房长度（对废钢连续

6、进料炉而言）没有过多要求，从而大幅度降低投资费用。二、 50t新概念电弧炉主要技术参数序号名称单位数值附 注1.电炉容量公称容量t50最大出钢量t60留钢1050%2.炉子装入量废钢60% 铁水40%3.平均冶炼周期min50其中：给电min44辅助作业min64.年产钢量万吨50.45.年作业率%82.1300天6.日冶炼炉数炉287.出渣方式热泼渣8.炉体装置炉壳内径mm5000熔池直径mm4000熔池深mm1100熔池容积m3 13含渣炉底耐材厚mm690炉内总容积m347炉壳总高度mm4100水冷炉壁结构水冷密排管炉门尺寸（宽×高）mm1200×800EBT出钢口直

7、径mm150EBT出钢启动方式液压及手动炉壳更换方式整体吊装9.水冷炉盖水冷炉盖结构水冷密排管水冷炉盖直径mm5480炉盖提升高度mm400电极心圆直径mm1100±10炉盖提升速度S<30炉盖旋开角度(°)60炉盖旋开速度(°)/S2.0传动控制方式PLC-液压10.短网电参数相电抗绝对值m/相2.76三相电抗不平衡%411.电炉变压器额定容量kVA32000可长期超载20%一次电压kV35二次电压V650-500-350二次额定电流A36950调压方式有载电动调压（ABB）进出线方式顶进，侧出12.串联电抗器高压侧电抗值/相8.15折算到低压侧电抗值m/

8、相2.68电抗器额定容量kVAr640013.电极升降装置电极升降行程mm3800电极直径mm450超高功率电极上升最大速度mm/min9下降最大速度mm/min6电极快速提升速度mm/min9控制方式PLC-电液比例调节电极夹紧方式碟簧夹紧，液压松动电极调节器响应时间s0.1514.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(°)/S1出钢快速回倾速度 3控制方式PLC-比例调节15.冷却水装置进水压力MPa0.5（表压）带显示进水温度<35带显示出水温度<60有报警冷却水耗

9、量m3/h炉盖和炉壁380工业水炉体其它部位150工业水变压器50工业水氧枪60工业水竖井460工业水其它50工业水合计1250工业水事故水250（60min）水质要求PH7-8.5总硬度dH10悬浮物mg/l45导电率s/cm50016.液压系统工作压力MPa10泵流量l/min450工作介质水-乙二醇（甲方自备）柱塞恒压变量泵型号PAVC1003R422额定压力Mpa280/350排量ml/r100配用电机Y225S-4数量台4三用一备生产厂parker电液比例阀型号D41FHE01F1NB00额定压力bar315流量L/min100电极升降三用一备数量台4型号D91FTE01HC1NG0

10、0额定压力bar315流量L/min325数量台1炉体倾动一个生产厂parker蓄能器数量组1有效容积m31事故状态可将电极提起离开钢液面500mm以上，炉体倾动可恢复到水平位置。油箱容积m36材质不锈钢17.压缩空气系统炉子用量Nm3/h10C-O枪用量Nm3/h150压力MPa0.518.耐火材料重量t70上下炉壳重量t4019.炉体吊装重量t11020.金属结构重量t420不含变压器及电气设备重量21.低压装机容量不含除尘系统用电电炉部分kw260竖井部分kw200三、 设备说明50t新概念超高功率电弧炉，新开炉的第一炉为炉盖旋开顶装料式，装入废钢30t，待废钢熔化后采用竖井预热小车送料

11、。其机械部分由四大部分组成：（1） 电炉本体：含倾动装置、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、高压供电、变压器及电抗器、低压电气系统、计算机控制系统等。（2） 上料系统：含料筐、斜桥、传动机构、料筐升降及倾翻装置、密闭室及开闭液压缸、阀门等。（3） 竖井：含竖井本体、手指移动小车、水冷块检修吊装机构、检修平台等。（4） 振动送料机构：含料槽、密封罩、进料车等。 现分别叙述如下：3.1 炉体 炉子总体结构采用连体式结构，可分离式炉壳，管式水冷炉壁，管式水冷炉盖，偏心底出钢。 炉体是由上炉壳、下炉壳，炉门机构，偏心底出钢机构和管式水冷炉

12、壁组成。 上炉壳是由无缝钢管焊成的框架结构，水冷炉壁安装在框架内，框架还起着水分配器和回水管的作用。上炉壳侧面有水冷小车进料口。 下炉壳是由圆筒形炉壳和碟形炉底焊接而成，并带有偏心底出钢口。出钢后需在炉中留50左右的余钢，炉体倾动12-15度即可完成出钢，炉役后期若炉底有凹坑，炉体最大可倾动20度，将残钢倒尽。水冷炉壁为水冷密排管式结构，分多块，布在上炉壳上，其中三块有炉壁烧嘴安装孔。水冷炉壁的进出水均设球阀，出水处设水温检测，可监测每块水冷块的出水温度，并能对水冷块的冷却强度进行调整。总进水有压力、流量传感仪表及温度检测，总进水压力、流量、温度及出水温度皆可在计算机上显示。炉体设计须充分考虑

13、水冷小车进出和烟气进出空间，炉内总容积为47m3，全部废钢冶炼时，如果顶装料，次数为三次。上炉壳和下炉壳之间用销轴联接，便于拆卸，炉体上有牢固的吊耳，因此炉壳可整体吊出或吊入。炉门孔设计已考虑了炉门采用水冷碳氧枪操作的空间，炉门的开启用水冷液压缸驱动。炉体侧门的高度和宽度允许伸入其内的振动料槽，在炉体倾动±2°时不干涉。偏心底出钢机构，安装在炉体上，出钢口的开启为液压缸驱动，安全、可靠，也可用人工手动开启。3.2 水冷炉盖炉盖分为大炉盖和小炉盖。大炉盖为同心圆管式水冷炉盖，上面有加料孔。小炉盖为耐材炉盖，上有三个电极孔。孔内设电极水冷圈。大炉盖和小炉盖之间用销轴连接，更换小

14、炉盖很方便，大炉盖上有四个耳板，通过销轴和炉盖提升机构连接。炉盖总进水设有碟阀及压力传感仪表，出水设水温检测仪表，水的压力及每路水温皆可在计算机上显示。3.3 炉盖提升和旋转机构炉盖提升和旋转机构由旋转架、炉盖提升液压缸、传动装置、同步轴；炉盖旋转支承装置，旋转锁定装置，支承滚轮以及旋转液压缸等部件组成。旋转架是用钢板焊成，其上有工作平台，以便操作人员在其上更换电极及进行设备维护。两个炉盖吊臂采用大截面厚壁无缝钢管作为吊臂框架，内部通水冷却，钢板作为腹板的结构。电极升降立柱的导向轮也安装在旋转架上，旋转架有足够的热态强度和刚度，其下部安装两组滚轮，使旋转架可在倾动平台的弧形轨道上运动。 炉盖提

15、升机构的两个液压缸及传动装置皆安装在旋转架内，同步轴可使炉盖提升运动同步，液压系统中采用液压锁以保证炉盖处于提升行程中的任意位置，炉盖旋转与炉盖提升有独立的定位装置。当旋转架旋回、炉盖回到炉体上后，旋转定位装置将旋转架和倾动架锁紧。当炉盖提起时，旋转定位装置带动锁定销由倾动平台定位孔中拔出，锁紧解除。这种结构简单可靠、便于维护。炉盖旋开机构的回转支承由两组轴承组成，以承受炉盖提升及旋转运动所产生的静载及动载，消除由于制造及安装误差在旋转轴上产生的附加弯矩，在旋转液压缸的驱动下，可将炉盖及提升旋转机构平稳地旋开或旋回，其旋开角度，应能保证料筐装料及炉体吊出。3.4 炉子倾动装置炉子倾动装置由倾动

16、摇架（弧形架）及平台、基座、倾动液压缸等部件组成。倾动摇架及平台由钢板焊成，倾动平台高900mm。炉体的下炉壳通过销轴与其连接。倾动液压缸的上端通过关节轴承和摇架上的支座相连，下端亦通过关节轴承与基础上的支座相连，这样可以保证炉子倾炉动作时消除由于安装误差所产生的侧向力。倾动液压缸是两个活塞式缸，能满足后倾出钢速度及快速、慢速回倾出渣的要求。倾动液压缸由比例阀控制，因此出钢速度及回倾速度皆可按要求得到最佳的调节。为了便于运输和制造，倾动平台设计成三大件，安装时将这三大件先用螺栓连接，调整后焊为整体，成为一个倾动平台，平台下部焊有两个箱形结构的倾动摇架，其下表面为园弧面，基座上有四个滚轮，倾动平

17、台就放在四个滚轮上，当液压缸带动倾动平台倾动时，倾动平台不会向倾动方向移动。因此，在炉子正常冶炼时，炉子向前或向后倾动±2°时，振动车上的料槽，可以正常向炉内供料（加废钢）。倾动平台下部设有炉盖旋开时的支承点及炉体处于水平位置（如向炉内装料时）的支承点。这些支承点用液压缸驱动。当炉盖旋开时，旋转支承必需将倾动平台支撑住。当炉盖位于炉体上时，旋转支承必需脱开，使炉子能自由倾动。水平支承用以保持炉子呈正常工作位（即水平位置），当该支承点将倾动平台支承时，即使将倾动液压缸拆除，炉子仍处于水平位置，不会倾翻。当电炉要进行倾动操作时，水平支撑应首先收回。倾动平台上设有四个炉壳定位销，

18、便于将炉壳固定在倾动平台上。3.5 电极横臂及电极升降装置 电极横臂采用我公司的专利产品铜钢复合全水冷导电横臂，三根铜钢复合导电横臂均为箱式结构，并进行强制水冷，以保证足够的热态强度及刚度。电极的夹紧装置置于横臂中，为前弯式，三相可自由互换，具有良好的工作环境，利用碟簧夹紧，液压缸放松，工作可靠，维护调整极为方便，每相横臂与立柱间均设置绝缘，而且，电极抱圈的绝缘面进行陶瓷喷涂处理，相间具有良好绝缘保护，热态工作下绝缘十分可靠，立柱与横臂的联接方式为螺栓联接，横臂可在装配位置进行微量调整，以保证三相电极的正确位置。 中相横臂后段抬高，使横臂部分短网呈空间三角形布置。电极升降装置包括电极横臂和电极

19、立柱装置两大部分，电极横臂由三套铜钢复合导电横臂、三套电极夹紧放松机构及三个电极夹头和三套电极喷淋、吹灰装置组成。同时安装在它上面的金属软管以及绝缘件也包括在供货范围内。电极立柱装置包括电极立柱，立柱导向轮装置和电极升降液压缸，同时还有立柱与横臂联接的全部绝缘件，紧固件，水路用管线及管件等。 设备组成： 铜钢复合导电横臂 3套 导电夹头 3套 电极抱圈 3套 电缆接头 3套 电极喷淋装置 3套 电极夹紧缸 3套 碟形弹簧 3套 金属软管 6套 电极升降缸 3套 高压软管 3套 电极立柱 3套 导向轮装置 24套 行程开关 6套主要参数： 电极直径 450mm 超高功率电极 电极分布园 <

20、1100mm 电极最大行程 3800mm 电极升降速度 9/6mm/min 上升/下降 电极快速提升 9mm/min 3.6 大电流线路大电流线路是指变压器二次侧出线铜管以后，由补偿器组、穿墙铜管组、水冷铜排、大截面水冷电缆、导电横臂、以及石墨电极等。其水冷铜管的起始端与变压器二次出线铜管之间，采用软绞线电缆的补偿器，可以消除热膨胀，电动力对固定件的影响，穿墙铜管组，汇流排以及水冷电缆的支承处均由非导磁不锈钢的支架承托，并用绝缘件衬垫。水冷铜管组选用了较大截面，使其每相短网系统的电阻和电抗最小，同时使其三相电抗平衡。设备组成： 导电铜管： 6根 每相两根 水冷电缆： 6根 每相两根 补偿器：

21、24根 安装支架： 1套 电缆接头： 6套 绝缘件： 6套 连接件： 全套主要参数： 水冷电缆截面： 4400mm2 水冷电缆长度： 8500mm 导电铜管尺寸： F115´123.7 竖井废钢预热系统竖井废钢预热系统包括废钢上料系统，竖井和振动送料机构三部份。 a、上料系统在废钢料场，有两组高架式废钢料仓，每组料仓有两个料斗，每个料斗可装5t废钢（料斗有称重装置），废钢用电磁吸盘或液压抓斗装入，料斗下部为底开式，当闸板打开，可将废钢卸入提升料斗内。提升料斗用钢丝绳传动，可将料斗提升到竖井顶部。当料斗到达竖井顶部时，通过联锁讯号，竖井顶盖自动打开（也可用人工操作），此时，料斗倾动将废

22、钢倾翻到竖井内，然后竖井顶盖关闭。提升料斗通过钢丝绳传动，下降至底部位置。一次加废钢操作完成。每炉需向炉内加数次废钢(次数待定)，共43t左右，每次加废钢时间10min。加废钢时间共计40min。b、竖井竖井为框架式结构，由大型无缝钢管或钢板焊成框架。该无缝钢管又是竖井水冷系统的进、回水管。框架断面呈长方形。密排管式水冷块挂在长方形的四周，为外附式，装卸非常方便（竖井四周也可以采用耐热铸钢块，外附式，装在用钢管焊成的框架上）。竖井内设有一层水冷手指，水冷手指由对称布置的两排水冷管组成，该水冷管连接在一个回转轴上，回转轴由液压缸驱动，带动水冷手指转动。手指最大可转动70°左右，竖井内不

23、砌耐火材料。连接手指的回转轴，其两端用轴承座固定在一个小车上，当小车平行移动时，便可将手指从竖井中退出。小车可在一个专用轨道上运动，该轨道将承受废钢落入手指时的冲击负载。两排手指采用旋转编码器控制。通常是先打开一排手指，让料下落，然后再打开另一排手指，将料落到下料槽中。也可以同时打开两排手指，当旋转编码器转动到位后，两排手指同时复位，便可进行下一个循环。由于每排手指中的单个水冷手指，是用螺栓连接在回转轴上的，因此，当某个手指漏水时，只要将小车移出，更换手指十分方便。c 振动送料机构振动送料机构包括料槽、密封罩和进料车等。料槽用于承料和运输料进入炉内，由耐磨钢板制做，通水冷却。料槽用螺栓联结在进

24、料车的振动机构上。炉子冶炼时伸入炉内约1000mm。（暂定值）密封罩为水冷管式结构，用于竖井四周和料槽之间，料槽和炉体进料口之间密封。进料车是一台四轮传动的车辆，车上的振动机构由变频电机、四轴激振式装置组成。振动机构用弹簧和螺杆联结在进料车上。当炉子需倾动出钢时（或倾动角度大于2°以上时），进料车带动料槽从炉内退出，该动作由液压缸驱动。当一炉钢冶炼开始时，油缸驱动进料车进入炉内，开启变频电机，并调整合适的进料速度（通过变频），带动料槽振动。将钢铁料送入炉内，钢铁料最大前进速度6m/min，完全可以满足进料要求。当一炉钢冶炼结束后，由油缸退出送料小车，炉体可做倾炉出钢动作。进料车与竖井

25、的密封：料槽两侧采用传统的水密封形式，小车后部采用软接密封，由于竖井内部是负压，外贴的软接部份自动吸附起到密封作用。当要对进料车或料槽进行检修时，卸下油缸连接销，用天车直接拽出进料车离开竖井下部即可。3.8 液压系统系统包括： a. 供液压动力源的电机、恒压变量柱塞泵、循环冷却系统、不锈钢制的油箱及相关的液压附件等； b. 各控制回路的滤油器，调压回路、电极升降回路、电极夹紧放松回路、炉盖升降回路、炉体倾动回路等，进料车回洛，水冷手指（2套）回路。 c. 储能器，除起平稳液压压力作用之外，当发生事故停电时，可以提起石墨电极。采用10个皮囊式储能器，每个容量100升，并联工作。 d. 电极升降机

26、构和倾动机构采用电液比例调节，其余各液压动作均采用滑阀控制。系统无内渗漏现象，因而保证了不会发生液压误动作。考虑到液压系统工作压力较高（912Mpa），介质设有自动循环冷却措施，油箱内的介质通过循环泵与外部的水冷热交换器进行换热，将冷却后的介质再送回油箱中，保证了液压系统的正常工作，设有多级过滤，精度可达10m，压力油过滤器具有差压发讯功能。滤芯受阻时可发出信号告诉操作者应及时更换滤芯，液压系统可以取出压力，温度，油箱液位高度等信号，使液压系统具有自动控制与联锁保护功能，使得系统能可靠地正常工作。 液压站不需要人值班，液压站各种运行数据及事故报警皆进入计算机画面。 液压系统配四台泵三用一备，介

27、质采用水-乙二醇。 由德国力士乐公司的比例阀组成插装集成块回路构成电极升降自动控制回路，各相另备有手动锥阀控制回路。 炉盖升降、炉盖旋转、电极松开、EBT打开、水平锁定，旋转锁定，水平支承，小车进出、手指翻动、竖井上部密封阀门启闭等由滑阀组成控制二十一个液压缸的动作。炉体倾动由德国力士乐公司的比例阀组成插装集成块回路，控制两个倾动液压缸的动作。 柱塞恒压变量泵 型号 PAVC100 3R422 额定压力 Mpa 最大压力 25 排量 ml/r 100 配用电机 Y225S-4 数量 4台 生产厂家 parker 电液比例阀 型号 D41FHE01F1NB00 额定压力 315 bar 流量 1

28、00 L/min 数量 电极升降四个（三用一备） 型号 D91FTE01HC1NG00 额定压力 bar 315 流量 L/min 325 数量 炉体倾动 一个 生产厂家 parker 储能器 数量 1套（共10个，并联使用） 有效容积 1m3 （暂定） 事故状态可将电极升起离 开钢液面500mm以上，炉体倾动可恢复到水平位置。 集液箱 容积 6m3 材质 不锈钢液压介质 水-乙二醇系统工作压力 12Mpa3.9 冷却水系统冷却水系统包括以下供水支路：水冷炉盖支路；炉体支路；其他设备支路（短网铜管、电缆、横臂、电极夹头等）；变压器油水冷却器支路；液压站冷却水支路；进料小车冷却水支数，竖井冷却水

29、支路和手指冷却水支数。每个支路总进水处设有压力、温度及流量控制。监测讯号进入计算机画面显示。每个支路回水管设监测回水温度的热电阻，以便表示出各冷却部位的工作状况，便于调整和处理，并将信号送入计算机画面显示。设备总进水流量进入计算机画面显示。3.10 压缩空气系统压缩空气系统由气动三联件、分配器、电磁阀及管路组成，供以下炉子动作用。炉盖上受料斗气缸（一个）废钢料仓闸板阀气缸（八个）炉盖、横臂清灰等用（一个）备用点（二个）四、 电气设备说明50t新概念电弧炉电气设备包括三大部分：上料系统电气设备、竖井及振动给料系统电气设备、电弧炉系统电气设备。竖井废钢预热系统包括废钢上料系统，竖井和振动送料机构三

30、部份1 上料系统电气设备上料系统电器控制分为废钢垮配料控制和斜桥料斗升降向竖井内装料控制。废钢垮内的配料，基本上由人工操作吊车完成。（分别向四个废钢料仓内加废钢），当料仓内装满废钢后。料仓有称重，可显示重量。平板车开到废钢料仓下面，打开料仓闸板阀，将废钢加到平板车的料斗内。平板车开到竖井加料位置，并将料斗下部的底板打开，将废钢加到斜桥料斗内。然后，通过斜桥料斗提升、倾翻，将废钢加入竖井内。对于上料系统电气控制采用一套SIEMENS S7-400 PLC及一台监控计算机。 电气控制包括:废钢料仓的检测和控制；废钢平车称量控制；竖井上密封门开启控制;斜桥料斗车的控制（数字主令控制器）；监控计算机画

31、面包括:废钢平车工作位置监视；向竖井内加料工作位置监视;斜桥料斗车的监视;密封门开闭状态监视;废钢加入重量显示；设置电气设备一套。2 竖井系统电气设备废钢物料进入竖井后,最上层密封门关闭，第二层密封门打开，废钢自由下落至手指机构上,经自下而上流动的炉内废气预热，到达预热指定时间后,手指机构由液压缸驱动，带动手指机构自上而下倾翻,将废钢物料放落至振动送料小车加料槽内,手指机构为全水冷型式，检修时可通过检修平台上手指机构承载小车将手指机构推拉出竖井,以方便于手指机构检修。竖井通过振动送料小车向电炉内连续加料,该振动送料小车采用变频调速控制。对于竖井系统电气控制采用SIEMENS S7-400 PL

32、C及上料监控计算机。电气控制包括:手指机构打开回位控制;手指机构承载小车控制;手指水冷系统冷却水温度、压力测量;振动送料小车自动给料变频控制。监控计算机画面包括:手指机构打开回复监视;手指机构承载小车工作位置监视;手指水冷系统冷却水温度及压力显示;振动送料小车自动给料工作监视。主要电气设备包括:SIEMENS S7-400 PLC 1套工业控制计算机 1套17"液晶显示器 1套变频器 1套旋转编码器/传感器 2套手指水冷系统水温度及压力仪表 1套电气传动控制柜 1套3 电弧炉系统电气设备50t新概念超高功率电弧炉的电气设备由高压供电系统、电抗器、电炉变压器、低压电气系统组成。3.1

33、35kV高压供电系统3.1.1 基本组成高压供电系统由手车式隔离开关及电压互感器、高压真空断路器、电流互感器、氧化锌避雷器及阻容吸收保护装置等组成，构成高压进线柜、真空断路器柜、氧化锌避雷器及阻容保护柜。所用高压断路器为真空型，主要用来接通或断开主回路、切断由于电弧短路而造成的过电流。另外，高压系统也包括一面高压主回路计量保护柜，安装在主控室内。3.1.2基本功能高压供电系统向50t电弧炉提供35kV主电源，并可进行主回路短路保护，在高压回路设置过电压吸收装置，吸收操作过电压及浪涌电压，以保护变压器，氧化锌避雷器能够进行防雷击保护，进线隔离手车开关是为了便于调试及安全维护。高压系统的真空断路器

34、合、分闸在高压室的柜面设有本控/远控选择开关，可在高压室和主控室两地操作控制，其操作机构为直流电磁操作机构。高压开关柜上安装有高压电压、电流等计量仪表。3.1.3 技术参数l 高压进线柜-型式 手车式隔离开关-额定电压 35kV-额定电流 1600A-操作方式 手动l 电压互感器-额定电压（35kV/）/（100/）/（100/）V-基本二次线圈电压 100/V-辅助二次线圈电压 100/3V-容量 30VA-精度 0.5级l 真空断路器柜-真空断路器-型式 手车式-操作方式 电磁操作-额定电压 35kV-额定电流 1600A-控制电源（合、分闸线圈）DC220Vl 电流互感器-额定电压 35

35、kV-额定值 1500A/5A/5A（双绕组）-容量 100VA.0.5级用于测量 100VA.B级用于保护l 氧化锌避雷器-系统额定电压 35kV-避雷器额定电压 41kV-持续运行电压 相-相 41kV 相-地 24kVl 阻容吸收器-电阻：150（待定）-电容：每相0.4F.两台串联。3.1.4 高压主回路计量和保护柜（置于主控室） 基本组成1个脉冲式三相有功电度表；1个三相有功功率表；3个初级电压表；3个初级电流表；3个过电流继电器；2个欠电压继电器； 基本功能计量和保护柜包括高压系统二次侧监测仪表及保护回路，能够对高压系统的电压、电流、三相有功功率、三相有功电度进行显示及部分监测，并

36、将上述有关参数送给PLC系统。3.2 电炉变压器：包括变压器本体，有载调压开关以及油水冷却器及变压器本体所带全部附件。本变压器具有以下特点：l 具有一定的过载能力，允许长期过载20%。l 具有足够的机械强度，保证能承受经常的工作短路的冲击。l 具有恒功率和恒电流输出的能力，以满足炼钢时不同周期的需要，比较灵活。l 二次引出线采用了低压导电水冷“U”型管式结构，从侧面引出，这样缩短了二次短网的长度，减小了短网的阻抗，从而损耗减小，增大了输入炉内的有功功率，提高了效率，达到节电的目的。调压方式：有载电动调压，13级，ABB有载调压开关二次引线：y/d11侧出线，内封三角形。多组并联布置，可使三相电

37、流电感分布均匀。水冷管式出线。二次绕组：采用交叉式“8”字双饼式线圈。变压器的一次线圈附有电流互感器，变压器和有载开关分别配有重瓦斯、轻瓦斯、释压器等保护功能。变压器带有远传测温装置，信号可传到PLC。油水冷却器单独安装，共三台。技术参数： 额定容量： 32000KVA 可长期超载20% 冷却方式： OFWF 一次电压： 35kV（工频） 一次电流： 528A 二次电压： 650-500-350 13级有载调压 前5级恒功率输出，后8级恒电流输出二次额定电流： 36950A 绝缘水平： LI200AC85 阻抗电压： 67% 结构形式： 侧出线3.3 电抗器串联电抗器连接在高压电器开关设备和变

38、压器之间，外附式，带有五个分接位置，调档为无励磁电动操作。在炉子试生产期间，根据炉子的运行特性，可以选定一个最佳的电抗器容量。该容量选定后，通常在每炉冶炼过程中，电抗器不调档。主要技术参数：容量：6400kVAr线路电压：35kV分接容量：100%、90%、80%、70%、0分接方式：采用无激磁电动开关分接冷却方式：OFWF3.4 低压电气系统 1套低压电控系统由低压供电、低压电气控制、电极调节器三部分组成，其中低压供电主要包括低压动力柜、液压控制柜；低压电气控制主要包括加料控制柜、炉体PLC柜、炉前操作台、炉后操作台、加料操作箱、液压操作箱、现场检测仪表、限位开关等设备组成；电极调节器主要包

39、括调节器控制柜、主操作台、计算机台等，低压电控柜采用GGD型低压开关柜，表面采用喷塑处理，外形美观、大方。3.4.1 低压动力供电a.基本功能低压动力柜接受车间馈电，进线电压为380V/220V三相四线制，经由带失压保护的自动开关进行开断及保护，各支路低压动力电源采用分路自动开关，分别供给下列各用电设备：高压合闸分闸、变压器调压器、油水冷却器、出钢车、UPS电源 、液压泵电机、循环泵电机等。控制系统电源通过隔离变压器，由各分路自动开关馈送给以下控制系统：液压控制系统、电极调节系统、PLC及测量仪表。采用隔离变压器与电网隔离，是为了减少电网波动及脉冲干扰对控制回路的影响，计算机电源是由不停电电源

40、（UPS）供给，另外，还有标准DC24V电源箱，提供DC24V电源，以供给液压系统各电磁阀、PLC的I/O模块及仪表等用24V电源。 c. 低压动力电源和控制电源技术参数：进线电压 380V三相四线制电源电压波动率 ±10%电源频率 50Hz动力电源总装机容量 约280kW3.4.2 低压电气控制3.4.2.1 炉体控制炉体PLC控制系统主要完成以下功能：高压系统运行控制及高压保护;变压器运行状态监测及保护;变压器自动/手动调压;液压泵站系统监测和运行控制;水冷系统监测及保护;钢水温度检测及显示;炉底温度检测及显示；炉体动作控制及联锁保护;系统故障报警;出钢车控制。3.4.2.2 仪

41、器仪表仪器仪表主要包括各台柜电量计量仪表、钢水测温仪表和现场仪表，现场仪表包括压力表、压力变送器、流量计、测温热电阻等。3.4.3.1 PLC调节器PLC电极调节器将主操作台的电极升降控制信号、功率给定增减信号、灵敏度增减信号、低压侧弧流、弧压信号、变压器档位信号、三相电极上、下限信号等送入调节器PLC输入模块，经PLC软件程序处理后，模拟量控制输出通过模拟量输出模板直接输送给液压系统的比例阀放大板，开关量输出经中间继电器，由中间继电器控制最终电气执行元件电磁阀等。PLC电极升降调节系统，其设计思想是使输入功率为最佳值。控制熔池钢液温度，并保证达到工艺要求的升温速率。该系统共有两种控制模式，即

42、自动模式和手动模式.自动控制模式:自动模式时在电极自动升降系统中，首先通过信号变换电路及输入模块采集系统将采集到的各相弧流、弧压；电炉变压器电压等级及其它相关的给定信号送入PLC。根据Uarc /Iarc=Rarc数学模型，实行电弧等效阻抗控制，即电极位置为最佳值的控制思想，经PLC控制器的PID运算处理，其输出信号通过PLC的AO模块驱动比例阀放大器，最后控制电极升降比例阀，对电极位置进行自动调节，在控制过程中，给定功率指令时刻保持运行功率为给定值，从而达到控制输入到炉内的功率为最佳值，满足冶炼工艺要求。同样，PLC通过网络获取计算机给定的各种设定，控制指令及参数，按照最佳功率曲线进行控制，

43、完成冶炼过程自动化。同时，各种运行参数、数据、曲线可在监控计算机系统中进行显示。本调节系统还具有不导电炉料处理功能。手动控制模式：即手动操作操作杆开关进行电极升降控制，在调试设备及生产紧急情况时进行手动升降电极。手动控制有两种，一种通过比例阀，另外一种不通过比例阀而通过球阀实现事故手动。调节器主要技术指标l 电极最大升降速度：（根据液压系统确定）上升速度：9米/分钟下降速度：6米/分钟l 电极升降响应时间：上升起动时间：0.1秒上升制动时间：0.1秒下降起动时间：0.1秒下降制动时间：0.1秒l 电弧电流整定范围在额定电流的30%120%连续可调。l 参数整定范围：调节器非灵敏区设定值在030

44、%Ie连续可调。l 三相不平衡度：三相不平衡度：4% 4 基础级自动化基础级自动化主要由4套西门子公司S7-400系列可编程控制器（PLC）及3套上位监控计算机组成，配有一台编程器（笔记本电脑），该笔记本电脑中预装有应用软件Win2000及编程软件STEP7，主要完成对PLC的软件编程及程序调试和程序监控，上位监控计算机内装有应用软件Win2000及组态软件WinCC，主要完成50t新概念电弧炉整个生产流程及重要设备的运行状态及参数监控； 7个站点通过网络通讯网卡及其它通讯附件组成一个工业网络，构成基础级自动化，其中工控计算机中预留有与三级计算机接口网卡，基础级控制系统通过网络可实现PLC与P

45、LC之间、PLC与上位监控计算机之间自由地进行数据传递和交换，满足了数据传输的实时性、准确性和可靠性，确保系统正常运行。 4.1 PLC基本组成S7400系列可编程控制器2套机架2套电源模板2套主处理器 2套存储器卡 FLASH EPROM2套开关量输入模板 16点输入，24VDC2套开关量输出模板 16点输出，2套模拟量输入模板 8路13Bit，隔离2套模拟量输出模板 8路13Bit，隔离2套4.2 编程器基本组成编程器为笔记本电脑，硬件配置为P4 处理器，256MB内存， 24速光驱，80G硬盘，14寸液晶显示，内装Win2000应用软件、STEP7编程软件，配有PC适配器及MPI编程电缆

46、。 4.3上位监控计算机上位监控计算机由研华工控机及计算机台组成。硬件：主处理器 P4 2.0GHZ 内存 256MB 硬盘 80G 软驱 3.5/1.44MB 光驱 40X 显示器 LCD17液晶显示器 4.4 主要冶炼画面清单设备总画面机械设备位置画面液压回路画面气动回路画面冷却水回路画面C-O枪状态画面竖井机械设备画面竖井手指动作画面进料小车位置画面各种限位开关画面报警画面供电制度画面炉内吹氧量、喷碳量画面五、 供货范围明细序号设备名称数量单重(t)总重(t)备注一机械设备1炉体37.5上炉壳17.5下炉壳119管式水冷炉壁（分10块）17.2偏心底顶盖11.3偏心底执行机构11炉门机构11.5水冷式2水冷炉盖110.5管式水冷炉盖110耐火材料小炉盖12.5卖方设计买方自备金属软管及弯头10.5不锈钢软管3倾炉机构155倾动平台145含EBT检修平台倾动滚轮和支座16倾动油缸23双液压缸驱动EBT检修平台114炉盖旋转及升降机构143旋转机构及升降架138炉盖提升装置15板