6300KVA生产中低碳锰铁和铬铁技术方案

6300KVA精炼炉生产

中低碳铬铁及中低碳锰铁技术方案兰州西铁机械制造有限责任公司2011年6月aA、Z总述中低碳锰铁和中低碳铭铁的生产，在国内外均采用吹氧法和电硅热法。木方案强烈建议采用6300KVA精炼炉用电硅热法生产，主要是该精炼炉不仅技术成熟，更可以生产微碳铭铁，为业主提供高端产品，增加更大效益。由于中低碳锰铁和中低碳铭铁的生产使用同样的设备，在木方案中，只对两种产品的工艺分述，设备部分总述。一、电硅热法冶炼中低碳铭铁电硅热法就是在电炉内造碱性炉渣的条件下，用硅铭合金的硅还原铭矿中铭和铁的氧化物而制得。1、冶炼设备及原材料用电硅热法冶炼中低碳铭铁是在固定式三相电弧炉内进行的，可以使用自焙电极，炉衬是用镁砖砌筑的（干砌）。炉衬寿命短是中低碳铭铁生产中的重要问题。由于冶炼温度较高（达1650°C），炉衬寿命一般较短（约45—60天）。冶炼中低碳铭铁的原料有铭矿、硅铭合金和石灰。铭矿应是干燥纯净的块矿和精矿粉，其Cr2O3含量越高越好，杂质（A12O3，MgO、SiO2）含量越低越好。铭矿中磷含量不应大于0.03%。粒度小于60mm。硅铭合金应是破碎的，粒度小于30mm，不带渣子。石灰应是新烧好的，其CaO含量不少于85%。石灰中CaO越低，则杂质SiO2、A12O3就越高，结果用来调整碱度的CaO也越多，而真正的有关CaO就越低。如果石灰中的CaO低，则有效的CaO就更低。2炉内反应用电硅热法冶炼中低碳铭铁的主要反应如下：2Cr2O3+3Si=4Cr+3SiO22FeO+Si=2Fe+SiO2这两个反应的基础是硅能与氧化合生成比铭和铁的氧化物更为稳定的化合物SiO2。用硅还原铭和铁的氧化物的过程和用碳还原的过程有区别。用碳还原时生成的一氧化碳可以从反应中逸出，因而用碳还原氧化物的反应沉淀是很完全的，并能保证被还原的元素有较高的回收率。用硅还原铭和铁的氧化物时，反应生成的SiO2,聚集于炉渣中，使进一步还原发生困难。因此，如不采取措施，还原时只能将矿石中40%—50%的Cr2O3还原出来，而后还原反应就要停止进行。再增加还原剂的数量，则合金中的硅要高出规定标准造成废品，而且炉渣中的Cr2O3还是很高。为提高铭的回收率，需向炉渣中加熔剂石灰。石灰中的CaO能与化合并生成稳定的硅酸盐:CaO・SiO2、2CaO・SiO2（以2CaO・SiO2为最稳定），这样才能把渣中Cr2O3进一步还原出来。炉渣碱度CaO/SiO2一般等于1.6—1.8。冶炼中低碳铭铁的炉渣中也含也MgO,是由铭矿和炉衬带进的，氧化镁和氧化钙的作用相同，所以炉渣碱度也可用（CaO+MgO）/SiO2来表示。冶炼中低碳铭铁（CaO+MgO）/SiO2一般等于1.8—2.0。这样就使铭矿中的Cr2O3最大限度地从矿石中还原出来。如碱度再提高就不合理了，不但不能大幅度的降低炉渣中的Cr2O3,而由于渣量增加，炉渣中铭的总量及熔化炉渣消耗的电能也增加。炉渣与金属之比（渣铁比）为3.0—3.5。3操作工艺中低碳铭铁生产特点是间歇式作业，各个不同冶炼期有着各种不同的电气制度。在熔化期内，还原反应在高温区已开始进行，但周围炉温较低，大部分固体料仍在熔化，故可用较高的电压，这时炉子的功率较大。炉料化完后的还原期就不要大功率了，如继续长弧高压操作，热损失增加，并恶化操作条件，有损炉料，故应采用较低的二次电压。一般熔化期用178V，精炼期电压为156V。电硅热法冶炼中低碳铬铁所用的还原剂为硅铬合金，硅铬合金中的铭在冶炼过程中进入中低碳铭铁。为了防止弧光侵蚀炉底和适于送电，采用留铁操作，炉底留铁量以150—200mm厚为适宜。留铁生产有如下优点：使炉渣和炉底隔开，避免炉渣对炉度侵蚀；保持炉衬有恒温，不致使炉衬由于经常下冷料形成急冷引起破坏；防止高温弧光刺破炉底。但留铁应适当，太多或太少都不利。留铁最太多，引起翻渣和塌料，影响产品质量；留铁量太少，会使炉底遭受高温，机械冲刷及化学侵蚀，从而缩短炉衬的使用时间。中低碳铭铁冶炼的主要环节是补炉、堵出铁口、加料和熔化、精炼等。出铁后应立即用镁砂堵出铁口，并检查炉衬的侵蚀情况。炉衬是在1650—1700°C的高温下工作的，同时受渣铁的强烈化学侵蚀及搅动时的机械冲刷，此外炉况不正常及出铁口使用不合理等，都会引起炉龄缩短。生产实践证明，采用下列方法可以延长炉龄寿命：提高筑炉质量、制定合理的操作工艺、使用合理的二次电压、稳定的掌握温度和碱度、保持均恒的留铁量、合理的使用和维持出铁口。当发现炉墙（主要是渣线）侵蚀严重时，应及时从料批中抽出部分石灰，或用镁砖头进行补炉。补好炉衬方可引弧送电。冶炼中碳铭铁可采用快负荷操作，送电后15分钟方可满负荷操作。为促进化料，冶炼中低碳铭铁熔化期负荷要给足，以便提高炉缸温度，精炼期负荷可稍小一点。加料有两种方法：一是混合加料，即将铭矿、石灰和硅铭合金一次混合加入炉内；再一种加料法是分批加料法，即将一炉炉料混合后，分几次加入炉内。前者是目前广泛应用的方法。其特点是送电后，将混合料一次缓慢的加到炉内，分布要微呈盆形，电极后而适当多些，大而适当少些。如果夏季雨水较多，原料潮湿，可将料先下到炉子周围进行烘烤，待干燥后，用耙子徐徐推入炉内。为加速熔化和充分利用热量，根据化料情况，可用耗子将四周的料逐渐推入炉内。为加速熔化和充分利用热量，根据化料情况，可用耙子将四周的料逐渐推入炉内高温区。从送电到炉料化完以后，这段时间叫熔化期。精炼期是指炉内料化完后到出铁前，此阶段是还原反应，此期内应进行充分搅拌，以促进还原反应的进行。精炼期必须保持一定的精炼时间，太长会使金属增碳，并浪费电能；太短则还原反应进行的不彻底，金属回收率低。出铁前应在三根电极的中间取样，判断含硅量，硅量低应补加硅铭进行调硅；硅高应酌情加铭矿脱硅处理。待成分合格即可出铁。判断含硅量的方法如下：（1）试样断面呈灰白色，稍有立岔（柱状结品），铁样较坚韧，证明金属含硅小于3%，可以出铁。（2）试样断面呈灰黑色，立岔很多，坚韧不易打碎，说明含硅太低，应补加还原剂进行调硅。但加硅铭后，应进行搅拌，并有一定精炼期之后方可出铁。（3）试样断面呈白色，质地较脆，易于打碎，说明含硅太高，不能出铁，应进行精炼，必要时可加入一定量的铭矿进行脱硅。待成分合格方可出铁。出铁前应准备好钢包、渣罐、小车、锭模等，卷扬应正常运转。成分合格，立即打开出铁口停电出铁。出铁口有时难开，使用烧穿器或氧气烧开出铁口。正确使用和维持出铁口是延长炉龄寿命的关键问题之一。出铁口开的高度和堵的深度都应适当。如开的太高，铁水出不来，大量的铁水存在炉内，造成翻渣，严重的会造成漏炉事故；出铁口开的太低，会把炉内的铁水都放出来，钢包装不下，造成炉前事故，又使炉底下降，炉龄寿命显著缩短。最好是根据炉底的深度开，先出渣，后出铁水，按料批的大小炉炉都均匀的出铁。出铁口堵的深度也应适当，太深造成开眼困难，太浅出铁口外移，侵蚀出铁口两侧，使炉衬寿命变短，还易跑眼。出铁后将渣铁在特制的渣铁分离器（即分渣模）里分离。渣铁分离后，合金浇铸在锭模里。或用铸铁机浇铸。吊往精整台冷却后除掉表而灰尘和夹渣，破碎后每块质量小于15kg，按品种牌号入指定的库号，并将化学成分和物理形态不合格的产品回炉重新熔炼。在熔炼低碳铭铁（C<0.29时，对增碳问题应适当注意。原材料要清洁干净不准带碳，特别是硅铭合金的含碳量要低，硅铭合金严禁带渣，因渣中含碳量较高。4配料计算1）原料成分铭矿：Cr2O345%，FeO23%，SiO25%，A12O313%，CaO2%，MgO8%，C0.03%，P0.03%。硅铭合金：Cr28%，Si48%，Fe23%，C0.5%，P0.02%。石灰：FeO0.5%，SiO21%，A12O35%，CaO80%，MgO1%，C0.03%，P0.03%。计算条件计算条件为：以100kg铭矿为基础进行计算。铭矿中Cr2O3有75%被还原，有25%进入炉渣(其中有15%呈Cr2O3存在，有10%呈金属粒)。硅铭合金中硅的利用率为80%(其中进入合金3%)，7%以Si和SiO的形式挥发，13%进入炉渣。铁和铭各入合金95%，入渣5%。原料中磷有50%合金，25%入渣，25%挥发。碱度CaO/SiO2=1.6-1.8。配料计算A还原100kg铭矿所需要的硅量还原Cr2O3(2Cr2O3+3Si=4Cr+3SiO2):45x0.85x(84^304)=10.59(kg)还原FeO(2FeO+Si=2Fe+SiO2):

23x0.95x(28^114)=4.25(kg)合计：10.59+4.25=14.84(kg)折合成硅铭合金为：14.84H0.48x0.80x0.9)=40(kg)B由40kg硅铭合金带入金属中各元素的质量Cr：40x0.28x0.95=10.60(kg)Fe：40x0.23x0.95=8.40(kg)C由100kg铭矿中带入金属各元素的质量Cr：45x0.75x104/152=23.10(kg)Fe：23x0.90x56/72=16.10(kg)D生成金属的质量及成分元素质量/kg合金成分/%Cr10.60+23.10=33.7057.40Fe8.40+16.10=24.5041.60Si40x0.48x0.03=0.581.0合计58.70100Si40x0.48x0.03=0.581.0E应加入石灰量从铭矿中带入的SiO2量：100x0.05=5(kg)硅铭氧化生成的量：40x0.48x0.90x(60占8)=37(kg)合计：5+37=42(kg)渣中应有的CaO(石灰)量42x1.6=67(kg)(碱度为1.6):应加入的石灰量：67^0.80=84(kg)F炉料组成铭矿：100kg；石灰：84kg；硅铭：40kg。单位消耗项目消耗数量铬矿/(kg/t)1500-1600硅铭合金/(kg/t)620-640石灰/(kg/t)1350-1500镁砖/(kg/t)38-40电极糊/(kg/t)40-42电耗/(kW-h/t)200-2200二、中低碳锰铁生产电硅热法生产中低碳镒铁是在精炼电炉中用镒矿对镒硅合金精炼脱硅(即用镒硅合金还原镒矿)而得到中低碳镒铁，这是日前冶炼中低碳镒铁的主要方法。所炼中低碳镒铁的含碳量取决于镒硅合金的含碳量，电极和原料进入合金的碳极少。由于炉料的状态不同，分为热装、冷装两种形式。热装方式为：上一车间生产的硅镒铁水，不用浇铸，使用牵引车直接进入木项目精炼车间，然后用天车将铁水浇入精炼电炉即开始生产中低碳镒铁。冷装方式为：将已浇铸好的成品块状硅镒产品破碎后，加入木项目精炼电炉后先融化后冶炼。若业主已经建设了镒硅电炉，建议按热装方式生产，中低碳锰铁产品冶炼电耗低于580KWH/T；若无锰硅电炉，只能采用冷装方式，中碳锰铁产品电耗在1800KWH/T左右。两种生产方式均采用电硅热法精炼电炉。精炼电炉为间歇式生产，冶炼过程分补炉、引弧、加料、熔化、精炼和出铁几个时期。根据国内冶炼中低碳锰铁先进经验，木项目采用两台6300KVA精炼炉，单台电炉日产55〜60吨，两台电炉日产110〜120吨；两台电炉年产量大于36000吨，与年产36000吨锰硅项目匹配。1工艺说明（一）原料电硅热法生产中低碳锰铁的原料有锰矿、锰硅合金和石灰。锰矿：要求使用含Mn>40%，Mn/Fe>7,P<0.1,SiO2<15%的富锰氧化矿。如果使用含锰低、含SiO2高的贫矿，不但锰的回收率低、脱硅慢、渣量大，而且很难炼出低碳锰铁冶炼中低碳锰铁不宜采用烧结矿和富锰渣。锰矿的粒度应不大于50mm，水分应小于6%。锰矿水分对各项技术经济指标有一定的影响，例如用含水10.%〜20%的锰矿与含水小于3%的同种锰矿相比，前者比后者锰的回收率低4〜6%，产量低10%〜20%，单位电耗高15%〜20%。锰硅合金：中低碳锰铁的含碳量基木上取决于锰硅合金的含碳量，根据冶炼不同牌号的中低碳锰铁来确定所用锰硅合金的含碳量和与其相应的含硅量，生产上可通过不同含碳量的硅锰合金搭配，使其含碳量满足要求。要求锰硅合金含锰越高越好。在所炼产品含锰一定的条件下，所用锰硅合金含锰越高，锰矿的允许含铁量也越高，使用含铁高的锰矿，对加速脱硅、减少渣量和降低电耗是有益的。实践证明锰硅合金含锰每提高1%，所用锰矿含铁量允许提高0.7%~1%。我国用于生产中低碳锰铁的锰硅合金含锰通常为67〜69%。采用冷装时，锰硅合金的粒度小于30mm，并去掉高碳层。采用液态锰硅合金兑入法，热兑时将渣扒干净。石灰：生产中低碳锰铁所用的石灰，要求含CaO>85%,P<0.02%,SiO2<3%，粒度8〜40mm。不得带有碳质夹杂物，不应使用粉状、未烧透的石灰。（二）冶炼原理炉料中的锰矿石在受热过程中，锰的高价氧化物随着温度的升高逐步分解，变成低价氧化物。锰矿受热分解生成Mn3O4，以后，在继续升温的同时，部分高价氧化物直接与硅反应生成低价氧化物或锰金属，其反应如下：2Mn3O4+Si=6MnO+SiO2Mn3O4+2Si=3Mn+2SiO2未被还原的Mn3O4受热分解成MnO，熔化进入炉渣中，继续被合金溶液中的硅还原，其反应式为:2MnO+Si=2Mn+SiO2CaO由于反应生成物MnO与SiO2结合成硅酸盐(MnO-SiO2),造成反应物MnO的活度降低，正向反应变得困难。为了提高MnO的还原效果，提高锰的回收率，需要在炉料中配入一定量的石灰，将MnO从硅酸锰盐中置换出来。其反应式为：MnO•SiO2+CaO=MnO+CaOSiO2富锰渣或锰矿是锰的氧化物的来源。使用富锰渣时能得到较低磷含量的中低碳锰铁，但是富锰渣中的SiO2较高,MnO以2MnO•SiO2状态存在，MnO的还原较困难，而锰矿中的锰多以MnO2的形式存在，MnO2在炉内受热分解成Mn3O4根据熔炼进行的反应来看，加入石灰对提高炉渣碱度是有利的。但是碱度不宜过高，因为碱度过高，会增加渣量使炉渣变稠，反应不活跃，同时还会使炉温升高，电耗增加，锰的挥发损失也增加。因此实际生产中通常把炉渣碱度(CaO+MgO)/SiO2控制在1.3〜1.7的范围内。冶炼工艺生产中低碳锰铁的传统方法，采用的精炼炉多为倾动式的石墨电极精炼炉。中低碳锰铁的冶炼过程分补炉、引弧、加料、熔化、精炼和出铁几个时期。补炉：炉衬用镁质材料筑成(镁砖或镁质捣打料)。由于炉衬经常处于高温下工作，即要承受炉渣和金属的侵蚀，又受到电弧高温的作用，因而炉底和炉膛随着冶炼时间的延长而逐渐变薄，尤其是出铁口更易损坏。为了保护炉衬，在上一炉出完铁后，要立即进行堵出铁口和补炉。引弧、加料和熔化：补炉结束后加入石灰，随之加部分锰硅合金引弧，再将其余混合料一次加入炉内。炉料加完后，电力可给至满负荷。为减少热损并缩短熔化期，要及时将炉膛边缘的炉料推向电极附近和炉心，但要防止翻渣和喷溅。待炉料基木熔清后（此时合金含硅已降至3〜6%，炉渣碱度和含锰量也接近终渣），便进入精炼期。精炼：由于在熔化末期炉渣温度已达到1500〜1600°C，脱硅反应已基木结束，故精炼期脱硅速度减慢。为加速脱硅，缩短精炼时间，应对熔池进行多次搅拌，并定时取样判断合金含硅量，确定出铁时间。合金含硅量一般控制在1.5〜2.0%的范围内。合金含硅量可通过肉眼观察合金试样在冷凝过程中的表面和断而特征来判断：当合金含硅量小于0.8%，液体试样黏稠，流动性不好，试样表而皱纹多，断而暗，结品细，易打碎；当合金含硅在1.5〜2.0%时，试样表面黑皮部分剥落，结品细密，断口呈灰白色，有光泽，不易碎；当合金含硅量大于2.0%时，液体试样流动性好，试样表而光滑，没有皱纹，试样表面黑皮几乎全部剥落，断口呈玻璃状，无结品，不易打碎，此时应继续精炼。当精炼一段时间后，合金含硅量还高，可往炉内加入一些锰矿和石灰，继续精炼至含硅量合格后方可出炉。延长精炼时间，能使渣中含锰量降低，但会导致锰的挥发损失和电能消耗的增加。因此不宜过分强调渣中含锰量。出铁：当合金含硅量基木达到要求时，即可停电进行镇静，使渣中金属粒充分沉降，然后出铁。出铁时，合金和炉渣一起流入铁水包，由于出铁时炉渣和合金间产生混冲作用，所以在炉外还可脱去0.2〜1%的硅。与高碳锰铁相同，使用的铁水包必须定期挂渣并轮换使用。由于合金性脆，冷却越快就越脆，且不致密，因而小型电炉常采用盖渣保温浇注。从炉内流出的合金与炉渣同时流至用镁砂盐卤拍实的砂包中，多余的炉渣流入与之串联的渣包内，合金在砂包中渣的覆盖下凝固冷却。熔炼中低碳锰铁时，(CaO+MgO)/SiO2控制在1.3〜1.7范围内。如碱度过高，电弧长，响声大，化料速度慢，炉墙挂渣多，炉口冒棕色浓烟，渣稠，渣铁难分离，炉渣冷却后易粉化；如碱度过低，电极不露弧，响声小，化料速度快，渣稀、流动性好，炉衬侵蚀严重，渣铁易分离，冷却后炉渣基木不粉化。冶炼中低碳锰铁要根据熔化期和精炼期的特点来供给电炉的电力负荷。为了加速炉料熔化，熔化期应给满负荷；为了减少热量和锰的挥发损失，精炼期应降低负荷。电力负荷大小可通过改

变电流或电压值来实现。为了降低电耗，提高生产率和减少锰的挥发损失，建议木项日采用热装法生产中低碳锰铁。锰硅热装法是把从矿热炉出炉的液态锰硅合金直接加入已装有锰矿和石灰的精炼电炉中，然后通电熔化。由于利用液态锰硅合金的热能，预先装好的锰矿和石灰以固体状态悬浮于熔融锰硅合金中，使锰矿与硅锰合金急速反应，这样不仅进行主要的脱硅反应，而且也促进脱磷、脱碳反应的进行，提高了脱碳率和脱磷率。该方法要求锰矿含水量小于5%，否则当液态锰硅合金注入时，由于水分的急剧蒸发，会产生喷溅，以至出现爆炸性沸腾，带来操作上的危险，同时增加了炉衬的侵蚀及三设备技术方案木项目铁合金精炼炉采用炉盖固定式顶部加料，出铁槽出铁，连体式地坑安装结构型式的电弧炉。电炉操作方式为左右操作各一台。1电炉设备主要技术参数如下：1.1炉体炉壳内径（p5600mm炉壳高度3600mm1.2倾动装置出钢/出渣倾角（最大）45°/15°倾动速度1.3电极升降装置石墨电极直径石墨电极分布圆直径电极最大行程电极上升速度电极下降速度电极升降调节方式1.4液压系统系统工作压力系统工作介质1.5电炉变压器变压器额定容量一次电压二次电压率）调压方式变压器二次额定电流变压器二次端子出线方式冷却方式1.6短网三相不平衡系数i^TsQ500mmQ1550mm±100（待定）2000mm1.6m/min1m/min比例阀控制8Mpa水-乙二醇6300KVA35KV350〜200V10-15级（全恒功有载调压10393〜18187A顶出线油水冷却器W4%1・7冷却水系统冷却水进水压力开环0.4Mpa冷却水进水温度W35°C冷却水出水温度W55C冷却水耗量〜200m3/h冷却水质般工业净化水项目一般工业用水PH值6〜8悬浮性固体V10mg/L总硬度<10度氯离子平均<60mg/L可溶性固体<100mg/L电导率<仇500s/cm2电炉主要设备及技术指标2.1、机械设备说明2.1.1炉体炉体由炉壳、前观察口机构、出铁槽等组成。炉壳由25mm厚的16Mn钢板组焊而成。采用耐火材料炉衬。炉壳与倾动平台通过斜销连接固定。炉壳顶部设有沙封槽。前观察口机构由炉门及其启闭机构组成，采用手动方式驱动。出铁槽有法兰与炉体相联，拆装维护方便。2.1.2炉盖炉盖为水冷管式结构，由大炉盖和三电极孔小炉盖构成。大炉盖为整体式结构，采用管壁厚为8mm以上的无缝管制成，小炉盖为不锈钢管制作的全管式结构，采用硬管与大炉盖连接（可拆卸式）；炉盖共分为6路进出水，各路水量分别控制，出水温度监测。炉盖内表面有挂渣钉。大盖上设有受料孔，受料孔上装有翻板阀封闭烟气。炉盖与炉体通过斜销连接固定。2.1.3倾炉装置倾炉装置由倾动轨道、倾炉油缸、倾动平台及其水平支撑机构和炉盖旋开支撑机构组成。倾动轨道为钢板组焊结构，其底而与基础固定，上平面设置啮合孔。倾动平台由钢板组焊而成，用于支撑炉体和电炉上部结构。倾动平台下方的弧形轨道上的齿销与倾动轨道上的啮合孔相配合，实现炉体滚动前倾、后倾动作。倾动油缸为驱动倾动平台提供驱动力。其下端与基础固定，上端与倾动平台联结。水平支撑机构由油缸和支撑柱组成。水平支撑机构用于电炉正常冶炼状态下水平稳定支撑。2.1.4电极升降装置该装置由电极升降油缸、升降立柱、及其导向滚轮组、电极横臂、绝缘构件等组成。升降油缸安装于升降立柱内部，一端与升降立柱相联，通过液压驱动立柱，带动电极臂升降。其产品为山西榆次或西飞厂产品。升降立柱由无缝钢管与立柱轨道焊接而成。升降立柱通过上下两组导向滚轮牢牢垂直定位于旋转架上，使其只能沿垂直方向运动。导向滚轮由滚轮、轴承、轴承座等组成。用于升降立柱的垂直定位。电极横臂由铜钢复合板制造的导电横臂，内通水冷却，电流密度为3.5A/平方毫米。导电横臂的前端装有电极把持机构，把持器油缸置于导电横臂前端的内部。电极抱环由非磁性耐热钢制造(1Cr18Ni9Ti)，且为水冷结构。横臂前端装有自动吹灰装置。电极夹头采用铭青铜材质锻造，2.1.5电极导向架电极导向架作为电极升降装置的支撑结构，由钢板和型钢组焊而成，分上下两层平台，整体安装于倾动平台上。导向架下部设有安装升降油缸的托梁。托梁设计成可拆式结构，便于安装与运输。2.1.6液压系统液压系统设计考虑到系统和设备的安全性和可靠性，其介质采用水乙二醇。系统配置相当数量的蓄能器，以保证事故状态的应急操作。电极升降系统采用电液比例阀，三用一备，比例阀采用进口产品（美国派克牌）。液压装置由泵站、阀站、蓄能器、液压控制柜等组成。液压源采用进口恒压变量泵，两用一备。油箱采用不锈钢油箱（液压件厂家为上海704厂，阀件采用集成块式），具备过滤、加热、冷却等全部功能。液压系统工作压力10Mpa，介质为水一乙二醇。2.1.7冷却水系统冷却水系统供给炉盖圈、炉门、导电横臂、电极夹头、短网系统等，各路用水点均采用无压回水，总进水管设有温度及压力仪表。系统包括水分配器、阀门、管线及相关仪表。2.1.8短网装置该装置由补偿器、铜管及其非磁性支撑架、绝缘件及水冷软电缆组成。该装置构成变压器二次大电流输电通路，通过导电横臂和石墨电极完成电能输送功能。水冷电缆电流密度不超过3.5A/平方毫米，其它铜件电流密度不超过1・7A/mm2。三相阻抗不平衡度：V5%2.1.9炉顶加料系统炉顶设置三个加料仓、两个6立方米、一个3立方米，每个料仓设一个气动插板阀，料仓下设两个气动旋转料管，可将炉料加入到炉内。具有气动阀门，可开、闭完成炉料的加入。2.2、电气设备说明35KV高压供电系统高压供电系统由隔离开关、电压互感器、高压真空断路器、电流互感器、氧化锌避雷器、放电计数器、永磁式操作机构等组成。高压室安装高压开关柜。高压系统向电炉提供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。电炉变压器包括变压器木体、有载调压开关及油水冷却器。调压开关选用上海华明产品。变压器具有一下特点：有一定的过载能力。有足够的机械强度，保护能承受经常的工作短路的冲击。恒电流输出的能力。2.2.3低压控制装置低压供电系统由低压供电、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、液压操作台；低压电气控制主要包括炉体控制、炉前操作台、炉后操作台、液压操作箱等设备。低压供电：低压动力柜由低压断路器、交流接触器、硅整流柜、电压、电流表及其它相关电气元件等组成。液压控制台由低压断路器、交流接触器、电源及其他相关元件组成。低压控制系统：变压器运行及保护的继电器保护柜；变压器手动调压；炉体动作控制及连锁保护；系统故障报警；液压泵站运行控制。炉前操作台包括炉体出铁、出渣倾动、炉盖旋转、水平支撑打开/关闭、水平锁定打开/关闭、三相电极夹紧/放松等，部分功能主操作台也能控制。现场操作箱包括炉后操作箱、液压站操作箱；炉后操作箱能够现场操作，炉体出铁/出渣倾动可实现现场手动启动停液压泵和循环以及加热器。仪器仪表主要包括各台柜电量计量仪表和现场仪表。电极调节器：电极调节器采用PLC调节器系统，PLC调节器安装于电极调节器控制柜内。主要由PLC、中间继电器、过流继电器、电阻、熔断器、低压断路器及其他相关电气元件组成。（PLC为西门子产品）。

调节器将主操作台的电极升降控制信号；灵敏度增减信号；炉前台的炉盖升降信号以及低压侧弧流；弧压信号；变压器档位信号；三才相电极上、下限信号；炉盖上、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块送给液压系统的放大板，开关量输出经中间继电器再由中间继电器控制电气执行元件电磁阀，最终控制横臂升降的目的。PLC电极升降调节系统，按照最佳功率曲线进行控制，完成冶炼过程自动化。电极升降调节系统采用人工优先的控制方式。PLC调节器主要技术指标:电极最大升降速度：电极升降响应时间：PLC调节器主要技术指标:电极最大升降速度：电极升降响应时间：电弧电流整顶范围参数整定范围主操作台上升速度1.6m/min下降速度1m/min启动时间W0.15S制动时间W0.1S在额定电流的30%—130%连续可调非灵敏区5—10%自适应完成高压真空开关分和闸；手动/自动操作电极升级；操作变压器（有载开关）远程换档；故障复位；灵敏度调节；功率给定调节等。计算机操作站电炉计算机操作站主要对电炉系统的运行状态进行监控，通过网络总线采集电极升降自动调节系统，电炉本体等各种模拟量、开关量信号、采集的数据经计算机处理后，在大屏幕显示器上实时显示各种工况画面、参数、曲线，故障报警并可生成和打印生产报表及其它信息。操作站可对电炉进行操作和控制，并通过以太网与服务器进行通讯。操作站模拟的工况主要如下：•电极升降位置•供电系统状态•液压系统状态•冷却水系统报警•报警及事故记录•历史趋势•打印报表3电炉主要设备明细3.1电炉设备明细表序号名称规格型号数量备注1电炉变压器6300kVA/35kV一套有载调压2高压控制系统35kV套

3低压控制系统套4WPL-Y-YCI调节器套5工控机套研华6短网套7大截面水冷电缆套6根8铜钢复合导电横臂套9炉体套10电极升