100吨LF精炼炉设备技术说明

100LF精炼炉设备技术说明78-78-10电炉生产流程及工艺路线依据车间产品大纲，其工艺路线如下：一般钢、低合金钢：LF/铸件合金构造钢、优碳钢：LFVD——模铸/铸件超低碳、超低氮钢类：VOD——〔LF炉〕——/铸件电炉工艺技术参数确定平均出钢量及炉壳直径考虑车间产品单重及与现有电炉的合浇工艺，可以设计电炉的平均出钢量为100吨，最大出钢量125吨。这种状况可以选择公称容量100吨电炉、炉壳直径为6100 mm、EBT出钢的电炉。当炉体就要出125吨钢水时，可适当垫高〔～100 mm〕炉门坎并出净炉内钢水即可实现。电炉冶炼周期与年产钢水量电炉车间的年产钢水量与冶炼周期的关系如下：A2460BGN

tN—电炉车间的炉座数，一座。G—100吨。B—电炉的年作业天数，对于铸钢行业一般为 256～292天，车间作业制度及电炉年作业天数见表2.1。工程车间年工作年日历 定修 年修 不行估量停产方案 工程车间年工作年日历 定修 年修 不行估量停产方案 Ⅰ365522631256Ⅱ365522118274Ⅲ365352117292冶炼周期或出钢周期，以铸锻为主的电炉流程节奏快不起来，电炉冶炼周期也短不了，对于本例设电炉炼钢冶炼周期为120min。年产钢水量的估算见表2.2。流程/天流程/天/min平均出钢量/吨/万吨模铸或铸件27412010032.88注：年作业天数按274天〔年作业率为0.75〕。电炉变压器容量及技术参数冶炼周期组成当考虑电炉炼钢冶炼周期 120min 时，按废钢三次装料设计，补炉、装料〔接电极〕、出钢等非通电时间 25min，使得变压器时间利用率Tu为0.79，通电时间为95min。非通电时间过长，将延长冶炼周期、生产率降低，增加炉子热损失、降低炉子热效率，也提高吨钢电耗。吨钢电耗承受氧化法，100%废钢，配碳量1.5%与3.5%〔35kg/t 钢〕炉渣，在电炉中熔化并加热精炼至出钢温度〔 1650℃〕，所需要实际能耗平均为650 kWh/t，考虑到炉门碳-氧枪＋炉壁氧枪，吹氧 35～40Nm3 /t，与石墨电极氧化等供给的能量，合计 160～180kWh/t。实际吨钢电耗可以到达470～490kWh/t。变压器额定容量针对生产的实际状况，冶炼周期与变压器容量等关系见表 表2.3冶炼周期与变压器容量等关系方案方案平均出钢量/t/通电时间/min电耗/kWh/t变压器视在功率/kVA变压器容量/MVA1100120/9547049474502100110/8547055294553100110/85450*5294153说明：*承受进口炉壁多功能氧枪的状况。非通电时间限制在25min 以内，否则将延长冶炼周期、生产率降低，增加炉子热损失、降低炉子热效率，也提高吨钢电耗。对于主要以生产铸锻件的电炉，变压器容量不易过大，否则，因容量及补偿投资增加，变压器利用率低，损耗大等。建议承受容量50MVA变压器，可以实现100120min周110吨钢水时，冶炼周期把握在130min120吨钢水时，冶炼周期把握在140min以内。按平均出钢量100100吨电炉的功率水平为500kVA/t，电炉到达高功率水平，电炉的配置应按超高功率电炉来配置，如水冷炉壁、炉盖等。另外，变压器额定容量超过为 30MVA 以上，大容量交变电流对电网将造成强大的冲击，为了削减电压闪耀或削减无功动态补偿装置〔SVC〕的补偿容量，以及降低电耗及电极消耗等，建议该电炉承受高阻抗技术。电抗器主要技术参数以50MVA 变压器及100 吨电炉短网阻抗为根底进展高阻抗计算，其容量与抽头的关系见表2.4。电抗器型号XKSSP-7000/357.0MVar电抗器抽头电抗器型号XKSSP-7000/357.0MVar电抗器抽头7.0/5.0/3.0/0MVar该电抗器为一外附电抗器，串联在变压器一次侧，为无载调整，具有连续过载10%的力气，应装有隔离开关与接地开关。变压器主要参数确实定依据高阻抗计算，100吨电炉变压器主要技术性能参数如表 2.5。该变压器为有载调整，共17级电压。2.5变压器主要技术性能参数参数名称要求参数名称要求参数名称要求变压器型号HSSPZ-50000/35阻抗压降~7.5%额定容量50MVA〔长期+10%〕750～600V600～350V17级48.11kA冷却方式OFWF二次额定电压调压方式有载调压二次额定电流二次绕组接线方式三角形内封最大工作电流52.92kA进出线方式顶进侧出由表2.5，并参考国产的电极样本及标准可以确定石墨电极等二次导体导电截面，见表 2.6。其他二次导体的截面按最大工作电流进展设计、制造。电炉容量最大工作电流/种类电炉容量最大工作电流/种类/mm2100吨52.92kA500mm/UHP4×28002.2.5 电炉主要技术参数及经济指标电炉主要参数及技术经济指标见表2.7。2.7电炉主要参数及技术经济指标公称容量变压器容量平均最大 冶炼周 冶炼电耗电极消吹氧量/t/MVA出钢量/t 期/min /kWh/t耗/kg/t/Nm3/t10050100/125 120 4904.535～40注：分子是非不锈钢状况，实现上述指标要点是：2〕承受炉门水冷碳氧枪＋炉壁氧枪，以及吹氧量35～40Nm3/t；3〕实现二次装料及零压料操作，热停工时间把握＜25min；4〕承受优质超高功率电极。电炉设备技术规格依据电炉工程根本要求，电炉设备使用环境见表3.1。设备构造特点见表3.2。依据公司产品工艺状况，该电炉主要工艺技术参数设计3.3。序号使用环境序号使用环境序号使用环境序号使用环境112海拔不超过1000m使用地区最湿月每日最大相对湿度的月平均值不大于90%，同时该月每日最低温度的月平均温度不高于25℃4环境温度5～40℃范围内5严峻损坏金属和绝缘的腐蚀性气体3没有明显的振动和颠簸6用户如有特别要求协商解决序 号

表3.2超高功率高阻抗电炉设备构造特点构造特点超高功率、高阻抗构造形式为炉盖旋开、炉顶加料的全液压式电炉出钢方式承式构造高阻抗技术

EBT1〕电炉根底施工简洁、费用小；2〕3〕电炉构造相对位置准确，运行牢靠；4〕便于炉盖维护与更换。配备大面积管式水冷炉壁及管式水冷炉盖；铜 -钢复合水冷导电横臂及大截面水冷电缆；电极喷淋技术等耗，提高生产率承受高阻抗供电方式，可降低电耗，提高电效率，降低电极消耗，提高电弧稳定性，削减对电网的干扰，可免去 SVC补偿或削减SVC补偿容量等；电极调整承受“阻抗把握”理念和“输出最正确有功功率”策

略，全数字把握方式；平稳性把握三相电极，实现在按功率圆图选定的设定点上最正确电极升降自动调整。3.3电炉主要工艺技术参数序号技术参数名称单位规格/说明备注1电炉形式整体平台轴承式EBT出钢2电炉座数座1右操作3炉体系统：平均出钢量吨100最大出钢量吨125EBT留钢量吨15～20mmφ6100mmφ6100MVA50％kV10〔长期〕35V750～600～35017级、有载调压kA48.11强油循环水冷却MVar7.010%MVar7.0/5.0/3.0/0%<5mmφ500UHP电极mmφ1200炉壁氧枪3支m/min上升/12/9mm～4800°EBT20/15°/s出钢/快速回倾：1/3.5mm400s4°70s出/10/10MPa12～14水-乙二醇油缸-电液比例阀MPa0.4～0.5m3/min5间歇式工作有压回水MPa0.5～0.6MPa0.2～0.25无压回水MPa0.3～0.4m3/h～900℃5～35℃＜55m³/h～300保证一小时电炉变压器与电抗器：二次电压调压方式冷却方式短网系统：三相阻抗不平衡系数 电极系统：石墨电极直径电极升降速度电极升降行程倾动角度最大倾炉速度炉盖提上升度炉盖提升时间炉盖旋转角度炉盖旋转时间工作压力工作介质电极升降把握阀工作压力耗量 水冷系统：进水压力进水温度回水温度事故用水L60悬浮性固体mg/L＜10碱度mg/L＜60氯离子mg/L60200硫酸离子mg/L＜100全铁mg/L＜2SiO2mg/L＜6溶解性固体mg/L＜30012电导率出钢车：S/cm500带称量装置最大承载重量t200行走速度m/min2～20 变频调速器13炉门碳-氧枪：氧气压力MPa1.0～1.414炉壁碳-氧枪：m3/hkg/min202320～60MPaNm3/hkg/min1.0～1.42023×3支20～6015炉体吊装重量：～210pHpH值总硬度CaOmg/7～8.5驱动方式—减速上炉体下炉体tt～～含耐材重量电炉的机械构造形式承受炉盖提升旋转、整体大平台轴承式，出钢方式为EBT出钢，电炉为右操作形式，布置形式为高架式布置。电炉炉体炉体是由上炉壳、下炉壳、炉门机构、底出钢机构〔 EBT炉〕、水冷炉壁、进回水截止阀与金属软管等组成。承受活炉壳构造，即炉壳与倾动摇架分别，上下炉壳可分别，上下炉壳用销轴联接，以便于拆开吊装或更换。上炉壳是由水冷管式框架和水冷炉壁〔材质 组成，每块水冷炉壁块进回水设不锈钢球阀，总回水管路设温度检测仪表。下炉壳用钢板焊接而成，其底部为球形构造。炉门启闭承受液压缸传动，并设隔热防护。出钢口开闭为旋转形式，由液压缸进展驱动。出钢机构的托盘可上下调整，出钢口开闭机构承受液压驱动，旋转臂下部安装有隔热板，以防止旋转臂及盖板受热变形。出钢口盖板的旋开由双按钮把握，以防止误操作跑钢。偏心区上部水冷盖板为管式水冷块焊接构造，盖板与下炉体由销轴相联。盖板上留有添料口。添料口盖板为翻板构造。偏心底出钢箱EBT出钢口维护平台，承受独立设置。水冷炉壁各水冷块进回水承受金属软管及球阀连接。电炉炉盖炉盖承受大炉盖与中心小炉盖组合形式。大炉盖由无缝管焊接的框架和管式水冷炉盖块组成，其中管式水冷炉盖块〔材质 体式。大炉盖设有第四孔排烟，第五孔加料。小炉盖用耐火材料打结成，安装在大炉盖中心的水冷炉盖圈上。在炉盖框架上有一与框架焊成一体的悬臂横梁，横梁里端与框架中心相联，外端与炉盖提升支架相联，提升支架与安装在门形旋转架上的炉盖顶起油缸相协作，当油缸顶起时支架带动横梁将炉盖吊起。在炉盖周边均匀分布有三个锥形定位座与炉体上的定位销相协作 即保证炉盖与炉体相对位置正确 ,又保证在炉体倾动时炉盖不产生滑动。炉盖上设检修平台及栏杆。炉盖提升及旋转机构炉盖提升旋转机构主要由三排滚柱式回转支承〔〕架、炉盖顶起缸、旋转油缸及旋转锁定装置等组成。旋转架是由钢板焊接成的构造件，其下部与回转支承〔轴承〕相联接，双层构造，中间开有三个立柱孔，立柱孔四周安装有立柱导向轮。下部焊有立柱托架，托架上设有立柱锁定机构。在旋转架侧面安有炉盖顶起活塞缸，顶起缸顶部为一锥形圆台，顶起时与炉盖侧面支架上的凹形锥台相协作，支架下部的弧形板与顶起缸相抵，形成三角支承将炉盖顶起。旋转油缸安装在倾动平台的下部，旋转油缸通过连杆推动立柱支架，从而使旋转架带动炉盖一起旋开。为了防止炉体倾动时旋转架转动，在倾动平台上装有旋转锁定机构〔安全联锁装置〕，由液压缸驱动，带动支杆，将旋转架锁定。整个炉盖提升及旋转机构装置接地。倾炉机构倾炉机构由倾动摇架、倾动轨道、倾动液压缸、水平前支承机构与水平前支承机构等组成。倾动摇架与摇架水平轨道承受钢板焊接而成，摇架平台位于出钢口、出渣口下部的侧面与底面承受隔宠保护，防止摇架热裂变形。倾动摇架上部为箱式平台构造，平台留有炉体安装孔，平台上镶嵌耐火砖〔由买方完成〕。下部有两个弧形轨道，弧形轨道侧边安装有弧形牙条，倾动轨道为条形平面轨道，轨道侧边安有齿条，与弧形牙条协作,以利于弧形架滚动倾炉时，定位准确、牢靠。倾动摇架上平面焊有2个炉体定位销，炉后2个挡块，用以炉体定位。两个活塞式倾炉液压缸下支座固定在水泥根底上，其中液压缸活塞杆处设有隔热挡渣帘。上支座固定在倾动摇架平台的下部。倾动油路上安装有液压锁〔倾动联锁保护功能〕，以保证炉子在任何倾动位置失压时，停顿不动。水平支撑机构安装在条形水平轨道与倾动油缸之间，以保证炉子成水平状态。水平支撑机构的动作由液压缸驱动完成。在倾动摇架平台的下面出钢侧安装有平台后支承机构。此机构安装在水泥根底上。吊换炉壳前，必需先将弧形架平台支承，才能吊换炉壳，以防摇架倾翻。为了防上倾动平台变形,在倾动平台下部靠变压器侧设有关心支承,水平位置熔炼时，对平台起关心支承作用，炉体倾动时支承脱开。电极升降机构电极升降机构包括电极升降液压缸、电极升降立柱、立柱升降导向轮装置、导轮润滑系统、导电横臂、电极夹头、夹紧弹簧及电极放松液压缸、电极喷淋环、夹头喷吹等局部。电极升降立柱为矩形构造、焊接构造件，立柱轨道为中碳钢，呈八字形，外表淬火。这种形式的轨道可双向定位，削减导轮数量，可使三相立柱靠得更近，构造紧凑又对三相平衡有利。为消退立柱的焊接应力，焊后进展振动时效处理，以消退立柱的焊接应力。立柱上托架承受通水冷却，避开发热。上托架与横臂之间为高强度耐高温云母板，使立柱与横臂有良好的绝缘。电极升降柱塞式液压缸安装在立柱内，由电液比例阀实现对电极升降的自动调整，也可用手动把握。立柱升降导向轮装置安装在旋转架上，以保证电极升降装置运行良好，导向轮承受电动集中润滑。并设置三相电极立柱锁定装置。因承受超高功率供电及强化用氧，立柱上部发热较严峻，为避开立柱受热变形及保证横臂与立柱绝缘牢靠。-钢复合板焊接成水冷箱形构造。依据短网系统电参数的要求，三相横臂承受三角形布置，横臂内通水冷却。电极夹头主体承受铬青铜铸锻件，内通水冷却。电极抱紧带承受非导磁奥氏体不锈钢焊成水冷构造，与石墨电极接触的压块与抱紧带绝缘。电极夹紧依靠体积小、弹力大的碟形弹簧，放松电极靠液压缸压缩碟簧实现。碟形弹簧装置与松放液压缸为分体构造，且三相可以互换，以便于液压缸的维护。电极放松缸的更换格外便利。电极夹头设电极喷淋装置和自动清灰装置。电极喷淋系统由不锈钢喷淋环、分水器、阀门及压缩空气清灰系统等组成。自动清灰系统由压缩空气管路及喷咀等组成。在旋转架上设置的立柱锁定装置，可使电极升降三相立柱在高位、中位进展手动锁定、自动脱开。液压系统电炉的液压系统主要为炉门升降，电极升降，炉盖升降、炉盖旋转及锁定，炉体倾动及支撑，电极松开及 EBT出钢机构，以及氧枪的驱动等供给液压源的液压动力装置。它主要由主液压源〔电机、液压泵、油箱及液压附件〕和各个液压把握回路以及蓄能器等组成。 外，炉后出钢操作台设置手动事故回倾阀组。液压系统主要技术参数见表 3.4，液压系统主要把握对象及指标见表3.5，液压系统各部位动作表见3.6。123412345677.17.27.37.47.5技术参数工作介质把握电压油箱容积流量冷却水进口压力冷却水进口温度要求水-乙二醇12～14MPa75kW× 3250mL/r24V8m3备注二工一备5.5kW1.0MPa144L/min0.3～0.4MPa5～35℃4电极升降3个4电极升降3个5炉体倾动2个/下降出钢/出渣快速回倾12/9m/min0～1°/s3.5°/s序号液压缸名称数量动作/速度备注1炉门升降1个上升/下降≤2s2炉盖升降1个上升/下降≤4s3炉盖旋转1个旋开/旋回≤10s表3.6 液压系统各部位动作序号数量油缸形式把握方式备注1炉体倾动2双向活塞缸手动2摇架水平前支撑1双向活塞缸手动3摇架水平后支撑1双向活塞缸手动4炉盖升降1双向活塞缸手动5炉盖旋转1双向活塞缸手动6炉门升降1柱塞缸手动7电极升降3柱塞缸自动或手动8电极松开3单向活塞缸手动9EBT出钢机构1双向活塞缸手动10旋转锁定1双向活塞缸手动合计15主要液压元件，如恒压变量泵、比例阀承受派克产品、液压缸密封件均使用派克产品。主要液压缸〔电极升降、炉盖提升、旋转、倾炉缸〕选用国内牢靠产品。本液压系统是由油箱总成、液压泵装置、蓄能器、把握阀组等部件组成。油箱总成a〕液压系统油箱及管道均承受不锈钢材质。b〕油箱设有液位计和液位传感器，用于对油箱液位进展监控和报警，同时还可参与系统PLC把握。油箱设有双金属温度计与一个温度传感器，用于对油箱温度进展监控和报警，同时还可参与系统PLC把握。油箱配有单独的循环过滤冷却系统，60min 可将油箱的介质依据把握要求过滤〔10μ〕冷却一次，以满足液压系统对介质的要求，确保系统在正常范围内运行，介质温度保证自动调整。油箱还配有空气滤清器、排污口等必备附件。液压泵装置本液压系统承受3台进口恒压变量泵，把握形式为2用1备。这样即使一台工作泵消灭故障，通过电气控 制系统准时将故障泵切除，将备用泵导入，可保证液压系统始终有 2台泵正常工作，确保液压系统能为电炉设备供给牢靠的液压动力源。每台泵装置还设有压力保护功能和压力过滤器，以保证向系统输入高精度工作介质。液压泵装置设有单向阀，高压球芯截止阀等液压附件。d〕液压泵装置上备有压力表、测压点和测压装置，检测人员可随时对系统进展检测。蓄能器站蓄能器承受国产皮囊式储能器组〔承受假设干个〕，皮囊式蓄能器主要功能为满足事故状态下〔或突发性停电状态下〕，高压液可以满足炉体倾动到最大角度时炉体摇架倾回到水平位置，并且能同时满足将三相电极抬起，离开钢液面500mm以上。把握阀组电极升降把握：电极升降承受了四台电液比例阀〔 3台工作，1台在线备用〕，分别对三相电极升降进展自动把握及手动把握，当一相消灭故障，备用相手动投入使用。电极升降把握具有失去动力源状况下的自锁功能。电极升降把握回路还配有压力传感器，当遇到不导电的物体时，能够自动上抬，以防电极折断。炉盖旋转把握：承受电液比例换向阀，使炉盖在旋转过程中实慢速停顿，以减小炉盖旋转启、制动过程中的冲击、震惊，避开由此造成的电极折断，从而也避开了由于电极折断所造成的热停工。炉盖升降把握：承受电液比例阀把握，具有调整速度和自锁功能。电极松开把握：承受二位四通电磁换向阀把握，构造简洁、动作牢靠。炉体倾动把握：承受电液比例阀把握。f〕其它动作把握：均承受滑阀把握，并依据动作要求承受不同的液压原理把握。水冷系统电炉的水冷系统冷却点包括变压器、电抗器、导电铜管、大截面水冷电缆、导电横臂、电极夹头、电极喷淋、炉盖、炉壁、炉壁枪、炉门、炉门框、旋转架提升臂、旋转架平台、电极升降立柱上部、液压站等。整个电炉水冷系统由三个回路组成，即炉体水冷回路、炉盖水冷回路、短网及变压器水冷回路，总水流量约为～900 m3/h；事故用水～300m3/h由买方自备。其中炉体与炉盖水冷回路承受有压回水，供水压力为0.5～0.6MPa，回水压力为0.2～0.25MPa；短网及变压器水冷回路承受无压回水，供水压力为0.3～0.4MPa。为了实现系统压力、流量及温度的监测报警，每个系统的总进水设有压力、温度变送器和手动截止阀；每个系统的总回水设有压力、流量变送器和手动截止阀。在各进水支路上设有手动截止阀；各回水支路上设有温度变送器，进入PLC监控。短网各回水支路增设流量开关。电极喷淋支路，承受手动调整。气动系统气动系统是为电极夹头清灰及电极喷淋系统清灰等供给气源的气动装置。系统主要由气动组件、电磁阀等组成。气动系统压力为～0.5MPa。气动系统是为电极夹头清灰及电极喷淋系统清灰等供给气源的气动装置。系统主要由气动组件、电磁阀等组成。气动系统压力为～0.6MPa。短网系统电炉的短网系统由挠性水冷补偿器、水冷导电铜管、挠性大截面-钢复合导电横臂〔已在电极升降局部表达〕、无磁钢支架及紧固件、绝缘件等组成。由于承受了挠性水冷补偿器＋水冷导电铜管＋大截面水冷电缆的型构造既简化了短网构造，降低了短网阻抗，又削减修理工作量。其中挠性水冷补偿器用裸铜绞压制而成，承受管式水冷构造。短网系统〔包括导电横臂〕均承受三角形布置，以保证三相阻抗不平衡系数把握在5%。EBT 修理平台EBT修理平台安装在电炉出钢侧平台下，专为出钢口修理设置。承受伸缩式机构，由平台、传动机构、限位、移动导向框架、车轮、扶手和宠保护等组成。传动机构包括一个带有传动链的齿轮马达。电炉工作时，移动平台可缩回到轨道的一侧，不影响出钢车的运行。集中润滑系统集中润滑装置是对电极升降立柱的导轮进展电动泵润滑，实行手动把握〔由人工手动启动〔自动停顿〕润滑泵对设备定期润滑〕。集中润滑装置主要由润滑泵、储油箱、安排器、过滤器、管道等部件组成。电极接长装置电极接长装置镶嵌在炉子平台一侧，由电极夹放装置、支座、防护筒以及卡具等组成。每套电极接长装置能同时接长与存放四根电极。出钢车装配100吨电炉出钢车承载力气为200吨，由车体、车轮组、驱动机构、钢包导向座、称重装置、轨道清理器以及拖缆装置等组成。车体承受钢构造，由钢板及型钢焊接而成。车体上部设有供操作人员便利作业的平台，平台上面铺设耐火砖。出钢车称重装置用以对钢包所承接的钢水重量进展称量。无线传输，称量精度为0.5%。每台车8个称重传感器设在轴承座上方。出钢车上还装有牵引环，该牵引环与装于地面的定滑轮相协作，在停电事故时可用外动力将钢包车拖开。车轮组承受轴承箱支承，车轮材质为中碳钢，车轮踏面进展淬火处理，外表硬度HB350～400。出钢车选用两套驱动装置、具备单机驱动的力气，其传动方式承受电机减速器传动，变频调速。出钢车的电源线、把握线及氩气软管通过拖缆装置与外部联接，钢包可全程吹氩。电炉加料装置电炉加料装置分炉上加料及炉后加料装置。炉上加料装置由支架、梯子、平台及栏杆，一个容积为 5m3的炉上石灰料仓〔带气动闸板阀〕，以及伸缩式溜管〔气动〕等组成。炉料由炉上料仓经伸缩式溜管、炉盖第五孔向炉内加料。炉后加料设两个容积为4m3的料仓，下设电动受料小车，通过平台上固定溜槽向炉后钢包加料。-氧枪-氧枪为一喷枪机械手，具有吹氧和喷碳粉造泡沫渣功能。超音速氧气射流具有切割废钢、助熔、氧化脱碳等功能。水冷碳氧枪系统主要由水冷碳氧枪、氧枪机械手系统、供氧系统、碳粉系统、液压系统和把握系统等组成。机械手系统可使枪体进展上、下、左、右摇摆和进、退动作。碳 -氧喷枪机械手的全部操作均通过安装在电炉操作室内的配套把握装置进展把握，并能够承受手操盒进展就地把握。供氧系统包括氧气阀门站、把握系统、氧气流量可调整、氧气阀门站通过把握系统实现对氧气压力和流量的远程调整。碳粉系统含储料罐、喷粉罐、喷射管道等组成可进展远程开关控制。15～25Nm3/t2023Nm3/h，喷碳粉力气20～60kg/min。炉门碳-氧枪承受PLC把握，能与电炉工控机联网。炉壁碳-氧枪考虑到强化冶金效果，电炉承受炉壁碳氧枪实现废钢助熔、碳 -氧造泡沫渣、吹氧脱碳及钢水搅拌等功能结合，可最大限度地消退冷点、造渣埋弧、加速反响及回收能量。而且可以实现关炉门造泡沫渣真正意义的埋弧〔泡沫渣发泡厚度均匀、埋弧效果好〕，可最大限度地实现高电压、长弧冶炼，并削减热损失、提高热效率，减轻劳动强度、改善车间环境。尤其一承受进口炉壁多功能氧枪，可进一步降低电耗、缩短冶炼周期。承受3支炉壁氧枪分别设在，1#-2#电极的冷点区、1#-3#电极的冷点区及2#-3#偏心区各支碳氧枪，吹氧量按 25～30Nm3/t，喷碳粉力气20～60kg/min，每支氧气流量2023Nm3/h。炉壁碳-氧枪承受PLC把握，能与电炉工控机联网。3．3 电炉电气设备技术说明高压供电系统高压供电系统根本功能是接通或断开主回路及对主回路进展必要的计量和保护。该35kV 高压供电系统是由固定式高压进线柜〔高压隔离开关、避雷器、熔断器及电压互感器〕，手车式真空开关柜〔真空断路器及电流互感器〕，固定式过电压保护柜〔氧化锌避雷器组及阻容吸取器〕三面柜，以及置于变压器室墙上的高压隔离开关〔带接地开关〕组成。该开关柜满足IEC298、GB3906 等标准要求，具有防止带负荷推拉断路器手车、防止误分合断路器、防止接地开关处在闭合位置时关合断路器、防止误入带电隔室、防止在带电时误合接地开关的联锁功能。高压供电系统所计量的主要技术参数有：高压侧电压、高压侧电流、功率因数、有功功率、有功电度及无功电度，每炉钢的有功电度和无功电度可在电炉的HMILCD上查阅。高压供电系统对主回路所能进展的保护有：过电流速断和过负荷保护，欠压保护及变压器轻、重瓦斯；调压开关重瓦斯、油温极限及冷却器故障等。真空断路器，具有“就地”和“远程”操作功能，即能够在主控室操作台和高压柜两地操作。合分闸承受弹簧操作机构。合分闸电源承受带储能的DC220V电源，确保在断电状态下牢靠分闸。高压供电系统另配备一台真空断路器手车〔买方自备〕，当工作高压真空开关发生故障〔或全部次数到极限值时〕，可将真空手车拉出〔进展维护或更换〕，将备用手车式真空开关投入，以缩短故障停炉时间。电炉变压器与电抗器电炉变压器与电抗器安装在现场电炉变压器室内。变压器设计制造依据GB1094.1-5 《电力变压器》和JB/9640-1999《电弧炉变压器》标准，并符合IEC设计制造安全标准。电炉变压器为高阻抗电炉变压器，由变压器本体、储油柜、有载调压开关、在线滤油装置、不锈钢螺旋板式冷却器和把握柜等组成，具有长期过载10%的力气。电抗器为外附电抗器，由电抗器本体、油水冷却器和接地开关等组成，具有连续过载 10%的力气。承受无励磁电动开关无载电动调档。依据工艺条件及要求，100 吨电炉承受容量 50MVA 变压器、7MVar 电抗器，其变压器、电抗器主要技术性能参数见表 2.5、表2.4。变压器与电抗器均为箱式构造。其特点是损耗小、温升低、抗短路冲击力气强及噪音低。变压器承受等级差调压方式、二次绕组为三角形内封口，进出线方式为顶进侧出，二次绕组出线侧箱体承受非导磁钢板，变压器配强油循环水冷却器、有载调压开关及开关滤油装置等附件。其中变压器二次电流的测量选用进口“罗氏”线圈。电抗器构造型式：构造为铁芯电抗器线圈，同心式直调方式。电抗器铁芯硅钢片承受优质产品，配无励磁电动开关，强油循环水冷却器。低压电控设备电气柜台设置电炉的低压电控柜、台设置如下表3.7。3.7低压电气柜台的设置序号名称 代号 数量安装地点1动力柜 D3 1主控室2配电柜 D4 1主控室3变频柜 D5A 1主控室4液压柜 D6 1液压室5计量柜 D7 1主控室6程控柜 D8 1主控室7调整柜 D9 1主控室8主操作台 D1 1主控室9计算机台 D2 1主控室10炉前操作台 D11 1炉前平台11炉后操作台 D12 1炉后平台12出钢车转接箱 D16 1现场13弧压转接箱 D27 1变压器室合 计13柜台功能动力柜〔MCC1〕承受车间变电所〔一路电源进线、三相五线制， 380/220V〕供给的不连续馈电，为供货范围内的用电设备供电〔同时考虑假设干备用回路〕。通过低压母排连接各分断路器，为配电柜，液压柜，大负荷容量设备等馈电。电源的来电、合闸状态在仪表板上承受指示灯指示。配电柜〔MCC2〕从低压母线馈至各分断路器，为变压器及电抗器的冷却器；变压器及电抗器的调压电机；高压真空 开关合分闸整流电源；出钢车电机、电极调整柜、程控PLC柜、等设备供电。本柜还设隔离变压器为把握电源和UPS供给电源。变频柜高位料仓振动给料机按分组状况设变频器，承受 PROFIBUS-DP接口与根底自动化系统的PLC进展过程通讯，实现集中把握及监视。出钢车变频柜从动力柜母线承受电源，设出钢车断路器。出钢车的行走电机，承受变频调速把握。变频把握可使出钢车通过行程〔接近〕开关进展慢起动、稳速运行、减速停车三段曲线功能。确保钢水平稳运动和高精度停位。承受PROFIBUS-DP 接口与根底自动化系统的 PLC进展过程通讯，实现集中把握及监视。计量柜柜内安装一次电流变送器，一次电压变送器，有功、无功功率变送器，功率因数变送器。有功脉冲电度表和无功脉冲电度表。柜面上装有高压侧电压表和电流表。本柜外还设不连续电源UPS，UPSPLC、工控机及DC24V电源供给电源。PLC柜承受SIEMENS S7-300 系列PLC 为主控器件，其CPU 315-。承受ET200M 从站，将现场信号通过网络送到主站。依据电弧炉的工艺、机械设备和液压设备特性，通过系统把握来实现电弧炉的操作、运行和联锁把握。其把握为：高压系统的二次继保回路；变压器调压、油水冷却器把握；液压泵站的把握；炉盖、炉体动作、出钢车动作的把握；冷却水测量及把握；保护与联锁。PLC的输入输出I/O点的备用量为10%~15%。液压、水冷远程站〔ET200M〕：用于液压、水冷局部的信号检测及把握。高压、变压器远程站〔ET200M〕：用于高压、变压器局部的信号检测及把握。加料远程站〔ET200M〕：用于加料系统的信号检测及把握。电极调整器柜柜内装有电极升降自动把握的电子器件，在炼钢电控设备中，电极调整器是关键的设备，其性能将直接影响钢的产量、质量和能源的消耗。电极自动调整器主要由测量装置和调整装置两局部组成，电极升降机构是电极自动调整系统的执行环节，驱动方式承受液压比例阀。其装置承受全数字把握电路把握。电极调整装置以高性能嵌入式计算机为核心器件，配用专用板卡，配有专用真有效值变送器。承受“理念和策略，实现依据功率园图预选的最正确工作点的电极自动调整，利用神经元优化单元，提高电弧功率5%～10%。可将变压器最正确有功功率输入到炉内。主变弧压信号需要从大电流母线接点上通过 ZCMELT 电压检测箱获得；电压检测箱配备有三个电压互感器和流涌吸取系统，熔断器和滤波器，以避开高冲击电压并确保输出电压的质量。电流检测箱内设积分器，通过积分器将测量信号进展积分后才可以得到反响被测电流信号波形的真实信号来用于调整器把握系统的数据采集。电压检测箱安装在变压器四周。电压检测箱和调整器柜之间需要铺设特别电缆。电压测量需要电炉的接地，必需铺设一条从炉体外壳到电压检测箱的70mm2电缆。液压柜〔MCC5〕承受车间变电所〔双电源进线、三相五线制〕不连续馈电，内设有总断路器，分别用断路器为1#2#3#液压泵、循环冷却泵及加热器等供电〔以上各回路包括接触器和过载继电器〕。“就地/远程”选择开关，可在液压站和主控室HMI上进展两地操作。各泵的操作－液压主泵的启、停把握；循环冷却泵的启、停把握；加热器启、停把握，均属本柜。各泵的运行指示灯也在本柜上。主操作台主操作台主要安装全部操作开关、按纽、信号指示灯，设有弧压、弧流表指示。在主操作台上可进展真空断路器分闸和合闸、电弧炉变压器调压。功率曲线的选择、电极升降手、自动操作。主操作台出线方式在台前，承受不锈钢台面，操作台面板内布置接线端子，使台直接靠窗下，开阔视野。炉前操作台炉前操作台设有：炉盖上升、下降、旋开、旋回，锁定把握；电极松开、夹紧、锁定把握；炉体前倾、后倾、锁定把握；加料、炉门、水平支撑等操作等。并设各位置指示灯。因现场环境恶劣，台面上设置防护罩。炉后操作台炉后操作台能够在炉后现场操作炉体出钢/返回倾动把握，并设有到位指示。锁定把握。出钢车前进、后退把握。另外对于炉后出钢 /返回倾动把握设有现场操作权开关，炉后出钢操作能够保证出钢安全、牢靠。EBT修理平台的旋转与返回操作。因现场环境恶劣，台面上设置防护罩。计算机台计算机台上安装二台液晶显示器、台内设有二台工控机等。各类操作画面，反映钢包炉的运行状态和设备执行状态。显示器还显示各种故障信号及历史记录。计算机台与主操作台一样，承受不锈钢台面。出钢车转接箱出钢车转接箱设立在出钢车软拖线与硬管线交接点。其作用为更换拖线供给便利。箱内设断路器一把，为现场检修供给安全保障。仪表测量系统电弧炉自动化系统需要检测并计量，其一次仪表归入设备，二次仪表的参量有：电弧电流、电压；一次侧电流、电压、有功电度、有功功率、功率因数、保护信号；变压器档位、油温、保护信号；液压系统压力、温度、液位、滤阻；冷却系统压力、流量、温度；氧气系统压力、流量；炉体动作位置〔限位开关〕及出钢车位置〔接近开关〕；钢水温度〔用热电偶〕；钢水重量〔压力传感器〕；温度、压力传感器除特别状况外均承受二线制 4~20mA 输出。根底自动化系统承受工业以太网及Profibus-DP 工业现场总线将HMI、PLC、远程I/O、变频器及现场仪表等设备连接起来。通过工业以太网实现与调整器设备及碳氧枪设备根底自动化系统之间的连网通讯，通过点 -点实现设备的信号交换。构成炉子的根底自动化系统把握，见图 3.1。3.1自动化把握系统构造图根底自动化主要完成采集过程变量、系统状态，进展数据处理、规律推断、闭环把握信号计算，输出系统状态、动作命令以及把握信号等功能。电炉的根底自动化必需稳定牢靠，并具备完善的功能，操作直观具有完善的声光报警。78-2478-78-25系统承受网络交换机、工业以太网卡、光缆、工业双绞线、网络连接器等网络设备及附件组成。工业以太网承受星型拓扑构造，其主干网通讯速率100MB/S，终端设备通讯速率10MB/SPROFIBUS-DP工业现场总线通讯速率12MB/S。2〕电极升降自动调整器电极升降把握器作为电炉自动化把握系统的核心部件，是保证电炉持续高效运行在一个准确工作点的关键因素。对于外界的干扰，比方过流、短路等，都必需准时地检测到并赐予实时补偿，无论遇到导电炉料还是非导电炉料，电极都必需具有相应的保护功能，否则会导致电极折断。系统可以便利地集成到其它自动化系统中。准确的电流测量罗氏线圈〔罗果夫斯基线圈〕用于测量沟通电流，频率从低于0.1Hz1MHz，测量范围从1mA1mA，精度从0.1%1%。线圈具有极佳的瞬态反响力气，可以用于测量尺寸很大或尺寸外形不规章的导体。罗氏线圈可广泛应用在传统电流测量装置如电流互感器无法正常使用的场合用于电流测量，尤其是大电流测量。与传统电流测量装置相比有以下突出优点：无饱和线性度好，标定简洁瞬态反响力气突出，可用于中高压保护待测电流频率范围宽，从0.1Hz1MHz，可用于测量谐波待测电流量程大，可从1mA1MA相位差在中频时小于0.1度线圈绝缘电压10kV无二次开路危急无过载危急尺寸微小，安装简洁便利，无须破坏导体修理简洁便利一个完整的罗氏线圈电流测量系统包括罗氏线圈及积分器。系统构造ZCMELTAC-Ⅲ电极把握系统是基于工业把握计算机。ZCMELTAC MPI接口，易于与其它的SIMATICS7PLCPLC机通讯。ZCMELTA-Ⅲ电极升降把握系统具有以下功能：●阻抗调整器比例系数自动动态调整功能，确保生产过程中优异的熔炼性能；●阻抗设定值自定义功能，不同加热阶段可选择不同加热曲线；●灵敏的参数设定方式，可直接在HMI上设定调整器参数，无需STEP7编程软件和编程器；●系统参数分类统计功能，以便系统分析实际冶炼改进把握性能；●成熟的防电极折断功能；●变压器抽头保护功能.；●集成的超大容量报警和报表系统，可实现系统运行状态快速诊断；●强大的实时和历史趋势记录；●功率圆图实际冶炼功率实时动态显示，简洁明白；●电炉工作点的神经元的优化功能；●谐波分析系统●创的液压旁通阀、安全阀、比例阀连锁把握功能；●手动优先，无须关闭自动模式就可以手动操作；●变压器一次侧断路带负荷分闸保护功能；●智能短路响应，可依据用户/电炉的要求进展参数设定；●关键参数口令保护功能。阻抗把握器〔图3.2〕图3.2 显示了单线构造把握系统。阻抗实际值由经过平滑处理的弧压弧流采样值计算得到，阻抗设定值从数据块 DB6取出。通过使用带有死区补偿的调整器把握液压驱动电极，到达了更高的把握精度，调整器的参数依据冶炼状况自适应。液压阀特性曲线

3.2单线构造把握系统液压阀的特性曲线，也可以说电极的速度曲线对电极调整器的性能格外重要。图3.3中的X坐标调整器输出的电压值，Y坐标是电极的速度，其中有三个参数要设定到调整器中：电极升降速度的线性系数/电极升降速度的死区/电极升降速度的零点偏置。GeneralSpeedCharacteristic(example) withdead-bandspoil withoutdead-bandspoilSpeed[mm/s]-10 -8 -6 -4 -2

210180150120906030

upvgradup

max

DeadBand

Zero-grad

30260

4 6 8 10U[Volt]

-2 -1

Zero-point

-2 -1

pointdown

downvmax

90120150180210

offsetdb

neg

1 2dbpos

1 2Offset闭环放大器

3.3液压阀的特性曲线78-27这个阻抗把握的闭环放大器〔见图 3.4〕有两种把握模式，一个是自适应模式，一个是静态模式。图3.4闭环放大器在自适应模式，通过对实际电流的波动状况进展分级，放大陪数是在一个区间变化的。在静态模式，放大陪数是一个固定的值。过电流保护当电流超过最大电流设定值时，过电流把握器自动使能，通过三个积分器，过电流值过的越大，电极速度提得越快。在大多数状况下，通过快速的提升一个或多个相关的电极，订正过电流状态，以避开电炉变压器和电极的过载。短路保护假设阻抗实际值低于最小极限值，并延时超过设定，这才被认为是短路，并叠加一个把握量来提升电极。炉壁保护-短电极检测由于电极消耗而变得太短，电极部已经到了底部位置，那么电弧长度增加，所择的阻抗设定点，造成对炉壁的侵蚀。 “电极太短检测”功能比较实际阻抗与限定值。假设超过了限定值，而时间也达了设定时间，电极就被提升一段设定时间，等提升完毕后停顿。假设输入了“reset non-conducting material” 〔重置非导电材料〕命令，则会重启动操作。在电炉断路器断开以前，此功能被自动关闭，以便可以完成三相加热。把握偏差检测78-28为了检测电极立柱的牢靠运动和对于液压系统的有灵敏的反响性，要对把握差进展监测和检查。假设把握偏差在一段固定的时间内超过了限度，系统就会报警，提示操作人员。不导体料检测在检测非导电性材料(NCM)时，可以检测液压系统的压力以避开电极损坏。假设一个电极的压力下降到限度值以下的一个固定的时间范围，那么此电极会再次被提升到规定的时间然后再次下降，再次尝试点弧。等到尝试3()没有成功后，电极被提升然后又被停顿。然后系统一个警报。等到重置后，程序会再次开头。保护功能对于真空开关来说，电炉操作是一个频繁－重负荷的部件。在断路器分断前，ZCMELT AC通过削减电流直至全部电弧熄灭，可以降低真空开关的负担。对真空开关的认真操作，可以延长真空开关的使用寿命和维护周期。对于有载调压开关，同样，ZCMELT AC提前降低电流，可以延长它的使用寿命和维护周期。ZCMELT 对偏差进展监控，如某一个电极支撑轴发生故障等。最后，ZCMELT 通过非导体检测，把电极的折断率降低到最小。选择和输入工作点〔图3.5〕为了使电炉变压器合理有效的向电炉内输入有效功率 P，使用功率圆图来设定工作点，并可通过按钮来选择操作点，能够存储 3种独立的操作模式或冶炼曲线的阻抗参考值，每个曲线可以包含 19个变压器抽头的组合。另外，通过模拟过程值，电极把握可以离线测试，而不需要任何的特别设备。图 3.5为示意图，是在某抽头档位上，通过功率圆图，选取电炉的工作设定点〔工作曲线一〕。78-29监视画面

3.5电炉功率圆图监视画面为操作员供给全部的过程数据和状态。如：三相电流，电压，功率，功率因素，开关状态等，见图 3.6。人工干预

3.6监视画面78-30在自动模式下，重要的操作可以手动把握。如冶炼时单独调整电极以及测温存取样时移出电极。口令保护通过使用连接到ZCMELT AC的HMI系统，ZCMELT AC允许访问更多的操作和功能。HMI系统允许四层密码保护。第一层为监视功能，允许操作员监视把握过程以及全部相关测量和画面，但是不允许转变任何的设定值，调整器参数和其他在线功能。其次层允许从ZCMELTAC 装载数据及从/往磁盘读/写数据。第三层允许对把握系统的完全把握，包括向 ZCMELT AC下传数据。也可以在冶炼时在线修改设定值。如：对设定值。第四层允许对设定值的完全访问。实时/历史趋势〔图3.7〕实时数据可以用表格形式显示，同时可以导出为适于其它程序的EXCEL等。这有利于对数据的长期存储和分析。3.7历史趋势画面实时显示或打印电流、功率等过程数据的实时趋势。并可以存储大约十天的历史趋势，见图3.7。78-3178-78-32谐波分析系统谐波分析系统的功能是在手动和自动模式下改善炉体运转的运行阶段。它的这个功能是建立在电流的根底上，在下面介绍的不利大事发生时一个明显的电流谐波上升量可以被观看到：炉内低量的泡沫熔渣；电弧太长。假设这些状况发生，ZCmelt 系统检测到谐波上升量超过设定值时，将给操作员一个报警信号，或者依据下面描述的功能直接作用于电炉。谐波量趋势图被显示在HMI上。关于全部三相的电流谐波频谱分析，扩大到 11种谐波，为了满足特别电弧炉的需要甚至可以更提前。在废钢熔化过程中，谐波分析系统监测电极电流的谐波量，显示HMI上。在这个阶段，谐波分析系统不参与动作。在曲线平滑阶段，在参与泡沫渣时，假设谐波分析系统指出谐波量过超群过设定的极限，将执行下面的把握和动作：核实炉子内总的吹碳量和吹氧量假设注入的值低于得到优质泡沫渣所需要的量，谐波分析系统将发送一个信号给自动把握系统来提高注入量。假设注入了足够的碳和氧，显而易见的，在确定时间内，谐波量返回到正常值。PLC把握系统电炉本体PLC系统主要完成采集过程变量、系统状态，进展数据处理、规律推断、闭环把握信号计算，输出系统状态、动作命令或及把握信号，完成炉子的动作及显示。出钢车的把握出钢车的操作在炉前操作台进展，出钢车的运行分点动把握和连续把握方式。点动把握方式时，由点动进和点动退按钮把握出钢车的运行，按钮压下出钢车行走，按钮抬起，出钢车马上停顿。连续把握方式时，由前进和后退按钮把握出钢车运行，当前进或后退按钮压下后，即可松手，出钢车启动后会依据接近开关状况，自动减速并停在工位上。出钢车的行走把握。进入出钢车的管线等通过出钢车接线箱连接拖缆装置，再通过出钢车转接箱与外部联接。拖缆选用耐热电缆，拖缆架设隔热防护罩。液压系统把握液压站的把握模式分自动和手动两种，手、自动转换开关设在液压把握箱面板上。液压站的操作方式分现场和远程两种，现场与远程转换开关设在HIMLCD上。现场手动第一优先。手动操作全部在液压柜上进展，通过设在面板上的启动按钮，分别对1#、2#、3#主泵电机、循环冷却泵电机、加热器进展操作。自动运行方式是依据液压系统供给的检测信号由 PLC 自动进展的：液压系统设有三台主泵〔二工一备〕，当某台液压泵有故障时，系统将给出指示，手动切换到另一台泵。启动每台泵前，相应的电磁铁通电，确保泵空载启动，泵启动 5秒钟之后，相应的电磁铁失电。油箱设有两个双金属温度计与一个温度传感器，用于对油箱温度进展监控和报警。并在HMILCD上显示出来。当液压系统油温高〔55℃〕时，循环冷却泵自动启动。当液压系统油温低〔30℃〕时，循环冷却泵自动停顿。当液压系统油温低〔5℃〕时，加热器自动启动。油箱还设有液位计和液位传感器，可对油箱液位进展监视和报警，设有压力过滤器，可对油路过脏报警。并在 HMI的LCD上显示出来。电极升降承受了三台电液比例阀，可对三相电极升降进展自动把握及手动把握。电极升降把握具有失去动力源状况下的自锁功能。电极升降把握回路还承受压力传感器信号，当遇到不导电的物体时，能够自动停控，以防电极折断。为了减小炉盖旋转启停过程中的冲击和震惊，避开造成的电极折断现象，炉盖旋转承受比例换向阀把握，通过二档快慢转换开关，实-快速运行-慢速停顿这一炉盖旋转过程。炉体倾动把握炉体倾动可分别在主操作台、炉后操作台或计算机画面上进展，把握命令互锁。炉体倾动承受比例阀，用五位置定位开关区分炉体前后倾及快慢倾。炉壁氧枪把握炉壁氧枪的把握系统与机械设备成套购进，但与主体 PLC通过工业以太网连接。真空断路器把握真空断路器的合分闸操作在主操作台上进展，主操作台上设有合分闸操作的按钮开关。操作台上设有允许合闸指示灯，假设具备合闸条件，则指示灯亮，此时合闸命令才能被承受。合闸条件如下：变压器、电抗器无重瓦斯变压器调压开关无重瓦斯变压器、电抗器没有油温超高变压器、电抗器冷却泵已开液压系统油位正常液压系统油温正常电抗器没处在换档状态真空开关在以下状况下将自动分闸：变压器、电抗器重瓦斯调压开关重瓦斯变压器、电抗器油温超高一次过流一次欠压变压器、电抗器冷却泵全停液压系统油位过低报警液压系统油温超高报警二次过流报警一次欠压报警把握系统接到分闸命令后，首先抬电极，直到电弧电流小于确定值〔可依据用户要求来确定〕后，才分断电源，这样有利于延长真空开关寿命。为了快速处理紧急状况，主操作台上还设有紧急分闸按钮，把握系统承受到紧急分闸命令后，不管电弧电流多大，马上分断电源。把握系统同时接到合闸和分闸命令，则分闸命令优先。真空开关合分闸前，隔离开关电磁锁先断电〔确保真空开关合闸后，隔离开关不能被分断〕；真空开 关分闸后，隔离电磁锁开关送电。变压器、电抗器换档把握变压器、电抗器换档操作在主操作台上进展，主操作台上设有变压器、电抗器换档操作的按钮开关。每按一次按钮，变压器将升压或降压一档。变压器、电抗器的档位值可从操作台的HMI上显示。设备冷却水系统的监控系统冷却点包括变压器、导电铜管、大截面水冷电缆、导电横臂、电极夹头、电极喷淋、炉盖环、炉壳、炉门、炉门框、旋转架提升臂、旋转架平台、液压站等。系统具有压力、流量及温度的监测和报警，总进水设有压力、流量、温度的监测、显示及报警装置，回水设温度监测、显示及报警装置。其它把握可自动或手动启动润滑泵，对升降立柱导轮的进展集中润滑设备进展定期润滑。设备监控计算机画面承受中文显示，画面显示的信息满足工艺及操作需要，电炉计算机监控系统设有画面见表3.8。3.8计算机监控系统设有画面序号监控画面名称序号监控画面名称1主画面6炉体系统画面2高压系统画面7冶炼概况画面3液压系统画面8历史曲线画面4水冷系统画面9报警信号画面5加料系统画面10备用主画面用来显示整个电炉主要运行参数，见图3.8。内容包括：冶炼参数////通电时间/电耗量//一次电压与电流高压系统/油水冷却器运行状态/真空断路器状态液压泵站液压系统总油路压力/液压系统介质温度/液压系统油箱液位/稳中/加热器工作状态炉体状况电极夹持器状态///冷却水进水压力、温度、流量/炉盖冷却水出口温度关心设备钢水温度高压系统画面

3.8电炉操作主画面高压系统画面见图3.9，包含下面几方面：显示高压系统接线图，同时显示以下状态：///二次电压/调压状态/允许合闸/冷却器正常开关状态表，内容包括：变压器、电抗器冷却器状态/变压器、电抗器轻瓦斯报警/变压器、电抗器重瓦斯跳闸信号/变压器、电抗器调压状态显示/变压器、电抗器油温高/一次各相过流/AB相欠压/BC/高压过压。78-37液压系统

3.9高压系统画面液压系统画面见图3.10，包含下面几方面：液压油路示意图，显示如下参数：液压系统总油路压力/液压系统介质温度/液压泵运行状态/循环冷//油箱液位状态。开关状态表，图中标注以下参数：液压系统主回路压力过高/液压系统循环回路压力过高/液压系统油温高/液压系统油温超高/液压系统油温低/液压系统油温过低/液压系统油位高/液压系统油位低/液压系统油位过低/液压系统油路滤阻过大/液压系统油路滤阻过大/液压系统油路滤阻过大。把握方式把握方式//循环起停78-38水冷系统

3.10液压系统画面冷却水管路示意见图3.11，图中标注如下参数：///炉盖冷却水出口温度/各设备冷却水出口温度。炉体机械系统

3.11水冷系统画面78-39炉体画面见图3.12，包含下面几方面：3.12炉体机械系统画面出钢车整体示意图，标注以下状态：车体位子/运动过程炉体把握：把握方式//电极立柱锁定操作炉体信号：抽动系统压力高、低/各相电极夹持器状态/炉盖状态〔上、下〕/钢水重量/钢水温度/除尘调整阀电极调整系统：冶炼画面见图3.8，包含下面几方面：棒型图有功/无功/cosφ/曲线图

次电流I1；I2；I3/三相电极升降调整量二次电流/电弧功率//阻抗/调整器输出信号参数显示通电时间/总时间/电耗量/三相电弧电流、电压、有功值状态显示//短电极/把握偏差超时///变压器档位。报警画面78-4078-78-45报警画面按故障发生的前后挨次列出最终十次发生的故障记录、以前的故障可通过移动滚动条查阅。假设计算机没运行在故障画面，当发生故障时，会在当前画面弹出一个故障框并音响提示，以提示操作人员。历史数据可查阅以下内容：其画面见图3.8。重要数据历史趋势图。可与业主共同确定实际打印内容。软、硬件配置电极自动升降把握：承受一套一体化工作站，用于电极自动升降把握，基配置见表3.9。3.9电极调整器配置序号模板1UNO-3074232DI/32DO 板卡38路模拟量输入模板卡44路模拟量输出模板卡5真有效值变送器6双路专用DC24V电源7前连接器〔40针〕85209模/开输入端子板卡10模拟量输出端子板卡11网络接头12通讯电缆承受西门子S7-300系列可编程把握器的分布式构造，配置见表3.10。12345模板CPU12345模板CPU315-32点数字量输入模板32点数字量输出模板电源模板307ET200分布单元6678点模拟量输入模板4点模拟量输出模板监控计算机的配置〔见表3.11〕序号设备名称HMI站序号设备名称HMI站规格/型号研华工业把握机〔其中：中心处理器2.4G1GM120G1.44MB数量P4-1软1台2COMBO，工业以太网卡，防水键盘，2键滚轮光电鼠标〕3显示器研华工业以太网交换器1台1台4UPS电源山特在线3000VA/30min1台系统软件：5操作系统 授权MicrosoftWindowsXPProfessional1套6组态软件WINCCV6.21024运行版1套7编程软件授权STEP7-5.41套8通信软件授权TCP/IP 协议通讯软件1套9专用软件包调整器ZCMELTAC 软件包1套4120LF炉设备工艺技术方案精炼炉工艺布置依据车间产品及流程要求，拟配置一台100吨电炉，两座120吨多功能精炼炉〔具备大气下加热、真空脱气及真空吹氧脱碳功能〕，分别叫1＃精炼炉，2＃精炼炉。如何满足实现上述功能，尤其是如何满足830吨铸件的多炉合浇，真空罐的型式及精炼炉在车间布置型式值得商榷。…………下面仅就LF炉本体的配置进展说明。LF炉设备工艺技术参数LF炉钢包涵量及自由空间因电炉平均出钢量为100吨、最大出钢量为125LF炉平均处理钢水量120吨，最大处理量为150吨。钢水需要经VD处理时，要求钢包自由空间为700～800mm；钢水需要经VOD处理时，要求钢包自由空间为1100～1200mm。LF炉处理周期如按炼钢车间工艺布置图〔F027E11－UE020－101〕布置，产品及流程就要求两座 LF 炉均具有同样的加热力气，按处理合结钢为例，依据其冶炼工艺及工艺流程特点，考虑到 LF 炉与电炉、模铸节奏的匹配，发挥LF 炉的调整功能，实现多炉合浇。电炉冶炼周期为120min，LF 炉的处理周期，即平均处理时间应把握在55～60min。处理周期组成分别见表4.1。序号冶炼阶段/min/min备注序号冶炼阶段/min/min备注1出钢后的钢包车开至加热工位22钢包车运行中接通氩气2包盖、电极下降24加精炼渣料3通电化渣812加发泡剂、调渣4测温、取样2145通电加热3044加复原、脱氧剂；合金微调6加热保温、复原5～1049～547测温、取样251～568喂丝253～58包盖、电极上升255～60钢包车开出，加保温剂、软吹合计精炼周期55～60电炉配LF炉，一般要求钢水在LF炉中升温70～80℃。可以看出要保证LF处理周期55～60min，纯钢水升温时间约为30min，则要求钢水的平均升温速度为3.0℃/min；考虑钢水经VDLF炉钢水升温110～120℃，要求钢水的平均升温速度为4.0℃/min。LF炉变压器容量及技术参数按LF炉处理钢水量120吨，钢水的平均升温速度4.0℃/min时，计算变压器视在功率为19200kVA；中选择变压器额定容量20MVA时，可以使120吨钢水平均升温速度到达4.0℃/min，最大速度到达4.5/min。当处理150吨钢水时，钢水平均升温速度到达3.4℃/min，精炼周期延长至65～70min。LF炉变压器二次电压确定原则，对于20MVA变压器的主要技术性能参数见表4.2。表4.220MVA 变压器的主要技术性能参数参数名称额定容量

要求HJSSPZ-20230/3520MVA(长期+10%)330～285V285～180V11级40.516kA44.567kA

调压方式进出线方式

要求～7.5%有载调压顶进侧出石墨电极等二次导体导电截面4.2，并参考国产电极样本确定电极等二次导体导电截面，见4.3。其他二次导体的截面按最大工作电流进展设计、制造。4.3石墨电极、水冷电缆截面选择LF炉容量/吨120

/kA44.567

电极直径/mm/种类400/UHP

水冷电缆截面/根×mm22×4400LF 炉主要参数及技术经济指标〔表4.4〕处理容量/t变压器容量/MVA升温速度℃处理容量/t变压器容量/MVA升温速度℃/min电极直径/mm电极分布圆/mm冶炼电耗/kWh/t℃电极消耗/g/kWh处理周期/min100～150204.04007000.651255～60注：实现上述指标要点是：1〕处理钢水量在1202〕钢水温升把握在120℃3〕钢包烘烤11004〕承受优质超高功率电极。附件5 120 吨LF炉设备技术规格及其说明LF炉设备技术规格依据电炉工程根本要求，LF炉设备使用环境同电炉。设备构造特点见表5.1。依据公司产品工艺状况，该LF炉主要工艺技术参数设计见表5.2。序号构造形式构造特点1第四根立柱序号构造形式构造特点1第四根立柱式〕2LF炉排烟承受盖内直排式该形式构造比较简洁〔仅需要一个升降液压缸〕，占地面积小，比桥架式操作空间增加1/4，同时，也便于布置LF关心设备。由于LF整个炉盖的水冷进出水管均布置在第四根立柱柱体内，因此，炉盖与立柱没有相对移动，大大地削减维护钢的质量。3电极调整承受“”“”理念和“输出最正确有功功率”策率圆图选定的设定点上最正确电极升降自动调整。表5.2LF 炉主要工艺技术参数序号技术参数名称单位要求备注1LF炉形式第四根立柱2LF炉变压器：额定容量MVA20超载10％一次电压二次电压kVV35330～285～180二次额定电流kA40.526调压方式11级有载调整3短网系统：三相阻抗不平衡度%＜55LF炉盖：炉盖形式管式水冷炉盖炉盖提上升度mm500炉盖提升速度mm/s1006电极提升装置：电极直径mm00电极分布圆直径mm00电极升降最大行程mm～3000电极升降速度m/s6/4电极调整方式液压+PLC7钢包：处理量钢水量吨100～150钢包上口直径mm～3700自由空间高度mm800/1200120吨时氩气搅拌方式钢包底透气砖8钢包车：最大承载重量t200行走速度m/min2～20定位精度mm±109驱动方式液压系统：机械式，电机—减速器液压系统压力MPa12～14液压介质水-乙二醇电极升降把握比例阀10氩气系统：工作压力MPa0.6～0.81.6MPa最大氩气流量Nm3/h4011气动系统：工作压力MPa0.5～0.6流量流量Nm3/min512冷却水系统：保证一小时水质要求：与电炉同炉盖回路进水压力MPa有压回水0.5～0.6回水压力MPa0.2～0.25短网及变压器回路进水压力MPa无压回水0.3～0.4系统总流量m3/h～260进水温度℃5～35回水温度℃＜55事故用水m³/h～80LF炉机械设备技术说明该LF炉机械设备包括钢包、钢包车、包盖及包盖升降机构、电极升降装置及其相应的动力系统〔液压系统、冷却水系统、氩气系统与压缩空气系统〕等。以及加料装置、电极接长站等其它关心设备。钢包装配钢包既是精炼炉的炉体又是初炼炉的出钢包、浇注包。钢包包衬的保温性、寿命、耐火材料指数，自由空间高度等应当满足冶炼工艺的要求。钢包由钢包体、滑动水口、吹氩口等组成。钢包体材质承受钢板制成，侧壁制成锥筒形，底部制成平底。包底设置两套液压开闭的滑动水口及两个底吹氩口，氩气管道通过钢包车拖缆引入，并通过快换接头与吹氩管路连接。底部有支承座，耳轴焊接在钢包两边的耳轴箱上。开闭滑动水口的液压装置买方自备。钢包设计由卖方负责，供货时每台 LF炉供一个钢包，并供给钢包设计图及钢包吊具相关数据。钢包车装配〔承载真空罐与否〕待定！钢包车装置由车体、车轮组、驱动机构、钢包导向座、拖缆装置以及轨道清理器等组成。车体承受钢构造，由钢板及型钢焊接而成。车体上部设有供操作人员便利作业的平台，平台上面铺设耐火砖。车轮组承受轴承箱支承，车轮材质为中碳钢，车轮踏面进展淬火处理，外表硬度HB350～400。钢包车承受制动电机、三环减速器，单驱动，变频调速。钢包车的电源线、把握线及氩气软管通过拖缆装置与外部联接，钢包可全程吹氩。水冷炉盖炉盖承受管式水冷炉盖构造，由炉盖本体及排烟集尘罩等组成。炉盖整体用无缝管弯制焊接而成。下部侧壁为圆锥形，上部为圆柱形，顶部焊有倒锥形环用以放置予制耐火材料中心炉盖。在炉盖侧面设有气动开闭的工作炉门。用于观看炉内状况、手动测温取样和填加微量的合金料等。在密封包盖上还设有合金加料孔及炉上受料装置。炉盖水路设有温度、压力及流量监控仪表。在炉盖的最低点设置有放水塞，依据需要可将炉盖中的冷却水全部排出。炉盖升降机构炉盖的升降承受第四根立柱。包盖升降机构由液压缸、升降立柱、导轮等组成。液压缸安装在升降立柱下面，升降立柱上部与炉盖相联接，由液压缸驱动通过导轮使立柱上下升降来实现炉盖升降。升降立柱由无缝管焊接而成，无缝管外外表焊有 V型轨道、轨道外表进展中频淬火处理以提高硬度及耐磨性。炉盖的冷却水通过立柱进水，同时也使立柱冷却，炉盖的回水管路也都通过立柱内部进展回水。立柱支承框架立柱支承框架由上下两层平台及两个长方形立柱组成。全部为钢板焊接构造，上下平台各留有三个电极升降立柱孔及一个炉盖升降立柱孔，整个框架安装在水泥根底上。为了保护电极升降和炉盖升降的立柱和导轮，在支撑框架上设置隔宠保护装置，为了维护便利隔宠保护装置为活动式构造。电极升降机构电极升降机构由三相电极升降立柱〔含升降缸〕、立柱导向轮装置、导电横臂、电极夹头等组成。在精炼过程中，由升降液压缸驱动，完成电极的升降动作。电极升降立柱由钢构造立柱和电极升降液压缸组成。电极升降立柱横截面为圆形，电极升降油缸镶嵌在立柱 内。立柱导轨承受中碳钢，并进展中频淬火处理使其具有良好的耐磨性。立柱上托架承受水冷构造，立柱与横臂有良好绝缘。立柱导向轮分上下两层安装在支承平台上。导向轮拆装便利，承受电动干油泵集中润滑。导向轮材质为中碳钢，外表进展淬火处理。导轮可以进展调整，以保证电极升降装置运行良好。-钢复合板式导电横臂，方箱式构造。各部位全部水冷，以保证横臂的牢靠冷却，同时保证绝缘的牢靠性。横臂与立柱承受法兰联接，并具有牢靠的绝缘措施。横臂的位置可便利地进展调整。电极放松缸密封件的更换简洁便利。横臂上冷却水软管承受不锈钢金属软管。电极夹头主体承受铬青铜铸锻件，内通水冷却。电极抱紧带承受非磁性不锈钢板焊接成水冷构造，与石墨电极接触的压块与抱紧带本体绝缘。电极夹紧依靠体积小、弹力大的碟形弹簧，放松电极靠液压缸压缩碟簧实现。碟形弹簧装置与松放液压缸为分体构造，且三相可以互换，以便于液压缸的维护。电极放松缸密封件的更换确保便利。液压系统LF炉液压系统分别为电极升降、包盖升降、电极松开供给液压源的液压动力装置。本系统主要由主液压源〔电机、液压泵、油箱及液压附件〕和各个液压把握回路〔电极升降回路、包盖升降回路、电极松开回路等〕以及事故用蓄能器等组成。LF炉设备液压系统主要技术参数见表5.3。5.3液压系统主要技术参数技术参数工作介质要求水-乙二醇备注工作压力12～14MPa主泵电机容量37kW×3142L/min二用一备把握电压24V油箱有效容积油箱有效容积循环泵：电机容量流量3m35.5kW0.5MPa144L/min0.4～0.6MPa5～35℃主要液压元件，如恒压变量泵、比例阀承受派克产品、液压缸密封件均使用派克产品。主要液压缸〔电极升降、炉盖提升〕选用国内牢靠产品。本液压系统是由油箱总成、液压泵装置、皮囊式蓄能器、把握阀组等部件组成。A〕油箱总成a〕液压系统油箱及管道承受不锈钢材质。油箱设有液位计和液位传感器，用于对油箱液位进展监控和报警，同时还可参与系统PLC把握。油箱设有双金属温度计与一个温度传感器，用于对油箱温度进展监控和报警，同时还可参与系统PLC把握。油箱配有单独的循环过滤冷却系统，40min 可将油箱的介质依据把握要求过滤〔10μ〕冷却一次，以满足液压系统对介质的要求，确保系统在正常范围内运行，介质温度保证自动调整。油箱还配有空气滤清器、排污口等必备附件。B〕液压泵装置a〕本液压系统承受三台进口恒压变量泵，把握形式为二用一备。这样一台工作泵消灭故障，通过电气把握系统准时将故障泵切除，将备用泵导入，可保证液压系统始终有两台泵正常工作，确保液压系统LF炉设备供给牢靠的液压动力源。恒压变量泵驱动功率为37kW，可满足液压系统工作压力要求。每台泵装置还设有压力保护功能和压力过滤器，以保证向系统输入高精度工作介质。液压泵装置设有单向阀，高压球芯截止阀等液压件，还设有联轴器等液压附件。液压泵装置上备有压力表、测压点和测压装置，检测人员可随时对系统进展检测。蓄能器设置事故用蓄能器，在突发性停电状态下，蓄能器储存的高压液可将三相电极及水冷炉盖提起，使钢包车具备移动条件。把握阀组电极升降把握：电极升降承受了四台电液比例阀〔 3台工作，1台在线备用〕，分别对三相电极升降进展自动把握及手动把握，当一相消灭故障，备用相手动投入使用。电极升降把握具有失去动力源状况下的自锁功能。炉盖升降把握：承受滑阀把握，具有调整速度和自锁功能。c〕电极松开把握：承受二位四通电磁换向阀把握，构造简洁、动作牢靠。水冷系统LF炉水冷系统供给水冷炉盖、电极横臂、短网及变压器的油水冷却器用水，其中油水冷却器单设一路供水。整个水冷系统由二个回路组成，即炉盖水冷回路、短网及变压器水冷回路，总水流量约为260m3/h；事故用水80m3/h由买方自备。其中炉盖水冷回路承受有压回水，供水压力为 0.5～0.6MPa，回水压力为0.2～0.25MPa；短网及变压器水冷回路承受无压回水，供水压力为0.3～0.4MPa。为了实现系统压力、流量及温度的监测报警，每个系统的总进水设有压力、流量、温度变送器和手动截止阀；每个系统的回水设有温度变送器。在各进水支路上设有手动截止阀；各回水支路上设有温度变送器，进入PLC监控。各有压回水支路增设流量开关。氩气系统LF炉设备的供氩系统是通过钢包底部向钢液中吹氩，均匀钢水的成分及温度、加速冶金反响。氩气系统主要由质量流量把握器、截止阀、减压阀、单向阀、压力表、压力变送器等组成。每套氩气系统分别为钢包底部的两个吹氩口供给氩气。每个系统组装成氩气阀站箱，主要由总进气管路、阀站箱、输气管路等组成。总进气管路为一路，设有就地压