100吨LF精炼炉设备技术说明

100吨LF精炼炉设备技术说明

1.1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：

电炉——LF炉——模铸/铸件

合金构造钢、优碳钢：

电炉——LF炉——VD——模铸/铸件

超低碳、超低氮钢类：

电炉——VOD——（LF炉）——模铸/铸件

1.2电炉工艺技术参数确定

1.2.1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6100mm、

EBT出钢的电炉。

当炉体就要出125吨钢水时，可适当垫高（〜100mm）炉门坎

并出净炉内钢水即可实现。

1.2.2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：

.24x60xBxGxN

4二•----------------,万t

T

式中：N—电炉车间的炉座数，一座。

G—电炉的平均出钢量，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2.1o

表2.1车间作业制度及电炉年作业天数

[:程车间年工作

方案、\年日历定修年修不行估量停产

B

78-

I365522631256

II365522118274

m365352117292

-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2.2o

表2-2不同产品的年产钢水量

年产钢水量/万

流程作业天数/天冶炼周期平均出钢量/吨

/min吨

模铸或铸件27412010032.88

注：年作业天数按274天（年作业率为0.75）。

1.2.3电炉变压器容量及技术参数

1）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。

2）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650kWh/t,考虑到炉门碳-氧枪+炉壁氧枪，吹氧35〜40

Nms/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。

3）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2.3。

表2.3冶炼周期与变压器容量等关系

平均出钢量冶炼周期/通电时间电耗变压器视在变压器容量

方案

/t/min/kWh/t功率/kVA/MVA

78-

1100120/954704947450

2100110/854705529455

3100110/85450*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100吨钢水、120min周期;

110吨钢水时，冶炼周期把握在130min以内；120吨钢水时，冶

炼周期把握在140min以内。

按平均出钢量100吨，该100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。

4）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2.4o

表2.4电炉电抗器的容量与抽头的关系

电抗器型号电抗器容量电抗器抽头

XKSSP-7000/357.0MVar7.0/b.0/3.0/UMVar

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。

5）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2.5o

该变压器为有载调整，共17级电压。

78-

表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

变压器型号HSSPZ-50000/35阻抗压降〜7.5%

额定容量50MVA（长期+10%）冷却方式OFWF

750〜600V

二次额定电压调压方式有载调压

600〜350V共17级

二次额定电流48.11kA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

1.2.4石墨电极等二次导体导电截面

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。

表2.6石墨电极、水冷电缆截面选择

电炉容量最大工作电流电极直径/种类水冷电缆截面/根Xmm2

100吨52.92kA500mm/UHP4X2800

2.2.5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2.7o

表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/t

10050100/1251204904.535〜40

注：分子是非不锈钢状况，实现上述指标要点是：1）出钢温度＜1650℃；2）

承受炉门水冷碳氧枪十炉壁氧枪，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V25min；4）承受优质超高功率电极。

2.1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

见表3.3o

表3.1电炉设备使用环境

序号使用环境序号使用环境

78-

1海拔不超过1000m4环境温度5〜40C范围内

使用地区最湿月每日最大相

对湿度的月平均值不大于

四周没有导电尘埃、爆炸性气体及能

2同时该月每日最低温5

90%,严峻损坏金属和绝缘的腐蚀性气体

度的月平均温度不高于

25c

3没有明显的振动和颠簸6用户如有特别要求协商解决

表3.2超高功率高阻抗电炉设备构造特点

一

序

号构造形式构造特点

一

1主要特征超高功率、高阻抗

2根本形式构造形式为炉盖旋开、炉顶加料的全液压式电炉

3出钢方式EBT出钢方式

41）电炉根底施工简洁、费用小；2）电炉构造紧凑；3）电

原式构接炉构造相对位置准确，运行牢靠；4）便于炉盖维护与更

换。

5超高功率技术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

承受炉门氧枪+炉壁多功能氧枪强化供氧技术，尤其炉壁多

6强化用氧技术

功能氧枪的承受强化冶金效果、改善炉前操作环境，降低电

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

7高阻抗技术

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

8“阻抗把握”

圆图选定的设定点上最正确电极升降自动调整。

表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125

EBT留钢量吨15〜20

78-

炉壳内径mm“6100

4电炉变压器与电抗器：

变压器额定容量MVA50

变压器超载力气%10（长期）

变压器一次电压kV35

二次电压V750〜600〜350

调压方式17级、有载调压

二次额定电流kA48.11

冷却方式强油循环水冷却

电抗器容量MVar7.0允许超载10%

电抗器抽头MVar7.0/5.0/3.0/0

5短网系统：

三相阻抗不平衡系数%<5

6电极系统：

石墨电极直径mm<1)500UHP电极

电极分布圆直径mm61200炉壁氧枪3支

电极升降速度m/min上升/下降：12/9

电极升降行程mm〜4800

7倾动系统：

o

倾动角度EBT出钢20/出渣15

最大倾炉速度°/s出钢/快速回倾：1/3.5

8炉盖升转系统：

炉盖提上升度mm400

炉盖提升时间s4

o

炉盖旋转角席70

炉盖旋转时间s出/回：<10/10

9液压系统：

MPa12〜14

T作压力

水-乙二醇

T作介质

由秘升降抑握阀油缸-电液比例阀

10勺动系统：

丁作压力MPa0.4〜0.5

耗曷m3/min5间歇式工作

11水泠系统：

有压回水

炉盖、炉体同路

MPa

讲水压力0.5~0.6

MPa

同水压力0.2-0.25

短网乃邺乐器回路尢压回水

MPa0.3~0.4

进水压力

m3/h〜900

系统总流量

℃5-35

进水温度

<55

回水温度

m3/h〜300保证一小时

事故用水

78-

水质要求：

pH值7-8.5

对带电体V

总硬度CaOmg/10

L对不带电体＜60

悬浮性固体mg/L<10

碱度mg/L<60

氯离子mg/L平均V60；最多200

硫酸离子mg/L<100

全铁mg/L<2

可溶性SiO2mg/L<6

溶解性固体mg/L<300

电导率S/cm500

12出钢车：带称量装置

最大承载重量t200

行走速度m/min2-20变频调速

机械式，电机一减速

驱动方式

器

13炉门碳-氧枪：

氧气压力MPa1.0~1.4

氧气流量m3/h2023

碳粉流量kg/min20-60

14炉壁碳-氧枪：

氧气压力MPa1.0~1.4

氧气流量Nm3/h2023x3支

碳粉流量kg/min20-60

15炉体吊装重量：〜210

上炉体t

下炉体t含耐材重量

2.2电炉机械设备技术说明

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。

2.2.1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

78-

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20g）

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

下方设有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。

2.2.2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20g）为分

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。

2.2.3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（轴承）、旋转

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1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。

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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。

2.2.4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

炉前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。

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2.2.5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。

导电横臂用铜-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。

电极夹头主体承受铭青铜铸锻件，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。

2.2.6液压系统

78-

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。另

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3.6o

表3.4液压系统主要技术参数

序号技术参数要求备注

1工作介质水-乙二醇

2额定工作压力12〜14MPa

3主泵电机容量75kWx3二工一备

4液压泵额定输出量250mL/r

5把握电压24V

6油箱容积8m3

7冷却循环泵：

7.1电机容量5.5kW

7.2工作压力1.0MPa

7.3流量144L/min

7.4冷却水进口压力0.3~0.4MPa

7.5冷却水进口温度5〜35℃

表3.5电炉主要液压缸及指标

序号液压缸名称数量动作全程时间/速度备注

1炉门升降1个上升/下降<2s

2炉盖升降1个上升/下降<4s

3炉盖旋转1个旋开/旋回<10s

自动上升/下

4电极升降3个12/9m/min

降

出钢/出渣0〜l°/s

5炉体倾动2个

快速回倾3.5°/s

表3.6液压系统各部位动作

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序号名称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。

1）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。

c）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。

d）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110〃）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。

e）油箱还配有空气滤清器、排污口等必备附件。

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2）液压泵装置

a）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。

b）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。

c）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。

3）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。

4）把握阀组

a）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。

b）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

现慢速启动-快速运行-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。

c）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。

d）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。

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e)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。

2.2.7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〜900m3/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。

2.2.8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

0.4〜0.5MPao

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

0.5~0.6MPao

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2.2.9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

水冷电缆、铜-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+水冷导电铜管十大截面水冷电缆的

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%。

2.2.10EBT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

炉工作时一，移动平台可缩回到轨道的一侧，不影响出钢车的运行。

2.2.11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。

2.2.12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。

2.2.13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。

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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

受电机一减速器传动，变频调速。

出钢车的电源线、把握线及氤气软管通过拖缆装置与外部联接，

钢包可全程吹气。

2.2.14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。

2.2.15炉门水冷碳•氧枪

炉门水冷碳-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。

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吨钢吹氧量按15〜25Nm3/t计算，电炉氧枪平均流量为

2023Nm3/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。

2.2.16炉壁碳一氧枪

考虑到强化冶金效果，电炉承受炉壁碳氧枪实现废钢助熔、碳一氧

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。

炉壁碳一氧枪承受PLC把握，能与电炉工控机联网。

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3.3电炉电气设备技术说明

3.3.1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HMI界面LCD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。

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3.3.2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

2.4o

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。

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3.3.3低压电控设备

1）电气柜台设置

电炉的低压电控柜、台设置如下表3.7o

表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D31主控室

2配电柜D41主控室

3变频柜D5A1主控室

4液压柜D61液压室

5计量柜D71主控室

6程控柜D81主控室

7调整柜D91主控室

8主操作台D11主控室

9计算机台D21主控室

10炉前操作台D111炉前平台

11炉后操作台D121炉后平台

12出钢车转接箱D161现场

13弧压转接箱D271变压器室

合计13

2）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。

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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,UPS为PLC、工控机及DC24V电

源供给电源。

程控PLC柜

承受SIEMENSS7-300系列PLC为主控器件，其CPU承受

315-0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%o

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）：

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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“阻抗把握”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%o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#液压泵、2#液压泵、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）。

本柜上设有液压泵的“就地/远程”选择开关，可在液压站和主控室

计算机台HMI上进展两地操作。

各泵的操作一液压主泵的启、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

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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1夕，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。

3）仪表测量