HY2.8-4000kva刚玉电弧炉技术文件
HY2.8-4000KVA白刚玉电弧炉
技术文件
1 工厂条件：
1.1 设备型号：HY
2.8-4000KVA白刚玉电弧炉设备；
1.2 设备用途：主要用于白刚玉、电熔刚玉、莫来石等磨料和耐火材料的冶炼。；
1.3设备形式:白刚玉炉为固定式直筒水冷炉盖、顶加料、顶吹氧、炉壁外喷淋水冷却结构形式，操作形式分为左、右操作。
1.4 工厂有关参数及能源介质条件:
1.4.1 电源条件：
a．交流10kV供电系统
电压：10kV±10%
相数： 3
频率：50±0.5Hz
b. 低压配电系统
电压 380V/220V +10%～-15%
频率 50±0.5Hz
三相
1.4.2 能源介质条件：
气体介质
设备外部冷却循环水配置要求：
冷却塔：不小于150～200t/h
调节水池：60～80m3
1.5 产量：
1套设备0日产量25吨，年工作日330天，连续式工作制，年产量8250吨。如果需要年常量达到3万吨，则需要4套设备才能满足要求。
2 结构特点:
2.1 、顶加料、顶吹氧、炉壁外喷淋水冷却结构形式；
2.2 每相采用两根大截面（Φ1600Χ2）内水冷电缆、补偿器、穿墙铜排、铜-钢复合导电横臂（小车升降式）等组成空间三角形布置的节能型短网。短网阻抗值≤3ｍΩ，三相阻抗不平衡度≤8%；
2.3 先进可靠的变频电机式电极升降自动调节器：可自动和手动操作。弧流整定范围：25%—150% lm。电极响应时间：0.15S。
2.4 炉体倾动采用液压传动，集成块式液压阀；
2.5 电极夹头采用抱带式夹紧，使用可靠、寿命长。
2.6 电极夹放采用气动驱动方式。
2.7 电极自动升降调节器采用德国西门子PLC可编程控制器控制。
2.8 变压器一次侧电压10KV，二次电压220-110V。电动调压，顶出线方式；
2.9 冷却水系统有压力和水温监控，声光报警。为防止停电事故用户需设高位水箱。
2.10 电炉参数实行工业计算机监控与管理。
4 机械结构说明及工作原理
白刚玉炉为固定式直筒水冷炉盖、顶装料、顶吹氧，炉体平台为固定轴式倾动方式，炉壁外喷淋水冷却结构形式，其机械部分由以下几部分组成：
a、炉体;
b、炉体倾动装置;
c、短网系统;
d、固定式直筒水冷炉盖(板式)；
e、电极升降装置;
f、液压系统;
g、水冷系统;
h、气动系统；
4.1炉体装置：
该部件由炉壳、出料槽构成。
a、炉壳为可快速更换。上部由20mm锅炉钢板焊接而成的直筒形，底部呈椭圆形封头结构。炉壳前设有一个出料槽口，上部有水冷却加强圈及炉壳外部喷淋水管，以防止炉壳变形。炉壳上部焊有与倾动装置固定的联结法兰，在联结法兰园周方向备有8个园孔，园孔与位于倾动装置上的8个销轴相配；炉底中心开有一个小孔以便炉衬砌筑后透气用。
b、出料口由铸钢浇铸而成，通过联结板用螺栓固定在炉壳的出料嘴的开口处。
4.2倾动装置：
倾动装置由倾炉液压缸及倾动平台和支承机构等组成。
a、支架和平台均由普通钢板组焊接而成，支架与平台通过安装，支座联接采用螺栓联结，用户现场安装时需在该部分的螺栓联结处电焊焊牢。
b、倾动支座亦由槽钢及钢板焊接而成，下部有地脚螺栓与基础固定。
c、倾炉液压缸结构采用柱塞形式。柱塞外表面镀硬铬珩磨，采用YX型聚氨脂密封圈，倾炉缸上下两端分别通过球型铰链，固定于倾动平台和基础上，倾炉缸由炉前操作台上的操作手柄控制液压站的油路方向进行控制前倾、后倾。
4.3水冷炉盖与炉门机构：
炉盖为固定式直筒型板式水冷炉盖，炉盖上设有三个电极孔、一个吹氧孔及一个加料孔。炉盖侧下部设有二个活动门，用于辅助加料和电极故障处理。
炉盖外环下部安放于炉壳砂封槽内，起密封作用，通过销轴固定炉盖。
二号电极正对出料嘴。
炉盖进水、回水管均联接在总进水、回水管上。
炉盖制作完成后，应进行自然时效处理以消除焊接应力，并进行水压检漏。
4.4 电极升降装置
电极升降装置由小车式导电横臂、立柱、电极夹紧机构、比例阀式全液压电极升降装置等组成。
小车式导电横臂为铜钢复合型横臂，是由铜钢复合板制成的全水冷箱形结构。横臂后段装有电极夹紧机构，电极夹紧采用碟簧抱紧形式，即正常工作时电极由碟簧夹紧，松放电极时由气动缸压缩碟簧完成。立柱是由钢管及钢板焊成的V型导轨构件,立柱两面设有两个导轨面，导轨面经过机械加工，以保证直线度和形位公差。直立安装于炉盖旋转架上。通过比例阀式全液压电极升降装置完成电极臂和电极的自动升降。
电极夹头采用铬铜锻件，铬铜具有导电性好，机械强度高，抗耐磨等优点。在结构上摒弃传统埋管冷却的方式，而采用打深孔内部通水直接冷却，从而大大地增强了冷却效果，提高了夹头的使用寿命。电极抱闸采用非导磁不锈钢制成。该电极升降装置具有以下优点：
☆铜钢复合型导电横臂升降灵活，系统惯性小，刚性好；
☆结构大大简化，绝缘性能好，可靠性高；
☆能方便可靠的夹紧、放松电极；
☆电极夹紧力大，夹头处不易发生打火现象；
☆电极抱闸为水冷构件，不会因处于高温区而发生热胀造成电极下滑。
4.5 短网系统（大电流线路）
大电流线路由电炉变压器二次出线端的连接铜排、补偿器、穿墙铜排、电缆接头、大截面内水冷电缆、导电横臂、电极夹头、石墨电极以及支架等组成。水冷电缆与穿墙铜材和导电横臂之间用不锈钢螺栓连接。穿墙铜排、水冷电缆及导电横臂内，通水冷却。在设计上通过短网工程计算，采用空间三角形布置，使三相阻抗不平衡度尽量小（数值<8%），使输入炉内的各相能量尽量平衡、合理，从而可以缩短熔化时间，有效地提高炉衬炉龄。
4.6 液压系统
液压系统压力为12MPa，工作介质为抗磨液压油。系统包括液压源和各种控制阀门、蓄液箱、压力继电器等。
液压源有二台液压油泵（一用一备）。蓄液箱上设有温度及液位控制仪表，动作控制选用优质名牌滑阀和锻钢球阀。
液压系统设置高压过滤器，以保证系统的清洁度，使整个系统运行可靠。
2液压系统控制,炉体锁定,炉体倾动等。
2液压控制置于控制室内，设有断路器、接触器、热继电器等，提供液压系统各电机启动运行和停止控制及保护。
由液压站至炉体各部位的液压缸输液管路在活动部位均采用挠性高压钢丝编制胶管。
│
4.7 冷却水系统
冷却水系统由压力表、温度计、截止阀、水分配器，回水箱及管路等组成。冷却水源接自车间总进水管，压力不小于4XlO5Pa，水温不超过32℃。该装置设有水压、水温报警，当水压低于设定值或水温高于规定值时，发出报警信号。
冷却水装置设在变压器室墙侧炉前位置，通过管路(包括软管)与炉体冷却部位连接起来，分别供炉体、炉盖、导电横臂、水冷电缆等的冷却用。
板式水冷炉盖、炉壳水冷部分试验方法为：打水压至0.6Mpa，保压60分钟，然后用肉眼观察各处焊缝是否渗水。
变压器油水冷却器用水，由高位冷却水箱供给，回水接至车间回水网中。冷却水质量应符合下列要求：
PH 值 7—8.5
总硬度 10°dH
悬浮物 50mg／L
总溶解物 400mg／L
导电率 75毫西门子／m
4.8气动系统
5 电气设备组成及工作原理
本套电气设备主要包括：高压供电系统、电炉变压器、低压供电系统、低压电气控制系统、电极升降自动调节系统、工业计算机监控系统。
5.1电气设备组成
高压柜 1面
电炉变压器 1台
低压电气设备 1套
其中低压电气设备包括：
a. 主操作台 1台
b. 计算机操作台 1台
c. 低压控制柜 1面
d. 倾炉操作台 1个
e. 液压控制箱 1个
5.2 系统工作原理
5.2.1 高压供电系统（GG1AF）
高压供电系统由10KV馈电，经高压隔离开关、高压真空断路器送至电炉变压器，在高压供电系统中还设有氧化锌避雷器，用于吸收操作过电压和浪涌过电压，以保护变压器的正常运行，真空断路器用来接通和断开高压侧主电路。
高压侧二次计量回路设有电炉变压器高压侧电压、高压侧电流、功率因数、有功功率、有功电度及无功电度的计量。二次保护回路设有短路保护、欠压保护、变压器轻重瓦斯、变压器油温高及冷却系统故障等完善的保护回路。
本套系统的高压合、分闸控制回路的直流220V电源由合闸电源380提供。直流220V电源是经单相桥式整流、平波、储能，最后输出稳定的直流220V电源，以保证在动力供电回路断电时能顺利分开高压真空断路器。
高压系统的真空断路器的合、分闸控制主要由主控制室的主操作台操作控制，在设备调试时也可由高压柜就地操作。
5.2.2 电炉变压器
电炉变压器为白刚玉炉专用变压器，采用有载电动调压，低压二次侧采用铜排顶出线、外封口。变压器油水冷却器采用强油循环水冷却器。
变压器技术参数：
额定容量 4000kVA
一次电压 10kV
二次电压 180-390V/22档有载电动调压
180-250V恒电流
260-390V恒功率
一次侧额定电流 231A
二次侧额定电流 9.3kA
接线方式 D-Y do-11
进出线方式顶进顶出
冷却方式强油循环水冷却器(OFWF)
5.2.3 低压供电系统
车间动力电源提供电压为380V／220V的三相四线制动力电源,到主控室的动
力柜的柜内刀开关上端头(N线车柜内接地铜排)，再通过刀开关经铜排分别向各用电点的断路器供电，经各级断路器分别提供给合闸整流电源、油水冷却器电源、变压器调压箱电源、控制电源、PLC电源、稳压电源、变频电机、液压泵、空压机及备用电源供用户使用。
动力柜的仪表板上安装有电压表、电流表用以指示低压控制系统的电压和电流。
5.2.4液压控制系统
3t电弧炉液压站共有两台高压泵（一用一备），泵的工作可手动启动该泵，开泵时该泵电磁阀得电，泵卸荷启动，3秒后此电磁阀失电，高压泵进入打压阶段。
5.2.5炉子本体设备的控制
电弧炉炉体系统的控制由西门子S7-200型PLC来完成。通过输入模块采集各种限位开关动作信号、控制开关的指令信号、有关接触器、继电器的动作信号，经PLC内部程序进行设备动作的控制和联锁保护。由相应的输出模块分别对高压断路器合分闸、液压泵、液压阀门动作、炉盖升降及旋转、倾炉联锁等进行控制。同时检测并发出设备的故障信号，由指示灯、报警铃报警。
5.2.6电极升降调节器系统
电极升降自动控制系统由西门子S7-200型PLC来完成。将三相电弧电压、电流信号通过信号转换电路变成4～20mA标准信号送入PLC模量输入模块，PLC根据采集的弧流、弧压信号、变压器档位及给定值等信号，按照功率控制的原理进行运算处理及逻辑判断后，将结果通过PLC模拟量输出模块控制电极升降变频电机，对电极升降进行自动调节，从而控制输入到炉内的电弧功率，以满足冶炼工艺的要求。电极升降的速度，取决于PLC输出的信号大小。在自动控制过程中，随时可通过按健来增大或减少给定信号，在电弧炉的正常运行过程中，随时可以用手动控制电极升降。
该调节器性能大大优于以往任何一种调节器控制线路，除具有以往调节器的功能外，另外还具有如下功能及特点：
2该系统选用SIEMENS S2-200系列PLC。
2电极升降可以手动和自动（PLC）控制，手动可在倾动操作台或主控制室操作台由按钮操作电极升降，其中手动升降优先。自动为正常工作方式，由PLC（也可结合上位机），对每相电极独立按冶炼设定进行自动跟踪。
2电极自动上升速度为 2.0m/min，电极自动下降速度为 1.5m/min，响应时间＜150ms。
2该系统具有恒扭矩检测功能，在电极碰到不导电炉料时，发出报警信号，从而可以大大减少因电极继续向下运动而折断电极是事故。
主操作台
☆主操作台具有数据显示、状态显示和参数设定、动作操作功能。
☆主操作台仪表面板上装有分别显示三相弧流、三相弧压的广角仪表，分别显示三相弧流和弧压数值，调压档位显示器和对应相关操作的指示灯。
☆主操作台操作面板上设有高压系统操作允许钥匙开关，高压合分闸转换开关，高压紧急分闸红色蘑菇状按钮。设有变压器调压开关，三相电极各自的升降开关和总升开关，各相弧流给定值的增减开关以及弧流灵敏度调整开关和其他一些辅助操作开关。
炉前操作台
通过炉前操作台设置的一系列转换开关可以完成控制三相电极夹紧、松开，炉子动作部分的控制和操作。还设有相应的指示灯显示动作执行状态。
5.2.7工业计算机监控系统
电气设备硬件配置
2工业计算机：
选用台湾研华工业控制机数量1台
其中：中央处理器P4-2.8G，内存1G，硬盘160G，DVD光驱；
2显示器数量1台
选用三星17”LCD液晶显示器
2打印机数量1台
选用惠普公司激光打印机（HP-1000）
2UPS电源数量1台
选用山特公司UPS电源（3KVA/30分）。
6 服务承诺
6.1 向用户提供设备平面布置图及基础条件图。
6.2 向用户提供设备使用说明书，维修和操作用图纸及有关技术资料。
6.3 对用户进行设备的安装技术指导和调试工作,?并对用户操作人员进行现场技术培训。
6.4 用户在遵守产品的运输、储存、安装、使用等规定的条件下，从发货之日起，在12个月内产品因制造不良发生损坏或不能正常工作时，我方免费负责维修和更换（易损件除外）。
6.5 产品出现质量问题，接到通知后，24小时内做出答复并提出处理意见，
如需到现场服务，48小时内派出服务人员。
6.6 长期为用户提供优良可靠的备品、备件。
7 设备质量控制与出厂检验
7.1 设计采用三级审核制度，即方案设计－审核－初步设计－审核－详细设计－审核。
7.2 设计到制造全过程邀请用户进行监督，随时听取用户的意见。
7.3 从合同签字到设计制造直至售后服务实行经理负责制。
7.4 卖方对其供货范围的设备负责。设备出厂前，卖方将依据相关的国家电炉生产标准的检验大纲，甲乙双方共同签订技术协议，及企业标准所制定的产品出厂检验、试验大纲，在供方工厂或分包商所在地对所有设备和配套产品进行检验，检验合格方可出厂。
7.5 买方有权参加卖方设备的检验和测试：
水冷炉盖装配后，通知买方到卖方检验打压试验；导电横臂组装完成后，通知买方到卖方检验打压试验，并出具试验报告。
7.6 卖方应在检验开始前，至少提前十天通知买方参加检验；若检验时买方缺席，卖方提供一份检验报告给买方。
7.7 无论买方代表是否参与产品的监制、检验及验收过程，均不能视为卖方按合同规定应承担的质量保证的解除，也不能免除卖方对设备质量应负的责任。
7.8 设计、制造、质量控制及出厂检验所需标准或行业要求，由卖方提前提供给卖方。
8 设备质量及性能保证
8.1设备质量保证
8.1.1 保证电弧炉设备的电控系统、仪表、水冷系统、机械、液压等各系统的工作稳定性。保证各种零配件达到工况的要求。
8.1.2保证电炉设备的各参数设定达到冶炼工艺描述和产品大纲中列出的要求。
9 设备分交点：
设计分交、分界点在厂房内。
9.1介质管线
冷却水系统：变压器室墙外水冷装置接口处；
压缩空气系统：变压器室墙外压缩空气装置接口处；
卖方负责水冷、液压、气动等系统管线设计，买方负责中间配管的材料及附件。
9.2电气设备
对于低压设备而言，设计分界点为进线刀开关的静触头，买方负责将低压电源引至主控室低压柜进线端。
对于高压设备而言，设计分界点为进线隔离开关的静触头，买方负责将户外高压引至高压柜进线端及其它高压电缆的接线。
9.3 自动化控制系统
电弧炉系统内部的自动化控制系统由卖方供应。与车间其它系统的接口分界点为相应电器设备的接口卡。
买方负责提供将各个柜体和设备之间的连接管线和桥架。
9.4 其他
所有介质油由买方负责提供（变压器油除外）。
买方负责提供基础预埋底脚螺栓、螺母、垫圈、预埋件，以及变压器小车导
轨及其预埋件，短网系统的预埋件。
接点与设备之间的连接管线如果需要法兰连接，则卖方应供应配套法兰和螺栓，以及相应管线。卖方对所供货设备的完整性负责，如有遗项，卖方负责免费补齐。
10 技术文件及资料交付
合同生效后卖方向买方提供的技术资料如下：
图纸：包括机械、液压、电气、仪表、计算机等部件及关键零件、全部非标零部件，及易损件图纸；电气资料包括：电气元件的出厂资料、电气原理图、安装及竣工图、一套PLC软硬件资料。
资料：包括操作说明书、安装说明书；
标准设备：标准设备或零件的装配图样本。
由卖方提供随机图纸、资料，以及电子文档。
10.1 设备安装及调试
10.1.1卖方基本责任
a.卖方派有关技术及安装人员，负责合同设备的安装、冷试车、热试车和验收测试等有关技术服务和技术监督职责。
b.卖方派有关技术人员，到制造厂提供与合作制造产品有关的技术服务和技术监督。
c.在买方设备开始安装之前，卖方应向买方提交一份详细的技术人员派遣计划表。
d.卖方技术人员抵达或离开买方的日期，由双方现场总代表根据合同工厂的建设进度协商确定。
e.在保证项目进度前提下，卖方作为投标设备的设计制造技术总负责单位，应对设备性能、买方现场人员培训、技术服务、技术监督及最终产品的质量负责。
f.卖方技术人员应向买方技术人员详细解释有关设计数据、调试技术和方法，指导买方技术人员进行设备调试；调试过程中调整的设定值，卖方技术人员应该详细记录在竣工文件当中。卖方技术人员应向买方有关技术人员详细解释技术文件、图纸、数据表、工艺过程表、操作手册、设备性能以及分析方法等，回答并帮助解决买方提出的在卖方技术人员的责任和义务。
g.卖方技术人员应在买方的合同工厂现场，对买方的有关调试、生产操作、设备维护及产品检验人员进行培训，以便使他们尽快熟悉合同工厂的设备和技术。
h.卖方技术人员应与买方积极合作，保证合同工厂按计划进度建设。
i.卖方技术人员抵达合同工厂后，应按照双方现场总代表同意的工作计划表，在买方的总体安排下工作。只有在双方现场总代表同意后，才能修改工作计划表。
j.卖方负责安装常用工具及安装材料，不包括高压部分的安装材料及液压介质等。
k.卖方不负责高压系统和变压器现场的测试工作及费用。
l.卖方配合买方进行热炉试验。
10.1.2 买方责任
a.提供部件装配及部件组合的组装场地。
b.免费提供电源、水、压缩空气。
11 成套范围
12主要机电配套件厂商汇总
12.2电气部分
13 产品的验收和试验：
产品验收共分三次进行,出厂前验收、货到买方开箱验收和最终验收。
13.1出厂前验收:
出厂前的验收在卖方进行,买方派员对全部设备成品在出厂前进行检查和验收，检查项目如下：
13.1.1 一般检查
13.1.2 各部装配尺寸的检查
13.1.3 各部件制造质量检查
13.1.4 电炉配套件的检查
13.1.5 电气控制部分的通电试验
13.1.6 冷却水系统检查
13.1.7 液压系统检查
13.1.8 技术文件完整性检查
13.1.9 出厂合格证及装箱清单的检查.
13.1.10 包装检查
13.12 开箱验收
产品全部运抵买方后,甲、乙双方按装箱单检查整箱数量,并开箱清点, 验收箱内产品的数量,确认在运输过程中有无损坏、有无丢失。
13.3 最终验收
最终验收是产品质量和性能的全面验收,从设备安装完成、进行冷炉试验及热炉10炉运行试验，按照技术协议“条款八”和国家电弧炉标准试验方法进行试验，各试验项目合格后,最终验收合格,双方签订设备验收报告。
14 设备设计、制造与验收执行标准
GB50052－95 供配电系统设计规范
GB50054－95 低压配电设计规范
YB/T036.1～1.21-92 冶金设备制造通用技术条件
GB50184—93 工业金属管道工程质量检验评定标准
GB50221—95 钢结构工程质量检验评定标准
JB/T6996-93 重型机械液压系统通用技术条件
JB/T7708-95 液压元件清洁度评定方法及液压元件清洁度指标
GB7251－97 低压成套开关设备和控制设备
DL/T404-97 户内交流开关柜订货技术条件
JB/ZQ 4000 通用技术标准
JB/ZQ 4000.3-86 焊接
JB/ZQ 4000.5-86 铸造
GB3766-83 液压系统通用技术条件
GB7932-87 气动系统通用技术条件
GB7935-87 液压元件通用技术条件
GB/T10067.1-88 《电热设备基本技术条件-通用部分》
GB5959.1-86《电热设备的安全-通用部分》
GB5959.2-1998《电热设备的安全-对电弧炉的特殊要求》
GB50056-93《电热设备电力装置设计规范》
JB/ZQ4000.1-86《产品检验通用技术要求》
JB/ZQ4000.2-86《切削加工件通用技术要求》
JB/ZQ4000.3-86《焊接件通用技术要求》
JJB/ZQ4000.5-86《铸件通用技术要求》
JB/ZQ4000.6-86《铸钢件补焊通用技术要求》
JB/ZQ4000.8-86《管道与容器焊接防锈通用技术要求》
JB/ZQ4000.9-86《装配通用技术要求》
JB/T9640-97《电弧炉变压器》
JB/ZQ5368.2-88《电热设备产品质量分等-HX系列炼钢电弧炉》GB10066.1-88《电热设备的试验方法-通用部分》
电弧炉控制系统方案
五矿（湖南）铁合金有限责任公司103#硅锰合 金冶炼炉优化控制系统 方 案 设 计 说 明 书 中南大学信息科学与工程学院 二○一○年三月
一、开发背景 五矿（湖南）铁合金集团有限公司103#10000KV A矿热炉主要用于熔炼硅锰合金和碳锰合金，整个生产系统由炉体、供电变压器及保护系统、配加料系统、电极卷扬升降控制系统、电极压放子系统和炉体水冷系统等组成。目前，配加料子系统采用了计算机自动控制；电极压放子系统依靠人工凭经验综合考虑炉况、二次电压、一次电流、熔炼时间等因素，输入控制信号给PLC，由PLC来完成电极的定长压放；电极升降是依靠人工凭经验综合考虑二次电压、一次电流及炉盖温度等因素进行调节；供电变压器二次侧电压等级靠人工根据炉况和电压、电流、功率等因素凭经验进行调整。这种靠人工凭经验来控制冶炼过程的方法难以保证矿热炉稳定持续地工作在最佳工作范围内，调节过程相对滞后、工人操作强度大、工作效率低，容易出现电极烧结不好、耗电量大、炉况不稳定等问题，难以保证产品的产量和质量。 二、设计要求 针对五矿（湖南）铁合金集团有限公司103#矿热炉熔炼过程控制自动水平低下带来的各种问题，通过现场调研和与工艺技术人员交流沟通，结合生产的实际需要，搭建103#矿热炉优化控制系统，以达到如下目标：1．通过建立电极位置模型，在线检测电极的升降量和压放量，实现电极自动升降和自动压放；并通过采用合理的算法，计算电极长度及其位置，控制电极处于最优位置区域内，使三相有功功率平衡度在原有基础上提高2-3%，提高功率因数。 2．通过建立实时数据库，实时采集熔炼过程数据，实现整个矿热炉控制系统的运行监视、事故报警与记录、统计分析和报表打印、日常生产管
50t新概念超高功率电弧炉技术协议书
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。我公司已申请专利，专利号ZL02 2 。 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。
普通电弧炉设计与电极升降控制
普通电弧炉的一般设计与电极升降控制
摘要： 为了提高所熔炼速度和钢水的质量、减少电能及电极的消耗量、保证维持规定的电气工作条件，使设备获得较高的生产率。从电弧炉的一般设计概况，到电弧炉电极的升降控制。系统了解电弧炉中存在的缺点与不足。通过分析，更好的提高电气控制的稳定性，提高电网提高熔炼速度。 关键词：电弧炉、短网电流、电极升降。
目录 一、电弧炉的简介及特点 1.电弧炉简介 2.电弧炉特点 二、电弧炉的一般设计 1.电弧炉组成部分 2.炉体设计 3.变压器设计 4.短网电流的计算 5.电极直径计算 6.电极升降计算 7.其他相关参数 三、电极升降自动控制 1.调节器的组成及工作原理 2.调节器的结构原理 四、小结 五、参考文献
一、电弧炉的简介及特点 1.电弧炉简介 电弧炉是利用电极间电弧产生的热能冶炼金属的一种设备。电弧炉炼钢就是靠电极与炉料之间放电产生的电弧，使电能在弧光中转变为热能，并借助辐射和电弧的直接作用加热并熔化金属和炉渣，冶炼出各种成分的钢和合金。 现代化炼钢电弧炉均为直接加热、炉底不导电式电炉。该电炉按直接加热金属的原理工作，电弧发生在每一电极与炉料之间，
己熔化的金属则形成负荷的中心点。 2.电弧炉的特点 电弧炉进行冶炼，电弧炉是一个多变量、非线性、大滞后、强藕合、时变、随机干扰较强的系统，使得系统电极位置、电弧长度、电弧电流以及系统功率很难保持最佳工作状态。电极升降调节系统是电弧炉的重要组成部分，其工作性能的好坏直接影响钢的产量、质量和能源消耗。在电弧炉冶炼过程中，三相交流电弧炉的电力负载是不稳定的、不对称的；无功冲击及闪变；产生谐波电流。 电弧炉的整个炼钢过程一般分为熔化期、氧化期、还原期三个时期，由于各个时期所完成的任务不同，因而相应地对冶炼温度和功率的要求也不同。 （熔化期）开始熔化阶段，固体炉料熔化，能量需求最大。 （氧化期）初精炼及加热阶段。 （还原期）精炼期，此阶段输入能量只需平衡热损耗。 在废钢冶炼时电弧炉的工作特性为：
电炉参数
二、 0.5吨/250KW（铝壳）中频感应熔炼炉主要技术参数: 项目参数 电炉参数
额定容量 0.50t 最大容量 0.55t 炉衬厚度 50mm 感应圈内经φ 56mm 感应圈高度 700mm 最高工作温度 1750℃ 熔铜工作温度 1600℃ 电耗≤700kW.h/t 熔化率 0.42t/h 电器参数 中频电源额定功率 250KW 变压器容量 300KV A 整流相数 6脉 变压器一次电压 10KV 变压器二次电压（额定输入电压） 3N-380V 额定输入电流 420 直流电压 510V 直流电流 490A 中频电源最高输出电压 750V 额定工作频率 1000Hz 额定工作电压 1400V 冷却水系统 冷却水流量 30t/h 供水压力 0.2～0.35MPa 进水温度 5～35℃ 出水温度 <55℃ 三、0.5.0吨/250KW中频熔炼炉（铝壳）配置表: 序号设备名称规格型号数量备注 1 中频电源柜 KGPS-250KW/1KHz 1套含低压开关、电抗器 2 补偿电热电容器 250KW/1KHz 1套电容器/水冷铜排组 3 铝壳炉体 GWJ-0.5-250/1000 2台支撑架/感应圈/ 等 4 坩埚模 0.5t专用 2只钢质 5 水冷电缆电容到炉体之间 2套 6 连接铜排电源到电容之间 1套 7 倾炉系统 431减速机 2个 8 倾炉操作盒 1个 0.5吨/250KW中频熔炼炉（铝壳）配置表: 序号设备名称规格型号数量单价总价 1 中频电源柜 KGPS-250KW/1KHz 1套 4.0 4.0
2 补偿电热电容器 250KW/1KHz 1套 1.5 1.5 3 铝壳炉体 GWJ-0.5-250/1000 2台 1.5 2.5 4 坩埚模 0.5t专用 2只 0.0 5 0.1 5 水冷电缆电容到炉体之间 1套 0.3 0.3 6 连接铜排电源到电容之间 1套 0.3 0.3 7 倾炉系统 431减速机 2个 0.35 0.7 8 倾炉操作盒 1个 0.1 0.1 价格合计:9.0万含税 二、成套设备主要技术参数：
能源行业标准《交流电弧炉供电技术导则第3部分
能源行业标准《交流电弧炉供电技术导则第3部分电能质量评估》编制说明（征求意见稿） 1．任务来源 该项目为国家能源局2012年下达的能源行业标准制修订计划（国能科技〔2012〕83号），项目编号为能源20120091。项目由全国电压电流等级和频率标准化技术委员会归口。 2．主要起草过程 2.1启动会议 2012年8月2日在安徽召开了项目启动会议，明确了项目组成员，确定了标准制定下一阶段的工作分工及时间要求。（详见标委会2012年秘24号文件）2.2工作组就标准框架征求意见阶段（2012-08~2012-10-31） 按照合肥会议精神，工作组在2012-08~2012-10-31阶段收集相关标准框架的反馈意见阶段，共收到6条建议： ?董瑞安 ?江苏电科院：袁晓东 ?北京博电新能电力科技有限公司：齐泽锋 ?威盛：刘铁军 ?山西电科院：王金浩 ?宁夏电科院：黄永宁 2.3 西安召开标准框架确定、撰写分工会议（2012年11月2—3日） 1）讨论了反馈意见 2）确定了标准框架及核心内容； 3）进行了撰写分工 4）要求2013年7月完成第一稿 2.4北京会议组长，副组长会议（2013年8月25～26日） 该次会议： ?讨论了标准格式，肯定了监测评估组提供的第一稿格式 ?组长、副组长（袁晓东）进一步明确了第一稿的框架内容 ?会议要求考虑示范增加下述内容 ●经济性评估包括进去 ●供电效率 ●电极损耗 ●冶炼时间 ●控制装置本体损耗 2.5组内征求意见，2014年2月18日～3月底 对第一稿征求意见，征求意见截止日2014年3月底。同时附带对北京会议要求增加内容的处理意见：因没有好的公认的方法、或因与电能质量相关内容不密切，因此，未包含在该草稿中。同时征求大家意见。 截至截止日，收到两个反馈意见： ?安徽电科院
30MVA钛渣炉技术协议(与西炉所).doc
xx冶金有限公司钛渣二期扩建项目30MVA 密闭式钛渣炉 技术协议 合同号： 甲方：xx冶金有限公司 乙方：西安电炉研究所有限公司 2011年8月14日
附件1、建设条件及工艺描述 1、总述 Xxx。 1.1项目总体要求 a.项目名称：xx冶金有限公司钛渣二期扩建项目。 b.项目承包形式：项目采取设备总承包形式，包括设备的设计、制造、安装、调试以及技 术培训。 c.项目设计产能：年处理钛精矿12万吨。 d.产品定位：氯化渣TiO ≥90%。 2 e.工艺要求：电炉实现薄料层开弧熔炼；连续加料，连续送电，连续熔炼，定时出炉；留 铁留渣操作，渣铁分出。烟气实现余热利用，用于加热球团和脱硫等。 f.设备要求：电炉实现全密闭，采用组合把持器自焙电极。 1.2建设条件 1.2.1 自然条件 工程建设场地位于河北省承德市隆化县，属温带季风气候。近30年(1982-2011年)：平均气温 6.9℃ 相对湿度62％ 降水量500mm 年均风速 2.4m/s 最大冻土深度126cm 多年平均无霜期140d 多年平均日照时数2857.9h 年有效积温2300~3400℃ 地震烈度7度 主要气象灾害有：冰雹、霜雪 1.2.2 电力条件 钛渣炉变压器用电源：35kV AC/50Hz/3相 低压电源电压：3相4线制，AC380V，50Hz 交流电压波动范围：＋10％～－15％ 交流电源频率波动范围：50 -1～+0.5 Hz
1.2.3 能源介质条件 1.2.3.1水 钛渣炉用水由乙方提出条件，甲方满足要求。 1.2.3.2气体介质 1) 氧气（拟建液氧站） 纯度≥99.6％ 压力 1.8MPa 2) 压缩空气 普通压缩空气管网压力0.4～0.6 MPa 净化压缩空气 管网压力0.4～0.6 MPa 1.2.4 原材料条件 1.2.4.1钛精矿的成份 1.2.4.2还原剂指标 1.2.4.2.1 焦炭指标 冶金焦灰份的化学成分（%） 热值(g.-cal.)：≥6554 粒度范围： 1～12mm. 焦碳的堆比重：＜0.6g/cm3. 安息角： 50°
3电弧炉控制系统方案
五矿<湖南）铁合金有限责任公司103#硅锰合金冶炼炉优化控制系统 方 案 设 计 说 明 书 中南大学信息科学与工程学院 二○一○年三月
一、开发背景 五矿<湖南）铁合金集团有限公司103#10000KV A矿热炉主要用于熔炼硅锰合金和碳锰合金，整个生产系统由炉体、供电变压器及保护系统、配加料系统、电极卷扬升降控制系统、电极压放子系统和炉体水冷系统等组成。目前，配加料子系统采用了计算机自动控制；电极压放子系统依靠人工凭经验综合考虑炉况、二次电压、一次电流、熔炼时间等因素，输入控制信号给PLC，由PLC来完成电极的定长压放；电极升降是依靠人工凭经验综合考虑二次电压、一次电流及炉盖温度等因素进行调节；供电变压器二次侧电压等级靠人工根据炉况和电压、电流、功率等因素凭经验进行调整。这种靠人工凭经验来控制冶炼过程的方法难以保证矿热炉稳定持续地工作在最佳工作范围内，调节过程相对滞后、工人操作强度大、工作效率低，容易出现电极烧结不好、耗电量大、炉况不稳定等问题，难以保证产品的产量和质量。 二、设计要求 针对五矿<湖南）铁合金集团有限公司103#矿热炉熔炼过程控制自动水平低下带来的各种问题，通过现场调研和与工艺技术人员交流沟通，结合生产的实际需要，搭建103#矿热炉优化控制系统，以达到如下目标：1．通过建立电极位置模型，在线检测电极的升降量和压放量，实现电极自动升降和自动压放；并通过采用合理的算法，计算电极长度及其位置，控制电极处于最优位置区域内，使三相有功功率平衡度在原有基础上提高2-3%，提高功率因数。 2．通过建立实时数据库，实时采集熔炼过程数据，实现整个矿热炉控制系统的运行监视、事故报警与记录、统计分析和报表打印、日常生产
不锈钢管采购技术规格书
目录 1. 适用范围 2. 引用文件 3. 材料 4. 质量要求 5. 检查要求 6. 缺陷部位的消除和整修 7. 液压试验或气密性试验 8. 交货状态 9. 不锈钢管定尺尺寸要求 10. 标记 11. 清洁—包装—运输 12. 检验—验收试验 13. 质量保证 14. 试验报告 15. 文件提交
1、2、3级设备用奥氏体不锈钢管采购技术规格书 1.适用范围 本规格书适用于辽宁红沿河核电站核岛土建工程中辅助管路或其他用途管路的奥氏体不锈钢无缝钢管、卷焊和拉拔卷焊管的采购。 2.引用文件 B.T.S 4.02 不锈钢覆面 3.材料 不锈钢覆面用钢管为2级。 4.冶炼 钢应用电弧炉冶炼。 5.化学成分 5.1.化学成分要求 炉前分析和产品分析所确定的化学成分应满足本附表1所列出的要求。 5.2.化学成分检验 钢厂应提供由钢厂厂长或其正式委派的代表签证的炉前分析成分单。 钢炉钢管都应做化学成分检验，但仅检验碳和铬含量。如M O含量也有要求，M O含量也应检验。这些分析应按照RCC-M之MC1000的要求进行。 钴含量要求如下： a）与反应堆冷却剂相接触的设备钴含量限制如下： C O＜0.02%，目标值0.01% b）由硼元素影响钢材的焊接性能，一般不得加硼。但是，如果钢厂为提高其热处理性能而加硼时，硼含量必须低于0. 0020%（推荐硼含量＜0 . 0015% )，并且须在试验报告中注明硼含量。 如需进行复试，也应按MC1000进行化学成分检验。 5.3.晶间腐蚀试验 晶间腐蚀试验仅在碳和铬的含量与附表1的规定不相符时才进行。在这种情况下，检验按RCC-M之MC1000章节的要求进行。 在晶间腐蚀试验前需预敏化热处理时，这个处理应在钢锭上进行。敏化处理的加热温度为：
HY2.8-4000kva刚玉电弧炉技术文件
HY2.8-4000KVA白刚玉电弧炉 技术文件 1 工厂条件： 1.1 设备型号：HY 2.8-4000KVA白刚玉电弧炉设备； 1.2 设备用途：主要用于白刚玉、电熔刚玉、莫来石等磨料和耐火材料的冶炼。； 1.3设备形式:白刚玉炉为固定式直筒水冷炉盖、顶加料、顶吹氧、炉壁外喷淋水冷却结构形式，操作形式分为左、右操作。 1.4 工厂有关参数及能源介质条件: 1.4.1 电源条件： a．交流10kV供电系统 电压：10kV±10% 相数： 3 频率：50±0.5Hz b. 低压配电系统 电压 380V/220V +10%～-15% 频率 50±0.5Hz 三相 1.4.2 能源介质条件： 气体介质 设备外部冷却循环水配置要求：
冷却塔：不小于150～200t/h 调节水池：60～80m3 1.5 产量： 1套设备0日产量25吨，年工作日330天，连续式工作制，年产量8250吨。如果需要年常量达到3万吨，则需要4套设备才能满足要求。 2 结构特点: 2.1 、顶加料、顶吹氧、炉壁外喷淋水冷却结构形式； 2.2 每相采用两根大截面（Φ1600Χ2）内水冷电缆、补偿器、穿墙铜排、铜-钢复合导电横臂（小车升降式）等组成空间三角形布置的节能型短网。短网阻抗值≤3ｍΩ，三相阻抗不平衡度≤8%； 2.3 先进可靠的变频电机式电极升降自动调节器：可自动和手动操作。弧流整定范围：25%—150% lm。电极响应时间：0.15S。 2.4 炉体倾动采用液压传动，集成块式液压阀； 2.5 电极夹头采用抱带式夹紧，使用可靠、寿命长。 2.6 电极夹放采用气动驱动方式。 2.7 电极自动升降调节器采用德国西门子PLC可编程控制器控制。 2.8 变压器一次侧电压10KV，二次电压220-110V。电动调压，顶出线方式； 2.9 冷却水系统有压力和水温监控，声光报警。为防止停电事故用户需设高位水箱。 2.10 电炉参数实行工业计算机监控与管理。
LF-150t钢包精炼炉无功补偿及谐波滤波装置技术协议
LF-150t钢包精炼炉无功补偿及谐波滤波装置技术协议XX工程有限公司—————以下简称甲方 ————以下简称乙方XX工程有限公司（甲方）拟为LF-150t钢包精炼炉工程配套订购一套无功补偿及谐波滤波装置。该装置为3次高通式节能滤波器（H型滤波器），该装置的设计、制造、运输、调试均由乙方负责。具体要求如下： 一、工程总要求： 乙方负责最佳治理方案的设计、设备供货、安装调 试精炼炉所配置的滤波及补偿装置实现与精炼炉的 最佳匹配，达到本协议所要求的治理效果。 二、工期要求： 在精炼炉热试之前安装初调完毕，和精炼炉一起热 试交工。 三、治理效果： 1）COS￠≥0.92 2）谐波有效滤除，保证注入35KV电网的谐波电流 小于国家最新标准的要求。 3）滤波及无功补装置投入运行后，改善供电质量， 安全运行，避免供电部门的处罚。 四．无功补偿及滤波装置技术参数： 1）钢包精炼炉变压器额定容量28000KV A
2）变压器一次电压（即滤波器接入点电压）35KV 3）精炼炉运行时平均自然功率因数0.78（35KV）4）无功补偿要求补偿到COSΦ≥0.92（35KV）5）谐波电压崎变率DF∑≤3.0% 奇次≤2.4 偶次≤1.2% 6）允许注入系统谐波电流符合GB/T14549—1993标准7）谐波滤波器支路数的确定； 钢包精炼炉的冶炼工艺相当于电弧炉的精炼期，电弧电流波形基本上是正弦波形，畸变量很小。对于已运行的钢包精炼炉而言，最好通过谐波测试仪实测出谐波电流发生量。 1.对滤波电容器组的保护要求： 1）35KV母线过电压保护 2）35KV母线欠电压保护 3）3HP滤波支路过载保护 4）3HP支路速断保护 5）3HP滤波电容器组不平衡保护 2.对滤波电抗器要求 1）绝缘等级35KV（加强型、自灭性绝缘） 2）三相之间偏差≤1% 3）过载能力：1.3I PN下能承长期运行
高阻抗电弧炉的设计特点和应用
高阻抗电弧炉的设计特点和应用 引言高阻抗电弧炉是一种高效率的新型炼钢炉，它具有一系列突出的优点：能大幅度地降低电能和电极消耗、能显著地减少对供电电网的短路冲击和谐波污染。 高阻抗电弧炉吸取了近25年来出现的所有电弧炉炼钢新技术，再加上泡沫渣的成功应用，使得一直发展缓慢的交流电弧炉在电弧稳定性、效率和对电网短路冲击减少方面均可同直流电弧炉相媲美。 本文介绍了带饱和电抗器和固定电抗器的高阻抗电弧炉。前者具有高超的伏安特性，使短路电流很小，基本上达到了恒电流电弧炉特性。 1 高阻抗电弧炉的供电电源1．1 对供电可靠性的要求电弧炉属于热加工设备，如果中途停电，会造成很大的损失：使电耗和原材料增加，使产品质量下降，甚至造成整炉钢水报废，炉子越大损失越大。根据有关规范规定，电弧炉属于二级负荷。 对于炉子容量在50t及以上的电弧炉通常由两路独立高压电源供电，炉容较小的可由一路高压电源供电。 1．2 公共供电点的确定电弧炉的公共供电点系指其与电力系统相连接的供电点，并接有其他用户负荷。对公共供电点的要求主要考虑以下因素： 1）供电变压器容量要能适应电弧炉负荷特性的要求； 2）由电弧炉负荷引起的公共供电点的电压波动和电压闪变值、以及谐波电流值不得超过国标GBl4549-93中的允许值； 3）由电弧炉负荷引起的公共供电点的电压不对称度不得超过2％。 电弧炉的公共供电点有两种情况，其一是电弧炉系统直接与电力系统相连接；其二是电弧炉系统通过企业总变电所与电力系统相连接。电弧炉一般不由车间变电所供电。 当电弧炉由企业总变电所母线供电时，为了防止对其他负荷供电质量产生不良影响，一般要求供电变压器的容量为电炉变压器容量的2．5倍以上。当不能满足此要求时，或增大供电变压器容量；或采用专用中间变压器供电，这需要经过技术经济比较来确定。 当采用专用中间变压器供电时，该变压器容量的选择，应与电炉变压器经常过负荷运行状
电弧炉电极系统的建模及其自适应控制
电弧炉电极升降系统的建模 及其自适应控制 摘要 电弧炉炼钢是一个典型的非线性、时变性、随机性等特征融为一体的工业过程，它的能量输入主要是通过控制电极升降的调节系统来完成的；在电弧炉炼钢的整个过程中，电极调节系统是整个系统高效运转的核心环节之一，其调节的效果对炼钢过程降低能耗、缩短冶炼时间、提高效率具有重要意义。因此电极调节系统的控制方法成为电弧炉控制研究的主要对象，控制电极的升降，就控制了电极与炉料间的电弧长度，进而就控制了电弧产生电流的大小，达到控制冶炼功率的目的。本文首先建立了电弧和电极系统的模型，然后讨探讨了电弧炉电极调节系统的控制问题。 针对电弧炉冶炼的工艺特点，根据能量守恒定律和相关的电弧物理知识，以电弧电导作为状态变量，电弧瞬时电流和弧长作为输入量，建立一个用非线性微分方程描述的交流电弧炉电弧时域模型，并做了相应的仿真分析；将供电系统与电弧模型相结合，建立了电弧炉电气系统模型；然后建立了液压系统模型，通过液压缸活塞位移与电弧长度之间的关系，将液压系统模型与电气系统模型相连接，构建了电极系统模型，并通过计算机仿真说明了其工作原理及特性。 结合电弧炉炼钢工艺对控制系统的要求，并确定了电极调节系统的恒阻抗控制策略之后，将建立好的电极系统模型作为被控对象进行传统的PID控制。针对PID控制器控制电极系统的不足，设计了模型参考自适应控制器，并通过仿真验证了这种控制方法的正确性和有效性。 关键词：电弧炉；电极调节系统；PID控制；模型参考自适应；仿真
第一章绪论 1.1问题叙述 近现代炼钢方法主要有转炉炼钢法、平炉炼钢法和电炉炼钢法等。电弧炉炼钢越来越被广泛应用的同时，也逐渐成为最普遍的炼钢方法。 工业上通常所说的电炉炼钢，主要是指电弧炉(Electric Arc Furnace，简称EAF)炼钢，其他类型的电炉如感应电炉、电渣炉等所炼的钢数量较少。交流电弧炉炼钢是采用三相电极和待冶炼炉料(废钢铁)间放电产生的电弧，使电能在弧光中转变为热能，并借助辐射和电弧的直接作用加热并熔化废钢铁、金属和炉渣，冶炼出各种成分的钢和合金的一种炼钢方法。 电弧炉炼钢过程的能量输入主要是通过电极调节系统来完成的，电极调节的效果对电弧炉炼钢过程降低能耗、缩短冶炼时间、提高冶炼效率具有重要意义。控制电极升降实现控制电极与炉料间的电弧长度，就控制了电弧产生电流的大小，达到控制冶炼功率的目的。通过建立有效的电极调节系统的数学模型，分析交流电弧的非线性特点可以设计出针对性更强、性能更好的电极控制器。 1.2国内外研究现状 电弧炉炼钢过程是一个典型的具有非线性、时变性、随机特征的工业控制过程，因此，电弧炉炼钢的过程控制受到了众多研究者的关注。而电弧炉炼钢过程的控制主要通过电极调节系统来完成输入电功率、降低能耗、缩短冶炼时间等控制目标，同时，电极调节器的调节性能及调节过程对电网电压波动的大小也产生十分重要的影响。 在60至70年代人们对电弧炉模型知之甚少，只能采用基于线性电弧阻抗的控制策略。80年代以后，Nadira R. (1988)、Gu X.-y.、Bao Y.-a(1987)等人研究了考虑电弧炉主电路非线性作用的自适应控制方法，提出了电极位置控制系统的构成，并讨论了计算机实现技术。90年代以来，美、意、英等西方主要国家纷纷投入大量力量进行电弧炉炼钢过程智能控制的研究。智能电弧炉代表了电弧炉炼钢的发展方向，是目前最先进的技术。
电弧炉工作原理
电弧炉工作原理 为了了解电弧炉对电能质量和电能效率影响的产生原因，需要对电弧炉设备的特殊性做一下简单介绍。 1.1电弧炉分类和工作原理 电弧炉是利用电弧能来冶炼金属的一种电炉。工业上应用的电弧炉可分为三类： 第一类是直接加热式，电弧发生在专用电极棒和被熔炼的炉料之间，炉料直接受到电弧热。主要用于炼钢，其次也用于熔炼铁、铜、耐火材料、精炼钢液等。 第二类是间接加热式，电弧发生在两根专用电极棒之间，炉料受到电弧的辐射热，用于熔炼铜、铜合金等。这种炉子噪声大，熔炼质量差，已逐渐被其它炉类所取代。 第三类称为矿热炉，是以高电阻率的矿石为原料，在工作过程中电极的下部一般是埋在炉料里面的。其加热原理是：既利用电流通过炉料时，炉料电阻产生的热量，同时也利用了电极和炉料间的电弧产生的热量。所以又称为电弧电阻炉。 1.2电弧炉的组成设备 炉用变压器 电弧炼钢用变压器应能按冶炼要求单独进行电压电流的调节，并能承受工作短路电流的冲击。 电炉变压器额定电压的选择要考虑许多因素。若一次侧电压取高些，则系统电抗小，短路容量大，可减少闪变，但须增加配电装置费用。若二次电压高些，则功率因素较高，电效率较高，但电弧长，炉墙损耗快，综合效率变低。 一般电炉变压器二次侧均为低电压（几十至几百伏），大电流（几千至几万安）。为保证各个熔炼阶段对电功率的不同需要，变压器二次电压要能在50%~70%的范围内调整，因此都设计成多级可调形式。调整方法有变换、有载调压分接开关等。变压器容量小于10MVA者，可进行无载切换；容量在10MVA以上者，一般应是有载调压方式。也有三相分别设置分接头装置，各相分别进行调整，可以保障炉内三相热能平衡。 与普通电力变压器相比，电炉专用变压器有以下特点：a.有较大的过负荷能力；b.有较高的机械强度；c.有较大的短路阻抗；d.有几个二次电压等级；e.有较大的变压比；f.二次电压低而电流大。 电炉变压器和电弧炉的容量比一般为0.4~1.2MVA/t。电弧炉的电流控制，是由电弧炉变压器高压侧绕组分接头的切换和电极的升降来达到的。 电抗器 为了稳定电弧和限制短路电流，需要约等于变压器容量35%的电抗容量，串入变压器主回路中。大型电弧炉变压器，本身具有满足需要的电抗值，不需外加电抗器；而小于10MVA的变压器，电抗不满足要求，需在一次侧外加电抗器。电抗器的结构特点是：既使通过短路电流，铁芯也不发生磁饱和。 电抗器可装在电炉变压器的内部，称为内附式；也可做成装在变压器外部的独立电抗器，称为外附式。 电炉变压器一般要串联电抗器，使得变压器短路阻抗和电抗器电抗之和达到0.33~0.5标准值（以电炉变压器额定容量为基准）。 容量小于10MVA的电炉变压器，有时在其高压侧装有串联电抗器，以降低短路电流和稳定电弧。对于较大容量的电炉变压器，它本身的漏电抗已足够大，不需再串联电抗器。 高压断路器 炼钢电弧炉对高压断路器的要求是：断流容量大；允许频繁动作；便于维修和使用寿命长。电弧电阻炉负载平稳，连续运行，常用多油或少油式高压断路器，炼钢电弧炉断路器经常跳闸，多选用六氟化硫断路器、电磁式空气断路器、真空断路器等。
3200KVA硅锰热熔渣矿棉炉技术协议
合同附件 3200KVA电炉渣加热炉 技术协议 卖方： 地址： 传真： 电话： 买方： 地址： 电话： 合同号: 签定地点: 签定时间:
3200KVA高炉渣加热炉 技术协议 买方： 卖方： 买、卖双方经充分协商就3200KVA电炉渣加热炉达成以下协议： 1.概述 1.1 传统的矿渣棉生产是以块状焦炭、块状高炉渣为主要原料,加人冲天炉内进行熔炼,熔化后的矿渣进入矿棉机甩丝制毯。是目前主流设备，但存在下列弊端: ·环境无污染； ·需要高质量的焦炭； ·空气对纤维有影响； 1.2 由于作为冲天炉原料的高炉渣,原本从高炉、矿热炉内放出时是呈熔融状态的,经过冷却、破碎后才成为冲天炉原料,所以它在冲天炉内是第二次熔融。而炉渣潜热没有得到利用；显然,矿热炉渣出炉时直接将熔融渣装入到加热设备进行调质保温制棉更具有先进性（工艺上简称一步法）； 2.设备描述 2.1 设备用途 本设备是用来接收来自矿热炉的热熔废渣，控制输送到离心机的渣温和渣量（不调质）； 2.2. 工厂条件 2.2.1电源条件： a．交流35kV供电系统电压：35kV±10% 相数：3 频率：50±0.5Hz b. 低压配电系统电压 380V/220V ±10% 频率 50±0.5Hz 三相
2.2.3 环境条件 a 海拔不超过1500m。 b 环境温度在5~40℃范围内。 c 使用地区最湿月份最大相对湿度的平均值不大于90%，同时该月的月平均 最低温度不高于25℃。 d 周围没有导电尘埃、爆炸性气体及能严重破坏金属和绝缘的腐蚀性气体。 e 没有明显的震动和颠簸。 2.3 主要技术参数 2.3.1 工厂技术条件 （1）出渣能力～5吨/小时 （2）出渣温度（矿棉机要求）～1500℃ （3）原渣温度～1300℃（要实测） （4）经过运输矿热炉渣温度损失 100--150℃（要实测） （5）渣成分： SiO2： % Al2O3: % CaO: % MgO: % FeO: % 酸度系数 Mk= （成品） 密度：2.3 t/m3, 导电系数（1500℃）： (6) 出渣加料制度：(买方填入） 每小时出一炉渣，出渣时间分钟，渣量吨，采用个保温渣罐接渣，分钟罐，共计罐，每罐吨，渣接好后用运渣车运到电炉车间，吊车吊起倒入炉内加热。 2.3.2主要技术参数 炉子最大容量 45t 变压器 HKSSPZ-3200／35(可超载20%) 二次电压 170～290V 11档 二次电流 9130A 电极直径Φ400mm 电极行程 2000mm
3电弧炉控制系统方案
#硅锰合湖南）铁合金有限责任公司103五矿<金冶炼炉优化控制系统 方 案 设 计 说 明 书 中南大学信息科学与工程学院 二○一○年三月
1 / 29 一、开发背景 #10000KV A103<湖南）铁合金集团有限公司矿热炉主要用于熔炼五矿硅锰合金和碳锰合金，整个生产系统由炉体、供电变压器及保护系统、配加料系统、电极卷扬升降控制系统、电极压放子系统和炉体水冷系统等组成。目前，配加料子系统采用了计算机自动控制；电极压放子系统依靠人工凭经验综合考虑炉况、二次电压、一次电流、熔炼时间等因素，输入控制信号给PLC，由PLC来完成电极的定长压放；电 极升降是依靠人工凭经验综合考虑二次电压、一次电流及炉盖温度等因素进行调节；供电变压器二次侧电压等级靠人工根据炉况和电压、电流、功率等因素凭经验进行调整。这种靠人工凭经验来控制冶炼过程的方法难以保证矿热炉稳定持续地工作在最佳工作范围内，调节过程相对滞后、工人操作强度大、工作效率低，容易出现电极烧结不好、耗电量大、炉况不稳定等问题，难以保证产品的产量和质量。 二、设计要求 #矿热炉熔炼过程控制自动103针对五矿<湖南）铁合金集团有限公司水平低下带来的各种问题，通过现场调研和与工艺技术人员交流沟通，结#矿热炉优化控制系统，以达到如下目标：103 合生产的实际需要，搭建1．通过建立电极位置模型，在线检测电极的升降量和压放量，实现电极自动升降和自动压放；并通过采用合理的算法，计算电极长度及其位置，控制电极处于最优位置区域内，使三相有功功率平衡度在原有基础上提高2-3%，提高功率因数。 2．通过建立实时数据库，实时采集熔炼过程数据，实现整个矿热炉
基于NSGAⅡ算法的电弧炉优化配料模型研究
2018年8月控制工程 Aug. 2018 第25卷第8期Control Engineering of China V ol.25, No.8 文章编号：1671-7848(2018)08-1409-06 DOI: 10.14107/https://www.sodocs.net/doc/352199824.html,ki.kzgc.160491 基于NSGAⅡ算法的电弧炉优化配料模型研究 王红君1，冯国良1，赵辉1,2，岳有军1 （1. 天津理工大学复杂系统控制理论与应用重点实验室，天津300384；2.天津农学院工程技术学院，天津300384）摘要：作为电弧炉生产过程中的先行环节，配料好坏对冶炼钢种的品质和产品能耗至关 重要。模型以物料平衡、能量守恒、数学规划理论以及电弧炉冶金过程中的物理化学反应 原理为基础，在考虑一般性约束的前提下，将电弧炉生产的各工艺条件约束和有利于电弧 炉节能降耗方面的约束纳入其中，同时以最低配料成本和最低吨钢能耗为目标函数建立起 双目标数学规划模型并采用NSGAⅡ算法对模型求解，该算法同时采用了精英保存策略和 多样性保护方法，性能和效率都优于传统的进化算法并且计算较简单，保证了炉料结构在 生产中的可行性和准确性，为电弧炉配料研究提供思路。 关键词：电弧炉；炉料结构；多目标数学模型；NSGAⅡ算法 中图分类号：TP182 文献标识码：A Study on Optimized Charge Proportioning for Steel-making of EAF Based on NSGAⅡ WANG Hong-jun1, FENG Guo-liang1, ZHAO Hui1,2, YUE You-jun1 (1. Tianjin Key Laboratory of Control Theory & Applications in Complicated System, Tianjin University of Technology, Tianjin 300384, China; 2. School of Engineering and Technology, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China) Abstract: As the first step of electric arc furnace production, burden structure is vital to the quality of smelting steel and energy consumption of products. This model is based on the theories of material balance, energy conservation, the mathematical programming theory as well as physical and chemical reaction in the process of electric arc furnace production. On the premise of considering the general constraint, the model thoroughly integrates the factors of steel-making technique constraints and energy consumption constraints. Meanwhile, using the lowest cost of ingredients and minimum energy consumption of per ton steel as the objective function, a double objective mathematical programming model is established to ensure the feasibility and accuracy of the burden structure in the production of EAF. The model is solved by NSGAⅡ. This algorithm is preserved by the elite strategy and diversity protection method simultaneously, the performance and efficiency is superior to the traditional evolutionary algorithm and is easy to realize. At the same time, this model also provides ideas for the research on electric arc furnace burden structure. Key words: EAF; burden structure; multiple objective mathematical model; NSGAⅡ 1 引言 配料是电弧炉炼钢的先行重要环节，它以各种钢铁废料和造渣剂为基本入炉料，通过对炉料的合理配比达到所炼钢种的目的要求。因为配料关系到整个冶炼流程中的原料消耗和能量消耗，不合理的配料会造冶炼周期延长，电耗和设备损耗加大，并且使精炼期钢水成分调整的难度增加，更甚者会产生废品影响正常工业生产。因此，如何在保证成分要求和操作工艺的前提下，降低配料成本和能耗成为近来研究热点。 文献[1]通过建立起基于基本工艺条件约束的清晰线性规划模型，采用单纯性算法求解数学模型，基本做到配料优化；文献[2-4] 通过分析冶炼钢种的 万方数据
30T电弧炉技术说明书
30T电弧炉技术说明书 30T电弧炉技术说明书 1、产品简介： 本产品为炉盖旋转、顶装料、偏心底出钢式，电极升降采用比例阀自动调节，PLC控制等。 2、用途： 该产品用于普通结构钢、优质钢和高级合金结构钢。 3、产品使用条件： 3.1 环境温度+5~+40℃。 3.2 海拔不超过1000m。 3.3 使用地区最湿月每日最大相对湿度的月平均值≤90%。 3.4 周围没有导电尘埃、爆炸性气体及能严重破坏金属和绝缘的腐蚀性气体。 4、产品主要技术参数： 额定容量 30t 最大出钢量40t(留钢5t) 炉壳内径φ4300mm 出钢/出渣倾角（最大） 20°/12° 石墨电极直径φ400mm 石墨电极分布圆φ1100mm 电极最大行程3100mm 电极升/降速度 6/4.5m/min
炉盖提升高度400mm 炉盖旋转角度~66° 液压系统：工作压力12Mpa 工作介质水-乙二醇 压缩空气系统：工作压力＞0.4Mpa 耗量5m3/h 变压器：额定容量 16 MVA 一次电压 35KV 二次电压 430~342.5~220V 13级 二次电流 26917A 调压方式有载电动调压 二次端子出线方式内封△侧出线 冷却方式油水冷却器 短网：阻抗值≤0.65+j2.7mΩ 三相不平衡系数≤5% 冷却水系统：进水压力 0.5Ｍpa（闭环） 0.35Mpa（开环） 进水温度≤35℃ 出水温度≤55℃ 耗量~480m3/h 水质应符合GB10067.1~4-88《电热设备基本技术条件》国家标准中的第5.1.3.3内容要求，既：
PH值6～８ 悬浮性固体＜10mg/L 氯离子平均＜60 mg/L 可解性固体＜100mg/L 电导率＜10□ s/cm 总硬度＜10度（每度水为10mgCaO每升水） 5、成套范围：（单台） 炉体 1套 倾炉装置1套 水冷炉盖1套 炉盖提升机构 1套 炉盖旋转机构 1套 电极升降机构 1套 气动装置1套 水冷装置1套 短网系统1套 液压装置1套 电炉变压器 1台 低压电控及PLC系统 1套 高压开关柜 1套 以下材料由用户自备
70t钢包精炼炉变压器技术协议
LF-70t钢包精炼炉变压器 技术协议 一、主要技术参数 1、型号：HJSSP--12000/35（建议采用长春三鼎变压器）。 2、额定容量：12000KVA+20%过载能力 3、高压侧额定电压：35KV，3相，50Hz 4、高压侧额定电流： 197.9A+20%过载能力 5、低压侧电压及级数：270V～250V～170V，共9档。 5、低压侧额定电压：250V 6、低压侧额定电流：27712.8A+20%过载能力。 7、变压器高压侧串接3只电流互感器（每相一只），互感器变比为400A/5A，内封三角， 侧出线，在出线端标明A、B、C相序,其相序关系应与二次绕组一致。 8、变压器短路阻抗：6-8% 9、调压方式：有载电动调压，调压开关采用ABB公司产品。 10、冷却方式：OFWF，不锈钢螺旋板式强油水冷却循环装置，油/水各支管上安装温度计 和压力表。 11、联结组标号：Y/d-11 12、结构形式：顶进线，侧出线（铜排引出）。二次绕组为三角形内封口，出线侧箱体 采用非导磁钢板，出线铜排的排列方式间距尺寸均应按华兴提供图纸尺寸。 13、当工作短路电流整定在三倍额定电流，持续时间为6秒时，电炉变压器各部分应无 损伤。 14、空载电流、空载损耗、负载损耗、电效率、噪声等技术要求均应满足电弧炉变压器 标准要求。（JB/T9640-1999） 15、变压器应装小车，便于牵引。 16、变压器档位信号由变压器端子引出，以便进PLC系统。变压器高压侧带接线端子。 17、变压器制造、运输到现场后，应不用吊芯检查即可安装使用。 二、供货范围 1、变压器本体 1台
2、有载调压开关及其传动、控制装置 1套 3、瓦斯继电器及压力释放装置 1套 4、电接点温度计和压力表 1套 5、油水冷却器及其控制箱 1套 6、储油柜 1套 三、需提供的技术资料 1、变压器总装图，包括端子接线图，进出线布置详细尺寸及总体吊装图。 2、变压器铭牌 3、调压机构电气原理图，接线图 4、安装使用说明书 5、瓦斯继电器及温度计说明书 6、强油水冷循环装置使用说明书 7、按《电弧炉变压器标准》及有关标准规定必须做的试验报告 四、售后服务：现场安装设备时，乙方派人进行指导安装。 五、技术协议属于合同附件，双方代表签字（盖章）后生效，与合同具有同等的法律效力。 甲方：乙方： 年月日年月日
炼钢厂30T电弧炉电气自动化控制技术文件综述
天远炼钢有限公30T电弧炉电气控制 系统改造技术文件 供方：XXXXXXX 需方：天远炼钢有限公 1.总则 电弧炉电气控制系统主要完成三相电极升降及自动功率控制功能，要求技术先进、性能可靠，操作方便。 2.系统构成及说明 2.1 硬件：操作台（上位机：17‘液晶显示，256M/40XCD/80G，PLC：S7-300，CPU314系列） 2.2 软件：西门子最新授权的相关软件STEP7，上位机组态软件KINGVIEW 2.3 系统功能说明如下： 2.3.1 上位机具有管理、参数显示功能。能够显示三相冶炼电流、电压、给定电流数值，具有棒图显示。同时还可以通过上位机控制三相电极手动升降速度。 2.3.2P LC采用西门子最新产品（S7-300，CPU314，模拟量为光隔 12BIT，开关量为16BIT，备用I/O点为10%） 2.3.3操作台仪表显示三相冶炼电压、电流；档位显示；高压分、合 闸显示；炉变故障显示；液压站控制等 2.3.4设定电流采用电位器给定，电流调节采用最优模糊控制方法， 三相冶炼功率平衡，自动设定非灵敏区，控制支臂升降，有手
动/自动两种方式。 2.3.5自动起弧，穿井快速跟踪。 2.3.6低压电器元件采用国内名牌产品 以上技术要求可在技术交流中具体明确 １概述 电弧炉以及精炼炉在运行过程中其产生的高次谐波及强电磁场所形成的强大干扰，是严重威胁控制和通讯系统安全运行的主要原因。５０吨炼钢电弧炉的电炉变压器额定容量为３１５００ＫＶＡ，二次额定电流可达到４２ＫＡ以上，其冲击和短路电流有时可达到和超过１００ＫＡ。强电磁场和电弧的弧光放电引起的宽带噪声干扰及高次谐波分量与闪变（电压波动），成为计算机及通讯网络，电子设备稳定和安全运行的主要问题。在方案设计和系统设计及ＰＬＣ选型以及制造工艺设计时，都必须充分考虑和关注到系统所处的恶劣运行现场工业环境的抗扰问题。 在为太钢集团公司第一炼钢厂设计的５０吨炼钢电弧炉及６０吨钢包精炼炉控制系统中?穴５０吨电弧炉和６０吨钢包精炼炉的系统总结构图略，可向作者索取?雪，两台电炉的控制系统全部采用ＳＩＥＭＥＮＳ公司的Ｓ７－３００系列ＰＬＣ及其通讯技术。经过现场调试和运行结果证明该系统运行状态良好，性能可靠稳定。 ２系统的总体设计 ２．１硬件结构的设计