电弧炉炉体参数表

20t／12500KVA-EBT电弧炼钢炉产品说明书(机械部分)1．产品简介：本产品为炉盖旋转加料，偏心底出钢，连体高架式安装结构型式的电弧炼钢炉。

配有：导电横臂、管式水冷炉壁与水冷炉盖，以及电极电液比例控制等先进技术的炼钢设备。

2．用途：该产品用于废钢重熔冶炼．用于高质量碳钢、低合金钢、合金结构钢，以及各种特殊合金钢。

3．产品使用条件：3．1环境温度+5～40℃3．2海拔不超过1000米。

3．3使用地区月平均最大相对湿度<85％，同时月平均温度<25℃。

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。

3．5无明显震动和颠簸的场地。

3．6室内使用。

4．产品主要技术参数：4．1炉体电炉公称容量 20t最大出钢量 25t炉壳内径φ4000熔池直径φ3100mm熔池炉衬壁厚度 450mm炉缸底衬厚度 600mm炉门开口尺寸 800x600mm炉门坎距操作平台高度 550mm4．2倾动装置出钢／出渣倾角(最大) 20°/ 12°出钢／出钢后返回倾动速度 1°/ 3°/s 4．3电极升降装置石墨电极直径φ400mm石墨电极分布圆直径φ900mm电极最大行程 2900mm电极升降速度 6/4.5m/min 电极升降调节方式电液比例控制4．4炉盖一提升／旋转装置炉盖提升高度 400mm炉盖旋开角～66°4．5液压系统系统工作压力 12Mpa 系统工作流量 160L/min 系统工作介质水一乙二醇4．6短网装置电流额定负荷能力 24．89KA4．7电炉变压器变压器额定容量 12500KVA4．8冷却水系统冷却水进水压力 0.4～0.45Mpa(水冷炉壁与水冷炉盖)0．25～0．3Mpa(其余部位) 冷却水进水温度<32℃冷却水耗量开环冷却水耗量～140t／h闭环冷却水耗量～320 t／h变压器～30 t／h冷却水质应符合GBl0067．1-4-88 《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。

1.4LF炉设备简介LF炉的设备主要包括:炉体(带有吹气装置的钢包)、炉盖、电弧加热装置、加料装置和真空系统等部分。

LF主体设备如图1.5。

图1.5LF炉设备结构示意图1.4.1 炉体LF炉的炉体实际上是一个带有吹气装置的钢包，钢包底部有出钢用的滑动水口及吹惰性气体的透气砖。

钢包尺寸的主要技术参数是熔池深度和直径之比H/D。

它的大小直接影响钢液搅拌强度、钢一渣接触面积、包壁渣线的热负荷、包衬寿命及热损失等。

一般取值H/D=0.8-1.2[3]。

日本不同容量LF炉的H/D值列于表1.1，值得借鉴。

一般H/D值较大时有利于加速钢一渣混合反应和夹杂物上浮，使吹氢搅拌效果提高。

从钢液面到包口边缘的距离称为钢包的自由空间或净空，对非真空处理的钢包，净空的高度一般为500-600mm[4]，有真空处理时净空应为1000-1200mm，保持一定的净空有利于提高包衬寿命并为强搅拌以促进钢一渣的充分混合反应提供自由空间。

透气砖是LF炉的关键部件，也是影响吹氢搅拌质量和成本的重要因素，要求具有良好的透气性和较好的高温强度。

目前，LF炉使用最普遍的是包铁皮的圆锥型透气砖，并与座砖配合，装在包底的砌砖内。

另外，为便于更换，在透气砖与座砖之间加设套砖[5]。

表1.1日本LF钢包炉与熔池尺寸容量/t20306015050实际装入量/t13/2318/3360100/15045/50钢包内径/mm16761948207031642430钢包内高/mm19952195274040002770熔池深H/mm12601402234027541348 (在额定容量时)H/D(在额定容量时) 0.750.721.130.870.491.4.2 炉盖LF炉一般都使用水冷炉盖。

为了提高热效率并保持钢包内的强还原气氛，炉盖要具有良好的密封性能;炉盖内层衬有耐火材料。

整个炉盖用可调节的链钩悬挂在门形吊架上，通过升降机构可调整炉盖的位置;LF炉的炉盖上还设有合金、渣料加料口，有的还有测温、取样装置。

25七电弧炉成套内容和主要技术规范及要求一、设备性能及技术参数：1.1、主要参数：另外，增加一套液压介质为水乙二醇，工作压力12 MPa 液压系统用于 LF-20吨精炼炉和25吨VOD 炉液压系统改造。

同时，将LF-20吨精炼炉和 25吨VOD 炉的所有油缸更换为压力等级为12 MPa 的油缸。

LF-20吨精炼炉 和25吨V0D 炉液压管路重新铺设。

1.2、技术要求： 1.2. 1.炉体炉体由炉壳、炉门机构、出钢口机构等组成。

炉壳直径①4000mm 。

炉 壳为钢板焊接的圆锥台结构，炉壳材料为20沪1. 2. 2倾炉装置倾炉装置由驱动轨道、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。

炉体安装在倾动平台上，通过倾炉装置完成电炉扒渣与出钢作业。

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。

倾炉平台 由钢板组焊而成，用于支撑炉体和电炉上部结构。

倾炉平台下方的弧形轨 道上的啮合孔相配合，实现炉体滚动前倾、后倾动作。

水平支撐机构与炉盖旋开支撐机构由气缸和支撐组成。

水平支撑机构 用于电炉正常冶炼状态下水平稳定支撑。

炉盖旋开支撑机构用于电炉上部 结构旋开时的侧向稳定支撑。

炉子两个倾动缸下油口装有液控单向阀，以保证炉子在任何倾动缸位 置失压时，停止不动。

1. 2. 3.水冷炉盖水冷炉盖为密封型全水冷管式炉盖，采用20g 无缝钢管组焊而成，形 成均流、无死点的高效水冷强制循环，内壁焊有自挂渣钉，炉盖上除三个 电极孔外，还要设有满足填加合金孔；炉盖提升、下降均由液压链轮实现 （设计时应有足够的提升力）。

技术参数：炉盖提升高度（mm ）： 炉盖升降速度（m/min ）： 水冷炉盖寿命：1.2.4.炉盖提升旋转机构炉盖提升通过2个油缸提升，油缸坐落在旋转架的两个弯臂上。

旋转架作为炉盖、电极升降装置的支撐结构，由无缝钢管和钢板组焊 而成。

300^500 3 3000 次其检修平台为水冷结构。

目录一、电弧炉简介及其发展趋势 (2)二、电弧炉炉型算及变压器功率确定 (3)1、电弧炉设计要求 (3)2、电弧炉炉型计算 (4)3、炉子的变压器功率及电极参数确定 (8)三、电弧炉耐火材料的损毁机理及选择 (11)1、炉衬损毁机理 (11)2、炉顶用耐火材料 (12)3、炉墙用耐火材料 (13)4、炉底和出钢槽用耐火材料 (14)附录 (16)40吨电弧炉炉体设计说明书一、电弧炉简介及其发展趋势电弧炉是炼钢电炉的一种，也是目前世界上熔炼优质钢、特殊用途钢种的主要设备。

电弧炉炼钢技术已有100年的历史，第二次世界大战后电炉炼钢才有较大发展，在最近的20年，电弧炉炼钢技术发展尤为迅速，电弧炉的应用带来了炼钢技术的革命。

尽管全球粗钢年产总量的增长速度很缓慢，但以废钢为主要原料的电弧炉炼钢的产量所占的比重却在逐年上升。

2001年，电弧炉炼钢占世界钢产量的40％，成为最重要的炼钢方法之一。

与高炉铁水炼钢相比，其竞争优势在于投资费用和运行成本。

自60年代中期提出电弧炉超高功率概念以来，电弧炉建造趋于大型化、高功率化，出现现了多种新型式的电弧炉。

在发展大型电弧炉的过程中，美国曾用六支电极，由两台变压器供电，电弧炉为椭圆形。

发展大容量电炉和提高电炉自动化水平，采用大功率静止式动态补偿技术，用水冷构件代替耐火材料，炉盖第四孔直接排烟与电炉周围密封罩相连接的烟尘净化系统，炉盖第五孔机械化自动化加料系统，电炉使用还原铁比例逐渐扩大，炉外废钢预热，炉内燃料助燃，强化熔池用氧，开发底气搅拌系统和泡沫渣覆盖下的冶炼工艺，从冷却水和废气中回收热能，采用全连铸，发展纤维石墨电极和采用优质高效碱性镁碳炉衬等。

电弧炉炼钢得到迅速发展的主要原因：(1)废钢日益增多(2)钢铁工业迅速增长。

由于发电设备大型化和技术不断改进，可利煤用部分劣质粉发电，电的供应和价格比较稳定，使电炉炼钢有了比较可靠的基础。

此外，电炉用废钢比高炉——转炉炼钢的能耗低。

630 KV A 直流电炉（炼铁）主要参数1 电源系统：变压器容量630 KV A，油浸自冷，一次电压10 KV。

六相十二脉整流，ZP5000A/1200V，直流电压75—110 V，分7级，低压3级恒电流，高压3级恒功率。

一次电流36.4 A，直流额定电流9545 A。

2 电极升降系统：电极升降速度约1.2 米/分钟，行程约1500mm，钢丝绳卷扬系统。

紫铜电极夹持器，石墨电极直径250 mm，1根。

3 炉体系统：炉体尺寸：外径X高度1800 mm X 1800 mm炉膛尺寸：内径X深度800 mm X 1000 mm炉底厚度：800 mm，炉衬厚度：500 mm炉盖尺寸：外径X高度1600 mm X 400 mm4 炉体倾转液压系统5 短网：连接铜排水冷电缆 1000 mm²X 4.5(4.0) m，4根。

成套设备包括：1 高压控制柜一台具有过流、过压、防雷保护，功率显示，瓦斯报警，温度报警等功能。

2 低压操作柜一台（含自动化系统：PLC编程，变频器，触摸式操作屏等，无纸记录仪、水温显示，功率显示，高温、过流报警等）3 电炉变压器一台4 电极升降架一套5 电极夹持器一套5 炉体和炉盖一套6 炉体倾转液压系统一套7 短网铜排和水冷电缆四根8 冷却水系统一套合计40万。

（包安装调试，但不含炉衬材料和砌筑）2011-9-30接电极高度约4.5米（吊钩高度）炉体下部挖约1.5米地坑，炉体支撑轴离地面约0.5米成套设备占地面积约8X8米冷却水循环水量约8立方米。

电缆和炉底电极冷却，筑炉材料6-7吨，熔池装水1.5吨。

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 4.02 补偿电热电容器 250KW/1KHz 1套 1.5 1.53 铝壳炉体 GWJ-0.5-250/1000 2台 1.5 2.54 坩埚模 0.5t专用 2只 0.05 0.15 水冷电缆电容到炉体之间 1套 0.3 0.36 连接铜排电源到电容之间 1套 0.3 0.37 倾炉系统 431减速机 2个 0.35 0.78 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：三、 1.0吨/600KW中频熔炼炉（钢壳）成套设备标准配置表：二、成套设备主要技术参数：、成套设备主要技术参数：吨中频熔化电炉，主要用于黑色金属的冶炼，例：钢材，球铁，灰铁等1．快速熔炼炉，高功率配置2000KW/500HZ，进线电压66V，输出电压1300V。

电弧炉设计1.炉型设计新设计的电炉应具有如下特点：具有较高的生产率，电能、耐火材料和电极消耗低，满足多种钢种冶炼时冶金反应的要求。

一个新的电炉炼钢车间设计，首先应根据车间的生产规模和钢种要求合理的确定炉子容量和座数，然后进行电炉设计，包括以下内容：确定电弧炉的形状和尺寸，并选择变压器的变量和确定合理的电力参数。

设计步骤：①求出炉内钢液和熔渣的体积。

②计算熔池的深度和直径；③确定熔炼室空间的高度和直径； ④确定炉顶的拱高和炉盖的厚度； ⑤确定炉衬尺寸和炉壳直径；⑥确定变压器的功率与电压的级数和大小； ⑦求出电极直径； ⑧确定电极心圆直径。

1.1熔池的形状和尺寸电弧炉的大小以其额定容量（公称容量）来表示，所谓额定容量是指新设计的电炉熔池所能容纳的钢水量。

熔池：容纳钢液和熔渣的那部分容积。

熔池的容积应能足够容纳适宜熔炼的钢液和熔渣，并留有余地。

熔池的形状：其形状应有利于冶炼反应的顺利进行，砌筑容易、修补方便。

目前使用的多为锥球形熔池，上部分为倒置的截锥，下部分为球冠（如下图所示）。

球冠形电炉炉底使得熔化了的钢液能积蓄在熔池底部，迅速形成金属熔池，加快炉料的熔化并及早造渣去磷。

截锥形电炉炉坡便于补炉、炉坡倾角45°。

熔池尺寸计算： ① 熔池容积V 池。

根据渣液池V V V +=；液液ρTV =式中 T —出钢液量；ρ液-钢液密度，6.8～7.0t/m 3。

渣渣渣ρG V =式中 G 渣-按氧化期最大渣量计算，钢液量的7%（碱性）； ρ渣—3～4t/m 3② 熔池直径D 和深度H 。

当选定炉坡倾角45°时，一般取D/H=5左右较合适。

由截锥体和球冠体的体积计算公式可知，熔池的计算公式为：）（）（池2121222h 4d 3h 6d d h 12+⨯+++=ππD D V 式中 h 1—球冠部分高度，一般取h 1=H/5；h 2—截锥部分高度，h 2=H-h 1=4/5H ；D —熔池液面直径，通常采取D/H=5，即D=5H ； d —球冠直径，因d=D-2h 2=5H-8/5H=17/5H ，整理得：330968.01.12D H V ==池1.2熔炼室尺寸熔炼室指熔池以上至炉顶拱基的那部分容积，其大小应能一次装入堆积密度中等的全部炉料。

概述1.技术方案的依据而编制的。

方案是按照三位一体短工艺流程生产线的基本要求和行业常规条件；并参照国家有关标准进行设计的。

2.设备特性2.1特点及用途30t高功率炼钢电弧炉采用管式水冷炉壁、管式水冷炉盖、偏心底出钢、采用铜－钢复合导电横臂、集束式大截面水冷电缆、变压器侧出线、水冷铜管短网、电极升降自动调节控制系统等。

炉体结构形式上采用连体式、可分离式炉壳、管式水冷炉壁、管式水冷炉盖、偏心底出钢。

还可根据需要在炉体上配备三支纯氧助熔烧嘴，炉门也可配炭氧枪以缩短冶炼时间，降低电耗成本。

采用泡末渣埋弧操作工艺，水泼渣技术。

本设备用于冶炼各种普碳钢、优质碳结钢、低合金钢、合金钢等，并为LF精炼炉设备提供初炼钢水。

2.2炉子年产量最大出钢量45吨每炉平均出钢量40吨（留钢～6吨）炉子冶炼周期时间≤120分每天冶炼炉数>13炉年作业时间310天单炉年产钢量≥16万吨2.3工艺流程炼钢工艺流程如图所示：附件一主要技术参数及设备说明一、30t高功率电弧炉主要技术参数序号名称单位数值附注1.1电炉容量公称容量t 30平均出钢量t 40 每炉留钢5-7t1.2平均冶炼周期min ≤1101.3单炉年产钢量万吨≥161.4年作业率％ 85 310天1.5日冶炼炉数炉>131.6摇架导轨中心距mm 5100 高架式1.7出渣方式水泼渣操作1.8炉体装置炉壳内径mm Ø4600熔池直径mm Ø3700熔池深mm 830 含渣层厚100-150mm 熔池容积m3 7.65炉底耐材厚mm 650钢液容积m3 5.7钢液质量t 38（新炉衬）比重7t/m3炉内总容积m3 31.75炉壳总高度mm 3500水冷炉壁面积m2 20.5 管式炉门尺寸（宽×高）mm 1000×760EBT出钢口直径 mm Ø130EBT出钢启动方式液压及手动水冷炉壁型式水冷密排管式炉壳更换方式可分体吊装上炉壳尺寸、重量下炉壳尺寸、重量、含耐材总重1.9 炉盖炉盖提升高度mm 400电极心圆直径mm 1150±10炉盖提升时间s <60炉盖旋开角度（°）-75旋开速度（°）/s ≤1.5传动控制方式PLC-液压炉盖水冷面积m2 17 水冷密排管式1.10 短网电参数相电抗绝对值mΩ/相 2.46三相电抗不平衡≤ 5％1.11 电炉变压器额定容量KVA 20000 可长期超载20％一次电压KV 35二次电压V 500-380-260二次额定电流 A 30388调压方式有载电动调压进出线方式顶进，侧出，三角形内封口1.12 电极升降装置电极升降行程mm 3100电极直径mm Ø450 国产高功率电极上升最大速度m/min 6下降最大速度m/min 4控制方式PLC-电液比例阀电极调节器响应时间s ≤0.31.13 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（°）/s 1 出钢快速回倾速度≥3 控制方式PLC-比例阀1.14 冷却水装置进水压力MPa 0.25-0.3(表压)带显示进水温度℃<35 带显示出水温度℃<55 有报警冷却水耗量m3/h炉盖160 工业水炉壁200 工业水变压器50 工业水其它m3/h 110 工业水合计520水质要求PH 7-8.5总硬度dH 10 以现有水质为准悬浮物mg/l ≤45 以现有水质为准导电率µs/min ≤500 以现有水质为准1.15 液压系统工作压力MPa 10－12泵流量l/min 117×3工作介质水一乙二醇（甲方自备）柱塞恒压变量泵型号ATV55DR额定压力/最大压力bar 350/400排量Ml/r 117配用电机Y225M-6 30kW数量台 3生产厂美国派克电液比例阀型号4WRGE16E200额定压力bar 315流量L/min 200数量台 3型号4WR225E325额定压力bar 315流量L/min 325数量台炉体倾动一个生产厂美国派克高压罐（皮囊储能器组）数量 1 组8个容积m3 0.8 （事故状态可将电极提起）集液箱容积m3 4.5材质不锈钢1.16 压缩空气系统耗量Nm3/h 4 不含炭枪用气压力MPa ≥0.41.17 耐火材料重量t -601.18 炉体吊装重量t -801.19 金属结构重量t -190 不含液压及电气设备重量二、机械设备说明30t高功率电弧炉为炉盖旋开顶装料式（操作形式：左操作），其机械部分由倾动装置、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、气动系统等组成。