直流电弧炉 (金鼎)

直流电弧炉的偏弧现象及其对策一、引言直流电弧炉是利用直流电源激发的电弧熔炼合金，锻造金属零件等加工方法，它具有快速熔炼、仓促加工、热效率高、能耗低等优点，常用于熔炼合金、矿石、铁合金、浇铸等行业。

直流电弧炉在实际使用中，会存在几个问题，其中最常见的就是发生偏弧现象，偏弧现象对电弧炉的正常使用有很大的影响，因此，本文将对直流电弧炉的偏弧现象及其对策进行介绍。

二、偏弧现象1、产生偏弧现象的原因（1）原料风气夸张、温度过低，原料中的氧将在接近熔温时被去除，但电弧不能激发，造成电弧偏心。

（2）进气压力和电弧粘度不平衡，导致电弧偏心。

（3）电极头腐蚀和污垢，形成电弧偏心。

（4）电极头有变形、机构问题等可能会导致电弧偏心。

2、偏弧现象的危害偏弧现象会使熔炼过程受到影响，影响了熔炼时间，熔渣不能充分熔化，成品质量受到影响，同时也会对电弧炉的使用寿命造成影响。

三、应对偏弧的措施为了防止偏弧现象的发生，需要采取一些措施。

1、控制电极头的状况尽量保持电极头的清洁、平整，以保证电弧的形成和稳定。

2、合理控制电弧熔炼温度适当提高电弧熔炼温度，以保证原料中氧的迅速去除，让电弧能够形成。

3、进气压力的控制合理的控制进气压力，使电弧熔温和粘度得到平衡，避免电弧熔炼时偏心现象的发生。

4、定时检查电极头定期对电极头进行检查，并检查电极头的清洁度、变形情况等，如果存在问题，应及时处理，以保持电极头的良好状况。

四、结语直流电弧炉的偏弧现象是一种常见的现象，如果不能及时有效地解决，就会影响电弧熔炼的效果和熔渣品质，同时也会损害电弧炉的使用寿命，因此，定期维护和有效的应对措施是非常重要的。

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。

交流电弧炉和直流电弧炉原理一、引言电弧炉是一种常见的冶金设备，广泛应用于钢铁、有色金属等行业。

交流电弧炉和直流电弧炉是两种常见的电弧炉类型。

本文将分别介绍交流电弧炉和直流电弧炉的原理和工作过程。

二、交流电弧炉原理交流电弧炉是一种利用电弧加热的设备，其工作原理基于电弧的产生和电能转化。

1. 电弧产生交流电弧炉通过在电极之间产生电弧来加热工件。

电弧产生的过程中，两个电极之间的气体被电离，形成等离子体，产生高温。

当电极接触时产生的电流通过气体形成的等离子体，形成电弧。

2. 电能转化交流电弧炉的工作频率为50Hz，交流电压采用高频变压器降压和整流装置进行转换。

交流电源通过变压器将电压升高，然后通过整流装置将交流电转换为直流电。

直流电为电弧提供能量，使其产生高温。

3. 工作过程在交流电弧炉中，工件通常是金属材料，如钢铁、铝合金等。

工件放置在炉膛中，通过电极引入电流，形成电弧。

电弧的高温使工件加热，达到所需的温度。

同时，电弧炉通常还配备了温度控制系统，可以根据需要调节加热温度。

三、直流电弧炉原理直流电弧炉也是一种利用电弧加热的设备，其原理与交流电弧炉相比有一些不同之处。

1. 电弧产生直流电弧炉的电弧产生过程与交流电弧炉类似。

通过电极之间的接触，电流经过气体形成的等离子体，产生电弧。

2. 电能转化直流电弧炉的电能转化过程与交流电弧炉有所不同。

直流电弧炉采用直流电源供电，无需进行交流电转直流电的转换。

直流电源为电弧提供能量，使其产生高温。

3. 工作过程直流电弧炉的工作过程与交流电弧炉类似。

工件放置在炉膛中，通过电极引入直流电流，形成电弧。

电弧的高温使工件加热，达到所需的温度。

直流电弧炉通常也配备了温度控制系统，可根据需要调节加热温度。

四、总结交流电弧炉和直流电弧炉是两种常见的电弧炉类型，其工作原理和工作过程有一些区别。

交流电弧炉通过交流电转换为直流电，并利用电弧的高温加热工件。

直流电弧炉直接采用直流电源供电，无需进行电能转换。

10t单电极直流电弧炉电控系统的设计
姜达贤
【期刊名称】《五钢科技》
【年(卷),期】1994(000)005
【总页数】6页(P43-48)
【作者】姜达贤
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TF748.41
【相关文献】
1.单电极直流电弧炉铜钢底阳极工况分析 [J], 蒋亨胜;杨道祥
2.单电极直流电弧炉冶炼特性分析 [J], 杨保祥;李在妙
3.10t单电极直流电弧炉的设计及运行 [J], 刘晓荣
4.10t直流电弧炉炉底电极的设计与实践 [J], 阎立懿;杨博
5.单电极直流电弧炉钢棒式底阳极安全问题的讨论 [J], 裴鹏程
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直流电弧炉炼钢技术随着工业化进程的发展，钢材作为重要的工业原材料，在各个领域都有着广泛的应用。

而直流电弧炉炼钢技术作为一种高效、环保的钢铁生产方式，逐渐受到人们的关注和青睐。

本文将针对直流电弧炉炼钢技术进行介绍和分析。

直流电弧炉炼钢技术是利用直流电弧作为热源，对金属材料进行熔化和冶炼的过程。

相比于传统的高炉炼钢技术，直流电弧炉炼钢技术具有以下优势：首先，直流电弧炉的能源利用率高，炉温可达到3000℃以上，能够更好地满足现代工业对高温的需求；其次，直流电弧炉的操作灵活性强，可以根据需要调整炉温和冶炼过程，从而获得更高质量的钢材；此外，直流电弧炉炼钢过程中不需要使用煤炭等传统能源，减少了环境污染和能源消耗，符合现代社会对环保和可持续发展的要求。

直流电弧炉炼钢技术的核心是电弧燃烧过程。

在直流电弧炉中，通过电极产生的电弧在炉内形成高温区域，金属料在高温下熔化并进行冶炼。

电弧燃烧过程中，电弧温度高，能量集中，可以快速熔化金属料，同时产生的高温气体能够迅速将炉内杂质和氧化物排出，从而提高钢材的纯度和质量。

直流电弧炉炼钢技术的主要设备包括电弧炉本体、电极、电弧燃烧系统、电力系统和控制系统等。

其中，电弧炉本体是整个炼钢过程中最重要的部分，其结构和材料选择对炼钢效果有着重要影响。

目前，直流电弧炉主要采用水冷壁结构，可以有效地降低炉体温度，延长设备寿命。

电极是产生电弧的关键部件，通常采用碳电极或非碳电极，能够承受高温和高电流的作用。

电弧燃烧系统是调节电弧炉温度和冶炼过程的重要组成部分，通过控制电极间距和电弧电流，可以实现炉温的精确控制。

直流电弧炉炼钢技术可以应用于多种钢材生产过程，包括废钢回收和精炼、合金钢和特殊钢的生产等。

在废钢回收和精炼过程中，直流电弧炉可以将废钢迅速熔化，并通过氧吹等工艺去除杂质和非金属夹杂物，从而得到高质量的再生钢材。

而在合金钢和特殊钢的生产中，直流电弧炉可以通过调整炉温和合金成分，实现对钢材性能的精确控制，满足不同领域对特殊钢材的需求。

南非GLPS公司直流冶炼矿热炉设计和建筑进展情况介绍工程项目设计和建造存在一定的风险，特别是直流矿热炉项目。

风险控制至关重要，南非GLPS公司的成功经验值得借鉴。

本文以项目设计和建造风险控制角度，介绍GLPS公司60MW铬铁合金直流矿热炉设计和建造的选择战略。

关键词：矿热炉、直流电弧和铬铁合金1、介绍2009年5月，南非GLPS公司与客户密切合作设计和建造的最大的一台直流矿热炉在萨曼科铬铁合金公司投产，并在60MW水平成功运行。

之后于2009年8月在南非Mogale铁合金厂建成投产的最小的10MW直流矿热炉。

加上1995年，在挪威特隆赫姆介绍的30MW(40MW)直流矿热炉1#生产铬铁合金（这台矿热炉是20年以前铬铁合金生产成本最低的矿热炉），到目前为止，南非GLPS公司与不同客户密切合作成功设计和建造了三台直流矿热炉。

目前所设计的直流冶炼矿热炉生产能力已经达到70MW。

2、技术选择2.1、选择最适合生产工艺技术的商业风险通常考虑两方面因素：1）、综合考虑环境和资源可利用性等所有因素之后，选择具有可持续投资价值的生产工艺技术；2）、向用户提供的生产工艺技术必须在实际生产中具有明显的成本竞争优势。

3、铬铁合金直流矿热炉（某些其他合金生产也是一样）的选择战略。

3.1、原料技术要求全世界高等级原料资源尤其是成块铬矿正在迅速消耗殆尽。

直流电弧炉的设计和建造特别适合有效直接处理高品级粉矿或低品级铂金UG2尾矿资源。

同时直流矿热炉项目不需要使用很昂贵并日益短缺的焦炭作为还原剂，可以有效利用容易得到的小于20mm规格的煤和无烟煤作为常规还原剂。

3.2、环境因素由于在直流铬铁合金矿热炉敞开熔池上方能够达到很高还原条件，在矿热炉烟气处理系统捕获的细颗粒中不含有害的6价铬，有利于废弃物的处理。

因此，它能够处理粉料，直流矿热炉还可以使用其他矿热炉布袋灰尘器回收粉灰，回收含有金属和炉渣中重金属含量低。

3.3、生产成本在铁合金工业，多年来，直流矿热炉生产一直显示其低成本生产者角色, 即使与使用主要矿产资源的传统埋弧炉相比也是如此，具有成本竞争力。

直流等离子电弧炉工作原理
直流等离子电弧炉是一种利用高温等离子体加热和熔化金属的设备。

其工作原理如下：
1. 电弧放电：通过电极引出的电流在两极之间形成电弧，电弧产生的高温等离子体加热和熔化了金属。

2. 等离子体形成：电弧放电产生的高温等离子体在炉膛内形成，等离子体的温度可达到几千度甚至更高。

3. 等离子体传热：等离子体通过辐射、对流和传导等方式将热量传递给金属，使金属加热和熔化。

4. 金属熔化：金属在高温等离子体的作用下逐渐熔化，形成液态金属。

5. 熔池混合：炉膛内的液态金属在等离子体的作用下不断混合，使金属成分均匀。

6. 熔池升降：炉膛内的熔池通过升降机构控制其高度，以便进行不同的处理和操作。

7. 熔池冷却：炉膛内的熔池通过冷却系统进行冷却，使其凝固成所需的形状和尺寸。

总之，直流等离子电弧炉利用电弧放电产生高温等离子体，通过等离子体传热和熔池混合等过程使金属加热和熔化，从而实现金属加工和冶炼。

直流电弧炉技术德国MAN-GHH集团早在1984年，就开始Unarc型直流电弧炉的研究开发工作。

但在其国内，由MAN-GHH集团提供的大型Unarc型直流电弧炉到目前为止仅有两台，它们分别是德国乔奇斯玛丽赫特钢厂的125t电弧炉(1994年投产)和德国普瑞奥萨克钢公司佩尼钢厂的100t电弧炉(1995年投产)，而且都是代替原有转炉的。

(1)MAN-GHH集团直流电弧炉的特点：MAN-GHH集团直流电弧炉的炉底电极特点是：根据炉子的不同容量，把100～250根触针埋入炉子中央部分的耐火材料里。

在触针的下端进行强制空冷，以防耐火材料中的触针熔损。

尽管耐火材料中与钢水接触部分的触针上部会熔化。

由于触针反复熔化和凝固，不会有消耗。

但是，耐火材料一旦减少，触针就会损耗。

所以，在触针上装有热电偶，到设定温度就更换炉底电极。

(2)德国乔奇斯玛丽赫特钢厂125t直流电弧炉的设备与生产工艺①125t直流电弧炉的设备该直流电弧炉的炉壳直径7300mm，变压器功率130MVA，底电极强制空冷，顶电极直径700 mm；以天然气为燃料的5只烧嘴分别布置在炉门口、EBT出钢口上部和炉壁三个区域，天然气消耗量为400m3/h，氧耗为800m3/h。

底电极为触针型(原为190根，1996年10月已改为244根)。

触针直径45mm，触针长度1590mm，触针露出小炉底25～35mm。

炉下底电极顶出装置为6只液压缸，顶距3m，电炉配备EBT出钢系统。

炉盖为全水冷结构，中心部位的小炉盖内径800mm，外径1300mm。

炉盖向出钢口旋转，最大旋转角为85°。

炉子通过液压向出钢侧和炉门侧倾动。

出钢侧最大倾角为25°，向炉门侧最大倾角为15°。

炉壳上部贴有17块水冷块。

700电极有喷淋装置。

电炉水冷系统采用闭循环，循环水量为1900m3/h，进口水温27℃，出口水温35～40℃。

②125t直流电弧炉的冶炼工艺及其冶金效果a.125t直流电弧炉的冶炼工艺125t直流电弧炉的冶炼工艺主要围绕熔料、去磷和升温三大任务展开。

100吨直流电弧炉冶炼技术操作规程第三章 100吨直流电弧炉冶炼技术操作规程第⼀节留钢留渣操作⼯艺⼀、废钢配（装）料1、配料原则保证冶炼过程的顺利进⾏，达到预期的钢种质量要求。

合理⽤料，经济配料，既满⾜品种质量要求，⼜降低成本。

2、配料⽅案●需通电（1）⽆铁⽔供应时：每炉配料可根据废钢状况合理配料，配料次数为2—4料篮，⽣铁配⼊量20—40t，分批装在第⼀料篮和第⼆料篮的中下部位，⽣铁不得配在第三和第四篮料内。

（2）有铁⽔供应时：根据废钢状况，每炉配料应装2—3料篮，尽量减少加料次数，具体每篮料的装⼊量按照技术中⼼配料通知单执⾏，料型合理搭配，防⽌电炉压料。

●不通电电炉炉长根据铁⽔（重量、温度、铁⽔Si含量等）情况，参照以下配料⽅案进⾏配料：好⼀个15～20吨左右废钢料篮。

开新炉在上表基础上减少废钢5吨、增加铁⽔15吨。

换炉停炉前最后⼀炉在上表基础上减少10吨废钢、5吨铁⽔。

当铁⽔量不⾜或波动⼤时，及时调整以确保电炉出钢温度满⾜⼯艺卡要求，3、炼钢使⽤的原材料应符合第⼆章“炼钢原材料技术标准和要求”中的规定。

使⽤铁合⾦应详细了解成份并符合技术条件，按顺序加⼊前需称量。

4、所配钢铁料需准确计算，收得率按90%计算。

5、料篮装料要严格按配料单进⾏，并由作业长签字确认。

料篮装料的次序：料篮底部铺⼀层轻碎废钢，然后平稳地装⼊重型废钢；中间装⼊中型废钢；上部为⼩型废钢和轻型废钢填空。

不易导电的炉料，不允许装在料篮中央，即电极下部。

每料篮靠炉门⼝侧的废钢应装轻薄料,⼤块料应配在第⼀篮中下部，底部配⼊3～5t轻薄料。

6、料篮装料⾼度不得⾼出料篮上限线，不能装⼊超过标准的⼤块板状废钢。

若发现有爆炸物品、密封容器、有⾊⾦属等，必须拣除。

7、每次料篮装完后，应⽰明炉号以及进料的次数和次序。

8、为保证⽣产节奏，每炉装料时间不得超过规定时间，若有设备、仪器出现故障，必须及时与有关检修部门联系，并⽴即修复好。

⼆、炉体和底电极的维护及进料前的准备。