目前各国运行的直流电弧炉的差异主要是炉底电极结构形式。有代表性的有法国 CLECIM公司开发的钢棒式水冷底电极,德国CHH公司开发的触针式风冷底电极,奥地利 DVAI公司开发的触片式底电极,瑞士 ABB公司开发的导电炉底式风冷底电极。这几种炉 的生产效果见表4-1。
表4-1几种典型的炉底电极的效果
名 称 |
CLECIM |
CHH |
DVAJ |
ABB |
炉容/t |
160 |
150 |
120 |
120 |
底电极导电体 |
金属棒 |
金属触针 |
金属触片 |
耐火材料 |
冷却方式 |
强制水冷 |
强制风冷 |
强制风冷 |
自然冷却 |
砌筑难易 |
简单 |
复杂 |
复杂 |
简单 |
维修难易 |
易 |
难 |
难 |
易 |
底电极消耗速度/nr炉一1 |
1.0 |
0.5〜1.5 |
0.3〜0.6 |
1.0 |
炉底寿命(最高记录)/炉 |
2760 |
2000 |
1200 |
4000 |
炉底费用成本 |
适中 |
适中 |
适中 |
较高 |
维修费用/(美元々) |
<0.3 |
0.15〜0,2 |
0.25 |
0.6〜1.5 |
直流电弧炉电弧的启动有三种方式。第一种方式是出钢以后残留一部分钢水,下一炉 冶炼时增大废钢和底部正极的接触面以便于起弧,法国SME的82. 5t炉顶部有三根负电 极,就是采用这种方式冶炼。第二种方式和交流炉一样,直接启动,不过需要提高工作电压, 这样电源设备的容量必须选得大些,导致利用率低。第三种方式是用启动电极作为正极启 动电弧,起弧以后再进行正常冶炼。为了防止噪音和污染,启动电极进人炉子后还要封闭人 口 =启动电极用另外的电源启动,该电源应有足以起弧的电压,但电流小。电弧启动以后, 电极还要移出。附加起弧电极使用复杂,大型直流电弧炉才考虑采用。
与交流电弧炉相比,单电极电弧炉优点:(1)电弧稳定,因为电流方向始终是一致的;(2) 减少了耐火材料的消耗,因为只有位于炉中心的单根电极,对炉墙的烧损一致;(3)自动调节 器只有一相,维修容易,成本可降低1/2~1/3;(4)短网损耗降低,由电感引起的电耗几乎为 零;(5)石墨电极的消耗减少约50%。
据意大利Danieli公司开发的新型直流电弧炉资料介绍,其直流电弧炉的技术指标为: 电能单耗360~400kW.h/t,电极消耗1.2~1.7kg/t,功率因数0. 85 — 0. 9,电效率0.95〜 0.97,电流波动比交流炉低25 % ~ 30%。