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1、电弧炉炉体部分的构造：炼钢电弧炉结构示意图1- 倾炉液压缸 2-倾炉摇架 3-炉门 4-熔池 5-炉盖 6-电极 7-电极 夹紧 器 8-炉体 9-电弧 10- 出钢槽电弧炉熔炼是利用石墨电极与铁料（铁液）之间产生电弧所发生的热量来熔 化铁料和使铁液进行过热的。在电弧炉熔炼过程中，当铁料熔清后，进一步地提 高温度及调整化学成分的冶炼操作是在熔渣覆盖铁液的条件下进行。电弧炉依照 炉渣和炉衬耐火材料的性质而分为酸性和碱性两种。碱性电弧炉具有脱硫和脱磷 的能力。弧炉熔炼的优缺点及其应用电弧炉熔炼的优点是熔化固体炉料的能力强，而且铁液是在熔渣覆盖条件下 进行过热和调整化学成分的，故在一定程度上能避免铁
2、液吸气和元素的氧化。这 为熔炼低碳铸铁和合金铸铁创造了良好的条件。电弧炉的缺点是耗电能多，从熔 化的角度看不如冲天炉经济，故铸铁生产上常采用冲天一电弧炉双联法熔炼。由 于碱性电弧炉衬耐急冷急热性差，在间歇式熔炼条件下，炉衬寿命短，导致熔炼 成本高，故多采用酸性电弧炉与冲天炉相配合。电弧炉的电流含有快速、不规则变化的无功功率和高次谐波，从而引起电压电流冲激现象。引起供电电压、电流波形畸变，增加了线损和用电设备的损耗，降低了电能质量。由电压、电流冲激引起的设备事故屡见不鲜。冲激已成为污染公用电网和危害其它设备的“公害”，浪费能源的“罪魁祸首”。电弧炉炼钢时，经常处于起弧、灭弧状态，此时功率因数很低
3、，而电流非常 大，因而造成电能的极大损耗，同时还对电网有极大的冲击，它一方面会引起电 网电压急剧下降，另一方面所产生的极强高次谐波会造成电网的严重污染，以致 使电网上其它设备特别是用电子元器件（包括计算机）控制的设备（现代绝大多 数先进设备都如此）不能正常工作。短网系统：作为电炉的一部分，仅指从电炉变压器二次出线端到大截面水冷电缆一段， 主要由短网补偿器、铜管、大截面水冷电缆组成。短网补偿器一端与变压器二次 出线端相连；一端与出墙铜管相连，其作用是隔断并吸收出墙铜管由于通过强电 流引起的震动对变压器的不良影响。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
4、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套电弧炉功率特性曲线 （typical power curve for electric arc furnace）输入炼钢电弧炉内的电弧功率、总电路功率、功率因数等电量和电弧电流值 的相依关系。从电路的角度看，电弧炉主电路的变压器、短网、电抗器 （当变压 器容量大于9000kVA则不需加电抗器）都可以用一定的电阻和电抗来表示，电弧 也可看成一个可变电阻。炉中的三相电弧对变压器而言是接成星形的三相负载， 其中点是钢液。假设三相情况相同，考察其中一相，就能得到一个等值电路，该 电路是由电
5、阻r、电抗X和电弧电阻Rh串联而成。等值电路的电压U2和变压 器副边空载时的工作电压Uz的关系是U=U2 / 31/2。电阻r和电抗X包括变压 器、短网、电抗器的电阻与电抗，其值可用计算的方法求出，对运行中的电弧炉 亦可用短路试验的方法获得。在分析等值电路时，将电压和电流的波形均视作正 弦波形，电弧用可变电阻Rh表示；U、r、X保持常量，即和电弧电流J的大小 无关。当等值电路中电弧电阻Rn变动时，电路中的电流J将变动，引起一系列 电量如Pa、Ph、Q、cos申等相应变动，这些电量与U、r、X及I相互联系的电 路等式列于表中。名称苻号等式单位电路总阻抗Zn电弧电流IUUA2十3+护表观功率S以下
6、战中3崔三相总值）VA无功功率Q=3 XVar电损功率片=WW电路功率W电弧功率Ph= 3Jtvf/?-72Xr-lr)W电弧电压f/h-Ph/3 V电效率7%功率固数cosp%等值电路各电与电路参数和电流的关系式依据表中关系式，可计算出在一定 UPa、Ph、Q、cos申值等随电流，的变化值,r、 X 值下，电弧炉的一些特性量如并作出相应的曲线，这些曲线（见图1）即为电弧炉功率特性曲线。由于电弧炉变压器有多级电压，同一台电炉可有多个功率特性曲线。电弧炉 功率特性曲线也可用交流电路的一种图解法圆图来说明。根据等值电路，若将电 压U表示于纵坐标上，则电流I后U 角度卜在电弧电阻Rh变动而使电流I
7、变动时，电流向量的轨迹将在一个半圆上移动，该半圆的直径为U/X，位于横 轴上。电流，在纵轴和横轴上的分量乘以3u,则相应的分量是电路的总有功功 率Pa和无功功率Q,在电弧电阻Rh=O时，电流I是工作短路电流Idl，此时的 cosgl.20。电弧炉变压器有多级电压，将各级电压的圆图画在一起，可以确定 该电弧炉的电压、电流、功率等限制范围。图2中，线段1是cos申max.86, cos申若超过此值电弧燃烧将不稳定；线段2是最高级电压；线段3是受制于变 压器最大容量，现代电弧炉变压器在最高的几个电压级下都能维持变压器最大容 量；线段4为电极允许的最大电流；线段5是电弧短路；线段6为最小工作电压。 在
8、制作圆图时，需已知等值电路的参数 U、 r、 X。8050403010140 L 3560 70 8090 100 Mvat70-0-75 0.70 0.65 / Z U . 6/ / /0.55 1ii锡工78k执 产 0.B095 0.9085yA6 屯护疋压耳區低二尖电圧Q/MVA困2电弧炉工作点变动范毘z呱1*弋0.甜亡一电炉变圧老疑咼一巩电压13-“咼犬丧观功率；4一聂大电班电追5电 JL 怎路 eo&Adi 在对电弧炉功率特性进行分析时，曾作过一些假设，但实际运行的电弧炉并 不完全遵守这些假设。例如，随着电弧电流I的增加，电压U将有所下降；由于 电弧电流并非正弦波形，使得r和x值在熔化期可增大5%15% ；实际电弧炉 三相的 U、r、X 并不完全相同，用一相等值电路不能完全替代另外两相。尽管 如此，功率特性曲线仍然是选择电弧炉工作点的重要方法之一，并对从电路的角 度研究电弧炉装置提供了基础。
