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直流电弧炉、直流矿热炉研发设计

冶金工艺实验、贵金属富集工艺实验

直流电弧炉和交流电弧炉有怎样不同?

在新建短流程电炉钢厂或者进行电炉钢厂的改造时,企业面临着交流或直流电弧炉的选择,那么是选择哪种电弧炉呢?我们需要了解两种电弧炉的优缺点。根据有关资料,直流或交流电弧炉的选择,设计时的电气参数和实际使用时的经济性是有很大区别的。

电气工作原理

       交流电弧炉:交流电弧炉中电能从变压器经金属导体和石墨电极输送到三支在炉料上燃烧的电弧上。交流电三个相位差之和总是零,从而不需在炉壳底部附设电流导出装置,结果是在调整电流大小时应考虑一支电弧的长度和电压的变化对全部三相电流的影响。

直流电弧炉:直流电弧炉汇中从变压器输入的交流电通过整流器转变为直流电流,经过一个电抗器输送到唯一的一支电弧上,并通过一根或多跟底电极形成电流回路。由整流器调整的电流与电弧电压无关,而电弧电压通过石墨电极的调节进行控制。

      优缺点比较:

冶炼工艺主要区别:

(1)直流电炉作冶炼过程中,通电产生的磁场力对于熔池的搅拌能力要比交流电炉的强大,直流电炉的脱碳、脱磷、脱气反应要比交流电炉更快,更有利于操作。直流电炉的磁场搅拌作用相当于一般采用了底吹气技术电炉的作用。

(2)由于脱硫反应主要在还原期进行。电炉冶炼的碱度一般控制在2.0~2.5之间,实际操作时的碱度在1.8~2.5之间,电炉的氧化期依靠化学离子交换反应脱硫的量很少,不超过20%,所以在脱硫反应上,二者的差别不大。

(3)在一些特殊的情况下,要进行脱铅和脱锌的操作上,直流电炉比交流电炉更加迅速和有效。

(4)直流电炉和交流电炉的电化学反应的比较差距不大。

(5)交流电炉不存在偏弧现象,电弧长度比直流电炉短,直流电炉泡沫渣控制的难度低于交流电炉。

(6)在冶炼进程中,直流电炉对于出钢后留钢量的要求较高,对于废钢料的导电性能要求比较高,否则会发生低电极不导电的事故,所以立流电炉对于废钢的要求较高。而交流电炉对于废钢铁料的要求比直流电炉低,而切发生底电极不导电以后,需要熔池在高温条件下进行长时间的处理。总体来讲,直流电炉的事故率比交流电炉高。

(7)交流电炉的极心圆的布置,使交流电炉的冷区范围比较小。反之,直流电炉的冷区比交流电炉的多,容易发生EBT冷区,炉壁冷区的废钢大量地黏结,发生诸如出钢成分出格和出钢量不稳定,造成钢包渣线下移,降低了钢包的使用寿命等现象。

(8)直流电炉底电极的特点,限制了直流电炉的出钢温度,一般小于1630℃,所以不利于生产的温度动态调配,出钢过程中的脱氧、去除夹杂物,以及脱硫各个方面存在着局限性。交流电炉在这一方面对于温度的要求比较宽,更加有利于生产的动态控制和强化出钢过程的冶金反应。

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