直流电弧炉是指用直流电作为能源的电弧炉。它与交流电弧炉一样,利用电极和炉料(或熔池)间产生的电弧来发热,从而达到熔炼的目的。可用来熔炼钢或合金以及有色金属。
在电炉炼钢的发展过程中,超高功率三相交流电炉使电炉炼钢生产获得很大发展,电炉钢产量达到世界钢总量的40%,但随着交流电炉容量和功率水平的大幅提高,也带来了一些问题,即大功率交流电弧稳定性差,对电网冲击较大,有较大的噪音污染等问题。而直流电弧炉具有电弧稳定,噪音小、电极消耗低等诸多优点,在工业发达国家获得迅猛的发展,尤其是大容量(70-150t )超高功率直流电炉。直流电弧炉主要是由瑞典通用电气公司(ASEA)、法国的CIECLM和德国的MAH/GHH等发展起来的。目前实力最强的直流电弧炉生产厂家是ABB、CLECIM/ DAVY、MAH/GHH、NKK。
我国引进的直流电弧炉都是大型超高功率直流电炉, 用于配合高效连铸连轧生产线,而在传统的模铸生产上直电弧炉技术的应用基本上还是空白。国内特钢企业用以模铸的特殊钢品种大都是小电炉(30t 以下),使用的大多是落后的交流电弧炉。在特殊钢模铸生产上采用先进的直流电弧炉技术,将会推动特钢冶炼工艺技术的提高。
随着可控硅技术的应用,大功率直流电源设备的制造技术业已解决,于是在20世纪70年代后期冶金界又重新开展对直流电弧炉的研究,至80年代初直流电弧炉的建造和使用技术问题已逐一解决。世界上第一座直流电弧炉于1982年在德国布什钢厂建成并投产,以后的六、七年中,美、法、意、日等国相继改建或新建成了各自的直流电弧炉,容量从30t到60t不等。1989年日本东京钢铁公司建成了当时最大的一座容量为130t的直流电弧炉。近年来世界各国相继建成并投产多座直流电弧炉,容量从60t到180t。1989年中国太原机械铸造厂研制成中国第一座小型直流电弧炉并投产,同年宣化铁合金厂一座2000kVA埋弧直流电弧炉投产,用来生产硅铁、锰铁、硅钙等铁合金。进入90年代后,直流电弧炉越来越受到重视,上海第三钢铁厂、长城钢厂、齐齐哈尔钢厂、江阴沿山钢厂、上海第一钢铁厂等先后引进大型直流电弧炉,容量80~100t不等。
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