半封閉電爐設備主要由電極系統、矮煙罩、爐殼、液壓系統、壓縮空氣系統、水冷卻系統及加料系統等組成。由於在電爐設備設計上採取了比較穩妥可靠的先進技術，提高了電爐沒備的技術水平，同時節省了銅材和不鏽鋼材，降低了電爐設備的造價。
基本介紹
- 中文名：半封閉電爐
- 外文名：Semi-closed electric furnace
- 學科：冶金工程
- 領域：冶煉
- 組成：電極系統、矮煙罩、爐殼等
- 優點：降低了電爐設備的造價
簡介,電爐設備的主要技術參數,電爐設備安裝及調試,總結,
簡介
1989年7月我院鐵合金室承擔了菲律賓Metro Alloy廠3台12500kv A半封閉電爐全套設備的設計任務，這是我們首次為出口鐵合金電爐成套設備所做的設計。設計中採用了當今世界上比較穩妥可靠的先進技術，全套設備由國內數家工廠合作製造，於1990年7月運抵菲律賓現場。我們中國專家小組一行5人於1990年8月前往菲律賓參加電爐設備施工安裝服務工作。目前已有2台爐子投入正常生產，矽鐵電爐的產量已達22噸/日以上，超過保證指標20噸/日(當地矽石含Si02只有93.5%)錳鐵電爐產量已達55噸/日以上，也超過了55噸/日的保證指構。
該項電爐設備設計是我室積多年特別是近幾年12500KV A半封閉電爐設計經驗的基礎上，吸收移植了國內外許多工廠穩妥可靠的先進技術設計的一套比較先進比較完善的電爐設備。
設計中電爐的二次布線採用了水冷導電銅管和水冷軟電纜，短網用水冷導電銅管，增加丁一單位面積的載流量，節約了鋼材，電極上去掉了集電環，短網水冷導電銅管通過水冷軟電纜與電極上的水冷導電銅管相連線，在水冷導電銅管與銅瓦連線的布置方式上採取了一些必要的措施，使進入電爐的電流分布更加合理;在電爐液壓系統的閥站上大量採用插裝閥，使整個閥站更加緊湊，布置更加合理;氣囊抱閘式電極壓放裝置可使電極壓放實現手動和PC程式白動操作，實現了電爐帶電壓放操作，且保證了電爐按時壓放量的準確;電極把持、升降、壓放和煙罩門啟、閉均採用液壓傳動;煙罩門採用了液壓缸升降方式，使其升降自如，為爐氣淨化處理創造了條件，同時也改善了爐口操作環境，電極把持器銅瓦夾緊機構為錐形環式，具有夾緊力可調性能，電極把持器中水冷保護套與錐形環分離，誰形環採用普通鍋爐銅管加隔磁帶方式，易於檢修，水冷保護套不承受任何力，使用壽命長，同時減少了不鏽鋼材的使用量。此外，還設定了電極位置指示及有關報警信號，用以防止誤操作和失控現象。
電爐設備的主要技術參數
電爐設備的主要技術參數如下:
變壓器額定容量12500kVA
二次側最大電流48113A
頻率60HZ
相數3相
電極直徑1020mm
電極電流密度約5.89A/cm2
電極工作行程1200mm
電極檢修行程1700mm
電極升降速度約0.5m/min
電極極心圓直徑2400-2550mm(FeSi)2500-2650mm(FeMn,FeCr)
爐殼內徑7100mm (FeSi)760.Omm (FeMn、FeCr)
爐殼高度4100nm (FeSi)4300mm (FeMn，FeCr)
出鐵口數量2個
煙罩高度2417mm
煙罩門數量6個(其中3個大門液壓升降，3個小門對開)
煙罩門開啟高度1300mm(液壓升降)
加料管數量12根(FeMn、FeCr爐外2根) 加料管內徑350mm
電爐設備安裝及調試
在電爐設備製造過程中，我們一直跟蹤到製造現場，多次與製造廠共同及時解決出現的問題，不斷完善設計，並與製造廠一道對設備進行認真嚴格的檢驗、調試和驗收，保證了這套電爐設備的製造質量。
在菲律賓Metro Alloy廠現場施工服務期間，雖然沒有出現大的間題，但也還有一些考慮不周的細節問題，需要注意和改進的地方仍然不少。
全套設備在安裝時，雖然有、設備安裝圖，但由於現場施工安裝人員水平有限，我們提供的設備又沒有明顯的安裝標記，故在我們未到現場前所安裝的設備出現了幾次返工，雖未造成什麼損失，可也說明我們所提供的設備還有不盡完善的地方，在今後的工作中尚需加以改進。
施工安裝及調試中，發現的設計細節上考慮不周之處有:
電極升降壓放裝置中，在兩道氣囊抱閘之間油缸的升降靠限位開關來控制電爐壓放量，原設計意圖是用限位開關控制壓放油缸的升降，然而未考慮到油缸動作後產生的滯後現象，造成該停時往往停不住。現場根據實際情況又增加了一道可調整壓放量的機械限位裝置，解決了油缸滯後停止的問題，同時保證了壓放量的準確度。
電極把持器的調整是一件非常細緻的工作，如果調整不好，將直接影響到電極壓放操作，增加不必要的熱停工。錐形環把持器的鬆緊度必須調整合適，過緊會使銅瓦吊桿生彎曲;過松則會使銅瓦與電極的接觸表面產生弧光，降低銅瓦壽命，影響正常冶煉。設計中已為調整錐形環的鬆緊度採取了一些簡單易行的措施，還是可以調整好的。另外，我們正在設計的電爐設備，在電極把持器的結構上已開始採用徑向頂緊的方式，即用波紋管做油缸，對銅瓦施加徑向壓力，以確保銅瓦與電極之間接觸良好。這種結構方式雖然設計、製造略為複雜和困難一些，但卻給安裝調整帶來方便，使用效果也很好。
液壓系統是電爐設備主要的動力源，該系統的正常運行是電爐設備正常運行的有力保障。安裝調式中我們體會比較深的是，對整套液壓系統清潔度的要求必須嚴格。安裝調試時，儘管我們一再要求清洗方式和時間一定要得到保證，但由於現場操作人員對此理解不透，現場條件又差，再加菲方急於投產，故清潔度未能達到所要求的標準，以至調試時有些閥件經常被堵塞，直到投產一個多月後這些問題才基本消除。另外，液壓系統中一些連線部位，設計中採用硬體連線的比較多，實踐證明採用彈性連線則更為合適。如油泵機組與油箱之問的連線，若用高壓金屬軟管連線，就可減輕電機運轉引起的震動，而且還可使管件與法蘭連線的精度要求適當降低，同時還可避免由於管路連線不好而使空氣進入泵站產生的劇烈震動多蓄能器組與主迴路管路的連線也存在類似的問題，管路連線不好，會產生漏油，漏氣，在這些地方採用高壓金屬軟管連線，將給施工安裝及調試帶來極大的方便。
在以往的水冷卻系統設計中，雖然我們選用了一些測溫、測壓儀表，但還不盡完善。這次菲律賓現場對我們啟發比較大的是，日本提供的電爐變壓器水冷卻系統的安全保障措施，當供水的水壓低到一定數值時立刻斷電，保證了電爐變壓器的安全運行。在今後水冷卻系統的設計，也應考慮採用類似的安全保障措施，以確保電爐設備的安全運行。
總結
菲律賓Metro Alloy廠已投產的12500kVA半封閉煙罩電爐，整體布置比較緊湊、合理，設備運行正常，表明這套電爐設備技術上是先進可靠的，中國專家的服務質量也是優質的。在這一工程設計、安裝、調試過程中，我們雖然取得了一定的成績，但也存在一些有待提高、有待改進之處。除了前面提到的一些間題之外，在提供電爐設備、施工安裝調試軟體技術方面尚覺欠缺，一是文字說明資料的規範化，二是圖紙質量還有待提高和改進。為此，我們還需要做大量細緻的工作，不斷提高鐵合金電爐設備的設計水平。
