Vol.29 Suppl.1 阎立懿等：现代炼钢电炉合理供电制度的制定 ·59· 的主熔化期（电弧被废钢遮蔽），因此不用顾及R 5.2必须实现有载调压 的影响，而采用小电流、高电压的细长弧供电（操 现代高效电炉要求变压器必须为有载调压，才 作)，那么确定工作电流的原则不变，仍为I工作≤ 能在电炉治炼过程的各个阶段根据不同的炉况进行 I5<I1. 合理的供电，否则，增加调压的热停工时间及增加 当然I工作≤I5是有条件的，不能一味地追求， 炉子热损失，使得治炼周期延长、电耗增加.有例 还必须考虑变压器额定电流I允许值，当变压器允 为证，对于装三次料的电炉，无载与有载比将增加 许超载20%时，还必须考虑设备允许的最大工作电 热停工时间1020min. 流max=1.21n,在电炉变压器选择正确时，应能保 5.3强化供氧操作 证Imax接近I5,否则出现下列情况均对设备不利： 强化供氧增加化学能，替代大部分电能.吹氧 (1)最大工作电流超过经济电流很多，说明变 时机、吹氧方式、吹氧强度及吹氧量影响治炼过程 压器选大了（电流高了），因为受经济电流概念要 的能量供给，影响供电制度操作及其效果.因此， 求：Ix作≤15，使得变压器能力得不到充分发挥，否 在制定合理供电制度时必须考虑这些因素，如： 则工作点不合理： (1)氧-燃烧嘴.实现废钢的同步熔化，大大 (2)最大工作电流低于经济电流很多，说明变 地缩短了熔末升温期、提高钢液的升温速度， 压器选小了（电流小了），因为若满足经济电流确 (2)高碳钢液的脱碳.受吹氧强度的影响，脱 定原则：I工作≤I5,使得变压器长时间超载运行，这 碳速度上不去时将延长脱碳时间， 些对设备都是不利的，也是不经济的， (3)吹氧量增加而替代大部分电能.改善能量 考虑诸因素，工作电流选择原则应该是：在考 供给，要提供与之相适应的供电制度 虑最大工作电流的情况下，满足I工作≤I条件， 5.4泡沫渣埋弧操作 二次电压的确定要考虑电弧的遮蔽状况，遮蔽 4高阻抗电炉供电制度 就可以采用高电压，没有遮蔽就采用低电压，由于 高电压操作的优越性，及埋弧操作的优越性（改善 根据上述分析并遵守高阻抗电炉供电制度的操 传热条件、提高热效率)，使得电炉泡沫渣埋弧操 作原则：“高阻抗-高电压-埋弧”，即，要发挥高 作成为必然. 阻抗电炉的作用采用高阻抗，就必须用高电压，电 高阻抗电炉的开发，主要是由于电炉泡沫渣埋 压高了弧就长、就必须埋弧，以保护炉衬，尤其渣 弧操作的实现，但高阻抗、高电压操作是以电弧的 线热点区的炉衬.其中埋弧是高阻抗供电的必要条 遮蔽为前提的，不完全受泡沫渣埋弧否的限制. 件，高电压是高阻抗供电的充分条件 5.5改革工艺制度 也就是说，只要能埋弧（或电弧不直接对渣线 熔一氧合一、全程泡沫渣操作，是实现高阻抗、 热点区辐射造成严重破坏)就可以采用高阻抗、高 高电压供电操作的充分条件，可最大限度地降低电 电压，就能带来明显的效果.而且高阻抗、高电压 耗及电极消耗. 采用的时间越长效果越好，尤其是在废钢熔化阶段， 5.6减少热停工时间 5供电制度合理性的保障 提高机械化及自动化水平，提高现场管理及操 作水平，努力减少热停工时间，充分发挥合理供电 5.1强化炉料条件及装压料操作 制度的作用，提高企业的综合效益. 供电制度实施最基本的条件是炉料条件及装压 参考文献 料操作，如： (1)废钢料长、料重及成分要合适，而且要稳 刊朱苗勇，杜刚，阁立懿。现代治金学（钢铁治金卷）·北京： 治金工业出版社，2005 定： [2】花皑，梁正敏.炼钢电弧炉的电气设备.北京：机械工业出版 (2)大、中、小、重、轻、薄要搭配，轻薄料 社，1987 有条件要进行打包，而且布置要合理： [3】杨乃辉.现代交流电弧炉炼钢电气运行合理化的研究[学位论 (3)装、压料操作要合理，努力实现“零压料” 文].沈阳：东北大学材料治金学院，2003 操作（宁多装一次料，也不采取长时间压料），使 [4]Bragap.The high impedance arc furnace:a new high-efficience 得每次装、压料热停工时间控制在2~3min内. tool for steelmaking//Special Reprint Presented on the 4th Euro-Vol.29 Suppl.1 阎立懿等：现代炼钢电炉合理供电制度的制定 • 59 • 的主熔化期（电弧被废钢遮蔽），因此不用顾及 Re 的影响，而采用小电流、高电压的细长弧供电（操 作），那么确定工作电流的原则不变，仍为 I 工作≤ I5 <I1 ． 当然 I 工作≤I5 是有条件的，不能一味地追求， 还必须考虑变压器额定电流 In 允许值，当变压器允 许超载 20%时，还必须考虑设备允许的最大工作电 流 Imax＝1.2In ．在电炉变压器选择正确时，应能保 证 Imax 接近 I5，否则出现下列情况均对设备不利： （1）最大工作电流超过经济电流很多，说明变 压器选大了（电流高了），因为受经济电流概念要 求：I 工作≤I5，使得变压器能力得不到充分发挥，否 则工作点不合理； （2）最大工作电流低于经济电流很多，说明变 压器选小了（电流小了），因为若满足经济电流确 定原则：I 工作≤I5，使得变压器长时间超载运行，这 些对设备都是不利的，也是不经济的． 考虑诸因素，工作电流选择原则应该是：在考 虑最大工作电流的情况下，满足 I 工作≤I5 条件． 4 高阻抗电炉供电制度 根据上述分析并遵守高阻抗电炉供电制度的操 作原则[6]：“高阻抗-高电压-埋弧”，即，要发挥高 阻抗电炉的作用采用高阻抗，就必须用高电压，电 压高了弧就长、就必须埋弧，以保护炉衬，尤其渣 线热点区的炉衬．其中埋弧是高阻抗供电的必要条 件，高电压是高阻抗供电的充分条件． 也就是说，只要能埋弧（或电弧不直接对渣线 热点区辐射造成严重破坏）就可以采用高阻抗、高 电压，就能带来明显的效果．而且高阻抗、高电压 采用的时间越长效果越好，尤其是在废钢熔化阶段． 5 供电制度合理性的保障 5.1 强化炉料条件及装压料操作 供电制度实施最基本的条件是炉料条件及装压 料操作，如： （1）废钢料长、料重及成分要合适，而且要稳 定； （2）大、中、小、重、轻、薄要搭配，轻薄料 有条件要进行打包，而且布置要合理； （3）装、压料操作要合理，努力实现“零压料” 操作（宁多装一次料，也不采取长时间压料），使 得每次装、压料热停工时间控制在 2~3 min 内． 5.2 必须实现有载调压 现代高效电炉要求变压器必须为有载调压，才 能在电炉冶炼过程的各个阶段根据不同的炉况进行 合理的供电，否则，增加调压的热停工时间及增加 炉子热损失，使得冶炼周期延长、电耗增加．有例 为证，对于装三次料的电炉，无载与有载比将增加 热停工时间 10~20 min． 5.3 强化供氧操作 强化供氧增加化学能，替代大部分电能．吹氧 时机、吹氧方式、吹氧强度及吹氧量影响冶炼过程 的能量供给，影响供电制度操作及其效果．因此， 在制定合理供电制度时必须考虑这些因素，如： （1）氧-燃烧嘴．实现废钢的同步熔化，大大 地缩短了熔末升温期、提高钢液的升温速度． （2）高碳钢液的脱碳．受吹氧强度的影响，脱 碳速度上不去时将延长脱碳时间． （3）吹氧量增加而替代大部分电能．改善能量 供给，要提供与之相适应的供电制度． 5.4 泡沫渣埋弧操作 二次电压的确定要考虑电弧的遮蔽状况，遮蔽 就可以采用高电压，没有遮蔽就采用低电压．由于 高电压操作的优越性，及埋弧操作的优越性（改善 传热条件、提高热效率），使得电炉泡沫渣埋弧操 作成为必然． 高阻抗电炉的开发，主要是由于电炉泡沫渣埋 弧操作的实现，但高阻抗、高电压操作是以电弧的 遮蔽为前提的，不完全受泡沫渣埋弧否的限制． 5.5 改革工艺制度 熔−氧合一、全程泡沫渣操作，是实现高阻抗、 高电压供电操作的充分条件，可最大限度地降低电 耗及电极消耗． 5.6 减少热停工时间 提高机械化及自动化水平，提高现场管理及操 作水平，努力减少热停工时间，充分发挥合理供电 制度的作用，提高企业的综合效益． 参 考 文 献 [1] 朱苗勇，杜刚，阎立懿．现代冶金学（钢铁冶金卷）．北京: 冶金工业出版社，2005 [2] 花皑，梁正敏．炼钢电弧炉的电气设备．北京: 机械工业出版 社，1987 [3] 杨乃辉．现代交流电弧炉炼钢电气运行合理化的研究［学位论 文］．沈阳：东北大学材料冶金学院，2003 [4] Bragap. The high impedance arc furnace: a new high-efficience tool for steelmaking// Special Reprint Presented on the 4th Euro-