电弧加热系统包括：加热炉盖、电极夹持器、电极升降装置及炉用变压器等设备。加热 系统的设计，要着重考虑两方面的问题：一要设法提高热效率，二要尽可能减少电讽对包壁 的热负荷，提高包龄。与国外设备相比，北京钢厂钢包真空精炼炉加热系统有三个特点： 1、短弧加热、使电弧功率转换的热量大部分用于钢液的升温，并将电弧的热辐射减至 最低，有利于提高包衬和炉盖的寿命。 2、电弧稳定、采用快速反应的控制系统，防止发生断弧和电极折断现象，减小了运行 时对电网的干扰，同时保证了电极不产生超调使电极浸入钢液而影响质量。 3、采用了等电抗短网结构。如前所述，由于电磁搅拌的要求，钢包结构中D/H比值有 一定的要求，从而导致钢包炉壳直径比一般电弧炉小得多，这就要求极心园直径也相应地缩 小。由于电极卡头结构和三相电极卡头结构配置上的限制，极心园直径很难缩小到所要求的 程度，因此电极和包衬之间的距离远远的小于电弧炉，以北京钢厂钢包炉为例，采用中200的 电极极心园缩到中600布置起来就相当困难了。这时电极和包衬间的距离(L)只有370毫米 ,我们知道，包衬的耐材浸蚀系数Rε与L有下列关系： Re=Pn.Un/L2 式中P。一电弧功率，U一电弧电压。可见L值减小，将使Rε值成平方关系地增大：。为 使电弧稳定，减少热点冲邢测，设计中采用了三相感抗平衡措施：在变压器二次出线口至电 极把持器的水冷载流铜管前端，软电缆和母线铜排，采用单相往复式交错组合母线及水冷橡胶 套绝缘电缆，这种除组合母线长度稍有不同外，几乎全部对称，电抗值也小，在此基础上又 将中间相水冷导电方式铜管的直径选为，AC相的本，从而收到了三相感抗相等的效果。 为加大电极与包衬之间的距离，缩小极心园直径，国外有的采用把三相电极夹持臂呈三 角形布置的方式，这种布置方法，除为三相电极卡头配置上提供了方便外，也能收到三相感 抗平衡的效果，表3给出了熔池直径与极心园的匹配关系。从表中可以看出，虽然北京钢厂 钢包精炼炉电极与包壁间的间距最小，但由于采取了一些行之有效的措施，仍收到了良好的 效果，加热升温速度1.5一2°c/分，包衬渣线部位的寿命为23次（不加热时为40次）。 表3 精炼炉直径与极心园匹配关系 大同特 瑞典海莱 大同特殊 日本川崎 新日本制 参 数 北京钢厂 殊钢 伏斯钢厂 钢涉川 西宫钢厂 铁八幡 精炼炉类型 钢包精炼炉 LF ASEA-SKF LF ASEA-SKF LF 公称容量 15/25吨 20吨 3C吨 30吨 60吨 60吨 熔池直径 130 167G 1770 1948 2270 200 极心园直径 50 650 600 600 600 810 三、电磁感应搅拌装置 电磁感应搅拌装置是钢包真空精炼炉的重要设备，其作用是在真空脱气和加热过程中， 对钢液进行必要的搅动，使熔池液面不断更新，促进钢渣间的反应，加速钢中气体和非金属 31电弧 加热 系统包括 加热炉盖 、 电极夹持 器 、 电极升 降装置 及炉用 变压器 等设 备 。 加热 系统 的设 计 ， 要着重考虑 两方 面 的问题 一 要设 法提 高热 效率 ， 二 要尽可 能减少 电弧对 包壁 的热 负荷 ， 提 高包龄、 ， 与国外 设备相 比 ， 北 京钢厂 钢 包真空 精炼炉加热 系统有三个特点 、 短 弧加热 、 使 电弧功率 转换 的热 量大部分用 于 钢液 的升温 ， 并将 电弧 的热 辐射减至 最低 ， 有利 于提 高包衬 和炉盖 的寿命 。 、 电弧 稳定 、 采 用 快速反应 的控 制 系统 ， 防止 发生 断弧 和 电极折断现 象 ， 减小 了运 行 ’ 时对 电网 的干 扰 ， 同时 保证 了 电极不产生 超 调 使 电极浸入 钢液而影 响质量 。 、 采 用 了等电抗短网 结构 。 如 前所 述 ， 由于 电磁 搅拌 的要求 ， 钢 包结构 中 比值有 一定 的 要求 ， 从而 导致钢 包炉壳直径 比一 般 电弧 炉小得 多 ， 这 就 要求极心 园 直 径也 相应 地缩 小 。 由于 电极卡头 结构 和三 相 电极卡头 结 构 配置 上 的限 制 ， 极心 园 直径很 难缩 小 到所 要求 的 程 度 ， 因此 电极和包衬 之 间 的距 离远远 的小 于 电弧 炉 ， 以 北京钢厂 钢 包炉为例 ， 采 用 小 的 电极 极心 园缩到 小 布置 起来 就 相 当困 难 了 。 这 时 电极和 包衬 间的距 离 只 有 毫 米 ， 我们 知道 ， 包衬 的耐 材浸蚀系数 与 有下 列 关系 “ 。 · 。 式 中 一 电弧 功 率 一 电弧 电压 。 可见 值 减 小 ， 将使 。 位 成平方 关系地 增大 ‘ 』。 为 使 电弧 稳定 ， 减少热 点冲侧 ， 设 计 中采用 了三 相 感 抗 平衡措施 在 变压 器二次 出线 口 至 电 极把持 器 的水冷 载流铜管前端 ， 软 电缆 和母线铜排 ，采用 单相往 复式交 错组 合母线 及水冷橡胶 套绝缘 电缆 ， 这 种 除组 合 母线 长度稍有不 同外 ， 几 乎全部对 称 ， 电抗值也小 ， 在此 基础 上又 将中间相 水 冷导 电方 式 铜 管 的直径选为 · 相 的 去 ， 从而 收 到 了三 相 感 抗相 等的效果 。 为加大 电极与包衬 之 间 的距 离 ， 缩 小极心 园 直径 ， 国外有的采 用 把三 相 电极 夹持臂 呈 三 角形布置 的方 式 ， 这 种 布置方 法 ， 除 为三 相电极卡头 配置 上提供 了方便外 ， 也能 收 到三相 感 抗平衡 的效果 。 表 给 出 了熔 池 直径 与极心 园 的匹 配关系 。 从 表 中可 以 看 出 ， 虽然北京钢 厂 钢 包精炼炉电极 与 包壁 问的 间距 最 小 ， 但 由于采 取 了一 些行之 有效 的措施 ， 仍 收 到 了 良好 的 效果 加热升温速 度 一 “ 。 分 ， 包衬 渣线 部位 的寿命为 次 不加热时为 次 。 表 精炼炉直径 与极心 园 匹 配关系 播制 ︸ ︸ 赞 一 ﹄ 洲 殊川 新铁 一一 · 一 大钢︷ 别同珑一一讲涉一，之啊一 一 一 厂 名 参 数 北 京钢厂 大 同特 殊 钢 瑞典海莱 伏斯钢厂 日本 川 崎 西 宫钢厂 精炼炉 类型 公 称 容 量 熔 池直 径 极心 园 直 径 钢 包 精炼炉 吨 只通 弓 ‘少 一 。 ，，电 ，见 。 。 三 、 电 磁 感 应 搅 拌装 置 电磁感应搅拌装置是 钢 包真空 精炼炉 的重 要设 备 ， 其作用 是 在真 空 脱气和加热过程 中 ， 对纲难进行必 要 的搅动 ， 使熔 池液 面不断 更新 ， 促进 钢 渣间的反应 ， 加速钢 中气体和非 金属 ‘ 拟