20t／12500KVA-EBT电弧炼钢炉

产品说明书

(机械部分)

1．产品简介：

    本产品为炉盖旋转加料，偏心底出钢，连体高架式安装结构型式

的电弧炼钢炉。配有：导电横臂、管式水冷炉壁与水冷炉盖，以及电

极电液比例控制等先进技术的炼钢设备。

2．用途：   

    该产品用于废钢重熔冶炼．用于高质量碳钢、低合金钢、合金结

构钢，以及各种特殊合金钢。

3．产品使用条件：   

3．1环境温度+5～40℃

3．2海拔不超过1000米。

3．3使用地区月平均最大相对湿度<85％，同时月平均温度<25℃。

  3．4周围没有导电尘埃、爆炸性气体及能严重破坏金属和绝缘的腐

蚀性气体。

  3．5无明显震动和颠簸的场地。

  3．6室内使用。

4．产品主要技术参数：

4．1炉体

电炉公称容量    20t

最大出钢量                              25t

炉壳内径                               φ4000

熔池直径                               φ3100mm

熔池炉衬壁厚度                         450mm

炉缸底衬厚度                           600mm

炉门开口尺寸                           800x600mm

炉门坎距操作平台高度                   550mm

4．2倾动装置

  出钢／出渣倾角(最大)                     20°/ 12°

  出钢／出钢后返回倾动速度                 1°/  3°/s

4．3电极升降装置

  石墨电极直径                            φ400mm

  石墨电极分布圆直径                      φ900mm                

电极最大行程                             2900mm

电极升降速度                             6/4.5m/min

  电极升降调节方式                        电液比例控制

4．4炉盖一提升／旋转装置

  炉盖提升高度                             400mm

  炉盖旋开角                               ～66°

4．5液压系统

  系统工作压力                             12Mpa

系统工作流量                             160L/min

系统工作介质                         水一乙二醇

4．6短网装置

  电流额定负荷能力                     24．89KA

4．7电炉变压器

  变压器额定容量                       12500KVA

4．8冷却水系统

  冷却水进水压力                        0.4～0.45Mpa

(水冷炉壁与水冷炉盖)

0．25～0．3Mpa(其余部位)

  冷却水进水温度                        <32℃

冷却水耗量

开环冷却水耗量                    ～140t／h

闭环冷却水耗量                    ～320 t／h

变压器                            ～30 t／h

冷却水质    应符合GBl0067．1-4-88  《电热设备基本技术条件》

国家标准中的第5．1．3．3内容要求。既：

PH值                             7～8.5

悬浮性固体                       <1 0 mg／1

碱度                             <60 mg／1

氯离子      平均                 <60 mg／1

最多                 <200 mg／1

硫酸离子                         <1 00 mg／l

 

全铁                          ＜2mg/l

可溶性SiO₂                    ＜6mg/l

溶解性固体                    ＜300mg/l

电导率                        ＜500μs/cm

总硬度    CaO    mg当量

对于城市自来水系统和单回路循环水系统而言

带电体             ＜10

                不带电体           ＜60

5．结构简要说明：

  5．1电炉操作方式：左或右操作

  5．2炉体装置：  

    炉体装置由炉壳、炉门机构、偏心底出钢机构等组成。   

    炉壳分为上下两部分，既上炉壳和下炉壳由碳钢钢板组焊而成。

设置了偏心底出钢位置，以及与倾动平台的安装法兰。

    上、下炉壳由快装斜销连接，下炉壳与倾动平台通过斜销连接固定。

    在偏心底出钢口上方的管状水冷块，设置了偏心底出钢口填料操

作门。

    偏心底出钢机构由驱动油缸、旋转轴，以及出钢口堵板法兰等组

成。它设置在下炉壳出钢口附近，通过油缸驱动实现出钢口堵板法兰

的开闭。

炉门机构由炉门及其启闭机构组成。炉门及驱动轴均设置水冷以

延长其使用寿命。

  5．3倾炉装置：

    倾炉装置由驱动轨道、倾炉油缸、倾动平台及其水平支撑机构和

炉盖旋开支撑机构组成。

    炉体安装在倾动平台上，通过倾炉装置完成电炉扒渣与出钢作

业。

    倾动轨道为钢板组焊结构，其底面与基础固定，上平面设置啮合

孔。

    倾动平台由钢板组焊而成，用于支撑炉体和电炉上部结构。倾动

平台下方的弧形轨道上的齿销与倾动轨道上的啮合孔相配合，实现炉

体滚动前倾、后倾动作。

    倾炉油缸为驱动倾动平台提供驱动力。其下端与基础固定，上端

与倾动平台联结。    ’

    水平前支撑机构与水平后支撑机构均由油缸和支撑柱组成。水平

前支撑机构用于电炉正常冶炼状态下水平稳定支撑。水平后支撑机构

用于电炉上部结构旋开时的侧向稳定支撑。水平后支撑机构上设炉体

更换安全前支撑锁定机构，当更换炉体时必须锁定前支撑机构。

5．4电极升降装置：   

    该装置由电极升降油缸、升降立柱、及其导向滚轮组、电极横臂、

绝缘构件等组成。

    升降油缸安装于升降立柱内部，一端与托架相联，一端与升降立

柱相联，通过油压驱动立柱，带动电极臂升降。

升降立柱由无缝钢管与立柱轨道焊接而成。升降立柱通过上下两

组导向滚轮牢牢垂直定位于旋转架上，使其只能沿垂直方向运动。

    导向滚轮由滚轮、轴承、轴承座等组成。用于升降立柱的垂直定

位。

    电极横臂由铜钢复合板制造的导电横臂，内通水冷却。导电横臂

的前端装有电极把持机构，把持起油缸置于导电横臂的前端的内部。

电极抱环由非磁性耐热钢制造，且为水冷结构。电极导电体由特种铜

合金制造，水冷结构。在电极抱环的下方设置了电极喷雾装置，用以

降低电极工作温度，防止电极提前氧化。

  电极横臂与升降立柱固定部位的绝缘构件采用密封式绝缘结构，

使得绝缘更加可靠。

  5．5炉盖及其提升／旋转装置

    炉盖为水冷管式结构，中心为耐火盖。

    炉盖提升通过两个油缸水平回缩，通过链轮转向来提升炉盖，油

缸座落在旋转架的两个弯臂上。为保证两个油缸同步提升炉盖，在油

压回路中设置双联同步马达，以保证其同步上升。

    旋转架做为炉盖、电极升降装置的支撑结构，由钢板和型钢组焊

而成。其弯臂为水冷结构。旋转架托架下部设有安装电极升降油缸的

托梁。托梁设计成可拆式结构，便于安装与运输。

旋转架的托架位于中心部位，通过带有滚动轴承的铰链与旋转装置

的支撑臂联接。

    旋转装置由驱动油缸、转筒支撑臂、转盘轴承及驱动约束拉杆等

构成。构成旋转装置的上述构件相互联接之后安装于倾动平台上，组

成四连杆机构，实现炉盖移动和转动的复合运动。

    旋转架的托架两侧设有旋转架锁定机构，当炉盖旋回炉体正上方

位置后，被两锁定机构锁定。

  5．6液压系统：   

    液压系统由电机、油泵、油箱、储能器及各类液压元件组成。放

置在液压室，为电炉各机械动作提供动力。

    该装置为两泵系统，设计为一用一备，可互换、交替工作。为满

足瞬时最大流量及减少泵的工作时间，系统中设置了大容量蓄能器组

及其下限压力保护措施。   

    考虑到电炉设备长期连续性工作状况，系统中设置了工作介质油

水冷却装置，以使工作介质始终处于正常温度范围之内，由此可延长

工作介质以及各类密封件的使用寿命。

  5．7冷却水系统

    本电炉冷却水系统由两部分组成，既冷却水箱、炉体设备冷却。

    水箱用于冷却短网水冷大截面电缆、导电横臂及导电体和电极抱

环，旋转支撑筒等。每只回路均设有截止阀。

    炉体设备冷却：由Dgl50管道通过软管联接到炉体总进水路，

炉体上的总回水亦通过Dgl50管道及软管联接至车间总回水管。

5．8短网装置：

    该装置由补偿器、铜管及其非磁性支撑架、绝缘件、大电流互感

器及水冷软电缆组成。该装置构成变压器二次大电流输电通路，通过

导电横臂和石墨电极完成电能输送功能。

5．9电炉变压器：

    该电炉配有12500KVA／35KV专用电炉变压器。它是将用户的

35KV高压电网直降至电炉工作电压。其结构为二次外封，顶出线结

构。

  5．10高压系统：

    详见高压系统说明书

  5．11电炉低压配电与控制系统：

    详见本炉电气说明书

6．设备安装与注意事项：

    本电炉的总体安装顺序和注意事项说明如下：安装人员应熟悉设

备组成，在安装前认真核对和检验设备基础的正确性，无误后转入安

装。

6．1倾炉轨道的安装

    要求两条轨道中心线与电炉横向中心线垂直，且两条轨道的不平

形度<0．5‰；两条轨道在全长范围内不水平度<l‰。安装中需特别注

意两轨道对应啮合孔位置。初步确定无误后，将轨道接底板适当点焊

于基础预埋钢板上。

6．2倾炉机构的安装：

    在安装现场的安装平台上，将解体设计的倾炉平台按图纸要求组

焊成整体。将其安放在倾炉轨道上。注意倾炉平台弧形架上的啮合销

与倾炉轨道上的啮合孔对应啮合，在用吊车吊起倾动平台炉门侧端

部，试将倾动平台在倾动轨道上滚动，同时观察两轨道的啮合状况。

    将倾动平台上平面置于水平状态，检查回转轴承安装底法兰的水

平度，在其最大直径的范围内水平度应<0．5‰。采取临时措施，将平

台支撑于水平状态。安装平台水平支撑和炉盖旋开支撑机构，以恰好

撑住倾炉平台下平面支撑块为宜。安装倾炉油缸，要求两油缸严格按

图纸的装配尺寸定位，且保证油缸中心线垂直，将下油缸座焊牢在基

础预埋钢板上。至此，整个倾炉机构已正确安装就位，将倾炉轨道的

焊接底板牢牢地焊接于预埋钢板上，周边连续角焊，焊缝高度不小于

18mm。焊接时采取措施，防止焊接引起的明显变形，影响倾炉轨道

的平行度与水平度。  

  6．3安装炉体：   

    炉体为解体设计，分为上下炉体。如果安装现场条件允许，可首

先进行炉体总装，然后整体安装在倾动平台上。否则利用倾动平台进

行炉体总装。

    首先降下炉壳按炉体装配中心线安装在倾动平台上，通过两个斜

销与倾动平台联接固定。再安装上炉壳，通过斜销将上下炉壳固定为

整体。之后进一步安装炉体上的附件：水冷炉壁、炉门水冷框、炉门

及其提升机构、偏心底出钢机构。炉体附件安装就位后，联接各冷却

水支路，要求各联接部位在工作压力下不得渗漏。各分支水路与炉体

上的总进水、总回水管联接，按实际位置配接。炉门提升及偏心底出

钢运动部位要求运转灵活，运动起始与终点位置准确。

    炉体安装后检查炉壳上平面水平度<5mm，可通过调整炉壳法兰

与垫块来实现，并保证法兰与垫块垫实。

6．4安装操作平台：

    根据图纸尺寸，将操作平台安装于倾动平台上，将偏心底出钢部

位操作平台安装在炉体上。联接时通过焊接、确保焊牢。

6．5安装旋转装置：

    按图示旋转中心位置水平放好回转支撑，以回转中心为圆心，找

正回转轴承内径，内径对于回转中心偏移应<0．2mm。将回转轴承焊

接底环焊接于倾动平台上。双面角焊，焊缝高度不小于20mm。焊接

时严格制定焊接工艺，保证焊接质量，防治焊接变形。将回转轴承内

环用特制高强度螺栓与焊接底环牢牢紧固，且注意固定好每个螺栓的

防松垫圈。

    安装回转机构的支撑筒，用特制高强度螺栓与回转轴承外环联

接；并上好防松螺母。然后根据图纸定位尺寸安装旋转驱动机构，在

保证油缸轴线处于水平情况下，将油缸支架焊牢于倾动平台上。与油

缸活塞杆相联的曲柄先不与转筒焊接，待后续部件安装完成再施以配

焊。见下述相关部分说明。   

  6．6安装旋转架：   

    将旋转架水平吊起与旋转机构的转筒支撑壁相配合，用通轴铰链

将旋转架与转筒支撑臂联接起来。然后将水平止推轴承的底座焊牢与

支撑臂的托架上。此旋转架的安装关键，应具备高水平的起重工。

旋转架安装后，将位于旋转架下平面的电极升降油缸托架用螺栓

紧固。

  6．7安装炉盖：

    将初步安装的旋转架用人力转至变压器墙侧，转开角度以弯臂让

开炉体上口止。把炉盖吊放在炉体上口平面对好炉体垂直中心线及纵

横水平中心线。

6．8安装炉盖提升机构：

    将旋转架用人工旋至炉盖上方图示准确位置。然后安装2个提升

油缸及其、链轮、连杆等与炉盖4个吊耳固定。注意保证油缸中心线

与水平面平行，链条垂直于水平面，以保证炉盖升降运动灵活。

    经过上述部件安装，旋转架已处于正确位置，此时应转入上述部

件未安装部分的补装工作。

  6．9旋转架约束杆机构安装：

    按图示位置尺寸定位约束杆位于倾动平台上一端的支座，使支座

与倾动平台焊牢。约束杆另一端与旋转架连结。

    旋转机构曲柄定位焊接。将旋转油缸活塞缩回缸筒内，使活塞与

缸底留有10mm行程，此时使曲柄与转筒相连面相靠吻合且水平后，

将曲柄牢焊在转筒上。

  6．10旋转架锁定与支撑座的安装

    按图示尺寸位置将旋转架两侧锁定机构配焊于相应位置上，并保

证锁定销插入锁定与拔销灵活。

  6．11电极升降装置的安装：

    在安装现场，现把升降油缸装在升降立柱内部，然后吊入旋转架

上、下平面导向轮组之中，使立柱与内部的升降油缸中心线重合，并

保持垂直。再安装电极横臂、立柱与横臂间的绝缘，按图示结构装好。

在紧固大螺栓前，应检查夹持器电极分布圆心尺寸及导电体园弧柱面

的垂直度。试夹石墨电极，检查三相电极与中心耐火盖三电极孔配合。

最后将升降油缸下端支座底板牢焊在托架上。

  6．12安装短网装置：

    按基础图提供的位置尺寸，将铜管支承架固定在变压器室侧墙的

予埋钢板上。

    补偿器与变压器二次出线端和铜管连结要求紧密接触，导电良好

可靠。

    大截面绕性电缆两端接头均应接触良好，螺栓紧固可靠。 

  6．13液压系统的安装：   

    按图提供的位置，使油箱、泵架、阀架等部分就位，并用地脚螺

栓牢固与基础固定。

    检查油箱、油泵、阀件的清洁度、安装输油管道。管道应经二次

安装。经弯制、焊接的输油管道预装之后卸下。经酸洗工艺处理，再

经二次安装，保证管道的清洁度，并注意密封处，要求不得渗漏。在

各条管道长度方向上每隔1～1．5m设置一固定卡。

  6．14电炉冷却水系统的安装：

    见冷却水系统原理图和基础图所示。

    管路走向要合理、整洁、可靠固定，不得有渗漏现象，保证工作

可靠。该系统安装后暂不通水试漏检查，待短网系统试验后再通冷却

水。   

  6．15电炉各动作一限位开关装置的安装，见相关图纸。

  6．16高压系统、电炉变压器、低压配电与控制装置的安装。详见电

气部分说明。

  6．17设备安全接地的安装：

    为保障操作人员的人身安全，整台设备安装后，还必须按有关规

定，做好接地保护的安装工作。

7．检查、试验、使用与日常维护注意事项：

  7．1根据设备系统图与原理图认真检查连接的正确性直到无误。

  7．2根据电气原理图和外部接线图认真检查连线的正确性直到无误。

  7．3认真检查所有部位的螺栓紧固状况，确认紧固可靠，并在使用

期内定期检查。

  7．4短网与电极升降装置绝缘电阻的测量与绝缘耐压试验：

    在未通冷却水前，且短网补偿器与变压器二次出线端断开、悬空，

不得与任何物件相碰。

    所有绝缘部位用500V摇表测量对地绝缘电阻>20M Q。短网(含

导电横臂)以2000V工频电压，从1000V起，在10s内逐渐增加电

压值到2000V，并在此电压下保持lmin，不得有闪烁和击穿现象。

    试验合格后，恢复补偿器断开端的连接。注意保持绝缘件和周围

金属构件清洁，防止绝缘失效。在设备运行期也应定期检查绝缘和螺

栓紧固的可靠性。

  7．5控制系统的检查和试验：

    1)查各限位开关安装位置的正确性，并逐个检查各限位开关动

    作正确可靠。

    2)检查各连锁线路接线正确性，并试验正式可靠。

    3)检查液压、水冷、气动各系统连接与装置工作正确可靠。

    4)变压器调压，及各类保护正确可靠。

    5)高压开关系统操作与各类保护正确可靠。

  7．6液压系统的检查与实验：

    1)加入清洁的工作介质至最高液位。

    2)手动检查电机一泵旋转灵活，旋向正确。

    3)打开吸管阀门，溢流阀调至空载状态。   

    4)起动油泵电机试运转，随时监听泵运转正常与否。若发现异

    常，立即停泵检查原因并排除。

    5)在液压装置正常运行中，对各执行油缸动作的正确可靠性与

    稳定性进行局部试验，在试验各执行油缸充液的同时应及时对缸

    和输液管道进行排气。

  7．7冷却水系统的检查与试验：

    1)进一步检查各输水管道连接的可靠性。

    2)分别对各部分水路进行试压，并检查水流是否正常，各冷却

部位应无渗漏和无明显变形现象。

    3)检查各段输水胶管工作情况，在额定压力下应无明显“膨胀”

现象，且随炉子运动时弯曲长度适当。

    4)在靠近高温部位的软管用石棉布包扎加以保护，在使用过程

中注意经常检查与更换。

  7．8更换炉体操作使用注意事项：

    更换新炉体操作之前，需用人工先将两个水平面支撑柱用设备所

带的两个联接板固定好，然后将倾动平台的旋转支撑撑住。如此操作

之后，方才进行旧炉体的更换。炉体更换后，必须将水平前支撑柱上

的两个联接板取消，放在一边保存好，以备下次炉体更换时使用。

8．电炉各动作冷态试验与操作：

    在对电炉进行上述总体安装、检查且保证正确之基础上，对电炉

各动作进行冷态试验。与此同时使操作者掌握操作程序，以便正确使

用电炉。  

  8．1电炉炉门试验与操作：

操纵位于炉前控制台上的转换开关，控制相应电磁球阀，驱动炉

门液压缸带动炉门升降。连续运行三次，运转应灵活，控制应可靠。

  8．2扒渣动作试验与操作

    该动作的必备操作条件：炉盖处于关盖位置，旋转架处于锁定位

置，倾动平台旋开支撑柱处于撤出位置。操纵位于炉前控制台上的转

换开关(或按钮)向出钢方向使倾动平台稍稍抬起后停止，再操纵开

关使倾动平台水平支撑机构的撑柱处于撤出位置，再操纵扒渣开关使

倾动平台向扒渣方向倾动。扒渣倾角由炼钢工艺操作控制。扒渣结束

后，操作开关，使倾动平台向出钢方向倾动至水平位置，再操作水平

支撑机构，使撑柱撑住平台，即完成扒渣动作的循环操作。连续循环

操作三次。

  8．3出钢动作试验与操作

    该动作的必备操作条件：炉盖处于关盖位置。旋转架处于锁定位

置；倾动平台旋开支撑柱处于撤出位置。在出钢台上操纵开关使倾动

平台向出钢侧倾动，当倾动～3。角时打开偏心底出钢口法兰，钢流下

注出钢；调整好出钢动作控制的比例阀，可实现连续倾动出钢操作。

出钢达额定容量后，操纵开关使炉体快速返回水平位置，关闭偏心底

出钢法兰堵板。既弯成出钢动作一个循环。连续运行试验三次。

  8．4电炉装料动作试验与操作：

    该动作必备操作条件：炉体处于水平位置，水平支撑处于撑住位

置，旋开支撑处于撑住位置。   

    在炉前控制台上操作相应开关：提升炉盖至上限位置，打开旋转

架锁定使其处于拔销位置，在操作炉盖旋开开关，炉盖旋开至最大角，

用料框将废钢装入炉内。然后操纵开关旋回炉盖于炉体正上方，落下

炉盖至下限，锁定旋转架，撤消旋开支撑柱。装料操作完成工作循环。

连续运行三次。

    注意：电炉装料动作试验时，炉体、炉盖均应完成砌筑。

  8．5电极升降动作试验与操作：

    在控制室的电极控制台上，给人为信号使三相电极分别和同时上

升和下降。连续试验三次。其动作条件是炉体处于水平状态，炉盖盖

在炉体上，旋转架处于锁定状态。

8．6三相电极放松与夹持试验与操作：

    用实际电极放入抱环内，操纵开关放松夹持，连续三次。

  8．7在上述各动作单体试验与操纵之后，确认动作可靠基础上，可

转入冷态联动试车。联动试车连续三次。

    完成上述试车之后，方可进入热炉运行。

    设备热炉运行必须严格遵守下列几点：

    1)    现场操作人员必须经严格培训，熟练掌握操作程序。经考

          核合格方可操作电炉。

    2）   制定操作规程，严格按操作程序操作。

 

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