120T精炼炉设备功能

日照钢铁钢包精炼炉项目 附件2

日照钢铁有限公司

LF-120t钢包精炼炉

设备规格书及说明

中国西电集团

西安鹏远重型电炉制造有限责任公司

二○○六年四月

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目 录

1.1 钢包车及拖缆装置

1.2 电极升降机构（电极横臂及升降机构） 1.3 电极旋转机构

1.4 水冷炉盖及集烟除尘装置 1.5 炉盖顶升机构及机架 1.6 液压系统 1.7 集中润滑系统 1.8 水冷系统 1.9 压缩空气系统 1.10 电极存放及连接装置 1.11 喂丝机及导管（双线喂丝） 1.12 氩气搅拌系统 1.13 合金加料系统 1.14 短网系统 1.15 精炼炉变压器 1.16 电气及自动化系统 1.17 除尘管道

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1.1钢包车及拖缆装置

钢包车是使钢包即达各个工位的运送工具。车体为优质钢板焊接结构，传动方式为机械传动，即为电动机+减速器+联轴器+车轮组成。车体上设有轨道清理装置。在轨道两端有止动装置及钢包车一端装有缓冲装置。在事故状态下，可通过车体上的挂钩将钢包车拖出。车体设置声光报警并加防护板。

拖缆装置是向钢包车提供动力、氩气等的装置，拖缆的一端固定在地面上，另一端固定在车体上，随钢包车一同运行。这样可保证钢包全程吹氩，拖缆胶管采用棉布捆扎，防止钢液或渣飞溅烧损胶管。 钢包车的主要组成

车梁

2件34

小横梁（带事故挂钩） 支撑梁 主动轮 从动轮 电动机 减速机 联轴器

2件34

2件34 2件34 2件34 1台34 1台34 1套34 4套34 2套34 1套34

轨道清理装置 传动支架 限位装置

缓冲装置 1套34 拖缆装置的主要组成

固定滑车 移动滑车 支架

1套34 7套34 1套34 1套34 1套34

钢丝绳装配 拖缆装配

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引线支架 主要技术参数

1套34

钢包车运行速度 钢包车驱动方式 钢包车定位精度 钢包车承载能力

2～20m/min 机械式、变频调速 ±10mm 200t

1.2电极升降机构（电极横臂及升降机构）

电极升降机构的功能是对钢水加热，补偿因转炉出钢，钢包衬吸热，钢包吊到加热工位时钢水的温降、补偿合金化、造渣、吹氩等造成的钢水温降及提高钢水温度，达到连铸要求的钢水温度。在加热过程中，通过PLC调节电极自动升降，控制冶炼。电极分布园可调整。

电极升降机构主要由导电横臂（包括电极放松缸）、电极夹头、电极抱闸、立柱、立柱与导电横臂之间的绝缘件及升降油缸等组成。

导电横臂采用三臂式结构，在空间为三角形布置，为悬臂形式。中相导电横臂前端部分与边相导电横臂处于同一平面，后端高出边相导电横臂，边相导电横臂前端采用倒“八形”，减小了电极分布园直径。导电横臂是集导电与刚性结构件于一体的新技术产品。其外型是矩形梁结构，用铜钢复合板经特殊工艺焊接成型，具有导电及夹放电极的刚性悬臂梁双重作用，保证刚性稳定。导电横臂制内通水冷却。为了保证密封性、长期使用的可靠性，在导电横臂内的油管均为整根不锈无逢管，没有接管。在三相导电横臂的前端矩形截面内，各安装有电极放松缸。通过电极夹头、电极抱闸采用蝶形弹簧恢复力抱紧电极；液压油缸压缩碟形弹簧推开电极抱闸放松电极。此形式夹紧可靠，不损坏电极表面。

电极放松缸具有互换性，是特殊设计的专用油缸，内装有蝶形弹簧。为了便于检修、更换活塞密封圈，活塞与活塞杆是分开的，在夹持电极的状态下即可方便的更换密封圈，此种结构是我公司独有技术之一。

电极夹头是关键件，用螺栓固定在导电横臂上。电极夹头采用紫铜经锻造加工而成形，其材质与内部水道的设计是保证其使用寿命的关键技术。

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电极抱闸采用非导磁奥氏体不锈钢制作，防止因强磁形式通路使之发热。抱闸上

焊有不锈钢条，经机械加工成园弧面，夹紧时抱住电极。电极抱闸与电极放松缸活塞杆相连。

导电横臂下面为立柱，是用无缝钢管及钢板焊接成菱形结构，其上面设有四个导

轨面，导轨面经过机加工处理，保证直线度及形位公差。在长期使用中，维修仅更换导向轮，方便维护，节省维修费用。导电横臂通过螺栓、绝缘套管、绝缘垫圈通过一大绝缘板与立柱相连。绝缘板外形尺寸大于立柱与导电横臂相应的相连面的外形尺寸，防止因导电灰尘堆积等原因而使立柱导电。立柱内装有柱塞式液压缸，用其带动立柱、导电横臂一起升降。缸进油口前装有液控单向阀，以防止停电或液压装置发生故障时电极下坠。电极升降设有上限位装置，用于联锁控制的信号。柱塞式液压缸操作是靠电液比例阀实现自动调节，在停电状态下，依靠液压装置中的蓄能器使炉盖及电极提起。立柱、导电横臂之间的连接板均进行机加工，保证立柱连接板与立柱导轨面的垂直要求、导电横臂连接板与前端安装电极夹头面垂直要求，使电极升降机构在安装后立柱中心与电极中心平行。立柱上端与横臂连接处采用箱式水冷结构,以避免感应发热。

由于采用导电横臂，立柱采用钢管形式，三项立柱横臂间距缩小。可减小阻抗，

节电约8%，并延长电极夹头寿命、减小电极消耗，维修更加方便。 主要组成及数量

导电横臂 电极夹头 电极抱闸 立柱

3套32 3套32 3套32

3套32

电极升降缸 电极夹放缸 绝缘件

3只32（天津尤瑞那斯）

3只32

3套32

3只32

上限位装置 液控单向阀

3件32

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主要技术参数

电极直径

Φ450 mm Φ750mm

电极分布园直径 电极升降行程

~3800mm（待定）

上升/下降4.8 /3.6 m/min 上升/下降6.0/4.8/min 300ms 4～4.5℃/min 64.5mm 203104 N 20mm 12Mpa Φ200mm Φ160mm 12Mpa

电极升降速度（自动） （手动） 电极响应时间 钢水升温速度 电极夹放缸行程 电极夹紧力

电极抱闸行程 工作压力

夹放缸直径

电极升降缸直径 工作压力

电极夹头寿命 >1年（正常冷却条件下） 1.3 电极旋转机构

用于将电极横臂旋转至两个平行的加热工位之一，对其中一个钢包中的钢水进行加热精炼。电极旋转机构由旋转架、电极立柱托架、立柱导向滚轮、旋转油缸、定位锁紧装置及驱动装置,旋转台锚固件构成。旋转架尾部设有回转大轴承装置，通过驱动装置带动旋转架整体旋转，从而带动其上的电极立柱及横臂转动到加热工位。由于横臂不与水冷炉盖同步旋转，炉盖为固定式，电极旋转时需整个提出炉盖，电极升降高度很高约3800mm，在旋转时，整个横臂、电极会有冲击，易折断电极。故在旋转的控制上采用液压缸或液压马达，比例阀精确控制定位，在启动与停止时减速运行，在旋转过程中可正常速度旋转，避免了惯性对横臂、电极的冲击。

由于炉盖上有两层耐火中心盖，其上各开有三个电极孔，电极必须穿过上下两层的电极孔，这就要求电极旋转的定位精度要求很高，在旋转过程中通过比例阀控制，通过限位开关，

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可使横臂的旋转到位精度容易控制，而且在旋转架上装有定位座，采用锥形段的定位与座在基础上的定位锁紧缸相连，将电极横臂电极的定位达到高度精确，并使电极横臂、旋转机构成一个刚性体，减小电极升降时电动力对横臂电极的冲击。

旋转架上焊接有两层平台，平台上开设有三个穿电极立柱的孔，孔的四周固定有导向滚轮，用于电极升降机构立柱的导向，两层12套滚轮，共由24个滚轮组成。每两个滚轮为一组，互为900，安装在同一底座上，通过螺栓固定于平台上，靠斜楔调整导向轮与立柱之间的间隙。轮和轴之间的安装用调心滚子轴承。润滑通过轴端的油孔通到轴承之间的间隙处，轴承的外端设有密封。滚轮考虑互换性。

立柱托架焊接于旋转架下方，以承载电极立柱，并使电极立柱与旋转架一起旋转。 主要组成及数量

旋转架

1套32 12套32 1套32 1套32 1套32 1套32

导向滚轮 旋转装置

定位锁紧装置 立柱托架 驱动装置 旋转编码器 限位开关 主要技术参数

旋转角度 定位油缸 导向滚轮 回转速度

1套32 1套32

~87°

Φ100360 行程200mm Φ250 mm 0.1～1.0RPM ±5mm

定位精度 1.4 水冷炉盖及集烟除尘装置

水冷炉盖能够接收合金料、造渣料并导入钢包，设有观察、测温取样、合金加料孔。各孔设有封板，防止热损失。并设有可调节抽气量的除尘接口，保持精炼时炉内

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微正压的还原性气氛。并设炉压检测装置。

水冷炉盖采用全水冷管式炉盖，整个水冷炉盖用20g材质的无缝钢管和特制弯头组焊而成，形成均流无死点的高效水冷强制循环。本炉盖在结构上分成三层，底层环盖侧壁设有裙边，用于接收炉盖与钢包接缝处气体，防止空气进入钢包，此部分的烟气通道用钢板围成，并设手动翻板调节抽气量装置，此排烟与水冷排烟弯管的排烟口并在一起，与外部除尘管道、电动除尘阀相接。通过控制电动除尘阀的开度，保持精炼时炉内微正压的还原性气氛。

本水冷炉盖内部各处均布有挂渣钉，在冶炼过程中自动挂渣或人工打结。电极孔分上、下两层，各三个孔，电极孔周边放置打结成形的绝缘耐火模块，以保护水冷管。顶层小盖与炉盖本体为活连接，以便更换维修电极孔中的绝缘耐火模块。

炉盖中层开有两孔，分别用于合金加料孔和喂丝孔。炉盖中层侧壁开有观察孔，此孔封板用齿轮摆动气缸控制开关，以利于减少开启封板及安装气缸的空间，使炉盖的整体更加紧凑。所有气缸两端均有缓冲功能。炉盖合金加料孔上设置一合金加料管，用于将加料系统供给的物料导入炉内。合金加料孔溜管采用水冷管，合金加料孔采用氮气封。

炉盖上各设有一进回总水管。炉盖总进、回水管上各设一个安全阀，用于在停水事故时保护炉盖。 主要组成及数量

炉盖本体 集烟筒

2件32 2件32 2件32 2套32 2套32

裙边集烟罩

总集烟管路及烟道 合金加料水冷溜管

喂丝孔封板（包括气缸） 2套32 观察孔封板（包括气缸） 冷却水连接管路及金属软管 安全阀

2套32 2套32 4个32

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电极孔绝缘耐火模块 主要技术参数

水冷炉盖直径 水冷炉盖高度

2套（用户自备）32

～ф4000mm ～2030mm ≥6000炉次

水冷炉盖使用寿命 1.5炉盖顶升机构及机架

炉盖的顶升机构采用悬臂式结构，立柱升降，独立基础。炉盖与立柱通过一矩形中空梁连接成一体，保证其具有足够的刚性和稳定性，炉盖与悬臂采用销轴连接，炉盖可自由拆卸更换。

由于炉盖处于一个高温区，而且在其上还设置有水冷排烟烟道及加料斗等装置，炉盖有偏重，炉盖会产生偏斜、低头等现象，影响石墨电极的上下运动，为避免此种现象产生,炉盖与提升悬臂之间设有水平调整环节，保证炉盖的水平状态。

炉盖顶升缸与立柱采用铰接形式，带动立柱使炉盖上升，靠自重下降，炉盖顶升缸采用单作用柱塞缸，油缸底座通过铰接与基础相连，立柱采用圆形结构，其上各焊接有导轨，经机加工呈三角形对称布置，保证其整个导轨的直线度及形位公差。

机架是一刚性结构件，其上设有两层平台，各布置两组导向滚轮，立柱导轨面与之接触作立柱升降的导向作用，导向滚轮通过其座板后面的两斜面板条调整与立柱导轨面的接触力。

炉盖顶升行程≥650mm，并设有限位开关。 主要组成及数量

炉盖顶升缸 悬臂 立柱

1件34 1件34 1件34

导向轮组 机架

4套34

1件34

限位开关 主要技术参数

2套34

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炉盖提升行程 炉盖提升速度

≥650mm 50mm/s 200ms

炉盖紧急提升的响应时间 1.6液压系统

液压系统是用于驱动电极升降、炉盖升降、电极旋转、电极放松。它由主液压源装置（电机、液压泵、油箱及液压附件）各个控制回路（滤油回路、溢油回路、电极升降回路、炉盖提升回路、电极旋转回路、电极放松回路）以及循环泵装置、事故用蓄能器等组成。

液压系统设计考虑到系统和设备的安全性和可靠性,工作压力为12Mpa，电极升降比例阀采用美国派克公司产品。系统配置相当数量的蓄能器，以保证事故状态的应急操作（炉盖提升、电极提升）。

液压系统采用3台恒压变量泵，2开1备，其流量为100L/min,工作压力为12Mpa，电机转速为1000r/min功率为30KW。系统配有液位仪1台，4点温度控制器1台，和循环过滤装置400L和回油过滤器600L各1台，以保证油液的恒温及清洁度。油箱采用3立方米油箱。为了设备的安全和应急系统设置一组63L的皮囊式蓄能器。

电极升降控制系统采用美国派克公司比例阀，以满足电极调节系统的灵敏度，及氩气翻动对弧流的影响。电极升降控制比例阀采用3台。

电极旋转旋转过程中通过比例阀控制，可使横臂的旋转到位精度容易控制。 本系统其他液压元件均采用国产名牌产品。 主要组成及数量

恒压变量泵 电机

3台32 3台32

比例阀 比例阀

3件（电极升降）32 1件（电极旋转）32 1套32 1台32 1组32

油箱及液压附件 循环泵 蓄能器

滑阀 1套32

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