目前各國運行的直流電弧爐的差異主要是爐底電極結(jié)構(gòu)形式。有代表性的有法國 CLECIM公司開發(fā)的鋼棒式水冷底電極,德國CHH公司開發(fā)的觸針式風冷底電極,奧地利 DVAI公司開發(fā)的觸片式底電極,瑞士 ABB公司開發(fā)的導電爐底式風冷底電極。這幾種爐 的生產(chǎn)效果見表4-1。
表4-1幾種典型的爐底電極的效果
名 稱 |
CLECIM |
CHH |
DVAJ |
ABB |
爐容/t |
160 |
150 |
120 |
120 |
底電極導電體 |
金屬棒 |
金屬觸針 |
金屬觸片 |
耐火材料 |
冷卻方式 |
強制水冷 |
強制風冷 |
強制風冷 |
自然冷卻 |
砌筑難易 |
簡單 |
復雜 |
復雜 |
簡單 |
維修難易 |
易 |
難 |
難 |
易 |
底電極消耗速度/nr爐一1 |
1.0 |
0.5〜1.5 |
0.3〜0.6 |
1.0 |
爐底壽命(最高記錄)/爐 |
2760 |
2000 |
1200 |
4000 |
爐底費用成本 |
適中 |
適中 |
適中 |
較高 |
維修費用/(美元々) |
<0.3 |
0.15〜0,2 |
0.25 |
0.6〜1.5 |
直流電弧爐電弧的啟動有三種方式。第一種方式是出鋼以后殘留一部分鋼水,下一爐 冶煉時增大廢鋼和底部正極的接觸面以便于起弧,法國SME的82. 5t爐頂部有三根負電 極,就是采用這種方式冶煉。第二種方式和交流爐一樣,直接啟動,不過需要提高工作電壓, 這樣電源設備的容量必須選得大些,導致利用率低。第三種方式是用啟動電極作為正極啟 動電弧,起弧以后再進行正常冶煉。為了防止噪音和污染,啟動電極進人爐子后還要封閉人 口 =啟動電極用另外的電源啟動,該電源應有足以起弧的電壓,但電流小。電弧啟動以后, 電極還要移出。附加起弧電極使用復雜,大型直流電弧爐才考慮采用。
與交流電弧爐相比,單電極電弧爐優(yōu)點:(1)電弧穩(wěn)定,因為電流方向始終是一致的;(2) 減少了耐火材料的消耗,因為只有位于爐中心的單根電極,對爐墻的燒損一致;(3)自動調(diào)節(jié) 器只有一相,維修容易,成本可降低1/2~1/3;(4)短網(wǎng)損耗降低,由電感引起的電耗幾乎為 零;(5)石墨電極的消耗減少約50%。
據(jù)意大利Danieli公司開發(fā)的新型直流電弧爐資料介紹,其直流電弧爐的技術指標為: 電能單耗360~400kW.h/t,電極消耗1.2~1.7kg/t,功率因數(shù)0. 85 — 0. 9,電效率0.95〜 0.97,電流波動比交流爐低25 % ~ 30%。