130t电渣炉的技术特点
向大林;辜荣如;谈家宝
【摘 要】文章介绍了130 t电渣炉的技术特点及生产情况。生产结果表明，130 t电渣炉可以生产出优质电渣锭。%In this paper , the technical features and production status of 130 t ESR furnace are described .The pro-duction result proves that 130 t ESR furnace can produce qualified ESR ingot . 【期刊名称】《大型铸锻件》
【年(卷),期】2014(000)004
【总页数】4页(P25-28)
【关键词】130t电渣炉;电渣锭;技术特点
【作 者】向大林;辜荣如;谈家宝
usb周边
【作者单位】浙江电渣核材有限公司，浙江314305;浙江电渣核材有限公司，浙江314305;浙江电渣核材有限公司，浙江314305
【正文语种】松梢斑螟中 文
【中图分类】TF748.6
大型电渣重熔是当今世界获得高端大锻件用钢锭的先进方法[1]。大型电渣技术具有强烈精炼净化和可控快速凝固等功能。电渣锭质地纯净、夹杂物少且细小弥散，成分均匀，偏析度小，没有沉积锥，组织致密，无疏松、缩孔、冒口等凝固缺陷。用电渣锭生产高端大锻件，质量可靠，废品率低，钢锭利用率高，设备投资少。 浙江电渣核材有限公司于2012年7月新建了130 t电渣炉，用以生产第三代核电主管道、堆内构件、管板以及超超临界转子等高端大锻件。下面详细介绍130 t电渣炉的技术特点。
浙江电渣核材有限公司在广泛总结国内外电渣炉技术特点的基础上设计出130 t电渣炉，设计有以下特点：
自动
(1)从工程科学来看，电渣重熔工艺流程实际上是物性转变和物性控制的工艺过程。比如，渣料、重熔金属状态的转变和控制，与产品质量性能密切相关的尺寸和吨位控制，化学成分控制，H、O、N控制，表面质量控制，内部纯净度控制和结晶组织控制等。信道估计
电渣重熔生产流程的另一个重要方面是物流的管制。比如，在重熔生产过程中，电极、渣料、钢锭等物流各重要参数(流量、时间节奏等)的衔接与匹配，各工序间装备能力、作业场地的匹配，时间节奏的协调与缓冲，物流在车间流转的路线、距离与方式等。 据此，该工程在设计中，按设计能力或生产纲领，将物性的转变、控制和物流管制有机结合起来，使电渣重熔工艺流程呈线性无横向交互，各道工序的物流等参数衔接匹配合理，协调均衡。
(2)130 t电渣炉具有合理的结构形式(图1)，采用固定式双立柱，立柱牢固不动，支臂转动，具有良好的机架刚性。电极升降和支臂旋转稳定自如，灵活轻便，运转平稳，停位准确。既可采用固定式重熔，又有水冷短模抽锭设计，还可采用各种规格的小尺寸水冷模操作。水冷金属模规格主要有以下几种：∅1 360 mm(32 t)、∅1 820 mm(87 t)、∅2 020 mm(123 t)、∅2 100 mm(135 t)、∅2 200 mm(153 t)。
(3)炉子由1台三相炉用变压器供电，3根电极同时重熔，重熔过程中，有载有级调压，3根电极的极心圆和水冷金属模中心可以自由调节，双臂轮番更换电极(生产操作实测，换电极停电时间<2 min)，双臂交替作业，直至达到规定的锭重。一般情况下，根据锻件需要，通过更换水冷金属模、控制锭长和实时称重，生产30 t～135 t以内的任意重量的电渣锭。此外，还可以更换成各种规格的小尺寸水冷金属模及自耗电极，调节电极极心圆和水冷金属模中心，生产不同直径、各种小吨位的电渣锭(最小10 t)。炉子灵活性强，自由度大，可控性高，产品适应性广。
免拆模板
设备能力覆盖了包括AP1000、ACP1000、ACPR1000、CAP1400、CAP1700在内的主管道、堆内构件以及1 000 MW～1 300 MW超超临界汽轮机高中压转子等高端大锻件电渣锭及重型宽厚板坯的需要，具有年产8套第三代核电主管道、堆内构件、超超临界转子用电渣锭以及航母用大宽厚高强度板坯的能力。
(4) 三相供电，大功率网路负荷平衡，干扰小。供电半径范围内，高压端任一电压等级在负荷满足条件下电力输配电装备简单，经济实用，投资少。炉用变压器安置于紧靠炉子的机架1/2高度处，短网短，短网截面大，短网采用挤压连接，大电流开关和电极夹头都采用紫 铜锻件，短网电阻小，短网压降<15 V，有功损失低。短网回路采用内水循环冷却，短网系统采用无磁结构、修正的等腰三角形布置，三相短网长度差<230 mm，三相短网功率不平衡度<4%。
(5)短网是一个低压大电流工作的系统，短网的性能决定了电渣炉的性能。短网的低电压大电流特征决定了短网会产生大量的无功功率，致使炉子自然功率因数较低。因此，在炉用变压器低压侧出线端与电极夹头之间的低压大电流载流体采用了无功补偿技术。在电渣炉不同工况下，根据负载变化自动跟踪，进行分相就地补偿，实时动态精确控制功率因数，功率因数为0.87～0.99，平均值为0.91，无功损耗小，变压器出力高，熔炼电耗低，并改善电网质量。
(6)变压器电气特性硬，绝缘水平高，采用有载有级调压。整个低压电气控制系统配套，如承锭平台升降、支臂升降与回转、电极夹紧与松开、炉前操作台、主控制室、大电流水冷隔离开关、变压器继保、炉前高压开关柜继保、熔炼过程测量仪表控制、气氛保护系统、称重系统、冷却水循环系统、语音和监视系统等动作灵敏、运行可靠、操作简便安全、维修保养方便，满足相关熔炼工艺要求。
(7)水冷金属模(结晶器)采取组合式两头小中间大的橄榄形超强冷却设计和3根电极重熔，有利于改善电渣锭底部和顶部质量，有利于重熔过程中的凝固控制，提高整个电渣锭的均匀性和致密度。补缩过程的凝固控制可靠，大截面电渣锭顶部成型良好，无缩孔、夹渣，切头少，锻造筒体锻件时甚至顶端和底端都无需切除，钢锭利用率大大提高。
(8)换电极设计，既使电极制备简便易行，易于实现和保证电极的高质量，又使炉子的行程短，机架玲珑小巧，降低厂房高度，还减少短网长度，提高电效率，特别是还可用多炉电极重熔生产大钢锭。这种独特设计可以利用小炉子生产电极，经济合理。至于用成分有差异的多炉小电极重熔成大型电渣锭的成分均匀性问题，采用特殊的控制技术已完全得到解决[4]。
(9)机架稳固不动，立柱上有升降导轨，支臂升降体上有支撑滑轮，电极升降和旋转采用精密驱动和制动，无级变频调速，传动执行元件采用大导程大直径滚珠丝杠，启动力矩小，传动平稳，摩擦阻力小，运动效率高，进给精确，定位准确，具有精度高、刚性高、可逆性强的特点。
(10)自耗电极通过严格脱气处理，[H]<2×10-6 。自耗电极入炉前，有专用设施将头部预热
至发红。自耗电极在重熔过程中有余头控制措施[5]，确保自耗电极余头始终<50 mm。
(11)作为自耗电极的延长段，假电极有合理的结构和系列组合设计，既使生产衔接匹配合理、协调周转有序，又有助于重熔节电和电极余头准确控制。假电极采用低碳钢管制作，标定不同长度，标明编号排序。假电极夹持处经铜钢复合加工处理，光滑无疵，接触紧密，压降小。假电极与自耗电极装配设计有专用滚轮托架机构，确保假电极与自耗电极对中同轴，不偏不弯。
(12)炉子装备气体保护设施，具有可靠又可控的保护熔炼功能，炉内湿度始终<1.0 g/m3，而且炉内不存在湿度梯度[6]。
(13)炉子装备900 t/h冷却水循环泵站系统，有效控制重熔过程中各装置冷却水进出水流量、压力、温度，以保证生产安全和钢锭质量。
(14)炉子配置微量水分检测仪，在污染、电磁干扰等环境中能准确、快速、持续检测和现场显示炉气湿度，并进行记录分析、趋势显示和跟踪记录。
(15)炉子配备在线定氢定氧装置，在重熔过程中可对熔池中的氢、氧含量进行在线检测分
短程蒸馏器析，快捷而准确，可在1 min内完成检测。这是重熔工艺控制和冶金质量控制的先进检测手段和有效保证措施，使电渣重熔过程中直接控制氢、氧含量成为可能。
(16)炉子配置模块式称重系统，实时称重，在重熔过程中，可实时知道钢锭的准确重量，可随时和熔化速度比对，有利于熔速的精确控制。系统结构合理，防潮防尘，坚固耐用，适合恶劣工作环境下的高频次作业。称重传感器的内置微处理器可持续智能化补偿不断变化的温度、非线性、滞后、不稳定性、电压波动、蠕变等外部环境因素对输出精度的影响，抗干扰能力强，称量精确，并具有优异的自诊断和自动警示功能，排除故障迅速。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议