埋弧炉设备发展概况
埋弧炉设备发展概况
谷长江
摘要概述了埋弧炉设备的发展，介绍了各类设备的特点及发展趋势。关键词埋弧电炉发展概况中国 1 前言
埋弧炉设备是我公司的一大类产品，已经为用户提供了容量为6.3～40MVA 冶炼铁合金、电石、工业硅等产品的埋弧炉。
60年代，为了提高埋弧炉的装备水平，我公司与日本钻石公司合作，为清镇化工厂提供了35MVA封闭式采用锥形环把持器的电石炉，其中液压的电极升降、压放和把持技术，已得到了推广应用。 80年代我公司为了建造大型埋弧炉，引进了挪威埃肯公司的埋弧炉技术，为太原电石厂等单位提供了25.5MVA封闭式采用组合把持器的电石炉；还引进了德国德马克公司的埋弧电炉技术，为西北铁合金厂提供了两台半封闭旋转式采用波纹管把持器的铁合金电炉。这两项技术已经全部国产化。我们在消化吸收国外新技术的基础上，开发了新一代埋弧炉。
ome1032 埋弧电炉型式
埋弧炉有敞口固定、敞口旋转、封闭固定、封闭旋转、半封闭固定、半封闭旋转六种型式。
2.1 敞口炉
旧式埋弧炉多为敞口型式，火焰外露，烟气外溢，操作环境恶劣；烟气温度较低(约低于200℃)，烟气量大(约8～12Nm3/kVA.h)，若要净化烟气，投资和运行费用都比较高，因此在用的敞口埋弧炉几乎都没有烟气净化设施。敞口埋弧炉虽属被淘汰之列，但国内还有大量的敞口埋弧炉仍在使用，需要改造成封闭或半封闭炉。
2.2 封闭和半封闭炉
封闭是埋弧炉的发展方向。封闭炉的操作环境好；冶炼中生成的煤气不燃
烧，气体量小(约400Nm3/t电石，约800～1900Nm3／t铁合金)，气体温度约400～600℃，气体净化的投资及运行费用较低，净化设施容易建成；煤气比烟
气容易利用。因此，新建的电炉，在条件允许时，应优先采用封闭型式。
在操作条件不允许封闭时，可采用半封闭埋弧炉。其特点是操作环境尚可；烟气量较小，气体净化设施的建设有可能实现；若要利用烟气余热，烟气温度
能够达到使用要求，如800～900℃。高硅硅质铁合金电炉(包括工业硅炉)，冶
炼中需要捣炉，一般采用半封闭型式。
2.3 旋转炉
炉体旋转能够疏松炉料、扩大坩埚区，但效果不明显，不能完全代替捣炉
机的作用。因此，在12?5MVA硅铁电炉上曾采用的炉体旋转技术，在中小电炉
上未被推广，只有捣炉工作量大的高硅硅质合金电炉，如引进的25～50MVA硅
铁电炉，才采用了旋转型式。
3 电极系统
3.1 把持器
3.1.1液压锥形环把持器
60年代国内出现了液压锥形环把持器(图1)，实现了电极压放机械化，到
70年代末几乎完全代替了各种旧式把持器。这种把持器的特点是结构简单、紧凑、质量较小，铜瓦与电极接触较好，铜瓦寿命为6个月到1年。国内自己设
计的埋弧炉，除近几年个别新建的移植了引进的波纹管把持器(图2)和组合把
持器(图3)外，几乎都是采用锥形环把持器。但是这种把持器不能单独控制每
块铜瓦对电极的接触压力，对于电极直径大、铜瓦块数多的大型电炉，无法保
证每块铜瓦都能与电极接触良好。
1.锥形环；
2.铜瓦；
3.电极
图1 锥形环把持器
1.波纹管；
2.铜瓦；
防护服生产线设备3.电极
图2 波纹管把持器
1.底环；
2.保护套；
3.接触元件；
4.电极壳；
5.电极壳外筋片
图3 组合把持器
3.1.2波纹管把持器
波纹管把持器的每个液压波纹管单独顶一块铜瓦，能保证每块铜瓦与电极都接触良好；同时采用了离心浇铸后再锻造的紫铜铜瓦，使铜瓦的寿命成倍提高(约5年以上)。我国80年代引进的6台25MVA以上的大型铁合金电炉的把持器都是这种型式。但是它比锥形环把持器复杂，外形尺寸也大，因此在中小电炉上未被大量采用。
3.1.3组合把持器
二硫化物组合把持器是80年代初期挪威埃肯公司研究成功的技术，是把持器的一次大变革。它完全抛弃了电炉使用的传统铜瓦，用接触元件夹持电极壳外面的筋
片，把电送到电极上。其特点是变铜瓦与电极之间的圆柱面接触为平面接触，容易保证二者接触良好；不存在铜瓦对电极的强烈冷却而影响电极焙烧以及冷却水消耗量大等问题；接触元件的使用与电极直径无关，有互换性，即大直径电极用多组接触元件，小直径电极用少组接触元件，这也是组合把持器的命名来源；接触元件的寿命高，有的电炉投产已七、八年，当初的接触元件还继续在使用；把持器质量轻，约为波纹管把持器的三分之一。我公司近期制造的埋弧炉均采用组合把持器，应用在冶炼铁合金、电石、硅铝合金的封闭、半封闭电炉上，均获得成功。
3.2 压放装置
3.2.1 液压块式和带式抱闸
60年代国内开始用液压块式抱闸（图4）和液压带式抱闸(图5)等压放装置，配合液压把持器，实现了电炉不停电压放电极，并具有倒拔电极的功能。液压带式抱闸外形尺寸大，结构复杂，用的较少。液压块式抱闸得到了推广，应用在各种电炉上。近几年引进的6台铜瓦式电炉的压放装置也是液压块式抱闸，只不过结构上做了某些改进。
1.抱闸；
2.电极
cgw图4 液压块式抱闸
1.电极；
2.抱闸
图5 液压带式抱闸
内红瞄准镜3.2.2 气囊抱闸
fpga下载70年代国内在某些小型电炉上开始使用气囊抱闸(图6)。其结构简单、质量小、压缩空气来源容易；但没从机械上保证气源发生故障时电极不下滑，因此未推广到大中型电炉上。
1.抱闸；
2.电极
图6 气囊抱闸
3.2.3 压放单元
压放单元(图7)是与组合把持器相配合的压放装置。每个压放单元夹持电极的一个筋片，每根电极需要数个压放单元夹持数个筋片共同完成压放动作。压放单元的使用与电极直径无关，有互换性，其数量随电极直径而定。压放单元依靠弹簧夹夹持电极筋片，松开时用液压释放，从机械上保证液压发生故
障时电极不下滑。弹簧夹上下移动用液压，电炉不停电压放电极。压放单元结构简单、轻巧，一组压放单元的质量仅为两道液压块式抱闸的五分之一。但这种压放装置只能与组合把持器配合使用。
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