摘要: LF-120t钢包精炼炉采用还原气氛及微正压条件下的电弧加热，三臂式三相电极分别调节。精炼炉变压器为28MVA，一次电压35KV，二次电压为425V-240V，使用MR调压开关13级有载调压，采用强制油循环水冷。自动化系统由一套电极调节PLC控制系统和一套LF炉本体PLC控制系统、上料PLC控制系统及两台计算机操作站及工业以太网组成。在冶炼过程中，需要向炉内输送几十千安的强大电流，这样大的电流就是靠短网输送的。短网指从变压器二次出线端到电极的载流体的总称。经多次新品种钢种开发，钢包精炼炉设备运行平稳，满足生产工艺技术需求。 关键词：短网；变压器；PLC
1 主要功能
橡胶还原剂（1）电弧加热升温
（2）钢水成分微调
（3）脱硫、脱氧、去气、去除夹杂
（4）均匀钢水成分和温度
（5）改变夹杂物的形态
（6）作为转炉、连铸的缓冲设备，保证转炉、连铸匹配生产。
2 作业工序流程
钢包吊至钢包车上→连接吹氩管、试气→钢包车开至加热工位→炉盖和电极下落到位→测温取样确定加热制度及成分微调→加渣料及合金料→送电加热精炼→测温取样→炉盖、电极升起→钢包车开出加热工位→喂丝→加保温剂→软吹氩及气洗→断开吹氩管及吊出钢包
3 短网
从变压器二次端头到电极的二次母线设备总称短网。短网的电参数对精炼炉的正常运行起作决定性的作用，精炼炉的生产率、炉衬寿命、功率损耗及功率因数等在很大程度上都取决于短网的电参数的选择。短网主要由水冷补偿器、水冷电缆、导电横臂、电极、电极夹持器等部件组成。
3.1 短网具有以下特点
（1）电流大。在短网导体中流过几十千安乃至上百千安的强大电流，必将在短网导体四周形成强大的磁场，在短网导体及其四周的钢铁构件中降产生很大的功率损耗，引起发热。 （2）长度短。整个短网长度，大型炉子不超过20米，由于短网损耗非常大，在设计时， （3）结构复杂。短网各段导体的结构，形状不同，并联导体根数不同，排列方式也不同，因此，在进行短网的设计时，既要考虑集肤效应和邻近效应的影响，按规定的电流密度选择导体截面，又要注意导体的合理配置，最佳换位，使有效电感尽量减小，各导体电流均衡及各相参数尽量接近。
（4）工作环境恶劣。短网导体是在温度特别高，导电尘埃特别多的恶劣环境下工作。
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米勒板3.2 综上所述，对短网设计的要求为
(1）电阻越小越好，以减少电压降及有功损耗。
元数据管理平台液压软管接头(2）电抗越小越好，减少无功损耗、提高功率因数。
(3）尽量使每相的阻抗值和复合分配达到平衡。
(4）减少温度对短网阻抗值的影响。
(5）减少铁磁体对短网阻抗值的影响。
(6) 减少大电流带来的不利因素。
(7）保证绝缘性能、电动稳定、安全顺行。
3.3 水冷电缆
水冷电缆，一端接在电炉变压器的引出铜排上，另一端则与电极臂的导电件相连，并随电极的升降而移动，如电缆长度过短，绷紧时张力过大，会引起炉子结构件损坏或电缆在连接处切断，如电缆长度过长，则不仅浪费昂贵的铜材，也会增加不必要的电力消耗。
3.4 导电横臂
导电横臂是短网的一个重要组成部分，它的电参数直接影响短网的参数，影响炉子的运行，
其主要作用是将电流传输到电极，并能支撑电极，精炼炉导电臂上未使用专门用于导电的铜管，电极电流直接从电极横臂传输到电极上，此种导电臂用铜钢复合板制成，臂内有水隔层，液压电极夹紧机构安放在臂内。导电臂采用“抱紧”夹持电极，且前部弧形板也采用水冷，使整个电极横臂都在水冷之中，对提高可靠性是非常有利的。导电横臂几何半径大，横臂部分的电抗比其他形式小得多，因此大大降低了整个短网的阻抗，使冶炼时间缩短，电耗及电极消耗下降。
4 电气及自动化控制
4.1 高压电控系统
用于精炼炉变压器一次侧电源合闸和分断，充分考虑对高次谐波的抑制及各种过电压对炉变绝缘及高压元件的影响。主要由进线柜、炉变真空开关柜及保护装置组成。
（1）进线柜包括隔离开关，主要用来隔离电源，便于安全检修；另外还包括电压互感器完成电量计量及保护；氧化锌避雷器装置能防止真空断路器断电时形成操作过电压对电压互感器的冲击。
（2）真空开关柜一台，包括断路器手车、电流互感器，断路器采用弹簧操作机构，可以进行远距离操作，完成变压器电源的接通和分断；真空断路器合闸回路，采用防跳装置，克服了真空触头反复合、分导致的电弧重燃，有效的延长了触头寿命。真空开关柜还包括微机综合保护装置，用于电量计量及电流速断保护、反时限过流保护、监控和数据采集（其中有功、无功电度具有脉冲输出）、低电压保护及变压器保护等。
（3）保护装置包括氧化锌避雷器及阻容吸收装置，能有效防止操作过电压和浪涌过电压对变压器和电压互感器绝缘可能造成的危害。
4.2 低压电控系统
低压电源断路器额定电流1000A，MCC为液压系统、钢包回转台、加料系统、吹氩系统、压缩空气、喂丝系统、测温及辅助系统等精炼炉设备提供动力及控制电源，配合PLC能够实现相关设备的精确控制以满足工艺要求。系统控制回路采用隔离变压器，由各分路自动开关馈送给各个系统以保障控制回路稳定可靠。
4.3 仪表控制系统
仪表控制系统主要完成钢水温度测量；冷却水流量、温度、压力测量；氩气流量及压力测量、加料称量。仪表控制系统采用电气、仪表、计算机一体化设计，由仪表、PLC及上位机LCD组成；
4.4 自动化控制系统
自动化系统由一套电极调节PLC控制系统和一套LF炉本体PLC控制系统、上料PLC控制系统及两台计算机操作站及工业以太网组成。具备和二级站通讯的功能，并预留出所需的所有数据。
电极升降PLC控制站配置了相应的AI/AO,DI/DO模板及通讯组合，用于现场弧流、弧压及相应工艺信息,电极位置状态的采集，进行系统控制、调节。PLC的输入，输出全部采用隔离。电极升降调节系统是一个相对独立的PLC系统，既便局域网故障，它仍能独立完成电极自动升降的功能。同时又与一级局域网相连接，能很方便的与网络上其它节点通讯。电极升降控制的目的是通过液压站比例阀，调节电极末端距钢液面的距离, 来保证冶炼过程中电量的状态变量跟踪优化后的输入功率设定点。
zzcc面膜机调节器完成以下主要功能：
a电量值检测
调节器完成检测变压器二次侧的电压、电流、功率因素等电量值，以实现输入功率控制。
b电极调节器
调节器是通过综合控制算法处理三相弧流弧压的权值并通过阀值函数运算，优化与设定点之间的误差，计算电极升降控制的输出值。
检测变压器二次侧电量值参与运算，自动控制各相电弧的最优弧长，保证三相电弧功率平衡；自动探测等离子区，有效减少钢水增碳；
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