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摘要：本文主要阐述电弧炉升降机构的技术改造，并取得显著的经济效益。
关键词：电弧炉，技术改造，经济效益。
Technical Transformation on the 3t’s Electric Arc Furnace
Zhang Qishen
(China National Chemical Equipment Group,Sanming Double-wheel Chemical Engineering Machinery Co., LTD. Sanming 365001 China)
Abstract: The paper mainly instroduces the technical transformation on the mechanism for the electrode position of the electric arc furnace, and acquired remarkable economical benefit.
Key Words: electric arc furnace, technical transformation ,economical benfit.
一、技术改造前设备状况：
3t电弧炉是三明双轮化机公司的重点设备，自九一年部分电气改造以来（主要是改造微机控制系统），为企业创造了较好的经济效益。通过几年的运行，原先没有改造的机械部分中升降立柱和齿条磨损严重，电极在冶炼过程中常出现上升瞬间向下“点头”现象。本来电弧流大时就应上升电极减小电流，却因瞬间向下“点头”增大电流，增加了过电流保护跳闸的次数，有时炼一炉钢要跳闸一百多次，真空管消耗很大，而真空管的使用规定是每操作一千次就要进行一次真空度检查，如发现灭弧室真空度下降，必须及时更换，这样下来平均每星期就要更换1~2个真空管，而每个真空管的价格是一千多元，一年下来就将消耗近十万元的真空管费用。在冶炼中途停机，不仅严重影响了钢水的质量，也给企业带来了很大的经济损失。对于电极水冷夹头部位，夹紧装置是使用外推式夹紧，常出现打弧现象，再加上电极点头，因此经常在冶炼时出现电极断裂现象，电极消耗量增大。
鉴于以上电弧炉设备情况，经过大量的前期论证，我们于九八年四月份对电炉的机械方面存在的问题进行一些技术改造。
二．机械部分的技术改造：
1．电极升降机构的改造：
改造前的电极升降机构中，电极横臂的升降采用齿条传动，如图1所示。
从理论上分析，齿条传动的灵敏度更高，有利于电弧的稳定。但是，在实际使用中，齿条传动存在以下几方面的缺点：
（1） 齿条的支点位置不处于横臂的重心位置，在导轮与立柱间存在间隙时，会造成电极瞬间反向动作（即俗称“点头”），冲击电流过大而造成设备损坏，出现电极夹头打弧及电极折断现象。
（2） 升降机构中，从减速箱与齿条和横臂的传动过程，一直处于刚性连接，一旦出现设备故障，机械破坏严重，经常造成减速箱齿轮与齿条同时损坏，维修工作量大，维修成本也高。
要克服齿条传动存在的上述缺点，我们对升降机构的传动进行改进，（如图2所示）。即将齿条传动改为用钢丝绳传动，将刚性连接改为柔性连接。同时，起动点由原来的A位置转移到B位置。
经过改动之后，横臂支架的升降与微机柜的升降指示保持同步，避免了冲击电流的破坏。电极折断现象得到很大改善，变压器运行平稳，机械故障大为减少。
2．电极夹头的改进：
在升降机构改进的同时，对电极夹头也进行了改进，原来的夹头结构如图3所示。
内置式电极夹头主要的缺陷在于连杆机构活动区域太小，连杆的有效行程短，不易调节，常造成顶块推力不够大，电极夹不紧而出现打弧漏水现象，同时由于内置式连杆机构活动区间小，维修也不方便，为了解决这些问题，对电极夹头进行了改进，如图4所示。
改进后的夹头采用外抱式夹紧，抱闸与连杠直接连接的方式，伸缩的有效行程加长，调节更容易。夹不紧造成的打弧现象显著减少，维修起来也方便。
三.技改完成后运行情况及经济效益:
通过对电炉机械部分的改造之后，根据四年来的电炉冶炼生产情况，电炉技改取得了很好的经济效益。
1．真空断路器跳闸数量明显下降,由原来的每炉近一百次降低为每炉2-3次，技改四年来真空管损坏现象还未发生。与原先每星期更换一两个真空管相比（每支真空管价格按一千元计算），仅此一项一年就为我厂节约近十几万元。
2．设备使用正常，故障停机率降低，电能和电极损耗显著降低，如表1所示。
表1
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年 份 |
钢水总量（t） |
电耗总量(kwh) |
单 耗 (kwh/t) |
电极消耗
总量(t) |
单 耗
（kg/t） |
|
95 |
3862.135 |
3479440 |
900.91 |
35.000 |
9.06 |
|
96 |
4094.429 |
3608640 |
881.35 |
37.702 |
9.21 |
|
97 |
4121.413 |
3693200 |
896.10 |
36.653 |
8.89 |
|
98 |
3945.062 |
3359720 |
851.63 |
23.966 |
6.07 |
|
99 |
3966.130 |
3308320 |
834.10 |
22.583 |
5.69 |
|
00 |
3034.418 |
2485190 |
819.00 |
19.456 |
6.41 |
|
01 |
3427.410 |
2741930 |
800.00 |
17.712 |
5.17 |
现将技改后的九八年至二００一年的电耗和电极单耗同技改前的三年平均数进行比较，可以得出下表数据。
表2
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95～97年
平均数 |
98年 |
99～01年
平均数 |
经济效益
（万元） |
年平均经济
效益（万元） |
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电 耗（kwh/t） |
892.64 |
851.63 |
818.52 |
19.32 |
6.44 |
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电极消耗（kg/t） |
9.05 |
6.07 |
5.73 |
32.88 |
10.96 |
注：1，电价按0.25元/kwh计算；
2，电极吨价按每吨0.95万元计算。
由表2数据表明，电弧炉技改之后电能和电极消耗节约的年经济效益可达十七多万元，再加上真空管每年节约近十万元，两项合计可增效益二十七万元左右。四年来累计可增效益近百万元，经济效益极为显著。
作者简介：张启深 （1969-），男，工程师。
电话:13004907570
来源：铸造技术资料网
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