LF-30t技术说明书

L F —30 型

钢包精炼炉

技术说明书

目录

一、概述

二、主要技术参数

三、设备概述及技术指标

四、供货范围

五、LF-30型钢包精炼炉辅助设备

六、不供货范围

七、质量保证和售后服务

八、设计方案的审查

九、技术资料的提供

一、概述：

1.1简述

LF钢包精炼炉是用电弧产生的热能，进行二次精炼的一种炉外

精炼设备。高压电源通过专用的电炉变压器，将电能输送到电极上，在电极与钢液之间产生电弧，通过电弧产生热量而进行钢水的精炼。

LF-30型钢包精炼炉（以下简称精炼炉），具有加热升温、底吹氩搅拌、合金化微调、成分控制、喂丝等功能。主要冶炼炭素结构钢、合金钢、轴承钢等各种优质钢。平均处理钢水量30t，平均冶炼周期小于40min、该LF炉冶炼周期短、三相阻抗不平衡系数小、电耗低、电极消耗低、升温速度快、技术指标先进。

我公司设计的LF—30型钢包精炼炉采用全液压传动、三臂三立柱、桥架式结构，管式水冷包盖，导电管导电，钢包底部吹Ar气体搅拌，电极升降采用电液比例阀-PLC计算机自动调节电极升降，钢包车采用中硬齿面减速器，变频调速。速度2～20m/min。设备运行可靠，操作简便，技术指标先进，可以满足短流程、高效率、连续生产的要求。

1.2 LF炉设备使用环境

a) 海拔不超过 1000m；

b) 环境温度: 5～40℃范围内；

c) 使用地区最湿月每日最大相对湿度的月平均值不大于90％；

d) 周围没有导电尘埃，爆炸性气体及能严重腐蚀金属和绝缘的腐

蚀性气体。

e)一般要求供电变压器为电炉变压器的2.5倍以上，当不能满足此

要求时，或增加供电变压器容量，或采用专用中间变压器供电。

f) 三相电弧炉的工作短路电流，不应大于电炉变压器额定电流的

3.5倍。

二、主要技术参数:

三、设备概述及技术指标：

LF-30型钢包精炼炉由机械设备和电气设备两部分组成。

机械设备主要由钢水包、钢包车、拖缆装置、管式水冷钢包盖、包盖提升机构、加热工位桥架、电极升降机构、横臂装配、水冷系统、氩气系统、液压系统、喂丝机、电极接长站、短网系统部分组成。

电气系统主要由高压供电系统、低压电控系统、电极升降PLC计算机控制系统、钢包炉变压器与油水冷却器及其附件等组成。

3.1.钢包装配：

钢水包既是精炼炉的炉体又是初炼炉的出钢包、和连铸机的浇铸包。钢包设计应与连铸相配合。

（1）钢包由包壳、滑动水口、吹氩口装置及钢包砌筑衬等组成。滑动水口由液压驱动。吹氩口单独设置，吹氩口管线上设有手动快速接头。

（2）钢包主要技术参数：

额定容量： 30t

最大容量： 35t

钢包上口直径；φ2550mm

钢包总高： 3400mm

熔池直径：φ1930mm（渣液面）

熔池深度： 1750mm（含渣厚100mm）

钢包自由空间： 900mm（30t钢水）

吹氩型式：底吹

3.2.钢包车装配：

(1)钢包车用作钢包移动工具，可使钢包在LF炉加热工位和吊包工位之间运行。钢包车承载能力70t，采用电机—减速器传动。采用变频调速，行走速度为2～20m/min连续可调，以实现慢速启动-匀速行驶-慢速停止，从而提高钢包车运行的平稳性，防止钢液外溢，并提高钢包车的定位精度。钢包车两端焊有牵引环，以便在停电或出现故障时将钢包车拖走。

钢包车由车架装配、主动轮装配（双列调心轴承、轴承座装配、车轮、齿式联轴器、传动轴、电动机、三级齿轮中硬齿面减速器）、从动轮装配、液压推杆制动器等组成。

（2）钢包车主要参数：

承载能力：70t

传动方式：电机—三级齿轮减速器（中硬齿面）

电机功率：11KW一台

行走速度：2~20m/min 可调

控制方式：变频调速(富士变频器)

3.3.水冷包盖：

（1）水冷包盖采用管式水冷结构，水冷效果好，使用寿命长，使用可靠。使用时包盖盖在钢包口上方，在精炼过程中，包盖盖住钢包以减少精炼过程中的热损失。包盖上装有用耐火材料整体捣打的中心小炉盖，以保证绝缘的可靠性。包盖上设有三个电极孔，侧面设有加料操作和测温取样工作门，结构简单可靠。

（2）水冷包盖参数：

型式：管式水冷

包盖高度：~700mm

包盖直径：~Φ2700mm

包盖寿命： 2000～3000炉次

操作门尺寸：450×400mm

3.4. 包盖提升机构：

（1）包盖提升机构由提升液压缸、油缸支座、链轮装配、提升链条、调整螺母、连杆、同步轴等组成。

包盖提升机构安装在加热工位桥架上，通过链条、链轮和拉杆等将包盖悬挂起来。包盖驱动采用双液压缸，靠同步轴保证包盖升降平稳。

（2）包盖提升机构参数：

工作行程： 400mm

升降速度： 40mm/s

3.5. 加热桥架：

桥架固定在基础上，既是炉盖提升机构、电极升降导向装置等部件的安装支承架，又是设备维修、吊换电极的操作平台，是由钢板焊

接成的刚性框架结构，具有较高承载能力。框架分上下两层桥架平台，每层平台各开有三个电极升降立柱通过孔。

导轮装配分上下两层焊装在桥架平台上，每层共有24个导轮，导轮表面进行热处理，提高使用寿命，导轮可四面调节，用来支承电极升降立柱，保证电极升降立柱运行良好。

桥架是LF炉的支撑主体，应保证其具有足够的强度和刚度。主要由基架、横梁、平台、立柱、导轮装配、梯子、栏杆等组成。

3.6.电极升降机构：

（1）电极升降机构由三相电极升降立柱、升降液压缸、中间座、连接件等组成。它与短网组成加热装置的核心部分。电极升降包括自动（预置模式）和手动两种形式,当电力发生故障时,液压系统能保证电极提出包口。

电极升降液压缸安装在电极升降立柱中。导向轮装置可四面调节，保证升降装置运行良好。中间座通过主绝缘体和升降立柱相连，精炼过程中，由液压缸驱动升降立柱，带动电极横臂完成电极的升降动作。

立柱采用方形结构，强度和刚性好。立柱导轨采用45＃钢焊后加工而成。

（2）电极升降机构主要参数：

升降驱动方式：液压

控制方式：电液比例阀—PLC计算机

电极直径：Ф300mm HP级

电极行程： 2300mm

电极升降速度：上升：6m/min

下降：4m/min

3.7. 导电横臂装配：

导电横臂是用铜钢复合板焊接而成，导电横臂采用三角形布置，最大限度的满足了短网系统电参数的要求，横臂内通水冷却。

电极夹头采用铬青铜锻件，内通水冷却，夹紧带采用非磁性奥氏体不锈钢焊接而成，内部通水冷却。电极夹头下部设有电极喷淋装置，既延长了电极的使用寿命又减少了电极消耗。

电极夹紧依靠碟形弹簧抱紧，电极松开依靠活塞油缸压缩碟形弹簧达到的。电极松放机构安装在导电横臂内。

横臂与立柱的中间座连接，绝缘件选用性能可靠的耐潮湿、耐高温绝缘件. 横臂的位置可方便地进行调整，三相横臂采用空间三角形布置，最大限度地满足短网系统电参数的要求。

(2)横臂基本参数：

电极直径：Ф300mm HP电极

电极分布园直径：Ф580mm

电极夹紧方式：碟簧夹紧/液压松开

3.8.氩气系统：

（1）氩气搅拌是钢包精炼主要功能之一，它保证钢液气体、夹杂物的去除，成份、温度的均匀。该系统在钢包车行程的各个位置, 皆可向钢包底部吹气口输送氩气。

根据精炼炉钢包钢液深度及液面直径的不同，精炼时通过调节气体的压力、流量、供氩强度，获得良好的搅拌效果，以适应不同精炼工艺的需要。

（2）主要技术参数

压力： 0.2～0.8MPa

流量：～120NL/min

纯度： 99.9%

3.9.冷却水系统：

（1）冷却水系统由进水分配器、回水箱、检测仪表、进水压力检测装置、回水温度检测装置等、各种阀门和管线、管件等组成。

冷却水系统为开路循环，主要供水部分有：

主要给水冷炉盖、横臂、导电体、夹紧带、水冷电缆、液压系统及变压器油水冷却器提供冷却水。变压器油水冷却器最好单独水路供水。

进水设有进水压力检测装置，当进水压力低于设定值（一般设定0.25Mpa）时，主控室内发出声光报警。炉盖回水设有温度检测装置，回水温度高于设定值（一般设定55℃）时，主控室内温控箱发出声光报警，以便及时调节处理，保证设备正常运行。

（2）设备冷却水参数：

压力：0.3～0.45MPa

流量：160m３/h

温度：进水温度≤35℃

回水温度≤55℃

冷却水水质要求：

PH值： 7.0-8.5

悬浮性固体：<20mg/L

碱度：<60mg/L

氯离子：平均<60 mm/L

最大<220 mg/L

硫酸离子：<100mg/L

生铁：<2 mg/L

可溶性固体：<300 mg/L

可溶性SiO2：<6 mg/L

电导率：500μs/cm

总硬度：<10德国度（每度为1开水含10 mgCaO）

3.10.短网系统：

(1)短网系统主要由二次出线铜排、柔性补偿器、水冷电缆、非磁性钢支架吊架、耐高温绝缘件、不锈钢连接件等组成。采用空间三角形布置，最大限度减小三相阻抗不平衡系数，减小冶炼过程中的无功损耗。

短网的布置形式对提高包衬寿命和设备性能有重要影响。短网采用优化的三角形布置型式，使得三相功率处在最佳工作状态，三相阻抗不平衡系数≤ 4% 。

(2)主要技术参数：

水冷电缆截面积： 2000mm2（每相两根）

水冷电缆电流密度：3.7A/ mm2 （最大4.44A/ mm2）

水冷电缆长度：~5000mm

3.11.电极接长装置：

电极接长装置用于接长、存放已经连接的石墨电极。

此装置的底座为型钢焊接而成，其上有锥筒及直筒组成，直筒内壁焊有板牙条，经机加工成圆弧面。在夹紧体的圆弧面上有齿形。扳动夹紧体上的把手，使偏心机构夹紧石墨电极。

设备主要组成及数量：

底座1件

电极存放筒3件

夹紧体3套

3.12.钢包吊具：

用于吊运钢水包，由横梁、吊钩环（锻件）、吊钩板（铆接件）、轴、卡板、螺栓等组成。

3.13.双线喂丝机：

可进行远程自动或本地手动控制，采用双侧分控喂线；可预置喂线长度，实现到数自动停车。喂丝机采用变频调速、PLC计算机自动控制。

喂线速度：20-600m/Min 无级可调

喂线规格:圆线最大直径6mm-18mm

外形尺寸：1280mmX800mmX1270mm

质量：900kg

3.1

4.液压系统：

本液压系统包括进口恒压变量泵（PARKER、一工一备）、（PARKER）比例阀三台、不锈钢油箱、蓄能器组、控制阀组、循环冷却装置、温度压力液位监测控制仪表、高低压滤油装置、高低压球阀、高压胶管等。

液压系统主要为电极升降装置、电极松开装置、包盖提升机构提供液压源。

为了减少故障率，不但采用了可靠的滤油器，而且油箱和管路都采用不锈钢制作。并且安装有温度计和液位计，检测油箱的温度和液位。

比例阀采用美国派克公司（PARKER）高频响应比例阀,以满足电极调节系统的灵敏度，以及氩气翻动对弧流的影响。恒压变量泵采用美国派克（PARKER）公司产品，排量q=100 ml/r，系统过滤采用10u 过滤精度的过滤器，保证系统的过滤精度达到NAS7~9级，满足液压泵和比例阀的清洁度要求。

电极升降采用PARKER公司比例阀，其频率响应能达到以保证对调节器信号的快速应答。

另外其它油缸控制阀均采用液控单向阀锁定（除电极松开油缸），并且具有节流调节功能。

压力油、回油过滤、循环过滤器均采用10u过滤精度的过滤器。冷却器采用阿法拉法板式冷却器。

液位控制采用磁浮子式液位控制器。

系统控制阀块的A、B出口均设置测压接头，以便于系统的故障检测。所有高压球阀均采用STAUFF公司产品。系统配置皮囊式蓄能器，以保证液压系统在故障状态下输出最低压力为8Mpa的压力油，以完成电极提升、炉盖提升动作。

主要技术参数：

电机功率：22KWX2

额定压力：10.0 Mpa

液压介质：水-乙二醇

油箱容积：~2m3

3.15.电器设备部分:

电器设备部分主要由高压电控系统、低压电控系统和PLC计算机自动控制系统、变压器及其附件组成。

3.15.1. 高压供电系统

高压供电系统主要为精炼炉提供高压电源，接通或断开变压器高

压侧、对变压器进行必要的保护和计量。所选用的是高压真空断路器，用来切断主回路电流。高压供电系统由电压互感器、高压真空断路器及电流互感器组成，安装在变压器室内，高压设备与变压器之间由高压电缆连接。

高压侧二次计量回路设有电压表、电流表、功率表、有功电度表、无功电度表。二次保护回路设有高压过电流保护、高压欠电压保护、变压器温度保护、变压器重瓦斯保护、变压器轻瓦斯保护及变压器油位低保护、水冷却器全停保护。

主要技术参数；

额定电压： 10KV、50HZ、3相

真空断路器型号：VD4-12/630-25 户内型（厦门ABB开关）

额定电流； 630A

开断电流； 25KA

绝缘水平；≥42KV/min

进线方式；顶进顶出

防护等级；IP20

高压真空断路器合、分闸操作分为就地和主控室内操作台控制。

高压系统的二次回路计量仪表装在控制室继电柜上。

3.15.2.低压电控系统：

在控制室的电源柜接受车间馈电，进线电压为400V/220V，三相四线制。然后由电源柜的自动开关分别供给液压柜电源，合闸整流电源、电炉变压器调压控制器、油水冷却器、PLC电源、控制电源、仪表电源、稳压电源等。

继电柜内装有高压侧电流表、电压表、功率表、有功电度表、无功电度表、继电器、报警装置。为变压器提供保护有：轻瓦斯报警，油温高报警，油位低报警，高压侧低电压报警，高压侧过电流报警，重瓦斯报警，释压阀报警，冷却器全停报警，低压侧过电流报警。（声光报警）

液压柜内装有液压电动机的控制、冷却电机的控制、液压电磁阀的电源、报警装置。为液压系统提供电源，液压系统保护有，液压系统的油箱中液压介质的液位高、液位低、液位最低报警，液位最低报警同时停止所有运行电机。液压介质温度高报警，系统压力低报警，系统压力高报警，滤器堵塞报警。

炉前台内装有液压系统的操作；炉盖提升、下降，三相电极松开、夹紧，钢包车行走控制。

为使钢包内钢水在钢包车启动时不晃动，钢包车行走电动机采用变频调速控制，以实现钢包车慢速启动—匀速运行—减速停止。一般选用FUJI（富士）变频器。

低压动力电源和控制电源技术参数：

进线电压： 400V 三相四线

电源频率： 50HZ

动力电源装机容量：~150kw

其中：

钢包车： 11kw

液压系统：主泵电机 22kw×2=44kw

冷却泵 2.2KW

喂丝机电机：18KW X 2=36KW

油水冷却器电机： 4KW X 2 =8KW

其它：

控制电源： 10KW

合闸整流电源：（DC220/98A） 10KW

直流电源：DC24V 10A

控制电源： AC220V

液压阀控制电源：DC24V

低压部分由电源柜一台、继电柜一台、液压柜一台、PLC柜一台、操作台一台、炉前台一台、端子箱等组成。

3.15.3 PLC计算机自动控制系统（电极升降）：

该系统选用SIEMENS S7-300系列PLC 完成对弧流、弧压、挡位、给定等信号采样，按照功率的原理进行运算处理，将最终结果输出到液压控制系统来完成电极升降的自动控制。

3.15.4 钢包炉变压器:

变压器选用专用的钢包炉变压器，其型号为：HJSSP-5MVA/ 10 KV 型。该变压器设计成室内安装的三相钢包炉变压器，变压器额定功率为5MVA，一次电压10Kv，采用无励磁电动调压，额定二次输出电流为14804A。低压二次侧采用排式顶出线。采用强油循环水冷却器进行冷却。变压器配套强油循环水冷却器及其电气控制台。

变压器的主要技术参数：

额定容量 5MVA

额定电压一次电压： 10 KV 三相 50Hz

二次电压：212～195～155V 5级调压方式无励磁电动调压

二次额定电流 14804A

接线方式 Y.d11

进出线方式顶进、排式顶出

冷却方式强油循环水冷四、供货范围及价格:

五、LF-30型钢包精炼炉辅助设备

六、不供货范围：

6.1．设备所需要的耐火材料、石墨电极、各种润滑油脂、所有动力介质。

6.2．水冷系统的总进水分配器以前、回水箱以后的管道；变压器墙与炉体之间的硬管道、输水胶管等。

6.3．液压站到炉体之间的管道。

6.4．各电器柜之间、与变压器之间的电缆电线、吊架等。

6.5．加料系统、喂丝机以及各种生产用合金料及渣料。

6.6．钢水测温装置。

6.7．钢包车轨道、变压器支架和轨道等。

6.8．与土建有关的电气与机械设备所用的预埋管、件，地脚螺栓及其安装。

6.9．安全围栏及维修用的走台等。

6.10．高压继电保护的整定、变压器调芯及其它验收试验。

6.11．设备安装所需的材料。

6.12、不在供货范围内的冶炼所需的一切工艺设备和附属设备。

6.13、其它辅助设备及配件可单独定货。

七、设计方案的审查：

总体设计完成后,由用户审查无异议后签署审核意见,之后进行具体设计。

八、技术资料的提供。

1、合同生效7天内，甲方向乙方提供资料如下：

●电炉辅助设施的车间厂房平面布置图、断面图、厂房柱网结构