在新建短流程電爐鋼廠或者進行電爐鋼廠的改造時,企業面臨著交流或直流電弧爐的選擇,那么是選擇哪種電弧爐呢?我們需要了解兩種電弧爐的優缺點。根據有關資料,直流或交流電弧爐的選擇,設計時的電氣參數和實際使用時的經濟性是有很大區別的。
電氣工作原理
交流電弧爐:交流電弧爐中電能從變壓器經金屬導體和石墨電極輸送到三支在爐料上燃燒的電弧上。交流電三個相位差之和總是零,從而不需在爐殼底部附設電流導出裝置,結果是在調整電流大小時應考慮一支電弧的長度和電壓的變化對全部三相電流的影響。
直流電弧爐:直流電弧爐匯中從變壓器輸入的交流電通過整流器轉變為直流電流,經過一個電抗器輸送到唯一的一支電弧上,并通過一根或多跟底電極形成電流回路。由整流器調整的電流與電弧電壓無關,而電弧電壓通過石墨電極的調節進行控制。
優缺點比較:
冶煉工藝主要區別:
(1)直流電爐作冶煉過程中,通電產生的磁場力對于熔池的攪拌能力要比交流電爐的強大,直流電爐的脫碳、脫磷、脫氣反應要比交流電爐更快,更有利于操作。直流電爐的磁場攪拌作用相當于一般采用了底吹氣技術電爐的作用。
(2)由于脫硫反應主要在還原期進行。電爐冶煉的堿度一般控制在2.0~2.5之間,實際操作時的堿度在1.8~2.5之間,電爐的氧化期依靠化學離子交換反應脫硫的量很少,不超過20%,所以在脫硫反應上,二者的差別不大。
(3)在一些特殊的情況下,要進行脫鉛和脫鋅的操作上,直流電爐比交流電爐更加迅速和有效。
(4)直流電爐和交流電爐的電化學反應的比較差距不大。
(5)交流電爐不存在偏弧現象,電弧長度比直流電爐短,直流電爐泡沫渣控制的難度低于交流電爐。
(6)在冶煉進程中,直流電爐對于出鋼后留鋼量的要求較高,對于廢鋼料的導電性能要求比較高,否則會發生低電極不導電的事故,所以立流電爐對于廢鋼的要求較高。而交流電爐對于廢鋼鐵料的要求比直流電爐低,而切發生底電極不導電以后,需要熔池在高溫條件下進行長時間的處理??傮w來講,直流電爐的事故率比交流電爐高。
(7)交流電爐的極心圓的布置,使交流電爐的冷區范圍比較小。反之,直流電爐的冷區比交流電爐的多,容易發生EBT冷區,爐壁冷區的廢鋼大量地黏結,發生諸如出鋼成分出格和出鋼量不穩定,造成鋼包渣線下移,降低了鋼包的使用壽命等現象。
(8)直流電爐底電極的特點,限制了直流電爐的出鋼溫度,一般小于1630℃,所以不利于生產的溫度動態調配,出鋼過程中的脫氧、去除夾雜物,以及脫硫各個方面存在著局限性。交流電爐在這一方面對于溫度的要求比較寬,更加有利于生產的動態控制和強化出鋼過程的冶金反應。