直流电弧炉几种型式炉底电极的比较与评价

从安全、导电、绝缘、搅拌、偏弧、炉子吨位，冷却方式与允许电流密度，砌筑与维修方式，起动方式，炉底电极寿命及费用等十几个方面对直流电弧炉不同型式炉底电极进行了综合比较与评价，指出每种型式炉底电极都各有优点和缺点，绝对肯定或否定哪种型式都不恰当，用户可以根据自己的认识与工厂的实际情况选择合适的炉底电极型式。对我国直流电弧炉的发展提出了几点建议。     

直流电弧炉技术的开发

本文论述直流电弧炉技术开发。直流电弧炉有节约电极消耗、降低能耗、减轻电压闪烁等优点；直流电弧炉的关键设备是炉底电极，马来西亚ＡＢＢ直流电弧炉的可导电炉底底电极寿命超过１０００炉次，而法国ＳＭＥ直流电弧炉的水冷炉底底电极寿命超过１３００炉次。     

直流电弧炉技术浅议

叙述了直流电弧炉的电源，石墨阴极、炉底电极，以及冶炼过程中废钢的熔化、钢液的运动、电弧的特性等，并对直流电弧炉的发展提出了看法。     

直流电弧炉的特性,构造和展望

直流电弧炉冶炼是当今世界各国竞相研究开发的一项新技术,本文根据世界各大公司直流电弧炉开发的现状,着重阐述了直流电弧炉的特点、炉底电极构造和电力输入,并结合国内现状谈了自己的体会。     

直流钢包炉试验研究

介绍了在０．５ｔ单电极直流电弧炉上所做的三电极直流钢包炉的电弧行为加热速度的试验情况。试验表明，三电极直流钢包炉技术可解决底电极式直流钢包炉的存在的不足，使炉子加热速度快和不发生偏弧现象。     

直流电弧炉的炉底电极

介绍了当今世界直流电弧炉的四种炉底电极形式，叙述了其结构特点。     

直流（DC）电弧炉技术的发展动态

大电流可控硅整流电源的发展和炉底电极这一难题的解决促使直流（ＤＣ）电弧炉的迅速发展，近几年大部分新建电弧炉为ＤＣ炉并将一些已有的交流（ＡＣ）电弧炉改成ＤＣ电弧冶炼。     

直流电弧炉钢棒式底电极传热与流动数学模型

 为了深入了解直流电弧炉水冷钢棒式底电极的传热过程，根据底电极的炉底结构结合相应的边界条件，建立了基于流动的二维轴对称固液相变传热数学模型。推导了考虑水冷铜套和电极之间空气隙影响的等效对流换热系数以及通电时的径向和轴向电磁力方程。模型中考虑了底电极从固态300 K到液态2 000 K过程中钢的物性的连续变化。利用所建模型，可以数值模拟直流电弧炉单炉冶炼、双炉冶炼的非稳态传热过程以及考察计算参数和结构改变影响的稳态传热过程，为改善电弧炉的安全性、提高工作效率提供理论依据。     

直流电弧炉水冷钢棒式底电极熔损机制的数值模拟

直流炉作为炼钢电弧炉最初的型式,在上世纪80年代中后期才开始进入真正的工业应用并被大规模建造.随后在实践中逐渐发现和证实了直流炉所存在的问题,例如底电极问题,这使得人们对其优越性产生了怀疑.作为四种主要的底电极型式之一,水冷钢棒式底电极自发明以来已经历了超过20年的使用实践.然而,就作者看来,迄今为止仍未获得关于水冷钢棒式底电极熔损机制的科学认识.为解决这一复杂的问题,作者建立起一套完备的数学模型.在该模型中,首次耦合了传热与流动,特别地发现并引入了电磁效应的影响,还建立起钢棒与铜套间隙效应的估算方法,因而得以解释所观察到的实际现象.计算结果表明电磁力的轴向分量是驱动电极孔穴内流动的基本因素,而焦耳热并不占冷却水带走热量之主要部分.计算和分析得到了一个重要结论,即改变底电极直径会产生一种两面效应.因此提出了一种底电极的变直径结构,预计该结构在改善底电极热状态方面会带来明显的效果.     

电弧可控直流电弧炉的开发

在建的电弧炉中大约７０％－７５％是直流电弧炉。它的主要优点是能耗低、电极消耗低、而且闪炼问题比较少，Ｕｓｉｎｏｒ／Ｓａｃｉｌｏｒ开发了一种由水冷钢棒组成的底电极，这种底电极已经应用于由Ｃｌｅｃｉｍ建造的直流电弧炉上，多根底电极的单独配置可以控制电弧的位置，因此使熔炼过程比较均匀，闭环电流分配系统可避免熔炼过程中出现冷点和热点。     

直流电弧炉──炼钢工艺的发展趋势

直流电弧炉与传统的交流电弧炉相比，有如下的优点：电极消耗降低，电能消耗降低，闪烁效应降低，温度及产品成分结构的控制得到提高．从4种基本的底电极的设计来看，板型系统能更好地控制电弧的性能、对于150吨容量的直流电弧炉而言，其电压范围是由电极的最大直径决定的．     

控制直流电弧炉的电弧方向达到均匀熔化

川崎钢公司与法国ＣＬＥＣＩＭ公司合作，开发出一种新型的直流电弧炉，在１００ｔ的电弧炉内达到均匀熔化。ＣＬＥＣＩＭ－川崎直流电弧炉的特点是：（１）通过合理布置三根水冷底电极和母线的位置，防止偏弧。（２）通过分别控制三根底电极来控制电弧方向。传热分析证实了ＩＲＳＩＤ（法国科学研究院）水冷底电极的可靠性。为了保证安全、良好的炉前工作环境和高的生产率，底电极的更换工作在炉外进行，几乎全部实现了自动化操作。     

ABB公司直流炉导电炉底

ABB与RADEX公司经多年试验和不断改进，开发出颇具特色的由导电砖砌筑的直流电弧炉炉底电极，现已成为目前世界直流电弧炉四种主要底电极结构型式之一。在马来西亚槟榔城于1991年11月召开的国际电炉会议上，该公司撰文发表其导电炉底耐火材料开发经过。据有关资料摘要予以介绍。1导电炉底的开发经过从本世纪七十年代起，瑞典的ASEA公司，在其同BBC公司尚未合并之前，即开始进行单电极直流电弧炉的设计。正是ASEA公司1983年将瑞典阿维斯特厂一座50吨的交流电弧炉改造成冶炼钢的单电极直流电弧炉；在同一年把一座1．6kVA的生产铬铁的…     

现代直流电弧炉炼钢和铁合金熔炼

直到最近五年，直流电弧炉才有了明显的。现在，直流电弧炉已在世界范围内被接受。ＡＢＢ直流电弧炉最重要的特点之一是使用镁－石墨砖衬的导电炉底电极。本文仅对直流电弧炉最重要的特点，在炼钢和铁合金炼方面的应用以及一些操作结果进行阐述。     

直流炼钢电弧炉技术

系统地阐述了直流炼钢电弧炉的炉底电极，电气设备，工艺操作、石墨电极的特点，导电耐火材料与底电极套管砖的特性，泡沫渣，以及直流炼钢电弧炉的设备与工艺的不断完善。     

NKK的直流电弧炉的特点

日本NKK公司获得西德MAN/GHH的许可开发了NKK直流电弧炉。该电弧炉的底电极包括许多穿过炉底耐火材料的称为“接触柱”的圆钢，其底部固定在圆盘形的导电板上。电流从辅助导线经导电板流到接触柱，又经炉内的废钢钢水流到墨电极。接触柱的底部通过底板和导电板之间的风机有效地进行空气冷却。     

新型电弧炉开发的现况

近年来，电弧炉制造商为提高炉子的生产能力，降低能耗和适应多样化的炉料，改进了电弧炉结构和炉型，开发了直流电弧炉，双壳电弧炉，竖窑式废钢预热电弧炉（Ｆｕｃｈｓ，双电极竖窑式ＤＣ炉，ＭＳＰ，Ｃｏｍｅｌｔ炉）及ＣｏｎｓｔｅｅｌＤａｎａｒｃ，Ｃｏｎａｒｃ，Ａｒｃｏｎ和Ｃｏｎｔｉａｒｃ等新型电弧炉。     

直流电弧炉炉底导电捣打料的性能试验

试验了直流电弧炉炉底用石墨12％～14％，镁砂86％～88％导电捣打料，在不同状态下的电阻车和耐压强度，并用岩相分析研究了试样的显微结构;50kg直流电弧炉炼钢试验表明，该导电捣打料具有良好的导电性和耐侵蚀性。     

炼钢电弧炉用耐火材料的发展

由三根电极的普通交流电弧炉发展为超高功率(UHP)及一根电极的直流(DC)电弧炉,炉体结构有一些改变.针对各部位的损毁因素,内衬用的耐火材料也有所发展.例如普通电弧炉的炉顶用高铝砖、炉墙镁砖砌筑,而UHP及DC电弧炉采用大面积水冷炉顶、炉墙,炉顶三角区采用刚玉浇注料或预制件,炉墙用镁碳砖,蚀损严重部位采用喷补作业.还介...     

电弧炉炼钢技术若干问题的实践与认识(1)

简要评述了近20年来电弧炉炼钢技术的发展趋势并将其归纳为4个方面,即改进供电系统、多元化的能量利用技术、主原料多样化及加强环保措施.基于宝钢的实践与认识,讨论了直流电弧炉的某些技术点,包括电能质量、电极消耗及底电极技术等,特别就近期直流电弧炉受冷遇的原因作了较详细的分析.