电弧炉熔炼节能技术应用现状与发展
胜山 （工业大学机电研究 430070）
摘 要：叙述了电弧炉在采用熔炼新技术，降低电气设备电能损耗，控制出钢温度、渣量和留钢量，加强炉料管理和生产组织管理等方面的节能措施及其应用效果，探讨了电弧炉熔炼节能技术的发展趋势。 关键词：电弧炉；熔炼；节能
电弧炉和感应电炉是铸钢的两种主要熔炼设备。与感应电炉比较，电弧炉具有如下主要优点：电弧炉炉渣参与冶金反应，可有效去除硫和磷；对原材料的要求较低，可以使用废钢和铸造回炉料以任何比例组成的炉料；钢水质量容易得到保证，适于生产各种铸钢件。但是也有不足，例如：有电弧超高温作用，元素烧损较多；无电磁搅拌作用，不利于钢液温度均匀和夹渣上浮；加热速度较慢，热效率较低，能耗较高。
据测算：输入电弧炉的能量只有约 57％直接用于电弧炉炼钢，其余43％左右为损失热量。损失的热量中，约12.5％为炉盖和炉壁冷却水损失，约23％为废气带走的损失，约7.5％为炉渣带走的损失。
因此，电弧炉的节能是一个重要课题。近40年来，电弧炉节能降耗的多种技术措施得到发展和应用。图1定量描述了这些技术措施在降低电弧炉的熔炼时间、电耗与电极消耗方面的预期效果。但是，能源和电极的实际消耗量要比图中数据高：德国在2005年的能耗是525kW·h /t+天然气11m 3/t ；美国2000年的能耗数据是电500kW·h /t+煤23kg/t+氧气34m 3/t+天然气8.5m 3/t 。
图
1 电弧炉熔炼技术措施的发展历程及其效果 可见：电弧炉的节能还是一项需要广大铸造工作者继续努力的长期课题。
电弧炉节能可从以下三个方面着手：一是采用新技术减少热损失；二是降低电弧炉有关电气设备的电能损耗；三是加强生产管理，降低能耗。
1 采用新技术
1.1 高功率炼钢法
高功率炼钢法是通过增大熔化功率，加大熔化电流，缩短熔化时间，来达到节能目的。许多企业采用这项技术后，取得了较好的节能效果。如某厂的3t电弧炉，原变压器容量为650kVA，在变压器容量改为1250kVA后，熔化期时间缩短了一半左右，吨钢电耗也随之降低。
但在采用高功率炼钢法时，应注意供电曲线的合理选用，不能整个过程都采用高功率炼钢，否则不但不会使炼钢单耗降低，反而会使单耗增加。如某厂一台5t电弧炉，变压器扩容后，整个过程都采用高功率炼钢，结果炼钢单耗反而上升了46kW·h/t。
实际生产中，应根据电弧炉的特性曲线确定作业电流，同时按熔炼各时期的特点确立用电规。
目前，我国铸钢行业所用的电弧炉数量很多，却很少有测定电弧炉用电特性曲线的。图2
图2 交流电弧炼钢炉的用电特性曲线
从图2可见：
(1)电压一定时，随电流增大，来自电网的功率P1增大。到达P曲线的峰值以后，由于设备的功率因数COSφ降低，无功功率P3增大，P1不但不增大，反而急剧下降。可见，盲目增大电流不仅无益，而且对电网和设备都非常有害。
(2)实际上用于炼钢的有用功率P2的峰值与P1峰值所对应的电流并不一致。P2峰值对应的电流I0，一般都小于P1峰值所对应的电流I0′。P l最大时，由于电器设备的阻抗而损失的无功功率P3增大，电效率η下降，有用功率P2并不最大。因此，电弧炉运行的作业电流应该是I0，无论如何也不应超过I0′。
(3)目前还不可能用仪表显示有用功率P2并用以控制电炉的供电，一般都用电流控制。电流控制是灵敏的，但如无特性曲线为依据，就可能导致效率降低，电耗增大。例如：当作业电流为I1时，认为功率不足而增大电流，当然是正常的，但如简单地将作业电流增大到I2，输入的功率大幅度增加，而有用功率并未增加。
电弧炉炼钢过程中，由于各熔炼阶段具有不同的特点，所以还应根据每一熔炼阶段的炉况确定各自的作业电压，以便在尽可能的发挥变压器的供电能力的同时，减少热损失,并提高炉衬的寿命。
作业电压愈高，则输入功率愈大。但电压愈高，电弧也会愈长，对炉墙、炉盖的辐射也
增强，热损失增大。只有在熔化期间，电弧埋入炉料后，才可用最高电压，正好这时需要最大的功率。氧化期间，钢液处于沸腾状态，而且炉渣的黑度系数大，易于吸热，电弧的能量较易于传递到炉渣和钢液，可用适中的作业电压。由于此时电弧是裸露的，不宜用最高电压。还原期间，钢液静止，不利于提温，且此时炉渣黑度系数小，易反射电弧热量于炉衬、炉盖，故应避免电弧太长，宜用低电压作业。
每一台电弧炼钢炉安装完毕后，都应根据电气设备配置的具体情况，通过短路试验测定线路的基本参数，再计算每一电压下线路的平均参数，画出每一级电压下的用电特性曲线。每一铸钢厂都应按照电炉设备特点和所炼钢种冶炼要求，制定合理用电规，规定冶炼各阶段作业电压；再根据电炉在每一种电压下作业时的特性曲线，规定作业电流。据初步估算，如采用合理用电规，熔炼电耗至少可降低5％。
前述5t电弧炉，在重新合理选用供电曲线后，单耗下降了104kw·h/t，取得了较好的节能效益。
1.2 辅助熔化技术及设备
随着电弧炉炼钢技术的发展，辅助熔化技术及设备越来越完善。常见的辅助熔化技术有吹氧助熔、煤气或油助熔和底气搅拌等。
在电弧炉冶炼过程中进行强化用氧的目的除了加快脱碳速度以外，还充分利用氧气与原料中易氧化元素发生化学反应所放出的热量，达到节能降耗的效果。各种元素氧化的理论热值如表1所示。吹氧助熔可以使熔化期缩短20～30min，钢水熔炼能耗可下降 80～100kw·h/t。强化用氧技术已经成为电弧炉炼钢重要的技术方向。
表1 熔池中各元素氧化产生的理论热值
元素产物
反应热相对成本
（参考值）kJ/kg kW·h/kg
Al Si Mn Fe C C Al2O3
SiO2
MnO
FeO
CO
CO2
14 572
11 329
2 176
4 250
11 639
34 838
4.05
3.15
0.60
1.18
3.23
9.68
3.7
3.2
6.0
1.8
0.5～0.6
0.3～0.6
合理的吹氧助熔时间，不但可以达到快速化料的目的，还可以节约氧气，减少炉料烧损。
一般应在炉料大部分发红、炉底出现熔池时，开始吹氧助熔，压力掌握在0.4～0.6MPa。可采用废电极块、焦炭提高配碳量，适当提高用氧强度。在钢中磷含量不高的情况下，尽量不要使用矿石，因为矿石氧化是吸热反应，受影响环节多，脱碳速度慢，而氧气氧化是放热反应，脱碳速度快，明显缩短熔氧时间。如每吨钢氧化掉 0.1％碳，用氧气氧化比用矿石氧化省电16 kW·h。
煤气助熔是将煤气和氧气由喷枪送入炉，在炉膛燃烧以加热炉料。喷枪的结构较为简单，即用2根不同直径的不锈钢管，同心地套在一起而成，并安装在炉前一侧的旋转架上。油氧喷枪可安装在炉膛的低温区，渣线以上 150～200 mm的炉墙上与水平线成13°～18°夹角。一般采用煤气助熔后，可节电 15％～20％，效果显著。
电炉炼钢中应用喷粉技术，在国外已十分普遍。部分辅料如石灰粉、碳粉、铁合金粉、铝渣粉剂、脱硫剂等，依靠设置在炉前的料罐和粉体输送计量装置，以压缩空气或氮气作载体，直接喷吹到电炉溶池里。粉状料的喷吹输送强化了冶炼过程，可有效地控制炉况，提高脱磷、脱硫反应速度，对节电、缩短冶炼时间均有良好的效果，同时改善了作业环境。
底气搅拌等技术可使熔化时间由原先的3～4h降至50～60min，也有着较好的节能效益。
1.3 泡沫渣埋弧冶炼技术
泡沫渣埋弧冶炼技术是指：在电弧炉冶炼过程中，吹氧的同时向熔池喷碳粉或碳化硅粉，加剧碳氧反应，在渣层形成大量的CO气体泡沫，使渣层厚度达到电弧长度的2.5～3.0倍，电弧完全被屏蔽，从而减少电弧辐射，提高电弧炉的热效率，缩短冶炼时间，降低电能消耗，延长炉衬和炉顶的使用寿命，大幅度地提高生产率。
实现泡沫渣冶炼的方法很多．但无论哪种方法都是使渣中的FeO与C反应生成 CO气体，弥散在渣中，形成液渣膜分隔的密集排列的气孔状结构，CO气泡缓慢地从渣中溢出，使炉渣保持泡沫化的状态。
泡沫渣的碱度、渣中FeO质量分数等是影响发泡性能的重要参数。
图3、图4分别表明了泡沫渣碱度和成分对泡沫渣高度的影响。
图3 炉渣碱度对泡沫渣高度的影响图4 炉渣中w(FeO) 对泡沫渣高度的影响
炉渣的粘度也影响泡沫渣的形成。熔渣粘度低，发泡性能差。随粘度的升高，熔渣发泡幅度增大，粘度为8Pa·s时达到最大值。主要原因是：当熔渣粘度适当增大，气泡聚集长大上浮逸出的速度减慢，而使泡沫渣稳定时间持续延长。若熔渣粘度过高，弹性较差，液渣膜易破裂，使气泡稳定性减小，故炉渣泡沫化的程度反而降低。
电弧炉炼钢采用泡沫渣埋弧冶炼工艺，能有效节能降耗。因此无论是超高功率电弧炉还是普通功率电弧炉，采用泡沫渣冶炼工艺都很普遍。其具体使用效果如下：（1）提高传热效率
电弧炉炼钢是靠电弧加热。若电弧过长，则对炉衬和炉顶的热辐射增加，使热损失增大，同时也使炉衬和炉顶的寿命降低，耐火材料消耗增加，生产率受到影响。为克服上述缺点，不得不采用短电弧和大电流供电。但是，电流过大会使电能消耗增加。而泡沫渣冶炼工艺可使电弧被泡沫渣屏蔽，故可采用长电弧高电压供电，因而使电能消耗减少，同时也使传热效率得到提高，功率因数由0.63提高到0.88。由于没有剧烈的沸腾，熔池的升温速度持续稳定，可达6～12℃/min。
图5为国某厂5 t电弧炉采用泡沫渣冶炼工艺与普通渣工艺的升温速度的关系曲线。又由于电弧被屏蔽，使电弧稳定，电压和电流的波动减小，电弧闪烁亦相应减小，变压器的功率得以充分发挥，并能稳定电网，使传热效率由30％提高到60％。
图5 氧化期泡沫渣工艺与普通渣工艺升温过程比较
（2) 降低电能消耗
用长电弧高电压供电，可使电能消耗降低。采用泡沫渣冶炼工艺，必须向熔池大量吹氧，形成以氧代电。据某厂统计：采用泡沫渣冶炼工艺后，可使每炉钢的平均冶炼时间缩短 17 min，每吨钢节电116.3kW·h，炉衬寿命提高65％。另外，由于加入碳粉等还原剂，使渣中FeO的还原率可达60％，使金属收得率得到提高。
（3）降低电极消耗
电弧炉炼钢过程中电极消耗的50％～70％是由电极表面的氧化造成。据测定，碳和石墨的氧化大约从500℃开始，超过750℃氧化急剧增加，且随着温度的升高而加剧。电极表面氧化消耗的量 G与氧化速度V、电极表面积S、工作时间t有关，其表达式为：
G ∝V·S·t
可见电极在恶劣工作环境中工作时间越长，电极在高温下暴露在环境中的表面积越大，电极氧化损失也越大。而采用泡沫渣埋弧冶炼工艺后，由于电弧被渣层屏蔽，电弧的辐射热相对于普通渣工艺减少，环境温度相对较低，因而可减少电极的氧化，又有利于提高二次电压，降低二次电流，使电能消耗减少，电极消耗减少2 kg/t钢以上，使生产成本降低，生产率提高，同时也使噪音减小，噪声污染得到控制。
造泡沫渣的手段也在不断完善，从最初的仅在电炉配料中增加焦炭的用量发展到用喷射设备向炉喷入碳粉或其它的泡沫渣制剂。喷吹手段也从最初的手持吹氧管到目前采用机械化自动控制的喷吹装置，使泡沫渣冶炼工艺趋于完善。泡沫渣制剂也由单独的含碳型向复合型发展，其功能也趋于多样化。表2为国某厂的泡沫渣制剂成分。表3为某厂泡沫渣制剂的理化性能检验结果。
表2 国某厂的泡沫渣制剂成分
成分 CaO SiO2 FeO CaF2 MgO 钡系化合物
含量 /% 45～52 ≤8 10～25 8～12 1 12～25
表3 某厂泡沫渣制剂的理化性能检验结果
熔点/℃熔速 /%（1300℃时）粒度 /mm 水分 /% 均匀度 /%
1180～1250 20 ～3 ≤0.5＞98
1.4 偏心炉底出钢
电弧炉偏心炉底出钢的基本特征是：取消原有电弧炉的出钢槽，在毗邻原出钢侧的外壳另设一个出钢箱，其部砌筑耐火材料，构成一个具有一定空间的小熔池，与原有大熔池经圆滑过渡而相互连通。出钢口垂直地安装在小熔池底部，利用出钢口开闭机构和炉底倾动装置，不仅能顺利出钢，而且还能将部分钢水和全部炉渣留在炉。偏心底出钢电弧炉如图6所示。
图6 偏心底出钢电弧炉
1—出钢口座砖 2--出钢口消耗管砖 3—填充物 4—尾砖
5—隔离环 6—水冷环 7—底盖系统 电弧炉采用偏心炉底方式出钢，与槽式出钢方式相比有诸多优点：
（1)可以做到无渣出钢，可进行留钢、留渣操作（留渣量10％～15％），从而有效地利用能源预热废钢，缩短冶炼时间，降低电耗。
（2)减小了电弧炉倾动出钢的角度 (约 15°)，可以缩短大电流电缆长度，电路电抗值也因此减小，从而减小功率耗损,同时可以扩大水冷炉壁的面积，减少热态补修工作量和炉体热损失。
（3)炉子输出功率因电抗减小而增加5％，因增加水冷炉壁面积又可增加5％。
（4)粗而短的出钢钢流，加速了出钢进程，出钢时间减少近4 min ，减少温降50℃左右。 据某钢厂3t 炉上试验：电弧炉采用偏心炉底方式出钢后，电耗降低63KW·h /t ，冶炼时间减少40 min ，节能效果明显。
1.5 合理超装炉料技术
炼钢电弧炉的电耗指标与装料量有关。其过载超装量取决于电炉变压器容量、炉膛尺寸和炉衬寿命。对于已有的电弧炉来说，应根据这些因素的具体情况选择其合理的过载超装量。经过调查研究表明：对于我国已有的电弧炉来说，其合理超装量应与表4所列数据相符。
确定电弧炉过载超装量的节电效果时，可利用单位耗电量随熔炼炉料而变动的关系曲线(见图7)。市某铸钢厂有一台5吨电弧炉 ，以前平均装料量为5吨，单位耗电量为750 kW·h /t ，采用合理超装后，装料量达8吨，按图7所示曲线可查出采用合理超装以前和以后的单位耗电量，即超装量为额定容量的60%，由图7可知超装前的耗电百分数为100％，超装后的耗电百分数为87％，则采取超装措施后的耗电量为 0.87×750= 652.5kW·h /t
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建筑节能现状及建筑节能新技术随着世界经济的发展，能源的产出与消耗之间的矛盾日益突出，建筑能耗伴随着建筑总量的不断攀升和人们对居住舒适度要求的提高，呈急剧上升趋势，因此建筑节能成为人们共同关注的热点问题。 建筑节能的不断发展，不仅可以促进建筑新技术的不断进步，而且可以缓解能源资源的紧局面,减轻大气污染的程度，有利于我国社会经济、生态环境的发展。除此之外随着现代化建设的发展和人民生活水平的提高，舒适的建筑热环境日益成为人们生活的需要，建筑节能及其新技术的研究应用也成为提高建筑热环境的质量、满足建筑界可持续发展战略的一个关键环节，因此对建筑节能发展现状及其新技术的研究显得尤为重要。 1建筑节能概述 建筑节能是指在建筑材料生产、房屋建筑施工以及使用过程中合理地使用和有效地利用能源，以便在满足同等需要或达到相同目的的条件下，尽可能地降低能耗，达到提高建筑舒适性和节省能源的目标。建筑节能主要包括建筑采暖、空调、照明、热水供应等面的节能。 建筑节能涉及的容广泛、工作面广，是一项系统工程。从建筑技术看，建筑节能包括了众多技术，如围护结构保温隔热技术、太阳能与建筑一体化技术、建筑遮阳技术、照明节能技术、新型供冷供热技术等。从建设程序看，建筑节能与规划、设计、施工、监理等过程都密切相关，不可分割。从建筑材料看，建筑节能包含了节能型门窗、节能玻璃、墙体材料、保温材料等。 2建筑节能现状
我国建筑能耗约占社会总能耗的1/3，1996年中国建筑年消耗3.03亿t标准煤,占能源消耗总量的24%，到2001年已达到3.76亿t，占能源消耗总量的27.6%，年增长比率为5%，随着建筑业的迅猛发展,建筑能耗占全社会能耗的比重将越来越大。目前全国房屋数量有400亿m2左右，建筑节能面积2.3亿m2，在每年近20亿m2的房屋竣工面积中，只有3%是节能建筑,即97%是高能耗建筑，因此我国建筑节能任重而道远。 2.1建筑节能政策现状 我国建筑节能工作从20世纪70年代后期开始，起步较晚，经过30多年的艰苦努力，建筑节能事业已取得多面的发展。如加强了建筑节能的组织管理，制定了一批建筑节能及其相关的技术标准、规。从法律层面上，我国已颁布实施了《节约能源法》，并颁布了《可再生能源法》。这些法律是建筑节能的重要依据，但法律条文难以对建筑节能及新能源建设做出详尽的规定，没有以法的形式明确确定建筑节能中各主体的法律地位，规政府、市场、企业、个人在建筑节能中的行为，制定节能建筑建设税收优惠政策，使建筑节能工作走上法制化的轨道。此外，由于建筑节能设计行业围广，存在职能交叉的问题，要建立行政审批责任制和问责制，按照“谁审批、谁监管、谁负责”的原则，对不按规定办理开工和竣工验收备案手续的，依法追究相关人员责任。建立完整的建筑节能监管体系，保证建筑节能落到实处。 2.2建筑节能的法规与标准现状 我国的建筑节能工作与发达相比起步较晚,直到1986年我国才颁布了建筑节能的行业法规JGJ26-1986民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)，节能率要求30%。1995年颁布了第二个节能标准JGJ26-1995民用建
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 电弧炉熔炼工安全操作规 程(正式) Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-7348-75 电弧炉熔炼工安全操作规程(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1．检查炉体、炉盖、冷却系统、炉体倾侧机构是否正常，电炉接地是否良好。 2．检查所用工具，确保其齐备、干燥和放置位置正确。 3．炉料应经过检查，其品种、规格、块度要符合规定。炉料中严禁混入密封盒子、箱子和管子之类物件及易爆品。 4．送电前，将电极升起并进行严格检查，防止短路。禁止带负荷送电。通电时先用10分钟低压，当电极埋入炉料时，才能将功率加到最大。 5．清除炉渣时，先要除去电极电压，用力不得过猛，以免钢水溅出。 6．熔炼过程中，需往炉内加粒粉状材料时，要站在炉门侧面加料，防止喷火伤人。不得添加湿料。
7．用氧气来烧穿电炉的金属出口时，应遵守如下规定： (1)氧气瓶应离明火10米远。如实际情况不允许时，应不小于5米，并采取隔离措施； (2)不许用带油脂的扳手或带油脂的手套开启氧气阀门。 (3)用氧气烧穿窟窿后，要先关闭氧气进入管的通路，然后再将管子从窟窿处抽出来。 8．吹氧操作时，精力必须集中。吹氧管必须通气后才能插入钢液。吹炼完毕，要先抽出氧气管，后关闭氧气阀。操作时不准吸烟。不准用吹氧管在炉内探寻炉料或直接与炉壁，炉底接触。 9．熔化过程中加生铁及其铁合金时，必须经过预热干燥。 10．倾倒金属液前，应切断电源，并将烘烤过的浇包平稳地置于电炉槽下面。不准用冷、湿物件和管子碰触倾泻着的金属液。 11．修理炉盖或电极应停电进行。装电极只准用
真空自耗电弧炉操作规程 一、操作步骤： 1.真空机组启动前，应全面检查冷却水和油，冷却水应畅通，油应超过油液面线，机械泵、增压泵进出水阀门打开。 2.开启水泵，检查冷却水出水应畅通，水压不低于2kg。同时，检查补给水闸是否打开。 3.炉体处于大气密封状态，增压泵处于大气（或真空）状态下的操作： （1）启动机械泵（机械泵未启动前，绝对不能开启V2）； （2）炉体与增压泵均为大气状态时（此种情况可能是长期不开泵、不抽真空、真空系统漏气造成，或要检修、换油，更换某一部件如真空规头等造成），先开V2（蝶阀2）对增压泵抽真空，等到机械泵出口无冒烟或机械泵声音已正常，再打开V1抽炉体。如果此时炉体处于大气状态，原则上不能先开V1再开V2，因为先开V1增压泵内的大气会向上顶φ300阀门，如经常这样操作，φ300阀门极易损坏； （3）当低真空压力表达到-0.1Pa时，打开增压泵开始加热，增压泵加热30分钟左右，关闭V1并打开V3（φ300阀门），对炉体进行抽高真空。 （4）如果对增压泵油进行检查，等到油完全冷却后，必须要先对炉子破真空，然后再对增压泵破真空。 4.炉体与增压泵处于热态，即炉子连续生产时，真空操作如下： （1）关闭V2(此时V3处于关闭状态)； （2）打开V1对炉子抽低真空； （3）当机械泵出口不冒烟，低真空压力表读数为-0.1Pa时，打开V2并关闭V1后打开V3，对炉体进行抽高真空； 5.放气操作 （1）关闭真空仪表； （2）关闭V3（φ300阀门）； （3）打开V4电动放气阀； （4）放气完毕，关闭V4电动放气阀。（注意：用手按电动放气阀按钮时，不能超过2秒钟，否则放气阀线圈容易烧毁。） 6.检漏操作 （1）测漏气率必须在0.133Pa~1.33Pa（即1μ~10μ）压力范围内进行； （2）打开V3； （3）测完关闭V3； （4）漏气率E＝，E的单位为μ（或Pa）·升/秒 ΔP为检漏时真空度下降值（μ或Pa） V为炉体总体积（升） t为检漏时真空度下降所需时间（秒） 10Kg真空自耗电弧炉在熔炼前漏气率应达15μ（或Pa）·升/秒（以熔炼工艺流程卡要求为准） 7.停止真空系统运转的操作 （1）关闭增压泵加热30分钟后才能关闭V1、V2、V3阀门。此前增压泵和炉体内均为真空状态； （2）关闭机械泵运转；
能源行业标准《交流电弧炉供电技术导则第3部分电能质量评估》编制说明（征求意见稿） 1．任务来源 该项目为国家能源局2012年下达的能源行业标准制修订计划（国能科技〔2012〕83号），项目编号为能源20120091。项目由全国电压电流等级和频率标准化技术委员会归口。 2．主要起草过程 2.1启动会议 2012年8月2日在安徽召开了项目启动会议，明确了项目组成员，确定了标准制定下一阶段的工作分工及时间要求。（详见标委会2012年秘24号文件）2.2工作组就标准框架征求意见阶段（2012-08~2012-10-31） 按照合肥会议精神，工作组在2012-08~2012-10-31阶段收集相关标准框架的反馈意见阶段，共收到6条建议： ?董瑞安 ?江苏电科院：袁晓东 ?北京博电新能电力科技有限公司：齐泽锋 ?威盛：刘铁军 ?山西电科院：王金浩 ?宁夏电科院：黄永宁 2.3 西安召开标准框架确定、撰写分工会议（2012年11月2—3日） 1）讨论了反馈意见 2）确定了标准框架及核心内容； 3）进行了撰写分工 4）要求2013年7月完成第一稿 2.4北京会议组长，副组长会议（2013年8月25～26日） 该次会议： ?讨论了标准格式，肯定了监测评估组提供的第一稿格式 ?组长、副组长（袁晓东）进一步明确了第一稿的框架内容 ?会议要求考虑示范增加下述内容 ●经济性评估包括进去 ●供电效率 ●电极损耗 ●冶炼时间 ●控制装置本体损耗 2.5组内征求意见，2014年2月18日～3月底 对第一稿征求意见，征求意见截止日2014年3月底。同时附带对北京会议要求增加内容的处理意见：因没有好的公认的方法、或因与电能质量相关内容不密切，因此，未包含在该草稿中。同时征求大家意见。 截至截止日，收到两个反馈意见： ?安徽电科院
转炉炼钢与电炉炼钢的发展趋势 随着科学技术的发展，我国的炼钢技术也在不断的提高，目前我国主要的炼钢设备有转炉炼钢和电炉炼钢这两种。转炉炼钢是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程。电炉炼钢是指在电炉中以废钢、合金料为原料，或以初炼钢制成的电极为原料，用电加热方法使炉中原料熔化、精炼制成的钢，但是到底那个炼钢技术发展趋势能够更好一些，炼钢效率跟高，我们更进一步去了解它们。 一.转炉炼钢趋势 1.提高钢水洁净度，即大大降低吹炼终点时的各种夹杂物含量，要求S低于0.005％，P低于0.005％，N低于20PPm。 2.提高化学成分及温度给定范围的命中精度，为此采用复合吹炼、对熔池进行高水平搅拌并采用现代检测手段及控制模型。减少补吹炉次比例，降低吨钢耐材消耗。 3.铁水预处理对改进转炉操作指标及提高钢的质量有着十分重要的作用。美国及西欧各国铁水预处理只限于脱硫，而日本铁水预处理则包括脱硫、脱硅及脱磷。 4.在转炉上都装有检测用的副枪，在预定的吹炼时间结束前的几分钟内正确使用此枪可保证极高的含碳量及钢水温度命中率，使90％－95％的炉次都能在停吹后立即出钢，即无需再检验化学成分，当然也就无需补吹。此外，这也使产量提高，使炉衬磨损大大减少。复合吹炼能促进各项冶炼参数稳定，因而在许多国家得到推广。奥地利、澳大利亚、比利时、意大利、加拿大、卢森堡、葡萄牙、法国、瑞士、韩国等这些国家全部或几乎全部转炉都采用复合吹炼。 5.还有一些方法是从炉底输人一氧化碳、二氧化碳、氧气。单纯底吹的氧气炼钢法未能推广。日本采用所谓的吹洗法，即在炉顶吹氧结束时，接着从炉底吹氛，使钢水中碳含量达到0.01％。这对汽车用钢、薄板用钢及电工用钢的冶炼尤为重要。日本正在开发复合吹
浅析中国建筑节能技术的发展现状 【摘要】建筑能耗是我国能源消耗的重要组成部分，随着城市建筑的快速发展，建筑能耗越来越受到我国领导的关注，目前，有关中国建筑节能以及相关的节能技术的发展正如火如荼的进行中。为了对我国的建筑节能技术有更多的了解，并促进其快速的发展，本文主要从建筑节能的定义、我国建筑节能的发展现状、具体建筑节能技术的应用与发展等三方面进行论述，以供参考。 【关键词】建筑节能；发展现状；节能门窗 0.前言 由于我国经济一直没有从粗放型的增长方式中改变出来，从而引起了一系列的高污染、高能耗的问题，针对这些问题，我国“十二五”规划中明确提出“建设资源节能型、环境友好型社会”的要求，而且建筑能耗占我国能源消耗的大部分，随着建筑业的快速发展，建筑能耗将会以更快的增长方式变化。因此，大力发展建筑节能技术，降低建筑能耗对社会的可持续发展具有重要的意义。 1.建筑节能的定义 建筑节能的定义分为狭义和广义之说，狭义的建筑节能指的是在建筑物正常使用期限内，为了达到降低能源消耗、减轻环境负荷，使环境得到有效的改善的目的，从而充分利用可再生资源，并尽可能的使建筑设备的能效系数得到提高，最大限度的降低建筑物外围结构的能量损失，在既保证建筑功能和要求的前提下，又能达到节省能源的目的。广义的建筑节能指的是在从建筑材料的开采、生产、运输直到建筑寿命期终止这一过程中，保证每个环节上都能充分利用能源材料，并提高其利用率，从而既保证了建筑的功能和要求，又达到了降低能源消耗、减轻环境污染、改善环境的目的。 目前，被普遍认可的定义为在进行建筑物的建造的全过程中，不仅要合理的使用能源，降低能耗，有效的提高能源利用率，而且还要提高建筑的舒适性，保证生活和工作的质量。 同样，建筑能耗，被大家普遍接受的定义为在建筑正常使用期限内，所消耗的能耗均是为了维持建筑的正常功能。 2.我国建筑节能的发展现状 2.1我国建筑能耗现状 长期以来，我国社会发展和国民经济所面临的主要问题就是由于人口过多，人均能源占有量偏低、国民生产总值能耗过高。近些年，随着我国建筑业的蓬勃发展，建筑能耗增长速度急剧变快，其具体原因如下：首先，房屋建筑的数量不
摘要 改革开放以来，我国电弧炉炼钢技术紧跟世界电炉炼钢工业的发展趋势，得到了快速发展。特别是冶金工艺流程的革命性变换，如电炉从三期操作发展到只提供初炼钢水的两期操作，从模铸到连铸，从出钢槽到偏心底出钢，以及为了满足连铸生产的快节奏提高炉子生产率而采用多能源的综合利用等等，所有这些改变都是促使为冶金工艺服务的电炉装备也取得了突破性的发展。近十年，我国从国外先后引进了交流超高功率电弧炉、直流电弧炉、高阻抗电弧炉、双壳炉和竖炉。通过这些设备的调试、操作、维护以及备品的制造，提高了我国电炉制造的设计制造水平。在消化吸收与创新的基础上，我国大容量电弧炉的国产化奠定了基础。当前电弧炉正朝着大型电弧炉、超高功率供电技术、采用各种炉外精炼、发展直接还原法炼钢、逐步扩大机械化自动化及用电子计算机进行过程控制等的发展，所以我们进行了电炉炼钢的设计，以适应潮流的发展。 当前电弧炉正朝着大型电弧炉、超高功率供电技术、采用各种炉外精炼、发展直接还原法炼钢、逐步扩大机械化自动化及用电子计算机进行过程控制等的发展，所以我们进行了电炉炼钢的设计，以适应潮流的发展。电炉的主要产品是钢材，而钢的质量取决于电炉冶炼技术和工艺，目前我国钢铁产业大量整合趋向于集中，整合资源优化升级。本设计根据指导老师的课题范围，查阅相关资料，结合南京地区实际条件，优化设计150t直流电弧炉炼钢车间。 本次设计查阅国内大型电炉车间设计的相关内容和文献资料，明确本次设计的目的、方法，并向老师请教可行性方案。结合《炼钢设备及车间设计.》、《炼钢设计原理》、《炼钢设计原理》等资料进行设计提纲的书写。对电炉进行配料计算，计算出电炉炼钢的原料配比。对电炉电气设备、炉外精炼、连铸系统、车间烟气净化系统、炼钢车间布局，结合国内大型电炉进行设定并向苏老师探讨可行的方法和数据。绘制电炉炼钢车间平面布置图。 关键字：电弧炉，车间设计，连铸，炉外精炼
电弧炉工作原理 为了了解电弧炉对电能质量和电能效率影响的产生原因，需要对电弧炉设备的特殊性做一下简单介绍。 1.1电弧炉分类和工作原理 电弧炉是利用电弧能来冶炼金属的一种电炉。工业上应用的电弧炉可分为三类： 第一类是直接加热式，电弧发生在专用电极棒和被熔炼的炉料之间，炉料直接受到电弧热。主要用于炼钢，其次也用于熔炼铁、铜、耐火材料、精炼钢液等。 第二类是间接加热式，电弧发生在两根专用电极棒之间，炉料受到电弧的辐射热，用于熔炼铜、铜合金等。这种炉子噪声大，熔炼质量差，已逐渐被其它炉类所取代。 第三类称为矿热炉，是以高电阻率的矿石为原料，在工作过程中电极的下部一般是埋在炉料里面的。其加热原理是：既利用电流通过炉料时，炉料电阻产生的热量，同时也利用了电极和炉料间的电弧产生的热量。所以又称为电弧电阻炉。 1.2电弧炉的组成设备 炉用变压器 电弧炼钢用变压器应能按冶炼要求单独进行电压电流的调节，并能承受工作短路电流的冲击。 电炉变压器额定电压的选择要考虑许多因素。若一次侧电压取高些，则系统电抗小，短路容量大，可减少闪变，但须增加配电装置费用。若二次电压高些，则功率因素较高，电效率较高，但电弧长，炉墙损耗快，综合效率变低。 一般电炉变压器二次侧均为低电压（几十至几百伏），大电流（几千至几万安）。为保证各个熔炼阶段对电功率的不同需要，变压器二次电压要能在50%~70%的范围内调整，因此都设计成多级可调形式。调整方法有变换、有载调压分接开关等。变压器容量小于10MVA者，可进行无载切换；容量在10MVA以上者，一般应是有载调压方式。也有三相分别设置分接头装置，各相分别进行调整，可以保障炉内三相热能平衡。 与普通电力变压器相比，电炉专用变压器有以下特点：a.有较大的过负荷能力；b.有较高的机械强度；c.有较大的短路阻抗；d.有几个二次电压等级；e.有较大的变压比；f.二次电压低而电流大。 电炉变压器和电弧炉的容量比一般为0.4~1.2MVA/t。电弧炉的电流控制，是由电弧炉变压器高压侧绕组分接头的切换和电极的升降来达到的。 电抗器 为了稳定电弧和限制短路电流，需要约等于变压器容量35%的电抗容量，串入变压器主回路中。大型电弧炉变压器，本身具有满足需要的电抗值，不需外加电抗器；而小于10MVA的变压器，电抗不满足要求，需在一次侧外加电抗器。电抗器的结构特点是：既使通过短路电流，铁芯也不发生磁饱和。 电抗器可装在电炉变压器的内部，称为内附式；也可做成装在变压器外部的独立电抗器，称为外附式。 电炉变压器一般要串联电抗器，使得变压器短路阻抗和电抗器电抗之和达到0.33~0.5标准值（以电炉变压器额定容量为基准）。 容量小于10MVA的电炉变压器，有时在其高压侧装有串联电抗器，以降低短路电流和稳定电弧。对于较大容量的电炉变压器，它本身的漏电抗已足够大，不需再串联电抗器。 高压断路器 炼钢电弧炉对高压断路器的要求是：断流容量大；允许频繁动作；便于维修和使用寿命长。电弧电阻炉负载平稳，连续运行，常用多油或少油式高压断路器，炼钢电弧炉断路器经常跳闸，多选用六氟化硫断路器、电磁式空气断路器、真空断路器等。
操作规程编号：LX-FS-A60468 电弧炉熔炼工安全操作规程标准范 本 In The Daily Work Environment, The Operation Standards Are Restricted, And Relevant Personnel Are Required To Abide By The Corresponding Procedures And Codes Of Conduct, So That The Overall Behavior Can Reach The Specified Standards 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑
电弧炉熔炼工安全操作规程标准范 本 使用说明：本操作规程资料适用于日常工作环境中对既定操作标准、规范进行约束，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 1．检查炉体、炉盖、冷却系统、炉体倾侧机构是否正常，电炉接地是否良好。 2．检查所用工具，确保其齐备、干燥和放置位置正确。 3．炉料应经过检查，其品种、规格、块度要符合规定。炉料中严禁混入密封盒子、箱子和管子之类物件及易爆品。 4．送电前，将电极升起并进行严格检查，防止短路。禁止带负荷送电。通电时先用10分钟低压，当电极埋入炉料时，才能将功率加到最大。
5．清除炉渣时，先要除去电极电压，用力不得过猛，以免钢水溅出。 6．熔炼过程中，需往炉内加粒粉状材料时，要站在炉门侧面加料，防止喷火伤人。不得添加湿料。 7．用氧气来烧穿电炉的金属出口时，应遵守如下规定： (1)氧气瓶应离明火10米远。如实际情况不允许时，应不小于5米，并采取隔离措施； (2)不许用带油脂的扳手或带油脂的手套开启氧气阀门。 (3)用氧气烧穿窟窿后，要先关闭氧气进入管的通路，然后再将管子从窟窿处抽出来。 8．吹氧操作时，精力必须集中。吹氧管必须通气后才能插入钢液。吹炼完毕，要先抽出氧气管，后关闭氧气阀。操作时不准吸烟。不准用吹氧管在炉内
真空自耗电弧炉熔炼钛铸锭的质量控制 安红刘俊玲范丽颖/AnHongLiuJunlingFanLiying Technology&Equipment 真空白耗电弧炉 熔炼钛铸锭的质量控制Qualitycontrolinsmeltingtitaniumingotsinvacuumarc-meltingfurnace 目前,我国生产钛及钛合金铸锭的基本方法仍为 真空白耗电弧炉熔炼法,该方法可满足一般工业的要 求,是一种成熟的工业熔炼方法(如下图). 评价钛及钛合金铸锭冶金质量的好坏,主要有以 下几点: ①化学成分均匀,各合金元素含量不仅达到标准 要求,而且要稳定地控制在一个最佳的含量水平. ②主要杂质(Fe,O等)控制适当范围,其它杂质 符合标准要求. ③铸锭内部无杂质,偏析,气孔,裂纹,缩孔和疏 松等冶金缺陷. ④铸锭表面光滑,无冷隔,折皱等表面缺陷,头 部缩孔切除量小,铸锭成品率高. ⑤合理的形状和精确的尺寸,适合压力加工的要
求,否则会增加工艺废品,降低成本. 图1钛及钛合金铸锭生产工艺流程图 影响铸锭质量的主要因素 Mainfactorsinfluencing价equalityofingots 原料,熔炼工艺参数(熔炼电流,电弧电压,真空 度,漏气率,冷却速度,搅拌磁场强度)选择的合理性 以及工艺过程控制的严密性决定着钛及钛合金铸锭的冶金质量.下面分别进行论述. (1)海绵钛海绵钛中常含有H,MgC1 (NaC1),Fe和H,O等杂质.当H含量高时,它将在熔炼过程大量排出,会使电弧不稳;氯化物含量多时,熔炼 过程操作困难,并会影响设备的寿命;铁含量高时,会 使材料耐腐蚀性能降低;原料潮湿将使钛锭含氧,氢量增高,从而降低其强度.因此,海绵钛必须满足相关标 准的要求,如纯度,均匀性和粒度.最为重要的是不能 含有高熔点钛的氧化物,氮化物或者其它高熔点颗粒. 这些高熔点颗粒有可能在最终产品中成为裂纹源. 据资料,分析高间隙缺陷发现,这些区域含有较 高的O,N,C,认为这些颗粒的来源之一就是海绵 钛.海绵钛生产过程中漏气或者污染的反应剂,有可 能导致N,O与产品反应. 迄今为止没有自动方法检验原料,并剔除这些污
专题 中国电弧炉炼钢的现状及发展趋势 （，，） 摘要：本文阐述了中国电弧炉炼钢技术的现状，并在阐述中国近年电弧炉炼钢的发展变化及存在的问题的基础上，提出了中国电弧炉炼钢发展要注意的问题及发展趋势。 关键词：电弧炉，不锈钢，产业现状，发展趋势 China electric arc furnace steelmaking status and development trend Abstract：This paper describes the status of Chinese electric arc furnace steelmaking technologies and expounded China's development and changes in recent years, electric arc furnace steelmaking and problems, based on the proposed China should pay attention to the development of electric arc furnace steelmaking problems and trends. Key Words：EAF，steel，present status，development trends 0 引言 电弧炉（electric arc furnace）利用电极电弧产生的高温熔炼矿石和金属的电炉。气体放电形成电弧时能量很集中，弧区温度在3000℃以上。对于熔炼金属，电弧炉比其他炼钢炉工艺灵活性大，能有效地除去硫、磷等杂质，炉温容易控制，设备占地面积小，适于优质合金钢的熔炼。 通过金属电极或非金属电极产生电弧加热的工业炉叫做电弧炉。电弧炉按电弧形式可分为三相电弧炉、自耗电弧炉、单相电弧炉和电阻电弧炉等类型。电弧炼钢炉的
国外冶金动态 世界直流电弧炉的发展现状 Peter Greis 世界第一台电弧炉诞生于上个世纪末,那是一台直流电弧炉。在以后的数十年里,却一直是交流电弧炉占优势。直到1980年,直流电弧炉才再次站住脚,并受到重视。 直流电弧炉的再次兴起是在20世纪80年代的最后几年。那时,据称它最突出的优点是降低了电极、能源和耐火材料的消耗以及减小了噪音等。同交流电弧炉相比,直流电弧炉最显著的优点是减少了闪烁效应。 直流电弧炉的诞生是一次革新,它在炼钢发展的进程中应运而生。要求降低生产成本的巨大压力推动着炼钢业向电炉炼钢的方向发展,并在电弧炉领域引发了一场技术革新运动。 如今,当某公司计划建设一座新钢厂时,都要专门制定一套特定的方案,包括所用炉料的类型、设备的能力、电网的能力、质量要求等,均要予以考虑。 直流电弧炉的主要优点仍然是其闪烁效应很少。这一点对电能短缺的国家,特别是发展中国家或供电状况类似中国那样的国家尤其重要。迄今为止,全世界共有130座直流电弧炉已经建成或正在建设。其中大部分都建在废钢回收率高的工业化国家,如日本和美国,或供电不足的发展中国家,如中国和东南亚国家。 与直流电弧炉在全世界迅速扩展的同时,电弧炉的总体设计也发生了剧变。为了提高冶炼能力,开发了双体炉;氧枪和喷碳操作降低了电耗,增加了产量,且缩短了冶炼时间;泡沫渣技术提高了操作的稳定性。 由巴德钢工程公司开发的新型等离子电弧系统可测量和连续记录电弧的状况,以获得更有效、更平稳的操作;还开发了浸入式喷枪、风嘴和烧嘴;采取了不同的方法来减少交流电弧炉的闪烁效应,如电子控制、专用变压器或废钢连续装料等。 还采取了其它提高电弧炉总效率的方法,如计算机操作、偏心炉底出钢和钢水底部搅拌等。 最近两年来,废钢预热和一氧化碳的二次燃烧问题也受到了重视,Consteel工艺是首先解决此问题的工艺。Fuchs系统技术公司宣称,他们的指状竖炉将有效地完成该项任务。Danarc Plus系统、新型的SM S-GHH Verticon系统、曼内斯曼连续式电弧炉和IHI双电极电弧炉等装置均集中在如何充分利用废气余热的问题上。 为有效地利用二次燃烧,废气采样和分析系统是必要的。这项开发成果目前已被引入电弧炉操作中,可连续或间断地进行废气的分析。采用二次燃烧可使冶炼周期更短,并可节能。 最近几个月,Fuchs系统技术公司、曼内斯曼和奥钢联宣称又有了一些新的开发成果,如无需倾炉即可出钢的电弧炉,此项开发成果在连续炼钢方面处于领先地位。从长远而言,最终可以实现将冶炼周期降到30～40m in。 直流电弧炉开发的新方向是炉体更高、 53 鞍钢技术
30T电弧炉技术说明书 30T电弧炉技术说明书 1、产品简介： 本产品为炉盖旋转、顶装料、偏心底出钢式，电极升降采用比例阀自动调节，PLC控制等。 2、用途： 该产品用于普通结构钢、优质钢和高级合金结构钢。 3、产品使用条件： 3.1 环境温度+5~+40℃。 3.2 海拔不超过1000m。 3.3 使用地区最湿月每日最大相对湿度的月平均值≤90%。 3.4 周围没有导电尘埃、爆炸性气体及能严重破坏金属和绝缘的腐蚀性气体。 4、产品主要技术参数： 额定容量 30t 最大出钢量40t(留钢5t) 炉壳内径φ4300mm 出钢/出渣倾角（最大） 20°/12° 石墨电极直径φ400mm 石墨电极分布圆φ1100mm 电极最大行程3100mm 电极升/降速度 6/4.5m/min
炉盖提升高度400mm 炉盖旋转角度~66° 液压系统：工作压力12Mpa 工作介质水-乙二醇 压缩空气系统：工作压力＞0.4Mpa 耗量5m3/h 变压器：额定容量 16 MVA 一次电压 35KV 二次电压 430~342.5~220V 13级 二次电流 26917A 调压方式有载电动调压 二次端子出线方式内封△侧出线 冷却方式油水冷却器 短网：阻抗值≤0.65+j2.7mΩ 三相不平衡系数≤5% 冷却水系统：进水压力 0.5Ｍpa（闭环） 0.35Mpa（开环） 进水温度≤35℃ 出水温度≤55℃ 耗量~480m3/h 水质应符合GB10067.1~4-88《电热设备基本技术条件》国家标准中的第5.1.3.3内容要求，既：
PH值6～８ 悬浮性固体＜10mg/L 氯离子平均＜60 mg/L 可解性固体＜100mg/L 电导率＜10□ s/cm 总硬度＜10度（每度水为10mgCaO每升水） 5、成套范围：（单台） 炉体 1套 倾炉装置1套 水冷炉盖1套 炉盖提升机构 1套 炉盖旋转机构 1套 电极升降机构 1套 气动装置1套 水冷装置1套 短网系统1套 液压装置1套 电炉变压器 1台 低压电控及PLC系统 1套 高压开关柜 1套 以下材料由用户自备
操作规程编号：YTO-FS-PD307 电弧炉熔炼工安全操作规程通用版 In Order T o Standardize The Management Of Daily Behavior, The Activities And T asks Are Controlled By The Determined Terms, So As T o Achieve The Effect Of Safe Production And Reduce Hidden Dangers. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
电弧炉熔炼工安全操作规程通用版 使用提示：本操作规程文件可用于工作中为规范日常行为与作业运行过程的管理，通过对确定的条款对活动和任务实施控制,使活动和任务在受控状态，从而达到安全生产和减少隐患的效果。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 1．检查炉体、炉盖、冷却系统、炉体倾侧机构是否正常，电炉接地是否良好。 2．检查所用工具，确保其齐备、干燥和放置位置正确。 3．炉料应经过检查，其品种、规格、块度要符合规定。炉料中严禁混入密封盒子、箱子和管子之类物件及易爆品。 4．送电前，将电极升起并进行严格检查，防止短路。禁止带负荷送电。通电时先用10分钟低压，当电极埋入炉料时，才能将功率加到最大。 5．清除炉渣时，先要除去电极电压，用力不得过猛，以免钢水溅出。 6．熔炼过程中，需往炉内加粒粉状材料时，要站在炉门侧面加料，防止喷火伤人。不得添加湿料。 7．用氧气来烧穿电炉的金属出口时，应遵守如下规定： (1)氧气瓶应离明火10米远。如实际情况不允许时，应
1．筑炉操作规程 1.1大修工艺 1.1.1绝热层。砌筑时先在炉底紧贴炉壳底部铺一层10-15mm厚的石棉板，石棉板上铺一层硅藻土（厚度小于20mm），其上砌一层轻质粘土砖或粘土砖，其总厚度约80mm 左右。 1.1.2砌砖层 1）平铺一层65mm左右的保温砖，砌砖需要加工好，砌至砖坡“八”字处时常出现三角缝隙，要最大限度的缩小砖缝，砌缝应≤1.5mm，砌好后需用粒度≤0.5mm的镁砂粉添缝，然后用木锤敲打使镁粉很好的渗入砖缝，最后扫去剩余镁粉。 2）砌好保温砖后，再砌一层65mm左右的镁砖，砖缝要求同上。 3）侧砌一层约115mm左右的镁砖，缝隙要求同上。 4）砌砖层相邻两层的砖缝应成45o或60o,以免砖缝重合，砌砖层必须干砌。 5）炉底砌完后，紧挨炉壳粘一层10mm左右的石棉板，再薄砌一层65mm的标准粘土砖，构成隔热层，可以湿砌。 1.1.3打结层。 1）镁砂颗粒配比为3～8mm者60%，小于或等于0.5mm者40%，打结采用平头风锤。2）采用卤水粘结剂，卤水比重应达到1.3～1.4，使用温度为20～40o C，用量8～10%。3）打结时压缩空气压力应大于6个大气压。 4）打结总厚度300mm左右，分层打结，第一层一般打结不大于80mm，以后各层不宜大于50mm。 5）新炉底打结前应将砖面预热到200o C左右。 6）炉底炉坡打结完后，最上层尽量平整一些，以便放平、放稳模胎，并用大小砖配合堵紧炉门，用平头风锤按每层50mm厚打结，同时衡量高度，以便于合计其后砌砖层厚度。 7）在打结炉壁的过程中，要注意出钢槽的位置，多用木质材料堵塞，以便在烤炉过程中燃烧干净而使出钢口畅通。 8）取下模胎，在打结壁上用D-4、D-6砖干砌上半炉壁，缝隙要求尽量小，砌完一层使用镁粉填充缝隙后再砌下层，相邻两层砖缝错开，共砌四层。 1.2中修工艺 1.2.1炉壁厚度普遍小于100mm，局部严重损坏面积较大或炉底太薄（小于100mm）时需要中修。
建筑节能技术应用与发展 的分析 一、建筑材料节能技术的应用 1.节能墙体材料 新型节能墙体材料品种较多，主要包括砖、块、板等，如粘土空心砖、掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土、轻质板材、复合板材等。EPS砌块是用阻燃型聚苯乙烯泡沫塑料模块作模板和保温隔热层，而中芯浇筑混凝土的一种新型复合墙体。该类砌块具有构造灵活，结构牢固，施工快捷方便，综合造价低，节能效果好等优点。纳土塔板是由聚苯乙烯、水泥、添加剂和水制成的隔热吸声水泥聚苯乙烯空心板构件经黏合组装成 墙体。整个墙体的内部构成纵横上下左右相互贯通的孔槽，孔槽浇筑混凝土或穿插钢筋后再浇筑混凝土，在墙内形成刚性骨架。纳土塔板无钢筋混凝土墙体的平均抗压强度为20.8 MPa，配钢筋混凝土墙体的平均抗压强度为32～35 MPa。同时，具有良好的防火耐火特征。 2.外墙保温隔热材料 伴随着人们生产生活条件的改善，人们对各种保温隔热材料的需求越来越高，推动了保温材料工业的快速发展，主要有膨胀珍珠岩、矿物棉、玻璃棉、泡沫塑料、耐火纤维、硅酸钙绝热制品等。胶粉聚苯颗粒保温材料是由胶凝材料和聚苯颗粒轻骨料分
别按配比包装组成。胶凝材料选用水泥、粉煤灰、不定型二氧化硅及各种助剂。该材料固化后热导率低，密度小，热工性能好，具有良好的和易性、耐候性，充分考虑了热应力、水、火、风压及地震力的影响，其界面砂浆采用无空腔和逐层渐变柔性释放应力的技术路线，可有效地解决抗裂难题。 3.节能型建筑材料____多功能门窗 新型的节能玻璃主要有真空玻璃、低辐射玻璃、复合玻璃等几种类型，真空玻璃是采用两片或三片玻璃同空气层组合形成，并使密封的两片玻璃玻璃间的玻璃形成真空，使玻璃间的传导热接近零。真空玻璃是现在为止节能效果最好的玻璃。低辐射玻璃也被称为Low-E玻璃，即在普通玻璃的基础上镀行含有银层的膜系，将百分之八十的远红外热辐射反射出去，从而避免二次热传递。复合玻璃是将真空玻璃和低辐射玻璃结合的一种玻璃，即在真空玻璃中至少一块用低辐射玻璃制成，达到取两种玻璃的优点合一的效果。新型门窗框主要有塑钢型材、塑铝型材、玻璃钢型材三种框扇组成。塑钢型材的门窗框有保温性好，耐腐蚀防震系数高，隔声阻燃性能好，但膨胀系数高，但PVC不耐高温，不适用于大尺寸窗及高风压场合。塑铝型材门窗框扇保温性能好且刚性好，适合大尺寸及高风压场合使用，但价格高以致难以广泛普及。玻璃钢型材的框扇隔音性能好，重量轻，寿命长，是国家鼓励发展的重点节能产品。 二、建筑结构设计节能技术
目前，航空航天、深水探测、国防军工等多项事业都在高速发展, 对高性能的钛、锆等活泼金属材料的各项性能提出了更高、更苛刻的要求, 原有的真空自耗电弧炉由于其结构和功能设计上的限制, 已经无法满足这些要求, 因而研制技术先进、自动化程度高、 满足工艺要求的真空自耗电弧炉已势在必行。真空自耗电弧炉的电子称重系统用于称量电极在熔化过程中的剩余重量, 一方面与计算机控制系统相配合, 实现恒熔速控制, 另一方面对熔炼工艺进行量化,即准确知道熔化过程是否该结束及结束前进行自动降电流补缩, 即对熔炼工艺过程进行量化控制。 以ALD的真空自耗电弧炉为例(见下图)，在炉头上一般装有三个高精度传感器, 信号进入PLC 系统，工业控制计算机实现恒熔速、恒熔池深度控制,同时可使操作人员在熔炼过程中随时在计算机液晶显示屏上直接看到自耗电极的剩余重量, 当自耗电极重量为零时电源自动跳闸, 有利于安全操作。对于称重传感器的要求非常高-----高精度、抗干扰性强，另外称重系统的动态测量特性要好。
恰好，森玛特的丹麦Eilersen（艾勒森）全数字称重系统可以很好的满足以上要求， 与传统的应变式称重系统相比，艾勒森采用了电容式测量技术，拥有国际专利，测量精度高，传感器本身精度可达 1.5/10000，传感器变形量极小只有0.1mm， 称量速度快，最高可达1000次/S,传感器输出数字信号，抗干扰性能强，分辨率高，传感器本身分辨率可达100kg 分辨到200mg。实际应用稳态可达1/50000。 目前在光伏行业的蓝宝石晶体生长炉上应用广泛！ 效果显著！
下图为基于两种不同测量技术的常规悬臂梁传感器。图2为传统的应变式传感器，应变计通过特殊的胶粘贴在弹性体表面，弹性体受力产生应变时会使得应变计电桥的电阻值发生变化，传感器的过载能力不允许超过额定载荷的200%，否则会损坏传感器的测量特性。 图1为 Eilersen 基于电容式测量原理的传感器，其核心为一陶瓷厚膜电容测量元件，放置在传感器弹性体内，并不与弹性体直接接触，因而完全不受过载、冲击和焊接电压的影响。工业测力、称重应用的最佳选择 电容式传感器受力产生的应变使得电容测量元件的电容参数发生变化。 电容测量技术简介 DIGITAL CAPACITIVE BASED MEASURING TECHNOLOGY Etc. 数字电容式称重传感器>> 传统应变式称重传感器>> 传感器弹性体受压变形产生内部测量元件电容的变化，测量元件直接将电容的变化转换成相应的RS485数字信号。通过单根RG-58同轴电缆将力的信号传输给传感器接口单元，经过接口单元对信号补偿和滤波处理再提供给控制单元使用，如PLC、PC、重量终端仪表等。接口单元能提供多种形式输出接口，如Profibus DP、DeviceNet、Modbus ASCII/RTU、RS232、RS485/422、4-20mA/0- 10VDC等，使得信号的处理更为灵活和方便。 电容测量元件对力的作用非常敏感。在相同力作用下，应变式传感器通常仅有0.1%的电阻变化，而电容测量元件的信号变化量为10%，相同量程规格的电容式 传感器所需弹性体的变形要求非常小，比应变式传感器变形量要小5至10倍。因此，极小的弹性体变形量以及测量元件与弹性体非接触的特点，使得电容式传感器与应变式传感器相比具备极强的抗冲击、抗过载能力。 艾勒森——全数字测力传感器信号处理过程 图1. 图2.
我国电炉炼钢的发展现状与前景 现代炼钢流程主要是转炉流程和电炉流程。2004年世界粗钢产量达10.548亿t，其中转炉钢66452万t，占63%，电炉钢35652万t，占33.8%。我国钢产量27470万t，其中转炉钢23271万t，占85.72%，电炉钢4167.1万t，仅占15.17%。 笔者在此分析了我国不同时期电炉钢比例逐年下降的原因，讨论了为什么要重视电炉钢的发展，指出了在目前我国废钢资源及电力紧缺的条件下，发展电炉炼钢的方法及技术措施，认为目前应考虑对发展我国现代电炉炼钢的第二轮投资。 国外电炉炼钢的发展情况 自上世纪中叶至今，尽管转炉炼钢技术取得了长足的进步。但世界电炉钢比例不断增长，从1950年的7.3％增长到2004年的33.8％。 电炉钢比例的增长，主要是由于跟高炉转炉长流程相比，电炉炼钢具有固定投资小，消耗铁矿石，焦炭，水等资源少，占地面积小，可比能耗低，对环境污染少，工厂可接近资源产地及市场，启动及停炉灵活等优点，符合全球可持续发展要求。 本世纪前四年，世界上年产钢500万吨以上的主要产钢国家各国粗钢产量稳步增长，电炉钢比例不同国家有增有减，总体上有所降低，从2001年至2003年电炉钢的比例从35%下降至33.1%。2004年虽然粗钢产量增长迅速，但世界电炉钢比例从33.1%上升至33.8%。我国现代电炉炼钢的发展情况 我国现代电炉炼钢始于1993年原冶金部和上海市在上海召开的“当代电炉流程和电炉工程问题研讨会”（以下简称第一次上海会议）。由于各级政府部门引导，支持钢铁企业进行了对现代电炉流程的一轮投资，依靠引进国外现代电炉流程先进技术，在我国建成了一批“三位一体”或“四位一体”的先进电炉流程。 从1993年至今，我国电炉钢生产的发展可分为三个阶段。 在1993年至2000年这一阶段，我国电炉钢产量在1800~2000万t波动，电炉钢比例逐年下降，从23.2%下降至15.7%。这是由于一方面淘汰了大量落后的小电炉，使得我国电炉钢产量下降，另一方面新投产的大电炉产量还是不够高，致使电炉钢产量在一个水平线上波动，另外由于转炉钢产量的迅速增长，电炉钢产量增长比较慢，致使电炉钢比例下降，但这也正好说明“第一次上海会议”的意义及影响，如果没有1993年的“第一次上海会议”，在小电炉大量被淘汰的情况下，2000年我国电炉钢的比例恐怕还会低很多。 从2000年至2003年，在世界电炉钢比例有所下降的同时，我国电炉钢比例却走出了低谷有所回升。从2000年的15.7％上升到2003年的17.6％。电炉钢比例回升说明在这一阶段，虽然全国钢产量迅速增长，但电炉钢增长的速度比钢总量增长的速度更快。 在2001-2003年间，我国钢生产迅速发展，年增长速率达20~22%，远高于世界同期增长速度。电炉钢增长速度更高，达27-28%，电炉钢比例回升了约2个百分点。
电弧炉原理 电炉熔 “电弧炉工作原理” 为了了解电弧炉对电能质量和电能效率影响的产生原因，需要对电弧炉设 备的特殊性做一下简单介绍。 电弧炉分类和工作原理电弧炉是利用电弧能来冶炼金属的一种电炉。工业上应用的电弧炉 可分为三类： 第一类是直接加热式，电弧发生在专用电极棒和被熔炼的炉料之间，炉料直接受到电弧热。主要用于炼钢，其次也用于熔炼铁、铜、耐火材料、精炼钢液等。 第二类是间接加热式，电弧发生在两根专用电极棒之间，炉料受到电弧的辐射热，用于熔炼铜、铜合金等。这种炉子噪声大，熔炼质量差，已逐渐被其它炉类所取代。 第三类称为矿热炉，是以高电阻率的矿石为原料，在工作过程中电极的下部一般是埋在炉料里面的。其加热原理是：既利用电流通过炉料时炉料电阻产生的热量，同时也利用了电极和炉料间的电弧产生的热量。所以又称为电弧电阻炉。 1.2电弧炉的组成设备 炉用变压器 电弧炼钢用变压器应能按冶炼要求单独进行电压电流的调节，并能承受工作短路电流的冲击。 电炉变压器额定电压的选择要考虑许多因素。若一次侧电压取高些，则系统电抗小，短路容量大，可减少闪变，但须增加配电装置费用。若二次电压高些，则功率因素较高，电效率较高，但电弧长，炉墙损耗快，综合效率变低。 一般电炉变压器二次侧均为低电压（几十至几百伏），大电流（几千至几万安）。为保证各个熔炼阶段对电功率的不同需要，变压器二次电压要能在50%~70%勺范围内调整，因此都 设计成多级可调形式。调整方法有变换、有载调压分接开关等。变压器容量小于10MVA者， 可进行无载切换；容量在10MVA以上者，一般应是有载调压方式。也有三相分别设置分接头装置，各相分别进行调整，可以保障炉内三相热能平衡。 与普通电力变压器相比，电炉专用变压器有以下特点：a.有较大的过负荷能力；b.有较高的机械强度；c.有较大的短路阻抗；d.有几个二次电压等级；e.有较大的变压比；f.二次电压低而电流大。电炉变压器和电弧炉的容量比一般为0.4~1.2MVA/t。电弧炉的电流控制，是由电弧炉变压器 高压侧绕组分接头的切换和电极的升降来达到的。 电抗器为了稳定电弧和限制短路电流，需要约等于变压器容量35%的电抗容量，串入变 压器主回路中。大型电弧炉变压器，本身具有满足需要的电抗值，不需外加电抗器；而小于10MVA