GB/T 10066.2-2019 电热和电磁处理装置的试验方法 第2部分：直接电弧炉

ICS25.180.10

K61GB

中华人民共和国国家标准

GB/T10066.2-2019／~EC606?6:20门

代替GB/T10066.10-2005

电热和电磁处理装置的试验方法

第2部分：直接电弧炉

Testmethodsforelectroheatingandelectromagneticprocessinginstallations一

Part2:Directarcfurnaces

CIEC60676:2011,Industrialelectroheatingequipment-Testmethodsfor

directarcfurnaces,IDT)

2019-08-30发布2020-03-01实施

国家市场监督管理总局

发布

中国国家标准化管理委员会

GB/T10066.2-2019/IEC60676:20门

目次

前言……………………......lil

1？在臣｜－

2规WL性引用文件－

3术语和定义·

4电弧炉系统的特性………………………4

4.1一般条款……………4

4.2电弧炉的电气总成…………………4

4.3炉子结构

4.47j(f令…………………5

5试验类型及其性能的通用试验条件……·

5.1一般要求……………5

5.2冷态和热态试验项目

6技术试验…………………6

6.1大电流系统的电气绝缘……………6

6.2冷却水系统…………………………6

6.3电极移动速度………………………6

6.4短路试验程序………………………6

6.5电弧炉运行期问的主要特性………………………10

6.6电极消耗……………11

6.7相序…………………·……….11

6.8电弧炉－额定容量…………………u

参考文献……………12

I

GB/T10066.2-2019/IEC60676:20门

目。昌

GB/T10066现有12个部分：

GB/T10066.1电热和电磁处理装置的试验方法第1部分：通用部分；

一－GB/T10066.2电热和电磁处理装置的民验方法第2部分：直接电弧炉；

一－GB/T10066.3电热装置的试验方法第3部分：有心感应炉和无心感应炉；

一－GB/T10066.31电热和电磁处理装置的试验方法第31部分：感应透热装置；

一－GB/T10066.4电热设备的试验方法第4部分：间接电阻炉；

一－GB/T10066.5电热装置的试验方法第5部分：电热和电化学用等离子体设备；

GB/T10066.6电热和电磁处理装置的试验方法第6部分：工业微波加热装置输出功率的

测定方法；

一－GB/T10066.7电热装置的试验方法第7部分：具有电子枪的电热装置；

一－GB/T10066.8电热装置的试验方法第8部分：电渣重熔炉；

一－GB/T10066.9电热装置的试验方法第9部分：高频介质加热装置输出功率的测定；

一－GB/T10066.11电热装置的民验方法第11部分：埋弧炉；

一－GB/T10066.12电热装置的试验方法第12部分：红外加热装置。

本部分为GB/T10066的第2部分。

本部分按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。

本部分代替GB/T10066.10-2005《电热装置的试验方法第10部分：直接电弧炉》．与

GB/T10066.10-2005相比主要技术变化如下：

范围中对炉型的定义更加清楚；

一一对规范性引用文件和术语进行了更新和补充；

一一增加了第4举··电弧炉系统的特性”，包括一般条款、电弧炉的电气总成、炉子结构、水冷共

4条；

一一在第5章“试验类型及其性能的通用试验条件”的“一般要求”中增加了对安全标准的考虑．对

SVC、电湘、波动、测量点、测量设备的要求；

一一对“技术试验”的内容进行了修改（见第6章，2005年版第5：！：善’）；

一一对电阻和电抗测量布线图进行简化（见图1,2005年版图1、图2和图3）。

本部分使用翻译法等同采用IEC60676:2011《工业电热设备直接电弧炉的试验方法儿

与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下：

一－GB/T5959.1-2019电热和电磁处理装置的安全第1部分：通用要求<IEC60519-1:2015,

IDT)

一－GB5959.2-2008电热装置的安全第2部分：对电弧炉装置的特殊要求OEC60519-4:

2006,IDT)

一－GB/T10066.1-2019电热和电磁处理装置的试验方法第1部分：通用部分OEC60398:

2015争MOD)

本部分做了下列编辑性修改：

一一标准名称修改为“电热和电础处理装置的试验方法第2部分：直接电弧炉”；

删除3.6（电弧炉的）容量中关于单位说明的注“是公制单位还是英吨按预先约定’气

一－3.21单位修改为“MVA”；

“

HU

GB/T10066.2-2019/IEC60676:2011

一－6.2单位修改为“Pa’＼

＊部分由中国电器工业协会提出。

本部分由全国工业电热设备标准化技术委员会（SAC/TC121)归口。

本部分起草单位：西安电炉研究所有限公司、苏州振吴电炉有限公司、陕西宏欣源冶金设备实业有

限公司、西安中冶新材料有限公司、国家电炉质量监督检验中心。

本部分主要起草人．余维、江、李玉昆、朱兴发、晏显斌、m杭亮、寇君、张永武、黄奎刚、杨佳。

本部分所代替标准的历次版本发布情况为：

一一－GBIT65421986;

一一－GB/T10066.10-2005.

IV

GB/T10066.2-2019/IEC60676:20门

电热和电磁处理装置的试验方法

第2部分：直接电弧炉

1范围

GB/T10066的本部分规定了电弧炉CEAF）的试验程序、条件和方法．根据这些内容确定了容量在

500kg／炉以上的交流电弧炉CEAFac）或直流电弧炉CEAFdc）的主要参数和l主要运行特性。

电弧炉技术同样适用于这类炉子，即炉内液态金属保持高温或过热至1盖注温度［如使用交流的钢包

炉CLF）］。

某些特殊设备的试验方法，如直流电弧炉可控整流器，在！EC60146-1-1中规定。

埋弧炉（SAF）的试验方法在IEC60683中规定。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改岛生）适用于本文件。

IEC60398:1999工业电热装置通用试验方法(Industrialelectroheatinginstallations-General

testmethods)

!EC60519-1电热装置的安全第1部分：通用要求（Safetyinelectroheatinginstallations-

Part1:Generalrequirements)

lEC60519-4电热装置的安全第4部分：对电弧炉装置的特殊要求（Safetyinelectroheatinstal-

lations-Part4:Particularrequirementsforarcfurnaceinstallations)

3术语和定义

IEC60519-1:2010界定的以及下列术语和｜定义适用于本文件。

注：通用定义参考IEC50050《国际电t词汇》。与℃业电热有关的术语在IEC60050唰841中规定。

3.1

有功功率activepower

p

｜瞬时功率ρ（kW）在周期状态下的周期时间T(h）内的平均值。

T

P=÷Jpdt

注：有功功率瞬时他（均方很值〉可在任意时刻测量．包括所有相。

[!EC60050寸31:2002'131-11-42，修改］

3.2

视在功率apparentpower

s

为电弧炉供电的变压器的额定功率＜MVA）。

S＝.／言UI

GB/T10066.2-2019/IEC60676:2011

式中：

U一一电压均方根值，正弦值．单位为千伏（kV);

I一一电流均方根俏，正弦值，单位为千安CkA）。

[IEC60050-131:2002,131-11-41，修改］

3.3

电弧炉arcfurnace

具有炉膛且金属炉料在其内主要被交流CEAFac）或直流CEAFdc）电强加热的炉子。

[IEC60050-841:2004,841-26-05，修改］

3.4

电弧炉变压器arcfurnacetransformer

将中／高压电源转化为低电压和大电流为电弧炉供电的变压器。

[IEC60050-841:2004,841-26-55.修改］

3.5

不对称系数asymmetryfactor

K

任意相间最大和最小阻抗之差除以所有三相平均阻抗的值。

注：不适用于EAFdc。

3.6

（电弧炉的）容量capacity(ofEAF)

电弧炉内可产生的液态材料的盘（t）。

[IEC60050-841:2004,841-21-40，修改］

3.7

（电弧炉装置的）冷态coldstate(ofEAFinstallation)

所有部件的温度等于环揽温度时的电弧炉装置的热状态。

3.8

交流电弧炉electricarcfurnaceusingalternatingcurrent;EAFac

使用三相交流电在电极与被处理炉料之间形成电孤的炉子。

注：钢包炉（L盯在相同的条件下运行，

[IEC60050-841:2004,841-26-07，修改］

3.9

直流电弧炉electricarcfurnaceusingdirectcurrent;EAFdc

通过底电极（阳极）将直流电引至Jj被处理炉料，在炉料与顶电极（阴极）之间形成电弧的炉子。

[IEC60050-841:2004.841-26-06，修改］

3.10

电弧炉电极EAFelectrode

由高密度石墨制成．用来传输电能，在端头与炉料之间形成电弧的部件。

注：在直流也弧炉中．底咆极（阳极〉为金属或导电材料，位于f.也弧炉J配部，在炉料与顶部石器也极（阴极）之间形成

也弧。

[IEC60050-841:2004,841-26-38，修改］

3.11

电极夹头electrodeclamp

用来夹住电极并将电弧电流供给电极的水冷金属设备。

[IEC60050-841:2004,80-26-39，修改］

2

GB/T10066.2-2019/IEC60676:20门

3.12

出料量heat

在一个程序之后．从电弧炉倒入钢包的液体材料的质量（t）。

3.13

大电流线路high-currentline

在变压器二次侧套管与电弧炉电极之间传导大电流的组件。

注：它自母线系统、电缆手｜｜连接至电般的电流管系统或导电电极臂组成。

[IEC60050-841:2004,80-26-54，修改］

3.14

（电弧炉的）热态hotstate(ofEAF)

电弧炉各部件及炉料温度在600℃以上且各部件达到稳态温度时的热状态。

3.15

中／高压开关设备medium/high-voltageswitchgear

在带负荷条件下，接通／切断电弧炉变压器与电源的连接的中／高压开关设备。

注：电弧；庐电i酶的开关设备每天在带负荷条件下能够进行150次操作．

3.16

运行短路operationalshortcircuit

交流电弧炉至少2根电极与炉料／液态材料直接接触引起的短路。

注：在离i流电弧炉中．如果顶电极与炉料／液态材料接触．就形成短路．

[IEC60050-841:2004,841-26-70，修改］

3.17

中目序phaserotation

电磁场的相顺序（从炉子顶部逆时制看）。

3.18

功率因数powerfactor

cosφ

有功功率与变压器一次侧测得的视在：功率之比。

p

cos<p=s

式中－

P一一有功功率，单位为兆瓦（MW);

S一一视在功率，单位为兆瓦（MW).

注：如果有谐波，功率因数按IEC60146斗斗测定。

3.19

通电时闽power-ontime(p-on时闽）

首次起弧与出钢之间的时间（min），电极在此期间通电。

3.20

生产率productionrate

倒出的金属总量（t）除以出钢周期（h）。

3.21

无功功率reactivepower

Q

在变压器一次侧测得的系统使用的总的无功电功率（MVA).

3

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[IEC60050-131:2002,131”11-44.，修改］

3.22

直流整流器rectifierfordirectcurrent

将交流转化为直流供给直流电弧炉的装置。

3.23

电抗器reactor

与交流电孤炉变压器串联，将起弧对电源的冲击降至最低且保证过程中电弧稳定的器件。

3.24

炉壳shell

由钢制成并有炉顶覆盖的电弧炉的炉体。

[IEC60050-841:2004,841-26-20，修改］

3.25

平滑扼流器（分路电抗器）smoothingchoke(shuntre.actor)

将电弧条件改变引起的直流工艺中的高频波动进行平滑处理的感应器。

注：如果在系统中M马合了多个孩流苦苦，贝I]I这应然也可以减小波动．

3.26

单位电耗specificelectricalenergyconsumption

熔化和过热期间消艳的电能（kWh）与规定温度下倒出的金属（t）之比。

[IEC60050-841:2004.841-22-72.修改］

3.27

出铜周期tap-to-taptime

t“t

前一炉次倾炉结束与当前炉次倾炉结束间的时间（min）。

4电弧炉系统的特性

4.1－般条款

金属〈如钢或铁水）或有色金属（如铜、银〉或刚玉等。电弧炉内可加入固态或液

电弧炉可处理黑色

态炉料。

4.2电弧炉的电气总成

电弧炉的电气总成包括以下设备：

a)主电路，如：

•包括开关设备在内的中／高压电源线；

•无功补偿（如果有的话）'

•交流串联电抗器（如果有的话）；

•电弧炉变压器；

•大电流母线系统；

•大电流电缆；

•电极臂系统；

•直流电弧炉：直流可控整流部和分路电抗器；

•交流电弧：J;F•：顶部的三根石墨电极；

•直流电弧炉：炉底专用电极和炉1页石墨极。

4

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b)控制装置所有电气参数的设备（例如，板、面板、桌、控制措施和信号装置等）。

4.3炉子结构

电呱炉含有一个由炉顶覆盖的炉膛．可在加料或维修时打开。

电呱炉炉壳按其标称容量用钢材制戚。炉底衬以耐火材料，用来盛装液态金属和炉渣。底部以上

的侧墙衬以耐火材料或使用水冷侧墙板。炉1页完全由耐火材料覆盖．或在电极附近使用耐热中心件

水冷。

电弧炉容量：按照炉底的净容积和电弧炉内熔炼的不同材料的比重计算。炉膛：位于水平位置，金

属表面位于规定的基准线以下，此时在液态炉料顶部允许出现最少量的炉渣。根据设计规定砌筑炉衬。

注：不｜司材料的比重fli'i~供应商与用户协商一致。

4.4＊冷

电弧炉的电气部件在特定情况下应进行水冷。

注：此外．有必要用冷却水冷却炉膛、炉顶和｜液压系统。

应将下列电气设备的冷却水路进行区分：

a)用怕冷却的变压器由水间接冷却；

b)包括电缆在内的大电流母线系统；