4. Электродуговые печи


Несимметрия токов и напряжений



бет23/29
Дата06.01.2022
өлшемі0,57 Mb.
#11982
1   ...   19   20   21   22   23   24   25   26   ...   29
Байланысты:
дсп

Несимметрия токов и напряжений. По осциллограммам видно, что нагрузка по фазам сети неравномерна. Максимальное различие по фазам А и С составляет: по активной мощности 9 МВт, по реактивной мощности - 8 Мвар (табл. 4.3).

Несинусоидальность токов и напряжений. Дуга и печной транс-форматор имеют нелинейные вольтамперные характеристики. По отношению к внешней сети ДСП является источником высших гармонических составляющих и генерирует в сеть 3, 5, 7, 11 и т.п.  гармоники.  На рис. 4.7 приведены кривые изменения токов гармоник для ДСП емкостью от 25 до 100т.

Таблица 4.3

Период времени,с

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

1,6

1,7

Фаза С:

Р, Мвт

12

10,5

10

10

9,8

17

8

10

15

16

16,5

9

Фаза А:

Р, Мвт

10

9,8

9,8

9,8

9

8

10

13

12

11

8

10

Фаза С:

Q, Мвар

18

3

5

8

5

19

12

18

5

10

10

10

Фаза А:

Q, Мвар

10

7

8

6

4,7

14

5

15

12

18

14

7,5




а






б




Рис. 4.6 Графики мгновенных значений активной (а) и реактивной (б) мощностей фаз А и С печи ДСП-100  в период расплавления






Рис. 4.7

Автоматизация управления электрическим режимом ДСП. К основным задачам автоматизированного управления процессом плавки в ДСП можно отнести следующие:

- централизованный контроль за ходом технологического процесса с сигнализацией и регистрацией отклонений от заданных параметров;

- контроль за работой оборудования с сигнализацией и регистрацией неисправностей и непредвиденных остановок;

- управление металлургическим процессом;

- управление энергетическим режимом;

- сбор и обработка информации с выдачей необходимой документа­ции.

Задачи управления металлургическим процессом:

- расчет оптимального состава шихты;

- управление загрузкой печи; расчет кислорода, легирующих и шлакообразующих добавок;

- прогнозирование момента окончания технологических периодов.

Задачи управления энергетическим режимом:

- максимальное использование мощности печи;

- минимальные удельные расходы энергоносителей;

- нормальная эксплуатация электрического и другого печного оборудования.

В автоматическом режиме решаются задачи:

-   поддержание мощности печи на уровне, определяемом программой;

-   регулирование напряжения трансформатора;

-   быстрое устранение всех отклонений от нормального режима.

Поставленные задачи решаются с помощью автоматических регуляторов мощности, автоматических регуляторов напряжения трансформато­ров.

Недостатки ДСП переменного тока:

1. Высокий угар металла, большой расход графитированных электродов (10-16 кг на 1 т жид­кой стали, сложность выплавки низкоуглеродистых сталей из-за науглепроживания  стали от электродов.

2. Уровень шума при расплавлении достигает 90 Дцб.

3. Обильное пылевыделение, требующее мощных вентиляционных ус­тановок и систем пылегазоочистки.

4. При поломках углеродов происходит быстрое науглевоживание ме­талла, что приводит к браку сталей по химическому составу.

5. Резкопеременный, несимметричный характер электрической нагрузки, что приводит к появлениям больших колебаний и несимметрии на­пряжения в электрической сети.

6. Печи являются источниками высших гармонических составляющих.

7. Высокий расход электроэнергии.
4.4. Дуговые печи постоянного тока (ДППТ)

Достоинства ДППТ по сравнению с печами переменного напряже­ния.

1. Возможность проведения всех без исключения металлургических процессов.

2. Резкое снижение угара металла.

3. Улучшение механических свойств стали.

4. Не требуются дополнительные устройства перемешивания металла.

5. Уменьшение расхода электроэнергии на 15-20 %.

6. Уменьшение расхода электродов в 2-5 раз.

7. Уменьшение выбросов пыли и газа в 8-10 раз.

8. Снижение на 20-30 %  расхода огнеупорных материалов.

9. Более равномерный график электрической нагрузки.

Конструкция. Дуговая печь постоянного тока имеет один графитированный электрод (катод), расположенный по центру свода, и один охлаждаемый металлический электрод (анод), устанавливаемый в подине печи. Верхняя часть этого электрода соприкасается с расплавленным ме­таллом, а к противоположной части присоединяется токоподвод (рис. 4.8).

Сводовый электрод 3 может вводиться в печь на водоохлаждае­мом держателе 4 через экономайзер 5, расположенный в центре свода. Подо­вый электрод 1 представляет собой систему металличе­ских стержней, расположенных в набивной магнезитовой подине. Верхним концом стержни контак­тируют с расплавленным металлом в печи, а проти­воположные концы стержней заделаны в общую охлаждаемую водой или воздухом плиту, к которой присое­динен токоподвод. Для нормальной эксплуатации элек­трода 1 в печи при выпуске оставляют немного жидкого металла, за­крывающего электрод при последующей загрузке шихты. Электри­ческая дуга 2 между электродом 3 и металлом в печи имеет форму спирали, радиус витков которой увеличива­ется по направле­нию от электрода 3 к расплавляемому металлу. Взаимодей­ствие тока дуги с собственным магнитным полем приводит к интен­сивному вращению столба дуги вокруг центральной оси спирали, так что дуга визуально воспринимается в виде усеченного конуса.









Рис. 4.8. Футеровка дуговой печи постоянного тока

ДППТ работает практически бесшумно, и только в начале расплавления металла возникает шум, генерируемый электрической дугой в процессе ее возникновения и погасания (подобно разряду молнии при грозе). В печи переменного тока такой разряд происхо­дит дважды в течение каждого периода, когда напряжение перменного тока проходит через ноль, т. е. при частоте тока 50 Гц – 100 раз в секунду. В ДППТ электрическая дуга теоретически горит устойчиво. Дуга гаснет и снова зажигается лишь в моменты начала плавки и слива металла. Узел ввода электрода 3 и дверца рабочего окна хорошо уплотнены, что позволяет полностью ликвидировать подсос воздуха в рабочее пространство печи и неорганизованный выброс продуктов плавки в атмосферу цеха. Кон­струкция печи допускает работу с контролируемой нейтральной ат­мосферой. Дополнительные затраты на поддержание в печи ней­тральной атмосферы (аргона) целиком компенсируются за счет сни­жения расхода графитированных электродов, а снижение угара же­леза и легирующих элементов дает экономию, величина которой зависит от выплавляемых марок стали. Применение контролируе­мой атмосферы по­вышает выход годного металла на 3–4% и на 15–20% сокращает расход ферросплавов. Футеровка печи вместимостью 12 т – основ­ная, свод стены и по­дина выполнены из магнезитохромитового или магнезитового кирпича. Стойкость свода и верхней части стен 180 – 200 плавок, нижней части стен и подины печи вместе с подовым электродом около 2500 плавок, т. е. от одного капитального ремонта печи до другого. Печь имеет следующие эксплуатационные показатели: масса металлозавалки до 14,3 т; время расплавления 1,5 ч; удельный расход электроэнергии на расплавление 490 – 520 кВтч/т; удельный расход электродов – до 1,5 кг на 1 т жидкой стали при работе с обычной и до 0,35 кг при работе с защитной атмосферой. Питание печи осуществляется от тиристорного выпрямителя тока.

Основные элементы печи: каркас, механизм наклона печи, футе­ровка, механизмы загрузки шихты для печи постоянного тока практи­чески ана­логичны узлам печи переменного тока. Принципиальным отличием явля­ется электрическое оборудование, и в первую очередь – выпрямитель тока. Основные технические данные отечественных ду­говых печей посто­янного тока приведены в табл. 4.4.

Таблица 4.4 Основные технические данные ДППТ


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   19   20   21   22   23   24   25   26   ...   29




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет