4. Электродуговые печи
Несимметрия токов и напряжений
жүктеу/скачать 0,57 Mb.
|
дсп
- Бұл бет үшін навигация:
- Несинусоидальность токов и напряжений.
- Автоматизация управления электрическим режимом ДСП.
- Недостатки ДСП переменного тока
- 4.4. Дуговые печи постоянного тока (ДППТ)
- Конструкция.
| 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
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.
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 жүктеу/скачать 0,57 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||