Електрическо оборудване на дъгови стоманени пещи

Подреждане на дъгови пещи

Основната цел на дъговите пещи е топенето на метали и сплави. Има
дъгови пещи за директно и индиректно отопление. В дъгови пещи с директно нагряване дъгата свети между електродите и разтопения метал. В
Arc пещи с непряко нагряване - между 2 електрода. Най-широко използваната дъгова пещ е директното нагряване, използвано за топене на тъмни и огнеупорни метали.
Огъващите пещи с непряко нагряване се използват за топене на цветни метали и от време на време с чугун.

Абсорбиращата пещ е облицована обвивка, затворена от трезора, през отвора в трезора спуснати навътре електродите, които са захванати в държачите на електрода, които са свързани към водачите. Топенето на заряд и обработката на метал се извършва благодарение на топлината на електронните дъги, които горят интерстициум и електроди.

За да се поддържа дъгата, се прилага напрежение от 120 до 600 V и ток 10-15 kA. Най-ниските стойности на напреженията и токовете се отнасят за пещи с капацитет от 12 тона и капацитет от 50 000 kVA.

Дизайнът на дъгообразната пещ предвижда изпускането на метал през дренажната помпа. Скачането на шлака се извършва през работния прозорец, изрязан в корпуса.

Технологичен процес на топене на метал в дъгова пещ

Обработката на твърдия заряд, зареден в дъговата пещ, започва от етапа на топене, на този етап дъгата се запалва в пещта и зарядът започва да се стопи под електродите. Когато зарядът се топи, електродът се спуска надолу, образувайки кладенци за ускорение. Особеност на етапа на топене е неспокойното изгаряне на електронната дъга. Ниската стабилност на дъгата се обяснява с ниската температура в пещта.

Преходът на една дъга от една тежест към друга, както и безброй прекъсвания на дъгата чрез работа
малки затваряния, които се причиняват от срутване и изместване на проводящи части от заряда. Другите етапи на обработката на металите са във водна форма и се характеризират с измерено изгаряне на дъги. Но е необходима широка гама от оперативен контрол и най-висока точност на поддържане на входящата мощност в пещта. Регулирането на мощността осигурява необходимия ход на металургичната реакция.

Предвиждат се разглежданите характеристики на технологичния процес
дъгова пещ:

1) Способността бързо да реагира на оперативна
късо съединение и дъга, бързо възстановяване на нормалния електронен режим, ограничаване на тока на експлоатационните неизправности до приемливи граници.

2) Еластичност на контрол на мощността, въведена в пещта.

Електрическо оборудване за дъгови пещи

Монтирането на дъгова пещ включва в състава си, без да брои действителната пещ и нейните устройства с електроенергия;
или хидравлично задвижване, също завършващо електрическо оборудване: готварска печка
трансформатор, електрически проводници на трансформатора към електродите на пещта на дъгата - както е посочено по-малка мрежа, разпределителното устройство (RU) на страната на по-високата трансформатор напрежение с пещ vyklyuchatelyami- регулатор moschnosti- панели и контролни панели, контрол и signalizatsii- програмиране на устройството за контрол на режима на пещта работа и т.н. ,

Инсталациите на дъгови пещи са големи потребители на електроенергия, чиито индивидуални мощности се измерват с хиляди и десетки хиляди квадратни метри. Консумацията на електроенергия за топене на тон твърдо напълване е 400-600 kWh-h. Тъй като електрически пещи, направени от схема 6, 10 и пещ 35 кВ чрез понижаващ трансформатор (най-високи стойности на вторични линия напрежение трансформатори обикновено в границите са до 320 V в пещи с ниско и средно капацитет и 510 в големи пещи).

В тази връзка, за инсталациите на пещи има обикновено специална подстанция на пещ с трансформатор и разпределителна станция.
В новите инсталации са направени шкафове на комплектното разпределително устройство (КРУ), като се използват обединени вериги. Подстанциите за пещи се намират в специфична близост до печките. Табла и контролни панели за инсталации
В границите на подстанцията на пещта се намират дъбови пещи с капацитет до 12 тона с поддръжка на конзоли от работилницата (от работната платформа). За по-големи пещи отделни отдалечени стаи могат да бъдат снабдени с удобен изглед към прозорците на пещите.

Електронните дъгови пещи консумират значителни токове, измерени от хиляди и десетки хиляди ампера. Такива течения правят огромни капки на напрежение дори при малки активни и индуктивни съпротивления на захранващите вериги на електродите. В резултат на това пещният трансформатор се намира в специфична близост до пещта в специална подстанция на пещта. Веригите, свързващи трансформатора на пещта и електродните пещи и с къса и сложна конструкция, се наричат ​​къси мрежи.

Малка мрежа от дъгова пещ се състои от шина в трансформаторната камера, гъвкав кабелен венец, тръби, държач на електрода и електрод, движещ се заедно с каретката. На
дъгови пещи с капацитет до 10 тона използват схема "звезда на електрод", когато вторичните намотки на пещния трансформатор са свързани в триъгълник на изхода от камерата. Други схеми на мрежа за къси разстояния, които й позволяват да намалят съпротивлението си, се използват на по-масивни пещи.

При електрическите задвижвания на пещните устройства се използват асинхронни двигатели с късо съединение на ротор с напрежение 380 V при мощност от 1-2 kW в малки пещи до 20-30 kW в по-големи пещи. Двигатели на задвижвания за придвижване на електроди - постоянен ток с електрозахранване или магнитни усилватели, също от тиристорни преобразуватели. Тези задвижвания са част от независима единица - регулаторът на мощността на пещта.

В пещи с капацитет над 20 тона, за да се увеличи производителността и да се улесни работата на стоманопроизводителите, са предвидени устройства за смесване на водната метална вана въз основа на принципа на движение на магнитно поле. Под дъното на пещта от немагнитен материал има статор с 2 намотки, чиито токове са изместени на фаза с 90 °. Пътуващото поле, създадено от намотките на статора, задвижва металните пластове. При превключване на намотките може да има промяна в посоката на движение на метала. Честотата на тока в статора на смесителното устройство е от 0.3 до 1.1 Hz. Устройството се захранва от честотен преобразувател на електрически машини.

Двигатели, обслужващи механизми пещи работят замрял критерии (прашна обстановка, в непосредствена близост поставяне на топъл дизайн на фурната), защото те имат затворена изпълнение на топлоустойчива изолация (кран-металургични серия).

Тръбни трансформаторни единици

При инсталации на дъгови пещи, специално проектирани за техните трифазни маслени трансформатори. Капацитетът на пещния трансформатор е вторият важен параметър на дъгообразната пещ след плавателния съд и определя продължителността на топенето на метала, което значително влияе върху производителността на пещта. Общото време на топене на стоманата в дъгообразна пещ е до 1-1,5 часа за пещи с капацитет до 10 тона и до 2,5 часа за пещи с капацитет до 40 тона.

Напрежението на дъгообразната пещ по време на процеса на топене трябва да се променя в доста широки граници. При първата стъпка на топене, когато скрапът се топи, максималната мощност трябва да бъде въведена в пещта, за да се ускори този процес. Но с хладен заряд, дъгата е нестабилна. Ето защо, за да увеличите мощността, трябва да увеличите напрежението. Продължителността на етапа на топене е 50% и повече от общото време на топене, докато се консумира 60-80% от електроенергията. Вторият и 3 стъпки - чрез окисление и метал рафиниране водниста (отстраняване на вредни примеси и изгаряне излишък въглерод) дъга изгаряния спокоен температура в пещта над увеличава дължината на дъга.

За да се предотврати ранна повреда на облицовката на пещта, дъгата се съкращава, намалявайки напрежението. Освен това, при пещи, в които могат да се стопят различни метални качества, условията на топене и следователно необходимите напрежения се променят съответно.

За да се осигури възможност за управление на напрежението на дъгови пещи, трансформаторите, които ги захранват, се произвеждат с няколко ниско напрежение, обикновено с превключване на намотките с високо напрежение (12 етапа и повече). Трансформаторите с капацитет до 10 000 kVA са оборудвани с превключващо устройство PBW. По-масовите трансформатори имат превключвател. При малките пещи се използват два или четири степени, а прост метод за регулиране на напрежението е превключването на намотката от високо напрежение (VN) от триъгълник към звезда.

За да се осигури стабилно изгаряне на дъгата на променлив ток и
ограничаване на удара на тока за малки запушвания между електрода и зареждането 2-3 пъти номиналния ток на електрода, общото относително съпротивление на инсталацията трябва да бъде 30-40%. Реактивността на пещните трансформатори е 6-10%, съпротивлението на мрежа за къси разстояния за малки пещи е 5-10%. Следователно, от VN страна на трансформатора за пещи с капацитет до 40 тона, се очаква предварително свързан реактор с резистентност от около 15-25%, включен в трансформаторния комплект. Реакторът е проектиран като дросел с ненаситена сърцевина.

Всички трансформатори за захранване на дъгови пещи се пълнят с газова защита. Защитата на газа като основна защита на пещния трансформатор се извършва в две стъпки: първият етап ще повлияе на сигнала, а вторият ще забрани инсталацията.

Автоматично регулиране на мощността на електродъговите пещи. За поддържане на обичайната и високоефективна работа дъговите пещи са оборудвани с автоматични регулатори на мощността (АР), които поддържат постоянството на цялата постоянност на даден капацитет на електронната дъга. работа
автоматичен регулатор на мощността на дъгата въз основа на смяна на позицията на електродите по отношение на натоварването
дъгови пещи с директно нагряване или относително една спрямо друга
в дъгови пещи с непряко нагряване, т.е. и в двата случая се използва дължината на дъгата. В повечето случаи има устройства за еднократна употреба
са електрически мотори.

Регулиране на електронни режими на електрическа дъга
фурна

Разглеждането на конструкциите дава възможност да се покажат възможните методи за регулиране на неговия електронен режим:

1) Промяна на входното напрежение.

2) Промяна в съпротивлението на дъгата, т.е. Променете дължината му.

При съвременните инсталации се използват и двата метода. Грубото регулиране на режима се осъществява чрез превключване на стъпките на вторичното напрежение на трансформатора - чрез механизма за движение. Контролът на механизмите за движение на електродите се осъществява чрез използване на автоматични регулатори на мощността (AWP).

Arc пещите трябва да бъдат снабдени с:

1) Автоматично запалване на дъги

2) Автоматично премахване на скъсвания и поддръжка на дъгата
късо съединение.

3) Скорост от около 3 секунди при премахване на прекъсванията на дъгата на работната
късо съединение

4) Апериодичен характер на процеса на регулиране

5) Способността да променяте входната мощност в пещта плавно в границите от 20-125% от номиналната и да я поддържате с точност до 5%.

6) Спиране на електродите, когато няма захранващо напрежение.

Апериодични процес контрол характер е необходимо да се изключи понижаване на воднисти метални електроди, които могат да го nauglerodit и развалят топене, като елиминира счупване на електроди в контакт с обвинението твърди. Изпълнението на това изискване осигурява защита от горепосочените режими в случай на аварийно или оперативно спиране на пещта.

Arc пещи като потребители на електроенергия

Пещта за производство на дъгови пещи са огромен и неприятен потребител за електроенергийната система. Работи с ниско
фактор на мощността = 0,7 - 0,8, консумираната от мрежата мощност варира по време на топенето и ел. Режимът се характеризира с чести сътресения на тока до момента на прекъсване на работната дъга
малки затваряния. Арките генерират високочестотни хармоници, които не са необходими за други потребители и причиняват допълнителни загуби в мрежата за доставки.

За да се увеличи коефициентът на мощността, е възможно да се включат кондензатори на автобусите на основната електростанция, която захранва групите от пещта, тъй като с раздразнения
реактивната мощност варира в огромни граници, е необходимо да се осигури възможност за бърза промяна на този капацитет. За такова регулиране е възможно да се използват високоволтови тиристорни прекъсвачи, контролирани от веригата за поддържане на QM близо до 1. За борба с по-високи хармоници се използват филтри, настроени на по-наситени хармоници.

Обширно използване на отделянето на подстанции за пещи за самозахранване, свързани с други потребители за напрежение 110, 220 kV. В този случай изкривяването на кривите на тока и напрежението за други потребители може да се поддържа в приемливи граници.