Главная
Новости
Ремонт
Каркасный дом
Несущие конструкции
Металлические конструкции
Прочность дорог
Дорожные материалы
Стальные конструкции
Воздухоопорные сооружения
Грунтовые основания




21.07.2019


21.07.2019


20.07.2019


20.07.2019


18.07.2019


17.07.2019


15.07.2019


13.07.2019


13.07.2019


12.07.2019





Яндекс.Метрика

Контакты | Карта сайта
         » » Электропечь как объект автоматического регулирования

Электропечь как объект автоматического регулирования

21.03.2019

Современные дуговые электрические печи представляют собой мощные (до 40 тыс. ква) потребители электроэнергии. Источником тепла в таких печах является электрическая дуга — один из видов электрического разряда, при котором ток протекает через ионизированные газы, пары металлов или окислов. Температура дуги достигает 5000—8000° С. Управление столь мощным источником тепла, питаемым переменным током силой в десятки тысяч ампер при напряжении до 500—600 в, представляет сложную задачу.

Процесс плавки в дуговой сталеплавильной печи складывается из трех главных периодов: периода расплавления шихты, периода окисления и восстановительного периода (периода раскисления). При расплавлении обычно используется полная мощность электропечного трансформатора, при окислении — примерно 60—70% и при раскислении — около 40—50% установленной мощности. Изменять мощность можно путем изменения вторичного напряжения трансформатора или тока дуги. Изменение напряжения осуществляется переключением первичных обмоток трансформатора, оно требует отключения трансформатора (для переключения под нагрузкой трансформатор должен быть снабжен специальным устройством) и производится лишь несколько раз за плавку. В остальных случаях подводимую мощность удобно регулировать изменением силы тока дуги.

При данном напряжении сила тока дуги зависит от ее длины. Чем короче дуга, тем меньше ее электрическое сопротивление и выше сила тока. Расстояние между электродом и металлом устанавливают за счет подъема или опускания электродов. Все современные печи снабжены автоматическими регуляторами, управляющими перемещением электродов. Каждая фаза печи имеет отдельный регулятор.

В период плавления дуги имеют малую длину (несколько миллиметров), горят беспокойно, перебрасываются с одного куска металла на другой; при подплавлении металла и обвалах возникают короткие замыкания. Вместо требуемых постоянных во времени величии тока и мощности наблюдаются непрерывные толчки нагрузки. Это приводит к затягиванию периода расплавления, к понижению производительности печи, увеличению расхода электроэнергии и электродов и к снижению cos ф установки. В период расплавления регулятор должен обеспечить автоматическое зажигание дуг, регулирование вводимой в печь мощности с заданной точностью, быстрое устранение коротких замыканий при обвалах шихты и возмущений значительной величины.

Энергичное кипение ванны в окислительный период сопровождается колебаниями уровня металла и шлака и может приводить к периодическим и непрерывным изменениям величины токов печи в пределах 20—30% заданных значений. Однако длина дуги в этот период достигает нескольких десятков миллиметров, поэтому поддержание заданной постоянной мощности в этот период осуществляется сравнительно легко.

Для восстановительного периода, за исключением моментов наведения шлака, характерен спокойный электрический режим. Дуги, горящие между электродами и основным шлаком, имеют значительную длину. От регулятора в этот период требуется высокая чувствительность и точность регулирования, обеспечивающая точное соблюдение положения торцов электродов относительно поверхности шлака, чтобы избежать науглероживания расплава.

Поддержание наивыгоднейшего, оптимального (с точки зрения технологических и электрических характеристик) режима работы электропечи позволяет повысить качество и однородность выплавляемого в электросталеплавильном цехе металла, улучшить технико-экономические показатели работы электропечей. Чем реже происходят обрывы дуги, тем равномернее потребление электрической мощности и короче плавка. Чем быстрее ликвидируются короткие замыкания, тем меньше число отключений выключателя высокого напряжения. Чем больше чувствительность регулятора, тем меньше вероятность науглероживания сплава.

Задание регулятору во всех случаях устанавливается с учетом изменения химического состава металла, температуры металла и теплового состояния футеровки печи. Электрический режим, поддерживаемый автоматическим регулятором, непосредственно связан с этими технологическими характеристиками процесса плавки.