Электродуговые печи
Электродуговые печи считаются одним из худших источников колебаний в системе электроснабжения. Циклы нагружения дуговых печей сильно различаются в зависимости от размера и металлургических требований.
Каков худший источник колебаний в системе электроснабжения? (на фото: электрическая дуговая печь 11 кВ, Вилли Путтер через Flickr)
Первая часть цикла состоит из периода плавления, когда твердый заряд расплавляется и требуется основная энергия. Более поздняя часть цикла известна как период рафинирования; в этом случае поставляемая энергия должна только компенсировать потери тепла. Значительное движение заряда происходит в течение периода плавления с последующими изменениями длин дуги на каждой фазе.
Предполагается, что две основные причины флуктуации - это, во-первых, движение дуг как гибких проводников в магнитном поле, а в некоторых случаях их вымирание и рестрикция; во-вторых, короткое замыкание графитовых электродов движением лома.
Когда флуктуирующие токи проходят через импеданс сети электропитания, соответствующая флуктуация устанавливается в напряжении питания в точке общей связи с другими потребителями (pcc). Видимое свечение вспышки связано с колебанием напряжения в энергосистеме.
Более того, колебания в трех фазах неуравновешенны.
В период плавки дуговые печи также создают гармоники. Дуговые печи рассчитаны на работу с низким коэффициентом мощности, например 0, 7 и 0, 8. Когда электрод обычно приводится в металлолом, он производит мертвое короткое замыкание на одной фазе.
Суммарное гармоническое искажение, рассчитанное для напряжений (THDU) и токов (THDI) на фазе плавления
Во время короткого замыкания в дуговой печи дуговая печь требует большей реактивной мощности от электропитания, в свою очередь, в системе производится большее падение напряжения.
Гармоническое искажение тока и напряжения вызывает ряд проблем в системах электроснабжения, таких как неправильная эксплуатация устройств, преждевременное старение оборудования, дополнительные потери в сетях передачи и распределения, перенапряжения и сверхтоки.
Явление мерцания не очень сильно влияет на электрооборудование, но физиологическое беспокойство в зрении происходит из-за колебаний электрического потока молнии, что особенно важно для ламп накаливания.
Поэтому крайне важно предсказать эти эффекты, когда дуговая печь должна быть подключена к сети или когда должна быть модернизирована существующая печь.
Статический компенсатор VAr
Чтобы уменьшить гармоническое впрыскивание в систему, улучшить коэффициент мощности дуговой печи во время плавления, поддержать систему питания для компенсации VAr во время короткого замыкания дуговой печи и сбалансировать три фазы, необходим реактивный компенсатор VAr, Статический компенсатор VAr должен быть способен поддерживать систему для динамического реагирования VAr на колебание из-за колебания дуговых печей от разомкнутой цепи до короткого замыкания.
Рисунок 2 - Однолинейная диаграмма (Arc Furnace SVC) - источник: ABB
SVC предлагает эффективные средства для устранения этих недостатков, поскольку он будет поддерживать высокое и стабильное напряжение на шине печи, тем самым способствуя производительности и экономии процесса. Общая коррекция коэффициента мощности для завода, предоставляемая SVC, также будет способствовать благоприятному
обрабатывать экономику.
В то же время SVC гарантирует, что для установки выполняются определенные ограничения относительно колебаний напряжения и гармонических искажений в точке общей связи.
Посмотрим, как работает дуговая печь
,Базовая компоновка электродуговой печи
1. Металлолом поставляется в отсек для отходов, расположенный рядом с талой.
(Лом обычно поставляется в двух основных классах: измельчение (белые изделия, автомобили и другие предметы из подобной светло-калибровочной стали) и гнойный расплав (большие плиты и балки), а также некоторое количество восстановленного железа (DRI) или чугуна для химического баланса.)
2. Лом загружается в большие ведра, называемые корзинами, с дверями «раскладушки» для основания.
(Уход за слоем лома в корзине для обеспечения хорошей работы на силе, тяжелый расплав помещается поверх светового слоя защитного слоя, поверх которого помещается больше материала. Эти слои должны присутствовать в печи после зарядки)
3. Затем корзину лома поступает в магазин расплава, крыша отводится от печи, и печь загружается с помощью лома из корзины.
(Зарядка является одной из наиболее опасных операций для операторов ЭДП. Существует много энергии, вырабатываемой несколькими тоннами падающего металла, причем любой жидкий металл в фильтре перемещается вверх и наружу твердым ломом, а смазка и пыль на лом зажигается, если фиксмакс горячий, что приводит к извержению флеба)
4. После зарядки крыша откидывается назад на печь и начинается расплавление.
(Электроды опускаются на лом, дуга ударяется, а затем электроды устанавливаются для того, чтобы прорезать слой шва в верхней части фильтра. Нижние напряжения выбираются для этой первой части операции для защиты крыши и стен от чрезмерного нагрева и повреждения от дуг.
Как только электроды достигли тяжелого расплава у основания фитамы, а дуги экранированы ломом, напряжение может быть увеличено, а электроды слегка подняты, удлиняя дуги и увеличивая мощность до расплава. Это позволяет расплавленному бассейну формироваться быстрее, уменьшая время отвода крана-t0.
Кислород также сверхзвуковым образом вдувается в лом, сжигание или резание стали)
5. После того, как достигнуты плоские условия ванны, т.е. лома полностью расплавлена, в печь может быть загружено еще одно ведро лома и расплавлено.
(После того, как второй заряд полностью расплавлен, выполняются операции по проверке и исправлению химического состава стали и перегрев расплава выше его температуры замерзания при подготовке к постукиванию).
6. Вводится больше шлакообразователей, и в ванну вдувается больше кислорода, выжигающих примеси, такие как кремний, сера, фосфор, алюминий, марганец и кальций, и удаление их оксидов в шлак.
(Удаление углерода происходит из-за того, что эти элементы сожжены во-первых, поскольку они имеют больший поток кислорода. Металлы, которые имеют более низкую плотность кислорода, чем железо, например никель и медь, не могут быть удалены путем окисления и должны контролироваться через одна только химическая скрап, например, введение ранее восстановленного железа железа и чугуна)
7. Как только температура и химия верны, сталь выталкивается в предварительно нагретый ковш через заполнение печи.
8. Во время и после постукивания печь «поворачивается».
(шлаковая дверь очищается от затвердевшего шлака, могут проводиться ремонтные работы, а электроды проверяются на наличие повреждений или удлиняются за счет добавления новых сегментов, при заполнении резьбы песок заполняется песком).
EAF - Электрическая дуговая печь (VIDEO)
Рекомендации:
- Конструкция подстанции / руководство по применению - V AYADURAI BSC, C. Eng, FIEE
- ABB - Статическая компенсация постоянного тока дуговых печей постоянного тока
- Качество электроэнергии и электрические дуговые печи - Horia Andrei, Costin Cepisca и Sorin Grigorescu
- Гармоники и анализ мерцаний в энергетических системах дуговой печи - Дж. Соуза, М. Т. Коррейа де Баррос, М. Ковас, А. Симош