Способ управления электрическим режимом дуговой электропечи Советский патент 1982 года по МПК H05B7/148 F27D11/10 

Изобретение относится к электротермии и может быть использовано для автоматизации дуговых электропечей . Известен способ управления элект рическим режимом дуговой электропечи, при котором поддерживается равенство напряжений дуг по фазам путем изменения тока 1. « Недостатком данного способа является то, что в случае работы на длинных дугах (высокий cos V) проис ходит повышенный износ футеровки и недостаточно интенсивный нагрев жидкого металла.. В случае работы на коротких дугах (низкий cos Ч) происходит недостаточно полное использдвание. мощности трансформатора и прбплавление колодцев недостаточно большого диаметра, что снижает производительнос печи и приврдит к поломкам электродов . . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ управления электрическим режимом дуговой сталеплавильной печи (ДСП), при котором измеряют ток и напряжения дуг по фазам и коэффицие мощности печи. После окончания пери да плавления шихты снижают коэффициент мощности печи на период доводки расплава до заданного состава С2. Недостатками этого способа являются наличие несимметрии мощности дуг, неравномерный износ футеровки, недобор активной мощности и снижение производительности ДСП. Цель изобретения - повышение производительности печи. V Поставленная цель достигается за счет того, что согласно способу управления электрическим режимом дуговой электропечи в период плавления поддерживают коэффициент мощности О,70,75ia в период доводки расплава 0,6-0,7, причем в процессе всей плавки поддерживают равенство напряжений дуг по фазам путем изменения тока фаз. Предлагаемый способ управления выбран на основании экспериментальных данных, полученных при проведении опытных плавок. Плавки проводили на печи ДСП-100НЗА при. выплавке стали марки 4ОХ. После завалки шихты включали источник питания и проводили расплавление металла. Затем металлический расплав доводили до заданной температуры и

химического состава путем введения

в него легирующих элементов и раскист

лителей.

В таблице приведены варианты упра вления режимом электропечи, по каждо-i

му из режимов было приведено три плавки. В процессе плавки фиксировали продолжительность и расход электроэнергии за период плавления шихты ,и за всю плавку.

Поддержание равенства тока по фазам. Коэффициент мощноти не изменяется и составля 0,7

Равенство тока по фазам, изменение коэффициента мощности с 0,76 до 0,59 при доводке расплава

Равенство .напряжений дуг по фазам без изменения коэффициента мощности, равного 0,75

Равенство напряжений дуг

по фазам с изменением

коэффициента мощности

с 0,70 в период плавления

шихты до 0,6 в период довод

расплава

Равенство напряжений дуг по фазам с изменением .коэффициента мощности с 0,75 в период расплавления шихты до 0,7 в период доводки расплава

Равенство напряжений дуг по фазам з изменением коэффициента мощности с 0,72 до 0,65. при доводке расплава до заданного состава

Равенство напряжений дуг по фазам с изменением коэффициента мощности с 0,78 :до 0,72 при доводке расплав

Равенство напряжений дуг по фазам с изменением коэффициента мощности с 0,65 до 0,58 при -доводке расплав до заданного состава

««В результате проведенных исследований установлено, что наилучшим электрическим режимом введения энергии в рабочий объем печи является режим при поддержании равенства напряжений дуг по фазам с изменением коэффициента мощности с .0,7-0,75 в период плавления шихты,до 0,60,7 в период доводки расплава до заданного состава. При этом преиму4,78

428

605

420

580

4,5

433

610

2,15

4,85

524

4,10

404

1,54

414

535

4,25

410

530

4,20

1,65

417

572

4,62

4,70

590

424

2,05

щества отмеченного режима значительно выше суммарного эффекта от использования известных способов с изменением коэффициента мощности

60 при равенстве токов и напряжений дуг по фазам без изменения коэффициента мощности (сравнение режимов ведут с режимом при поддержании равенства токов по фазам без изменения коэффициента мощности).

Эффективность выбранного режима объясняется оптимгшьньоши условиями введения электроэнергии в печь, при которых значительно увеличивается скорость нагрева расплава, уменьшается градиент температур в расплаве, что способствует ускорению металлургических процессов.

Способ осуществляют следумцим образом.

Плавку ведут на печи типа , ДСП-100НЗА емкостью 100 т с трансформатором мощностью 50 .

Плавление шихты ведут на высшей ступени (19-й ) напряжения трансформатора. При этом величину вторичного напр51жения дуг по фазам поддерживают равной. Она составляет 210 В. Равенсво напряжений дуг по фазам поддерживают вручную или автоматически путем регулирования величин тока дуг по фазам, которые в этот период имеют следующие величины: на дикой фазе 45 кА, на средней 47 кА, на мертвой 43 кА. Коэффициент мощности при этом 0,745. После расплавления шихты доводку расплава ведут на 10-й ступени напряжения. При этом коэффициент мощности снижают до 0,65. Напряжение дуг по, фазам поддерживают равными. Оно составляет 138 В. Величина тока дуг по фазам при этом составляет 41,43 и 39 кА. Йосле доводки расплава до згшанного

состава и температуры металл выпускают из печи в ковш.

Применение предлагаемого способа позволяет значительно улучшить энергетические показатели печи и повысить ее производительность.

ФоЕЯиула изобретения

Способ управления электрическим режимом дуговой электропечи, при котором измеряют ток, напряжения дуг по фазам и коэффициент мощности печи, после окончания периода плавления шихты снижают коэффициент

мощности печи за период доводки расплава до заданного состава, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности печи, в период плавления поддерживают коэффициент мой1ности чО,7-0,75, а в период доводки расплава 0,60,7, причем в процессе всей плавки поддерживают равенство напряжений

дуг rto фазам путем изменения тока фаз.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.32 - nd Elec.Furnace Conf. Pittsfurghmeet, 1974, Proe. Vot.32 New Jork, 1975, p.48-54.