电弧炉原理
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电弧炉工作原理
电弧炉是利用电弧的高温和强烈热量进行加热和熔化金属的设备。
它是利用电能将电流引至两个电极之间,形成电弧,并将金属材料置于电弧中进行加热和熔化的过程。
电弧炉的工作原理主要包括以下几个步骤:
1. 引导电弧:电弧炉通过电极将电能引导到电弧室内,产生电弧。
电弧是由电流通过气体或空气时,在电极间的击穿状态下形成的放电现象,其温度可以达到数千摄氏度。
2. 加热金属:电弧炉将需要加热和熔化的金属材料放置在电弧中心,通过电弧的高温和热能将金属材料迅速加热至熔点以上。
在这个过程中,金属材料的外层将迅速熔化,并转化为液态状态。
3. 熔化金属:电弧炉的高温环境使得金属材料熔化,并形成一定的熔融池。
熔融池内的金属不断混合和搅拌,以保证熔池中金属成分的均匀性和稳定性。
4. 调节温度:电弧炉通过改变电弧的大小和电弧的工作条件来调节金属的加热温度。
通过控制电弧的电流、电压和频率等参数,可以实现对金属的加热效果和温度的精确控制。
5. 打渣和收取熔炼产物:在电炉熔炼过程中,不可避免地会产生一些杂质和非金属物质,称为渣。
电弧炉通过在熔炼过程中定期进行打渣操作,将渣滓从熔融池中去除并收集。
而熔炼出
的金属液则可以通过喷射或倾倒方式收取。
通过以上步骤,电弧炉可以对各种金属材料进行高效、高温的加热和熔化,使其达到特定的成分和质量要求。
电弧炉在冶金、金属加工和废旧金属回收等领域有着广泛的应用。
电弧炉工作原理电弧炉是一种使用电弧作为热源的冶金设备。
它被广泛应用于钢铁和有色金属的生产过程中。
其工作原理是利用电流将电极间的空气击穿,形成电弧,从而加热和熔化金属料。
本文将介绍电弧炉的工作原理,以及与之相关的技术参数和安全措施。
电弧炉的工作原理电弧炉的主体是一个圆筒形的炉体,一般由铸铁或钢材制成,下部为炉底,上部为炉盖。
炉顶上设有降温水口,便于降温和出钢。
电弧炉下部放置了石墨电极,电极的位置可以上下调节。
通过电极,将高温、高压、高能量的电弧放到金属料中,使金属料受到电弧的热效应而熔化。
在熔化过程中,金属料将被逐渐倾倒出来,直至炉体中的金属料全部熔化。
电弧炉可以使用交流电或直流电作为电力来源。
使用电能加热的过程中,电极与金属料之间会形成高压电弧,通过电弧的形成和维持,在熔化金属料时,释放出大量热量。
炉内的炉衬和电极会在高温下发生化学反应和物理变化。
熔融的金属流体在炉体中流动,熔化速度是调控电流和电极间距的关键参数。
电流的大小和电极之间距离的大小直接影响电弧的强弱和熔化金属料的速度。
电弧炉技术参数1. 电压:电弧炉需要使用高电压来构建电弧。
一般情况下,电压在380V到600V之间。
2. 电流:电弧炉需要通过电流来控制金属的熔化反应。
电流的大小也是影响金属熔化速度的重要因素。
电流的大小在100A到1万A之间。
3. 电极间距:电极之间的距离越大,电弧就会越弱,热量释放比较缓慢;电极之间距离越小,热量释放就越大,熔化速度就越快。
4. 反应时间:电弧炉产生热量的反应时间一般在1秒到3秒之间。
电弧炉的安全措施1. 电极调节:电极的位置在制作时一定要调整好,否则在过程中不会得到理想的结果,同时应注意电极上限的停止高度,以免过高损坏设备。
2. 电极损坏的修复:若电极发生损坏,应及时更换或修复,以免出现安全隐患。
3. 安全用电:应采取正确的安全措施,以免触电或发生其他安全事故。
4. 人员安全:对于操作电弧炉的工作人员要注意身体保护,穿戴防护设备,并严格按照操作规程进行操作。
电弧炉工作原理
电弧炉是一种利用强弧光和高温产生的高温熔炼设备。
其工作原理可概括为以下几个步骤:
1. 引弧:首先,电弧炉的两个电极(通常是石墨电极)之间通过一个电弧引燃装置产生电弧。
电弧产生后,电弧炉内的材料开始升温。
2. 加料:当电弧燃烧稳定后,将需要熔化的金属材料通过炉盖或侧孔加入电弧炉中,并保持良好的通风。
加入的材料因高温而熔化,并温度逐渐升高。
3. 熔化:随着电弧的继续存在,炉内的材料将逐渐熔化。
熔化后的物质被称为熔池。
熔池温度通常很高,可以达到几千摄氏度。
4. 冶炼和精炼:在熔池中,各种杂质会与金属熔体分离。
通过适当的操作,可以将这些杂质从金属熔体中去除,从而提高金属的纯度。
5. 出渣和出炉:熔池中的集渣通常会浮于熔体表面,通过适当的操作将其从熔池中去除。
当金属达到所需的炉内时间和纯度要求后,断开电源,将熔池顺利地倒出,完成整个熔炼过程。
电弧炉工作原理简而言之,就是通过电弧产生高温并熔化金属,然后通过一系列操作去除杂质,最终得到所需的金属产品。
电弧炉具有高效、灵活、环保等优点,广泛应用于冶金行业。
电弧炉负荷及其对电能质量的影响分析为了了解电弧炉对电能质量和电能效率影响的产生原因,需要对电弧炉设备的特殊性做一下简单介绍。
1.1 电弧炉分类和工作原理电弧炉是利用电弧能来冶炼金属的一种电炉。
工业上应用的电弧炉可分为三类:第一类是直接加热式,电弧发生在专用电极棒和被熔炼的炉料之间,炉料直接受到电弧热。
主要用于炼钢,其次也用于熔炼铁、铜、耐火材料、精炼钢液等。
第二类是间接加热式,电弧发生在两根专用电极棒之间,炉料受到电弧的辐射热,用于熔炼铜、铜合金等。
这种炉子噪声大,熔炼质量差,已逐渐被其它炉类所取代。
第三类称为矿热炉,是以高电阻率的矿石为原料,在工作过程中电极的下部一般是埋在炉料里面的。
其加热原理是:既利用电流通过炉料时,炉料电阻产生的热量,同时也利用了电极和炉料间的电弧产生的热量。
所以又称为电弧电阻炉。
1.2 电弧炉的组成设备∙炉用变压器电弧炼钢用变压器应能按冶炼要求单独进行电压电流的调节,并能承受工作短路电流的冲击。
电炉变压器额定电压的选择要考虑许多因素。
若一次侧电压取高些,则系统电抗小,短路容量大,可减少闪变,但须增加配电装置费用。
若二次电压高些,则功率因素较高,电效率较高,但电弧长,炉墙损耗快,综合效率变低。
一般电炉变压器二次侧均为低电压(几十至几百伏),大电流(几千至几万安)。
为保证各个熔炼阶段对电功率的不同需要,变压器二次电压要能在50% ~70%的范围内调整,因此都设计成多级可调形式。
调整方法有变换、有载调压分接开关等。
变压器容量小于10MVA者,可进行无载切换;容量在10MVA 以上者,一般应是有载调压方式。
也有三相分别设置分接头装置,各相分别进行调整,可以保障炉内三相热能平衡。
与普通电力变压器相比,电炉专用变压器有以下特点:a.有较大的过负荷能力;b.有较高的机械强度;c.有较大的短路阻抗;d.有几个二次电压等级;e.有较大的变压比;f.二次电压低而电流大。
电炉变压器和电弧炉的容量比一般为0.4~1.2MVA/t。
电弧炉电机升降控制系统原理
电弧炉电机升降控制系统是电弧炉设备中的一个重要部分,它主要用于控制电弧炉的升降运动,以确保炉体在生产过程中的稳定运行。
该控制系统的原理涉及到多个方面,包括传感器、控制器、执行机构等多个部分。
首先,控制系统通常会使用传感器来监测电弧炉的升降位置和速度。
这些传感器可以是位置传感器、压力传感器或其他类型的传感器,用于实时监测炉体的状态。
其次,控制系统会通过控制器对传感器获取的数据进行处理和分析,从而实现对电机升降的精准控制。
控制器可以是PLC(可编程逻辑控制器)或者其他类型的控制设备,根据传感器反馈的信息来调节电机的升降运动,以保持炉体的稳定状态。
另外,控制系统还涉及到执行机构,即用于实际控制电机升降运动的设备。
这可能包括变频器、电机驱动器等设备,通过控制电机的转速和方向来实现炉体的升降运动。
总的来说,电弧炉电机升降控制系统的原理是通过传感器监测
炉体状态,控制器对数据进行处理和分析,然后通过执行机构实现对电机升降运动的精准控制,从而确保电弧炉在生产过程中的稳定运行。
这样的控制系统可以提高生产效率,保证产品质量,同时也提升了设备的安全性和可靠性。
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
真空自耗电弧炉(VAR)的工作原理与特点
世界上第一台真空自耗电弧炉是于1950 年在美国诞生的。
真空自耗电弧炉是在真空室中利用电弧的能量来熔炼金属的一种电炉。
真空自耗电弧炉主要用来熔炼钛、锆、钼等活泼金属和难熔金属,也用来熔炼耐热钢、不锈钢、工具钢、轴承钢。
上个世纪五十年代初,用来重熔高温合金,显示出极好的优越性,真空技术网(chvacuum/)认为成为高温合金和特殊钢重熔的重要手段之一。
1、真空自耗电弧炉的工作原理
真空自耗电弧炉结构示意首先,在自耗电极下端部同结晶器之间燃起电弧,自耗电极下端部同熔池之间形成电弧等离子区,该区具有极高的温度,能使自耗电极端部首先在这里被熔化掉。
随着自耗电极中一些非金属夹杂物,如氧化物、氮化物,在真空和高温条件下,发生离解或被碳还原而被去除掉,达到进一步提纯的目的。
由于真空自耗电弧炉工艺能去除气体和非金属夹杂物,以及去除某些低熔点的有害杂质,从而使冷、热加工性能、塑性和力学性能、物理性能得到明显改善。
特别是改善了纵向和横向性能的差异,这对保证材料性能的稳定性、一致性和可靠性有着极其重要的意义。
为了获得高质量锭子,熔炼过程中要求熔炼功率稳定,对供电电源要求具有
恒流特性的直流电流。
真空自耗电弧炉用的硅整流电源主回路示于上述硅整流装置的参数为:
(1)在20-40V 工作电压范围内具有恒流特性,空载电压在70V 左右。
(2)电流调节范围为1:10。
(3)当各整流臂中有10%硅元件损坏时,系统会发出信号,但能在额定电流下继续运行。
三相电弧炉的相序摘要:一、三相电弧炉简介1.三相电弧炉的概念2.三相电弧炉的工作原理二、三相电弧炉的相序1.相序的概念2.相序的重要性3.相序的判断与调整三、相序不对应的后果1.对设备的影响2.对生产效率的影响3.对安全的影响四、如何保证三相电弧炉的相序正确1.设备的安装与调试2.定期检查与维护3.操作人员的培训与实践正文:三相电弧炉是一种重要的工业熔炼设备,其工作原理是利用三相交流电产生电弧,将电能转化为热能,从而实现金属的熔炼。
在使用过程中,三相电弧炉的相序十分重要,直接关系到设备的正常运行与生产效率。
首先,我们来了解一下相序的概念。
相序是指三相交流电中各相电压的先后顺序。
通常情况下,我们采用ABC序,即A相、B相、C相的顺序。
在实际应用中,也有可能出现ACB序或BAC序等情况。
相序的重要性体现在以下几个方面:1.影响设备的正常运行:如果三相电弧炉的相序不正确,可能导致设备无法启动或运行不稳定,进而影响生产效率。
2.影响生产效率:相序不对应可能导致电能利用率降低,从而提高生产成本。
3.影响安全:错误的相序可能导致设备损坏,甚至引发火灾、触电等事故。
那么,如何判断和调整三相电弧炉的相序呢?首先,在设备安装和调试阶段,应严格按照规定进行,确保相序正确。
其次,在日常使用过程中,应定期对设备进行检查和维护,一旦发现相序错误,立即进行调整。
最后,对操作人员进行培训,使其熟练掌握相序判断和调整方法。
总之,保证三相电弧炉的相序正确是确保设备正常运行、提高生产效率和保障安全的关键。
浅析电弧炉电极调节器原理
电弧炉是一种利用电弧高温加热的设备,常用于钢铁冶炼等工业生产中。
电弧炉的电极调节器是一种用来调整电极位置和电极管电流的装置,它的原理是通过控制电极的位置和电流大小来控制电弧炉的加热效果和炉温。
一、电弧炉电极位置控制原理
电弧炉电极的位置对于电弧的形成和加热效果有着重要的影响。
电弧炉电极调节器可以通过调整电极位置来控制电弧的形成和位置。
一般来说,电极越靠近炉料表面,电弧越稳定,加热效果也越好;反之,电极越远离炉料表面,电弧越不稳定,加热效果也越差。
电弧炉电极调节器通过控制电极的升降运动来调整电极位置,从而控制电弧的位置和加热效果。
三、电弧炉电极调节器的工作流程
1. 接收信号:电弧炉电极调节器接收来自传感器的信号,包括电极位置信号和电极电流信号。
2. 信号处理:电弧炉电极调节器对接收到的信号进行处理,包括滤波、放大、编码等操作,以便后续控制。
3. 控制计算:电弧炉电极调节器根据处理后的信号进行控制计算,包括电极位置调整和电极电流调整。
5. 反馈调整:电弧炉电极调节器接收来自电弧炉的反馈信号,根据反馈信号进行调整,以保持电弧的稳定和加热效果的良好。
电弧炉电极调节器通过对电极位置和电流的控制,实现对电弧炉加热效果和炉温的控制。
它的工作原理主要通过接收信号、信号处理、控制计算、控制输出和反馈调整等步骤来实现。
通过电弧炉电极调节器的控制,可以实现电弧的稳定和加热效果的优化。
电弧炉工作原理电弧炉是一种利用电弧加热金属材料并进行冶炼的设备,它在现代冶炼工业中起着非常重要的作用。
电弧炉工作原理是基于电弧放电产生高温来加热金属材料,使其熔化并进行冶炼的过程。
下面将详细介绍电弧炉的工作原理。
首先,电弧炉的工作原理是基于电弧放电的物理现象。
当两个电极之间的电压差足够大时,空气中的气体会被电离,形成等离子体。
等离子体是一种由带电粒子组成的高温气体,它的温度可以达到数千摄氏度。
这种高温等离子体就是电弧炉中用来加热金属材料的热源。
其次,电弧炉是通过电极将电能转化为热能的设备。
电弧炉通常由两个电极和炉体组成,电极通过电源供电,形成电弧放电,产生高温等离子体。
这些高温等离子体会直接作用于金属材料,将其加热至熔化温度。
在电弧炉内部,金属材料会被加热融化,并且通过搅拌设备进行均匀混合,从而完成冶炼过程。
另外,电弧炉的工作原理还与电磁感应加热有关。
在电弧炉中,高温等离子体产生的电流会在金属材料中感应出涡流,从而使金属材料受到额外的加热。
这种电磁感应加热可以提高金属材料的加热效率,并且可以使金属材料更加均匀地加热,从而提高冶炼的质量。
最后,电弧炉的工作原理还涉及到炉料和炉渣的化学反应。
在电弧炉中,金属材料和炉料会发生化学反应,产生气体和其他杂质。
这些气体会通过炉顶的排气口排出,而杂质则会被炉渣吸附并形成渣滓,最终通过倾倒炉渣的方式清除。
这样就可以得到纯净的金属材料。
综上所述,电弧炉的工作原理是基于电弧放电产生高温等离子体来加热金属材料并进行冶炼的过程。
通过电极供电形成电弧放电,产生高温等离子体,加热金属材料并进行冶炼。
同时,电磁感应加热和化学反应也是电弧炉工作原理中重要的部分。
电弧炉在现代工业中具有广泛的应用,其工作原理的深入理解对于提高冶炼效率和产品质量具有重要意义。
电弧炉原理电炉熔“电弧炉工作原理” 为了了解电弧炉对电能质量和电能效率影响的产生原因,需要对电弧炉设备的特殊性做一下简单介绍。
电弧炉分类和工作原理电弧炉是利用电弧能来冶炼金属的一种电炉。
工业上应用的电弧炉可分为三类:第一类是直接加热式,电弧发生在专用电极棒和被熔炼的炉料之间,炉料直接受到电弧热。
主要用于炼钢,其次也用于熔炼铁、铜、耐火材料、精炼钢液等。
第二类是间接加热式,电弧发生在两根专用电极棒之间,炉料受到电弧的辐射热,用于熔炼铜、铜合金等。
这种炉子噪声大,熔炼质量差,已逐渐被其它炉类所取代。
第三类称为矿热炉,是以高电阻率的矿石为原料,在工作过程中电极的下部一般是埋在炉料里面的。
其加热原理是:既利用电流通过炉料时炉料电阻产生的热量,同时也利用了电极和炉料间的电弧产生的热量。
所以又称为电弧电阻炉。
1.2 电弧炉的组成设备炉用变压器电弧炼钢用变压器应能按冶炼要求单独进行电压电流的调节,并能承受工作短路电流的冲击。
电炉变压器额定电压的选择要考虑许多因素。
若一次侧电压取高些,则系统电抗小,短路容量大,可减少闪变,但须增加配电装置费用。
若二次电压高些,则功率因素较高,电效率较高,但电弧长,炉墙损耗快,综合效率变低。
一般电炉变压器二次侧均为低电压(几十至几百伏),大电流(几千至几万安)。
为保证各个熔炼阶段对电功率的不同需要,变压器二次电压要能在50%~70%的范围内调整,因此都设计成多级可调形式。
调整方法有变换、有载调压分接开关等。
变压器容量小于10MVA 者,可进行无载切换;容量在10MVA 以上者,一般应是有载调压方式。
也有三相分别设置分接头装置,各相分别进行调整,可以保障炉内三相热能平衡。
与普通电力变压器相比,电炉专用变压器有以下特点:a.有较大的过负荷能力;b.有较高的机械强度;c.有较大的短路阻抗;d.有几个二次电压等级;e.有较大的变压比;f.二次电压低而电流大。
电炉变压器和电弧炉的容量比一般为0.4~1.2MVA/t。
电弧炉的电流控制,是由电弧炉变压器高压侧绕组分接头的切换和电极的升降来达到的。
电抗器为了稳定电弧和限制短路电流,需要约等于变压器容量35%的电抗容量,串入变压器主回路中。
大型电弧炉变压器,本身具有满足需要的电抗值,不需外加电抗器;而小于10MVA 的变压器,电抗不满足要求,需在一次侧外加电抗器。
电抗器的结构特点是:既使通过短路电流,铁芯也不发生磁饱和。
电抗器可装在电炉变压器的内部,称为内附式;也可做成装在变压器外部的独立电抗器,称为外附式。
电炉变压器一般要串联电抗器,使得变压器短路阻抗和电抗器电抗之和达到0.33~0.5 标准值(以电炉变压器额定容量为基准)。
容量小于10MVA 的电炉变压器,有时在其高压侧装有串联电抗器,以降低短路电流和稳定电弧。
对于较大容量的电炉变压器,它本身的漏电抗已足够大,不需再串联电抗器。
高压断路器炼钢电弧炉对高压断路器的要求是:断流容量大;允许频繁动作;便于维修和使用寿命长。
电弧电阻炉负载平稳,连续运行,常用多油或少油式高压断路器,炼钢电弧炉断路器经常跳闸,多选用六氟化硫断路器、电磁式空气断路器、真空断路器等。
电流互感器大型炼钢电弧炉的二次电流很大,无法配用电流互感器。
因此,低压侧仪表,电极升降自动调节电流信号,都接到高压侧电流互感器上,或接在电炉变压器的第三绕组上(可变变比)。
电磁搅拌器为了强化钢液与熔渣反应,使钢液温度和成分均匀,在炼钢电弧炉炉底部,加装电磁搅拌器。
搅拌器由绕有两组线圈的铁芯构成。
它本身相当于电机的定子,溶池中的钢液相当转子。
搅拌器线圈中通以可产生移相磁场的两相低频电流,磁场使钢液中产生感应电流,移动磁场与感应电流相互作用,使钢液在电动力的推动下,顺着移动磁场移动的方向流动,从而使钢液得到了搅拌。
采用电磁搅拌的电弧炉,其炉底要用非磁性钢板制成。
为了改变电磁搅拌器的搅拌力,要求采用可调频率的低频电源,其频率在0.3~0.5HZ 内调节。
一般采用晶阐管变频电源。
需加装电容器以提高功率因素,并加装电抗器防止产生谐振。
通过对电弧炉设备的电气特性的分析,可以得出以下结论:通过对电弧炉设备的电气特性的分析,可以得出以下结论:a) 为使电弧炉工作中不发生断弧现象,当电流瞬时为零时,电弧电压Uh 必须大于引燃电为使电弧炉工作中不发生断弧现象,当电流瞬时为零时压。
b) 为限制短路电流,变压器二次回路必须有一定的电抗值,功率因素不能过于接近1。
对为限制短路电流,变压器二次回路必须有一定的电抗值之间;对于高功率的电弧炉,于普通电弧炉回路工作点的功率因素范围在0.8~0.85 之间;对于高功率的电弧炉,在0.7~0.8 之间。
之间。
c) 电压闪变问题:用电负荷剧烈波动,造成供电系统瞬时电压骤升骤降。
电压闪变问题:用电负荷剧烈波动,造成供电系统瞬时电压骤升骤降。
1.3 电弧炉对电能质量的影响电弧炉的冶炼过程分两个阶段,即熔化期和精炼期。
在熔化期,相当多的炉内填料尚未熔化而呈块状固体,电弧阻抗不稳定。
有时因电极都插入熔化金属中而在电极间形成金属性短路,并且依靠电炉变压器和所串电抗器的的总电抗来限制短路电流,使之不超过电炉变压器额定电流的2~3 倍。
不稳定的短路状态使得熔化期电流的波形变化极快,实际上每半个工频周期的波形都不相同。
在熔化初期以及熔化的不稳定阶段,电流波形不规律,故谐波含量大,主要是第2、3、4、5、6、7 次谐波电流。
据西北电研院实测,第2、3、5 次谐波电流含有率常达5%~6%及以上,严重时可达20%以上。
但当某一次谐波电流达到很大值时,其他次谐波电流一般会是较小值。
电弧炉电极间电压的典型值在100~600V 范围,其中电极压降约为40 伏,电弧压降约为12V/cm、电弧越长压降越大。
在熔化期电弧炉的电压变化大,最高和最低电压可相差2~5 倍。
由于电弧炉负荷的随机性变化和非线性特征,尤其在熔化期产生随机变化的谐波电流,除了离散频谱外、还含有连续频谱分量。
含偶次谐波,表明电弧电流的正、负半周期不对称;含连续频谱和间谐波,表明电弧电流的变化带有非周期的随机性。
在熔化期三相不平衡电流含有较大的负序分量。
当一相熄弧另两相短路时,电流的基波负序分量与谐波的等值负序电流可达正序的50%~70%。
这将引起公共供电点的电压不平衡,对电机的安全运行影响较大,尤其对大电机的影响更为严重。
实际上电弧炉最重要的影响还不是谐波问题,而是电压波动和闪变。
大型电弧炉会引起对电网的剧烈扰动,有的大型炉的有功负荷波动,能够实际上电弧炉最重要的影响还不是谐波问题,而是电压波动和闪变。
激起邻近的大型汽轮发电机的扭转振荡和电力系统间联络线上的低频振荡。
此类冲击性负荷会引起电网电压波动。
频率在6~12HZ 范围内的电压波动,即使只有1%,其引起的白炽灯照明的闪光,已足以使人感到不舒服,甚至有的人会感到难以忍受。
尤其是电弧炉在接入短路容量相对较小的电网时,它所引起的电压波动(有时还包括频率波动)和三相电压不平衡,会危害连接在其公共供电点的其他用户的正常用电。
电弧炉的基波负序电流也较大,熔化期平均负序电流为基波正序电流的20%左右。
最大负序电流都发生在两极短路时,但这时谐波电流含量不大。
必须指出,电弧炉的电压波形变化是随机性的,所以当数台电弧炉同时运转时,它们引起的各种扰动不会和电弧炉的台数成正比,而是要小一定数值,一台30t 的电弧炉的电能扰动影响比6 台5t 电弧炉的影响要大得多。
从闪变影响来讲,6 台5t 的电弧炉尚不及一台10t 炉的影响大。
电弧炉的谐波影响也是主要取决于最大一台炉的容量,而较少信赖多台炉的总容量。
国内外经验表明,"超高功率"电弧炉有时成为当地最重要谐波源和多种扰动源。
但对于短路容量很小的电网,小电弧炉也能成为重要的谐波源。
以下是我们测定的某电弧炉在熔化期的闪变和谐波的数据。
以下是我们测定的某电弧炉在熔化期的闪变和谐波的数据。
被测设备:三相交流电弧炉,额定工作电压:260V,额定电流:12000A,功率:5500Kw 1 电弧炼钢过程闪变测试上图表示电弧开始熔化炼钢时的电压中含有大量的瞬态电压浪涌,最大尖峰值达到448V,平均每小时的发生频率达到633600 次。
上图显示即使在熔清状态,电压中仍然含有大量的闪变,达到168400 次,尖峰值达到352V。
2 电弧炼钢过程谐波总畸变率测试通过对熔化期电压谐波总畸变率进行连续测试,得到如下数据:加料后熔化期初始的电压谐波总畸变率27.4% 加料后熔化期末期的电压谐波总畸变率7.0% 连续测试的电压谐波总畸变率数据及变化如下图表:炉号:1-4069 Date:2003-12-14 THDr 27.40% 23.00% 22.60% 19.00% 18.30% 7.30% 7.80% 8.70% 11.30% Time 9:54:40 9:54:44 9:54:48 9:54:53 9:54:56 10:09:35 10:09:40 10:09:44 10:09:48 10:09:53 10:09:57 8.40% 7.00% 以上数据显示,由于严重的闪变的影响,电弧炉工作系统中的谐波总畸变率超过了国家标准规定的5%,严重时可以达到27%,对于电网系统会产生大量的谐波污染。
可以看出,电弧炉做为非线性及无规律负荷接入电网,可以看出,电弧炉做为非线性及无规律负荷接入电网,将会对电网和其他负载产生一系列的不良影响,其中主要是:良影响,其中主要是:导致电网严重三相不平衡,导致电网严重三相不平衡,产生负序电流产生高次谐波、产生高次谐波、其中普遍存在如2、4 次偶次谐波与3、5、7 次等奇次谐波共存的状况,使电压畸变更趋复杂化次等奇次谐波共存的状况,使电压畸变更趋复杂化功率因素降低在一个电网中,电压的改变会影响所以接于这个电网的负载,因此电弧炉对电网的影响可以称为电网的环境污染。
必须采取技术措施进行抑制。
当电弧炉功率大于电网短路功率的1/80 时,通常需要考虑对电网的影响问题。
1.4 电弧炉对电能效率的影响1.41 电弧炉的用电环境和状况用于冶炼的电弧炉一般有三个特征工作阶段:开始熔化阶段,固体炉料熔化,能量需求最大初精炼及加热阶段精炼期,此阶段输入能量只需平衡热损坏普通交流电弧炉的冶炼周期约为3~8h,取决于供电电路参数、电炉容量和冶炼的工艺等。
熔化期约0.5~2h,为三相不对称的冲击负荷,电流极不稳定,消耗电能大、约占总耗电量的60%~70%。
氧化和还原的精炼期电压波动和耗电量都显著降低。
在废钢冶炼时电弧炉的工作特性为:在开始熔化时电弧频繁出现截断和重新燃弧全熔化期出现电弧波动,并导致电流急剧变化发生塌料导致短路普通电弧炉回路工作点的功率因素范围在0.8~0.85 之间;对于高功率的电弧炉,在0.7~0.8 之间。