Способ ведения плавки в трехфазной электропечи

 

Ь СПОСОБ ВЕДЕНИЯ ПЛАВКИ В ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ, при котором подают электропитание на уЬтановленные в злектрододержателях электрода, и, за)1 мдуГУ , плавят металл, о т л и ч а ю щ и И с я тем, что, с церью повышения прсжзв.оди1ельности электропечи путем увелитения рввношрности распределения мрощости, выделяннцейся под электродами, реактивное сопротивление каждой фазы, сравнивают величину реактивного сопротивления средаей фаш с величинами сопротивлений крайних фаз и при; , рассогласовании изменяют рабочую длину | электрода средней фазы до ликвидации рас . согласования. &} С

(!% (1! l

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СО,И ЛЮПН

РЕСПУБЛИК

3т,5!) Н 05 В 7/148

1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASlOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ .ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21). 3381462/24 — 07 (22) 05 01.&2 (46) 23.11.83. Sam. У 43 (72) ВЛ.Рабинович, М.Л.Приступа, Г.Ф,Засыпкииа, А.Н,Попов, Н.А.Пирогов, В.Н.Курлыкин, А.Ф.Морж»и, Н.Т.Никокошев, В.Ф.Руцкий и P.È.Ñ»åë»ùmí (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования н

Центральное производственно-техническое преднриятие "Центроэнергочермет" (53) 621.365.22.004.2 (088.8) (56) 1. Соколов А.Н. Гчщиональные режимы работы дуговых сталеплавильных печей. Металлургиздат, 1960.

2. Фарнасов Г.А., Рабинович В.Л., Его ров Л.В. Электрооборудование и элементы, автоматизации злектроплавильных установок.

Металлургиздат, 1976. (54) (57) 1. СПОСОБ ВЕДЕНИЯ ПЛАВКИ В.

ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ, при котором,, подают электропитание на установленные в электрододержателях электроды. и, замапая ду гу, плавят металл, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности электропечи путем увеличения равномерности. распределения мощности, выделякицейся под жектродами, измеряют реактивное сопротивление каждой фазы, сравнивают величтнту реактивного сопротивления средней фазы с . величинами сопротивлений крайних фаз и пр», рассогласовании изменяют рабочую длину электрода средней фазы до ликвидации рассогласования.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что рабочую длину электрода средней фазы увеличивают при меньшем значении ее реактивного сопротивления относительно сопротивлений крайних фаз.

3. Способ по пп. 1 н 2, о т л и ч а юшийся тем, что рабочую длину элекТрода средней фазы уменьшают при большем значении ее реактивного сопротивления относительно сопротивлений крайних. фаз.

Изобретение относится к электрометаллургии, конкретнее, к способу ведения плавки в трехфазной электропечи, например в дуговой сталеплавильной печи.

Наиболее близкими по техническому решению являются способы ведения плавки в трехфазной электропечи, предусматривающие. использование трех графитированных или угольных электродов, устанавливаемых в электродержатели. При этом электроды имеют tO одинаковую длину рабочей части, т.е. длину от нижнего торца до места установки в электрододержателе 1.1 g и 1.2 g, 1

При установке элекгродов в электрододержатели обеспечивается одинаковая длина рабо- 15 чей части электродов. Однако практика эксплуатации отечественных и зарубежных дуговых сталеплавильных печей показывает, что все известные электропечи имеют большее или меньшее различие в эквивалентных сопротив- 20 лениях фаз электрической цепи. При конструировании, изготовлении и монтаже электропечей не удается обеспечить полной симметрии электрических сопротивлений.

Неравенство индуктивностей и взаимных ин- 25 дуктивностей фаз электрической цепи дуговой сталеплавильной печи вызывает небаланс реактивных сопротивлений фаэ и приводит к появлению электромагнитного переноса энергии между фазами. В результате перечисленных явлений выделяемая под электродами активная мощность оказывается неодинаковой, что неблагоприятно влияет на технико-экономиче-: . ские показатели электропечи. Несимметричное вьщеление мощности под электродами приво35 дит к тому, что в районе одного иэ электродов шихта плавится быстрее и футеровка начинает подвергаться облучению раньше, чем в районе других электродов. Это приводит к повышенному износу футеровки и увеличению 40 простоев электропечи для ее ремонта. На практике после откпытия одной из дуг, в целях сохранения футеровки, снижают вводимую мощность, что приводит к снижению скоро. сти расплавления и, соответственно, к сниже 45 нию производительности печи. Таким образом, неравенство индуктивностей и взаимных ин2 дуктивностей фаз электрической цепи дуговой ,сталеплавильной печи вызывает увеличение продолжительности периода плавления шихты усложняет ведение технологического процесса, приводит к перегреву и повышенному износу фут еровки.

Цель изобретения — повьпиение производительности электропечи путем увеличения равномерности распределения мощности, выделяющейся под электродами.

Для достижения цели подают электропитание на устансвленные в электрододержателях электроды и, зажигая дугу, плавят металл, измеряют реактивное сопротивление каждой фазы, сравнивают величину реактивного сопротивления средней фазы с величинами сопротивлений крайних фаз и при их рассогласовании изменяют рабочую длину электрода средней фазы до ликвидации рассогласования, причем при меньшем значении реактивного, сопротивления средней фаэй относительно сопротивлений крайних фаз, рабочую длину электрода средней фазы увеличивают, а при большем значении реактивного сопротивления средней фазы относительно сопротивлений крайних фаэ рабочую длину электрода средней фазы уменьшают.

Изменение рабочей длины электрода средней фазы в сравнении с электродами крайних фаэ вызывает симметрнрование реактивных сопротивлений фаэ электрической цепи печи в основном за счет изменения индуктивности средней фазы и приводит к.выравниванию мощности электрических дуг.

Вторичные токопроводы дуговых сталеплавильных печей выполняются геометрически симметричными относительно средней фазы. Поэтому реактивные сопротивления крайних фаз оказываются практически одинаковыми. Такое расположение токопроводов позволяет симметрировать электрическую цепь печи с помощью изменения сопротивления только в средней фазе.

На чертеже представлен график изменений реактивных сопротивлений фаз (Х1, Х>, Х ) одного из типоразмеров дуговой сталейлавйльной печи и степени несимь1етрии реактивных

10564

Составитель R. Kocapea

Редактор Т.Киселева Техред С.Мигунова Корректор, О. Тигор

Заказ 9346/57 Тираж 845 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раущска» наб., д. 4/5

Филиал IIIln "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

3 сопротивлений Е = —, где 4 1(,. Раз

8Х

X,ð ница между максимальным и минимальным реактивными сопротивлениями фаз, М . — среднее значение реактивного сопротивления фазы (при изменении рабочей длины электрода средней фазы относительно двух других электродов (/î 8).

Реактивное сопротивление средней фазы пе. чи увеличивается с увеличением длины электро- !О . да средней фазы, а реактивные сопротивления двух других фаз меняются незначительно, степень несимметрии при этом уменьшается.

При некотором конкретном для данного типоразмера печи значении относительного увеличения рабочей длины электрода средней фазы реактивные сопротивления становятся равными.

Это приводит к выравниванию мощности электрических дуг в рабочем обьеме электропечи.

Предлагаемый способ может быть реализован следующим образом.

Плавку ведут на печи емкостью 100 т с трансформатором 60 МВ А. Перед началом плавки устанавливают графитированные электроды в электрододержатели при одинаковой длине их рабочей части, равной 5500 мм.

После загрузки в рабочий объем печи металлй- . ческой. шихты на печь подают напряжение и опускают электроды. Начало плавления ведут при напряжении 313 В и токе 50 кА. После стабилизации горения дуг измеряют выделяемую под электродами мощность. Измерения показывают, что мощность, выделяемая под электродом средней фазы, составляет

11320. кВт, а мощность под двумя другими электродами — 10350 кВт и 12300 кВт, со- 35 ответственно. Степень несимметрии полезной мощности при этом составляет 17,2 % (степень несимметрии вычисляется по формуле

4!э р t где g Р— разница меж- 40

СР ду максимальной и минимальной полезными мощностями фаэ, Р р — среднее значение полезной мощности фазы) .

Симметрирование, реактивных сопротивле- 45 ний фаз электропечной установки и выравни80 4 ванне мощности дуг проводят путем увеличе. ния рабочей длины электрода средней фазы относительно двух других фаз, в связи с тем, что реактивное сопротивление средней фазы меньше, чем у крайних фаз (значения реактивных сопротивлений фаэ определяются в режимах эксплуатационных коротких замыканий) .

Для выравнивания мощности, выделяемой под электродами, проводят, например, с помощью дополнительных электрододержателей перепуск электрода средней фазы на 600 мм, после чего его рабочая длина составляет 6100 мм. Как показывают следующие измерения мощности, выделяемые под каждым из электродов, составляют 11080 кВт; 11300 кВт и 11420 кВт, а степень несимметрии составляет около 3 %, т,е. мощности достаточно близки. Если в процессе плавления изменяется электрический режим, распределение мощности под,электродами будет меняться. Тогда проводят дополнительное измерение реактивных сопротивлений фаз и измейяют длину рабочей части электрода средней фазы, увеличивая или уменьшая ее а зависимости от необходимой степени выравнивания полезной мощности фаз.

Предлагаемый способ ведения плавки может быть реализован на любой дуговой сталеплавильной печи. Использование способа наиболее эффективно для высокомощных большегрузных дуговых сталеплавильных печей в связи с особой важностью решения проблемы симметрирования полезных мощностей.

Реализация предлагаемого способа дает экономический эффект за счет сокращения длительности расплавления шихты вследствие более равномерного распределения мощности под электродами, т.е. увеличения производительности печи. Результаты испытаний показывают, что продолжительность периода расплавления снижается на !О %. Расчетный годовой экономический эффект (в расчете aa дуговую сталеплавильную печь емкостью 200 т с годовой производительностью 500 тыс.т) за счет экономии условно — постоянных расходов составляет 100 тыс.руб.