книги из ГПНТБ / Сисоян, Г. А. Электрическая дуга в электрической печи
.pdfУ печей средней мощности индуктивное сопротивление прибли зительно на 20% больше, чем у малых, активные же сопротивления печей этих обоих типов примерно равны.
Футеровка ванны и тепловые условия ее работы приблизительно
такие же, как в рассмотренных выше ферросплавных печах. |
|
||||||||
По электрическим параметрам, приведенным |
в табл. 17 |
и 18, |
|||||||
можно построить нагрузочные характеристики печей. |
|
|
|||||||
ТАБЛИЦА |
17 |
|
|
|
ТАБЛИЦА 18 |
|
|
|
|
Э ЛЕ КТ Р ИЧ ЕС КИЕ ПАРАМЕТРЫ |
|
Э ЛЕ КТ Р ИЧЕ СКИЕ ПАРАМЕТРЫ |
|
||||||
ПЕЧЕЙ СРЕДНЕЙ |
МОЩНОСТИ |
|
МАЛЫХ |
ПЕЧЕЙ |
|
|
|
||
|
Реактивное |
Активное |
|
Реактивное |
Активное |
||||
Наиме |
сопротивле |
сопротивле |
Наиме |
сопротивле |
сопротивле |
||||
ние |
|
ние |
|
ние |
ние |
||||
нование |
|
|
|
|
нование |
|
|
|
|
участка |
мОм |
% |
мОм |
% |
участка |
мОм |
% |
мОм |
% |
|
|
||||||||
Транс- |
0,247 |
21,0 |
0,034 |
17,3 |
Транс- |
0,059 |
6,13 |
0,026 |
12,70 |
форматор |
0,702 |
59,8 |
0,080 |
40,6 |
форматор |
0,698 |
72,47 |
0,097 |
47,35 |
Оши- |
Оши- |
||||||||
новка |
_ |
_ |
0,036 |
18,4 |
новка |
_ |
_ |
0,036 |
17,55 |
Контакт |
Контакт |
||||||||
элек |
|
1 |
|
|
элек |
|
|
|
|
тр о д - |
|
|
|
тр о д - |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
плита |
0,226 |
19,2 |
0,046 |
23,7 |
плита |
0,206 |
21,40 |
0,046 |
22,40 |
Электрод |
Электрод |
||||||||
В с е г о |
1,175 |
100,0 |
0,196 |
100,0 |
В с е г о |
0,963 |
100,00 |
0,205 |
100,00 |
На рис. 142, а—е даны характеристики печи средней мощности. Первые пять диаграмм относятся к пяти ступеням печи (100— 132 В) при номинальном напряжении с высокой стороны трансформатора 6300 В, последняя диаграмма характеризует пятую ступень при повышении напряжения на 5% (с высокой стороны — 6600, а с низ кой — 138 В).
На диаграммах построены кривые подведенной мощности Р, мощности электрических потерь в контуре Рк, полезной электриче ской мощности, или мощности нагрузки Ри, электрического к. п. д. т)э. Наряду с этими электрическими характеристиками построены также тепловые и технологические характеристики (тепловые потери ванны Рп, т, мощность, расходуемая непосредственно на технологи ческие дели, Рт, производительность печи G, полный энергетический к. п. д. печи tit и, наконец, удельный расход электроэнергии А). При построении этих кривых тепловые потери ванны и технологи
ческий |
удельный расход электроэнергии приняты постоянными |
(Рп. т= |
1250 кВт, А т = 2000 кВт-ч/т). |
Из этих кривых видно, что на первых трех ступенях напряжения печь не может быть использована ни по току, ни по мощности, ни по расходу электроэнергии.
200
Т А Б Л И Ц А 19
ПОКАЗАТЕЛИ КАРБИДНОЙ ПЕЧИ СРЕДНЕЙ МОЩНОСТИ ПРИ НОМИНАЛ ЬНЫХ ТОКАХ
Т А Б Л И Ц А 20
МАКСИМАЛЬНЫЕ ПО ЛЕ З НЫЕ МОЩНОСТИ СТУПЕНЕЙ Н А ПР Я Ж Е Н ИЯ КАРБИДНОЙ ПЕЧИ СРЕДНЕЙ МОЩНОСТИ
Номер ступени |
Напряжения сту пени, В |
Ток на низкой сто роне при макси мальной полезной мощности, кА |
Максимальная по лезная мощность, кВт |
Соответствующая подведенная мощ ность, кВт |
I |
100 |
31,8 |
3612 |
4200 |
п |
109 |
34,7 |
4280 |
5000 |
ш |
116 |
36,7 |
4860 |
5652 |
IV |
124 |
39,4 |
5540 |
6450 |
V |
/ 132 |
42,1 |
6290 |
7325 |
|
\ 138 |
43,8 |
6860 |
7975 |
Втабл. 19 приведены показатели работы печи при номинальном токе. Из таблицы видно, что при номинальном токе номинальную мощность можно получить только на четвертой и пятой ступенях напряжения. Еще более эффективной является работа на пятой сту пени при повышении напряжения на 5%, т. е. до 138 В.
Втабл. 20 приведены максимальные мощности отдельных сту пеней печи. Эта таблица также показывает, что номинальная под веденная мощность достижима только на четвертой ступени и то при перегрузке по току. Поэтому с электротехнической точки зрения наиболее подходящей является пятая ступень при номинальном напряжении сети или, еще лучше, при повышении напряжения на 5 %.
Рассмотрим теперь малую карбидную печь.
Невыгодность работы печи на первых двух ступенях настолько очевидна, что их характеристики не приведены.
На рис. 143, а—г даны характеристики третьей, шестой, седьмой
ивосьмой ступеней. При построении этих характеристик принято
Р„. т = 1000 |
кВт, А т= |
2000 кВт-ч/т, так же как и в предыдущем |
случае. |
143, а видно, |
|
На рис. |
что при напряжении ступени 86,9 В подве |
денная мощность при номинальном токе 33,2 кА лежит на точке перегиба, а полезная мощность —■за точкой перегиба; следовательно, и эта ступень не может обеспечить нормальной работы печи при номинальной мощности. В табл. 21 приведены показатели работы печи при номинальных токах, а в табл. 22 максимальные мощности отдельных ступеней.
Помимо параметров короткой сети, номинальная мощность печи определяется еще такими факторами, как мощность трансформатора, сечение шин, размеры ванны и т. д.
На рис. 143, д приведены нагрузочные характеристики малой печи на последней ступени при повышении напряжения сети на 5%.
Из этих кривых видно, что с электротехнической точки зрения ко роткая сеть этой печи обладает большим запасом и может быть ис пользована на более высоких мощностях.
Электрическое обследование одной из крупнейших карбидных печей с трансформатором мощностью 40 000 кВА проведено группой сотрудников одной из лабораторий электротехники карбидного производства Б. М. Струнским, Я. Б. Данцисом и др.
Ванна печи прямоугольной формы футерована шамотом; на по дине, кроме этого, имеются слой сажи и угольные блоки. Внутрен-
1,6 10
1,6 - О
V ьI
с
0,8 ■ I 4
! . [ ■ р
I 20 v
I !
§
I
1,2 § б
|
|
|
а |
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,8 |
\ а |
|
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
\ |
|
1 |
|
0,6 |
|
1 |
|
||
|
|
|
||
Д |
| |
|
|
|
|
|
|
|
0,6 |
|
— \ |
1 |
|
0,2 |
|
|
|
|
|
J b |
— |
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
' 6 |
1,0 |
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
0,8 |
|
|
|
|
|
\А |
___ |
|
|
0,6 |
|
|
|
|
р ^
0,8 0,6
0,6 - / |
|
~~рГ * |
0.2 |
||
|
fn.r 1 |
|
|||
|
|
|
|
||
0 х- |
---------г Я Г |
|
|
||
20 |
JO |
60 |
60 |
||
10 |
Сит топа I, пА
Рис. 142. Нагрузочные характеристики карбидной печи мощностью 7500 кВА при различных ступенях напряжения, В:
а — 100; б — 109;
202
Рис. 142. Продолжение
в — 116; г — 124;
ние размеры печи 8800x6800 мм. В печи установлены три самоспекающихся электрода овальной формы, которые расположены в ряд
с расстоянием между осями 2400 мм.
Питание печи осуществляется от специального печного тран сформатора фирмы «Сименс—Шуккерт», состоящего из трех отдель ных трехфазных трансформаторов, заключенных в общий кожух.
203
Сила тола I, лА
Рис. 142. Продолжение:
д - 132; е — 138
204
1,2 - 6
1,0 - 5
§:
0,8 4
I
0,6 t 3
0,6 Щ2
V
\
«а 0,2
1
! '
I
ОL §| о
I " 1<§
I |
I. |
с§- 1.5 |
$ 5 |
1
1,2 - §^ 4
0,9 |
- |
3 |
0,6 |
- |
2 |
0,3 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
2,0 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
0,8 |
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
||
|
|
|
|
1 |
; |
н У |
|
|
|
/ |
1 |
7 4 |
. ^ |
|
|
|
|
|
0,6 |
I |
|
^ |
|
|
|
||||
1 |
|
|
|
|
0,6 |
||||
|
У |
|
От |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Опт |
1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
|||
|
|
|
|
|
|
1 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
< |
4 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
■ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
г — ^ |
Р |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
у |
|
1 |
|
|
1,0 |
|
■—2?/ |
/ |
f |
|
\ _Рн |
' |
|
||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
' / |
/ |
От |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
j |
|
|
0,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
0,4 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
__ |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\l\li |
|
■ |
|
H |
i |
|
|
|
|
\11 |
|
|
|
|
|
|
О |
|||
Ю |
20 |
|
30 |
|
60 |
50, |
|
60 |
Сила то/га1,пА
Рис. 143. Нагрузочные характеристики карбидной печи мощностью 500 кВА при разных ступенях напряжения, В:
а — 86,9; б — 103,4;
205
V
Производительность G, т/ч
Силаmonal, пА
Рис. 143. Продолжение
в — 108,6; г — 114,3;
2 0 6
Сила топаI, л.А
Рис. 143. Продолжение:
д - 120
ТАБЛИЦА 21
ПОКАЗАТЕЛИ МАЛОЙ КАРБИДНОЙ ПЕЧИ ПРИ НОМИНАЛЬНЫХ ТОКАХ
Напряжениесту пени, В |
Номинальныйток, кА |
Подведеннаямощ ность, кВт |
, |
|
|
|
Полезнаямощность |
кВт |
* |
О |
|||
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
с |
. ft |
|
|
|
|
|
О |
[ |
|
|
|
|
|
86,9 |
33,2 |
4320 |
3550 |
0,83 |
0 J 8 |
103,4 |
27,9 |
4650 |
4190 |
0,88 |
0,86 |
108,6 |
26,6 |
4940 |
4540 |
0,92 |
0,90 |
П4,3 |
25,8 |
5000 |
4660 |
0,93 |
0,93 |
120,0 |
24,0 |
5250 |
4920 |
0,94 |
0,95 |
ТАБЛИЦА 22
МАКСИМАЛЬНЫЕ ПОЛЕЗНЫЕ МОЩНОСТИ СТУПЕНЕЙ НАПРЯЖЕНИЯ МАЛОЙ КАРБИДНОЙ ПЕЧИ
О»
С
>>
н
и
V
Я
Ж<v
а
O.CQ
X х
86,9
103,4
108,6
114,3
120,0
Ток на низкой сто роне при макси мальной полезной мощности, кА
31,0
36,0
40,0
44,0
45,0
Максимальная по лезная мощность, кВт
3540
4840
5440
6120
6800
'5 *-
о) м
0 н
г<еъ
4200
5700
6550
7300
8100
—
го§
Напряжение на высшей стороне трансформатора 31,5 кВ, сила тока 733 А. Трансформатор позволяет проводить плавную регулировку напряжения с низшей стороны 48 ступенями от 260 до 130 В. Номи нальный вторичный ток составляет 8800 А.
Электрические параметры большой карбидной печи приведены в табл. 23 для одной из фаз.
О^В
700
во
00
ВО
20
о
ВФ,В
ГОО
80
60
00
20
О
Ркс. 144. Электрические харакеристики одной фазы печи:
Ступень |
|
а |
б |
в |
г |
В |
1 |
7 |
13 |
31 |
|
U J U ф, |
260/150 |
271,5/139,4 |
222/128,7 |
176,4 — 101,8 |
|
14 Г. А. |
Сисоян |
|
|
|
20 9 |
|
|
|
|