專利名稱：高阻抗電弧爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于冶金電器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于冶煉金屬的電弧爐。
背景技術(shù)：
冶金業(yè)自采用電弧爐煉鋼以來，迄今已有100多年的歷史。傳統(tǒng)的電弧爐的爐體結(jié)構(gòu)包括爐體溶池、升降式石墨電極、爐用變壓器以及電能供應(yīng)機(jī)構(gòu)、加料機(jī)構(gòu)、水冷機(jī)構(gòu)等部分，工作時(shí)由爐用變壓器向爐子供電，并通過石墨電極和爐料產(chǎn)生電弧的熱能來冶煉金屬。由于傳統(tǒng)電弧爐中的系統(tǒng)阻抗值是由爐用變壓器阻抗和爐子短網(wǎng)阻抗組成，其阻抗值相對較低，因此爐子也只能在較低的二次電壓(500V～138V)下運(yùn)行；而為了增加輸入爐內(nèi)的功率以加速廢鋼的熔化、提高生產(chǎn)率，就不得不采用增大電流(二次電流達(dá)到32KA以上)方式，這樣造成了傳統(tǒng)爐子結(jié)構(gòu)的低電壓、大電流的特性，其結(jié)果是短電弧和低功率因數(shù)運(yùn)行(電弧長度≈150mm，功率因數(shù)COSφ≈ 0.70)，從而導(dǎo)致爐子短網(wǎng)損耗增大以及冶煉電耗和電極消耗的增加。電弧爐短電弧大電流運(yùn)行，還增加了電弧短路的次數(shù)，電弧不穩(wěn)定，造成電網(wǎng)電壓波動(dòng)及增加電網(wǎng)的諧波干擾，對電網(wǎng)造成公害，也增加了治理電網(wǎng)公害的費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是對傳統(tǒng)電弧爐在結(jié)構(gòu)上作出改進(jìn)，提供一種生產(chǎn)效率高、運(yùn)行穩(wěn)定、冶煉和節(jié)能效果好且可在電弧爐運(yùn)行期間顯著降低其對電網(wǎng)所致公害的高阻抗電弧爐。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的而采用的技術(shù)解決方案是在電弧爐爐用變壓器的原邊串聯(lián)一臺電抗器，這樣就由電抗器阻抗、爐用變壓器阻抗和爐子短網(wǎng)阻抗組成了整個(gè)爐子系統(tǒng)的阻抗。工作過程中，根據(jù)爐子的供電特性對電抗器的容量進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，提高整個(gè)爐子系統(tǒng)的阻抗值，使?fàn)t子得以在高阻抗特性下運(yùn)行，因此爐子的二次電壓提高(二次電壓650V～350V)，這樣就可在電流減小的條件下，向爐子輸入更大的功率(傳統(tǒng)電弧爐最大功率24MVA，電流33KA，本實(shí)用新型所述電弧爐的最大功率32MVA，電流28KA)。由于采用高電壓，增加了弧長，提高了功率因數(shù)(弧長≈250mm，功率因數(shù)COSφ≈ 0.83)，實(shí)現(xiàn)了電爐在很高的電壓、更長的電弧和較小的電流條件下的運(yùn)行，有效縮短了電爐熔化時(shí)間，提高了電爐生產(chǎn)率，同時(shí)也降低了爐子的短網(wǎng)損耗，使冶煉電耗降低、電極消耗下降；兼之高阻抗電弧爐在高功率因數(shù)和長弧條件下運(yùn)行，很少發(fā)生斷弧或短路，這樣既有效抑制了電弧噪聲，為電爐的穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)造條件，同時(shí)也大大減輕了電網(wǎng)電壓波動(dòng)干擾及諧波干擾，降低了電弧爐運(yùn)行期間對電網(wǎng)的公害，使治理電網(wǎng)公害的費(fèi)用大為降低。此外，串聯(lián)電抗器能夠有效地抑制電流的變化并降低短路電流，它一方面能保證電弧燃燒的穩(wěn)定性，減弱電動(dòng)力對電爐運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)，并降低了電爐運(yùn)行的故障率，另一方面，電爐工作電流小也降低了電能與電極的消耗量，降低了企業(yè)生產(chǎn)成本。


附圖為本實(shí)用新型一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)的工作原理圖。
具體實(shí)施方式
參見附圖，本實(shí)用新型所述的高阻抗電弧爐由爐體溶池4、升降式石墨電極3、爐用變壓器2以及電能供應(yīng)機(jī)構(gòu)、加料機(jī)構(gòu)等組成，在爐用變壓器2的原邊串聯(lián)一臺固定式電抗器1，電抗器在其容量的100％、90％、80％、70％和0％等位置設(shè)有5個(gè)抽頭，便于電弧爐在調(diào)試時(shí)對電抗器的容量進(jìn)行選擇。電抗器容量選定后，在電爐熔煉過程中不切換。
權(quán)利要求一種高阻抗電弧爐，由爐體溶池(4)、升降式石墨電極(3)、爐用變壓器(2)以及電能供應(yīng)機(jī)構(gòu)、加料機(jī)構(gòu)等組成，其特征是在爐用變壓器(2)的原邊串聯(lián)一臺電抗器(1)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電弧爐的改進(jìn)結(jié)構(gòu),在爐用變壓器的原邊串聯(lián)一臺電抗器,由該電抗器阻抗和爐用變壓器阻抗和爐子短網(wǎng)阻抗組成了整個(gè)爐子系統(tǒng)的阻抗,使?fàn)t子得以在高功率因數(shù)和長弧條件下運(yùn)行,可有效縮短電爐熔化時(shí)間,提高電爐生產(chǎn)率,同時(shí)也大大降低了爐子運(yùn)行期間的短網(wǎng)損耗、冶煉電耗、電極消耗及其對電網(wǎng)的公害。
文檔編號F27D11/08GK2510810SQ0127370
公開日2002年9月11日 申請日期2001年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月14日
發(fā)明者劉運(yùn)興, 穆欣, 吳遵生, 雷武平 申請人:西安華興電爐有限公司