0 引 言
现在,国内矿热炉大都选用工频50 Hz沟通供电。由发电厂送来的50 Hz高压沟通电源,经过高压负荷开关送入电炉变压器,经变压器降压后,经过短网和电极,把电能送入炉内。在电炉内,三相电极发生的电弧热及炉内炉料的电阻热,使炉料熔化进行锻炼。电极中的电流由电极刺进的深度来决议,刺进深,电流大。工频锻炼在运转中存在以下缺陷:
(1)因为矿热炉是低电压大电流负载,短网上的电抗压降较大(约是额外电压10%左右)。其一方面下降了入炉功率,又使电极上的电压动摇添加,难以把握炉况,下降电网的功率因数。
(2)因为“趋肤效应”在电极上体现得尤为显着,使得电极外表过烧,外部烧损严峻,电极呈毛笔尖状,导致电极底部电流密度增大,电极损耗加剧。
(3)电极底部密度过大,其他部位的电流密度小,使电极的电弧短,电炉内熔池减小,即“坩埚”减小,锻炼功率低。
(4)短网是电弧炉主电路中重要的组成部分,短网参数直接影响电弧炉的技能指标。一个先进的短网规划有必要确保炉子具有最小的电损耗、三相电弧功率均衡及较高的功率因数。为此,有必要使短网的电阻和电抗为最小,三相阻抗平衡。但是工业安置三相短网很难做到三相完全一致,因而炉内的三个电极就会呈现“强项”和 “弱项”,使热量散布不均,呈现偏弧现象,影响锻炼作用。为此,剖析了低频扩热炉增产及节电原理,并对其进行经济效益剖析。
1 低频电源的引进
为了处理以上问题,一个最有用的方法便是选用低频电源技能。在变压器和电炉之间添加一个低频电源,将原50 Hz工频电源变为0~12.5 Hz可调理的低频电源。
式中:f为电源频率;L为短网自感系数;M为短网互感系数。
可见,下降电源频率,可以使电流回路体系的电抗值下降,如果把f从工频下降至5,0.5,0.05 Hz,其电抗就相应下降到本来的1/10,1/100,1/1 000,降幅很大。因为电抗下降,则使功率因数添加,无功功率下降,有功功率添加,然后提高了炉子功率。低频电源技能便是根据这一起点,使用电力电子变频技能,完成了工频向低频的转化。