【48812】电弧炉结构_

  输入炼钢电弧炉内的电弧功率、总电路功率、功率因数等电量和电弧电流值的相依联络。从电路的视点看，电弧炉主电路的变压器、短网、电抗器(当变压器容量大于9000kVA则不需加电抗器)都可以用必定的电阻和电抗来表明，电弧也可当作一个可变电阻。炉中的三相电弧对变压器而言是接成星形的三相负载，其间点是钢液。假定三相状况相同，调查其间一相，就能得到一个等值电路，该电路是由电阻r、电抗X和电弧电阻Rh串联而成。等值电路的电压U2与变压器副边空载时的作业电压Uz的联络是U=U2／31/2。电阻r和电抗X包含变压器、短网、电抗器的电阻与电抗，其值可用核算的办法求出，对运转中的电弧炉亦可用短路实验的办法取得。在剖析等值电路时，将电压和电流的波形均视作正弦波形，电弧用可变电阻Rh表明；U、r、X坚持常量，即和电弧电流J的巨细无关。当等值电路中电弧电阻Rn改变时，电路中的电流J将改变，引起一系列电量如Pa、Ph、Q、cosφ等相应改变，这些电量与U、r、X及I彼此联络的电路等式列于表中。

  1-倾炉液压缸2-倾炉摇架3-炉门4-熔池5-炉盖6-电极7-电极夹紧器8-炉体9-电弧10-出钢槽

  电弧炉熔炼是使用石墨电极与铁料（铁液）之间发生电弧所发生的热量来熔化铁料和使铁液进行过热的。在电弧炉熔炼过程中，当铁料熔清后，进一步地进步温度及调整化学成分的锻炼操作是在熔渣掩盖铁液的条件下进行。电弧炉按照炉渣和炉衬耐火材料的性质而分为酸性和碱性两种。碱性电弧炉具有脱硫和脱磷的才能。

  作为电炉的一部分，仅指从电炉变压器二次出线端到大截面水冷电缆一段，主要由短网补偿器、铜管、大截面水冷电缆组成。短网补偿器一端与变压器二次出线端相连；一端与出墙铜管相连，其作用是间隔并吸收出墙铜管因为经过强电流引起的轰动对变压器的不良影响。

  电弧炉熔炼的长处是熔化固体炉料的才能强，并且铁液是在熔渣掩盖条件下进行过热和调整化学成分的，故在某些特定的程度上能防止铁液吸气和元素的氧化。这为熔炼低碳铸铁和合金铸铁发明了杰出的条件。电弧炉的缺陷是耗电能多，从熔化的视点看不如冲天炉经济，故铸铁生产上常选用冲天一电弧炉双联法熔炼。因为碱性电弧炉衬耐急冷急热性差，在间歇式熔炼条件下，炉衬寿命短，导致熔炼本钱高，故多选用酸性电弧炉与冲天炉相配合。

  在对电弧炉功率特性做多元化的剖析时，曾作过一些假定，但实践运转的电弧炉并不彻底恪守这些假定。例如，跟着电弧电流I的添加，电压U将会下降；因为电弧电流并非正弦波形，使得r和x值在熔化期可增大5％～15％；实践电弧炉三相的U、r、X并不彻底相同，用一相等值电路不能彻底代替别的两相。尽管如此，功率特性曲线仍然是挑选电弧炉作业点的重要办法之一，并对从电路的视点研讨电弧炉设备供给了根底。

  依据表中联络式，可核算出在必定U、r、X值下，电弧炉的一些特性量如Pa、Ph、Q、cosφ值等随电流，的改变值，并作出相应的曲线)即为电弧炉功率特性曲线。

  因为电弧炉变压器有多级电压，同一台电炉可有多个功率特性曲线。电弧炉功率特性曲线也可用交流电路的一种图解法圆图来阐明。依据等值电路，若将电压U表明于纵坐标上，则电流I后U一视点φ。在电弧电阻Rh改变而使电流I改变时，电流向量的轨道将在一个半圆上移动，该半圆的直径为U／X，坐落横轴上。电流，在纵轴和横轴上的重量乘以3u，则相应的重量是电路的总有功功率Pa和无功功率Q，在电弧电阻Rh=0时，电流I是作业短路电流Idl，此刻的cosφdl≈0.20。电弧炉变压器有多级电压，将各级电压的圆图像在一起，能确认该电弧炉的电压、电流、功率等约束规模。图2中，线，cosφ若超越此值电弧焚烧将不安稳；线是第一流电压；线是受制于变压器最大容量，现代电弧炉变压器在最高的几个电压级下都能保持变压器最大容量；线为电极答应的最大电流；线为最小作业电压。在制造圆图时，需已知等值电路的参数U、r、X。

  电弧炉的电流含有快速、不规则改变的无功功率和高次谐波，然后引起电压、电流冲激现象。引起供电电压、电流波形畸变，添加了线损和用电设备的损耗，下降了电能质量。由电压、电流冲激引起的设备事端层出不穷。冲激已成为污染共用电网和损害其它设备的“公害”，糟蹋动力的“元凶巨恶”。

  电弧炉炼钢时，常常处于起弧、灭弧状况，此刻功率因数很低，而电流非常大，因此形成电能的极大损耗，一起还对电网有极大的冲击，它一方面会引起电网电压急剧下降，另一方面所发生的极强高次谐波会形成电网的严峻污染，以致使电网上其它设备特别是用电子元器件（包含核算机）操控的设备（现代绝大多数先进设备都如此）反常作业。