矿热炉在低频电源供电时的优势皮草外套

铁合金冶炼是在矿热炉内进行。其容量很大,小到几千千伏安,大到上万千伏安,而且变压器二次电压低,电流大。因此,采用工频冶炼出现了以下问题:(1)供电短网和负载呈现较大电抗,使供电的功率因数降低,一般在0.7～0.8之间,降低了设备的利用率。即使在高压侧加装电容补偿,虽然可以提高外部供电功率因数,但不能提高设备的利用率。(2)由于短网导线电流出现很强的“集肤效应”,不得不加大短网的截面,浪费很多铜材。(3)由于短网压降较大,占到二次电压的15%左右,工业布置三相短网又很难做到三相完全一致,因此在炉内的三个电极就会出现“强项”和“弱项”,使热量分布不均。近年来尽管采取了很多措施使三相短网相同,但无疑又增加了短网的长度,进一步增大了短网的压降,增加了电耗。(4)由于“集肤效应”,在电极上表现尤为明显,加之电极外部电流密度大,内部密度小,结果造成电极外部过烧。电极外部烧损严重,电极呈毛笔尖状,这就使电极底部电流密度增大,电极烧损加快,因此,电极消耗很大,成本提高。采用低频电源对矿热炉供电后,以上所提到的4个问题都得到了解决。铁水在低频电动力作用下进行搅拌,使热量更趋于均匀,“坩埚”增大,实现了增产节电。一般大功率低频电源都采用交交变频方式。由于低频电源电流很大,磁场很强,并联的大型晶闸管也较多,如果处理不当,会导致设备无法正常运行,因此,在应用中应注意以下问题。(1)变压器二次侧绕组数最好为偶数。这是因为便于电路结构上进行同相逆并联,以减少磁场干扰和柜体发热。(2)对于并联的大功率晶闸管应进行选配,其中包括静态管压降和开通特性的一致性。(3)在铜排的配置上应注意“下进上出”或“上进下出”的原则,尽可能使其均流。(4)晶闸管末级放大板输出脉冲要求是:第一,其脉冲陡度不能小于1A/μs;第二,对于并联晶闸管输出脉冲要求一致,输出之间时间误差小于0.1μs;第三,为了使变频过程中电流连续,必须使脉冲宽度大于30°。对于这些要求,一般所使用的脉冲变压器很难达到。根据我们工作实践,借鉴了一些科研单位的经验,我们开发了新一代末级放大板,电路采用光耦进行隔离,并设有多种保护和显示,使设备可靠性大大提高。该板体积小,成本低,驱动电流小,抗干扰性能强,我们所使用的三个并联运行的末级放大板,体积也仅有两张名片大小,成不到100元。(5)由于电流很大,电磁干扰很强,故要特别注意各电源的地线接线方式和屏蔽。实践证明,矿热炉采用低频电源供电,既克服了工频供电的缺点,又吸取了直流炉的优点。经过几年在辽宁、宁夏、福建等地的矿热炉运行证明:增产10%以上,功率因数0.9以上,节电5%以上,电极耗损减少15%以上,给企业带来了巨大的经济效益。在去年召开的鉴定会上专家们一致认为:低频矿热炉是发展铁合金冶炼的方向。

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