Способ подачи электроэнергии в дуговую сталеплавильную печь

 

(72) Авторы изобретения

В. И. Дрогин, В. Н. Курлыкин, Г. С. Легостаев, В. Г. Иишаков А. П. Та и В. А. Харченко (7l ) Заявитель

О ,:„:с 1Ы

4,,i (S4) СПОСОБ ПОДАЧИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ДУГОВУЮ

СТАЛЕПЛАВИЛЬНУЮ ПЕЧЬ

Изобретение относится к электротехнике, конкретнее к электрическим режимам ведения плавки я дуговой сталеплавильной печи, Известен электрический режим ведения плавки в другой сталеплавильной печи, по которому устанавливается заданный расход электроэнергии на отдельные периоды плавки. При равенстве заданного и фактического расхода электроэнергии программное устройство задает новые значения электрических параметров (ступень напряжения, величину энергии и мощность) L13 .

Недостатком известного электрического режима является его расчетный характер, не учитывающий. многих характерных особенностей каждой плавки химсостав шихты, ее расположение в,печи, плотность и т.д.).

20 наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му эффекту является способ электрического режима ведения плавки в дуговой сталеплавильной печи, включающем измерение напряжения электрической дуги и подачу электроэнергии в печь при различной величине коэффициента мощности е различные периоды плавки C2a .

Недостатком этого электрического режима ведения плавки в дуговой сталеплавильной печи, как и предыдущего, является его расчетный характер.

Так электроэнергия вводится в печь по директивному графику. Однако время, необходимое для полного расплав-. ления шихты и нагрева расплава до заданной температуры, соответственно и расход электроэнергии меняется от плавки к плавке, так как зависит от химсостава-шихты, ее плотности и расположения в печи после загрузки.

Цель изобретения - улучшение энергетических показателей работы электропечи.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу подачи электро3 90529 энергии в дуговую сталеплавипьную печь, включающем измерение напряжения электрической дуги и подачу электроэнергии в печь при различной величине коэффициента мощности в различные периоды плавки, в процессе всей плавки измерят величину постоянной составляющей в напряжении электрической дуги и при ее значении выше 15 В электроэнергию вводят в печь при коэффициенте мощности 0,680,75, уменьшая его до 0,65-0,68 при

I величине постоянной составляющей, равной 10-15 В, и до 0,60-0,65 при величине постоянной составляющей ниже 10 В путем увеличения тока.

Выбор в качестве управляющего элект ри че с ки м режимом з на чения постоянной составляющей в напряжении электрической дуги объясняется следующим.

Ввиду различной электроэмиссионной способности материалов электродов и расплава в печи,а также условий охлаж- >

25 дения катодного пятна дуги появляется постоянная составляющая в напряжении дуг.

Постоянная составляющая в зависимости от условий горения дуги изменяется в процессе плавки. При этом основание дуги испытывает давление со стороны столба дуги и при жидком состоянии катода (или анода ) на последнем образуются углубления. Благодаря этому возрастает теплоизоляция жидкого сплава, на который опирается дуга, и повышается температура области катода, а значение постоянной составляющей в напряжении дуги

Щ при этом уменьшается.

Критические значения величины постоянной составляющей и соответствующие им оптимальные значения коэффициента мощности определены эксперименталь но, 45

Проьгденные на печах емкостью

100 т исследования показали, что в начальный период расплавления, до образования жидкой ванны, величина постоянной составляющей в напряжении дуги составляет порядка 15-60 В. В этот момент плавки электроэнергию необходимо вводить в печь при коэффициенте мощности 0,68-0,75, что обеспечивает проплавление колодцев бол1.шого диаметра. При образовании жидкого расплава и направления его на подину величина постоянной состав2 4 ляющей находится в пределах 10-15 В, В этот период плавки электроэнергия вводится в печь при коэффициенте мощности 0,65-0,68. При этor интенси фицир ется процесс нагрева расплава и сокращается время расплавления.

После образования зеркала жидкой ван ны величина постоянной составляющей может снижаться ниже 10 В. При величине постоянной составляющей ниже

10 В электроэнергия вводится в печь. при коэффициенте мощности 0,6; 0,65, что обеспечивает экранирование дуг пут ем их заглубления. Уменьшение дли ны дуг и соответственно снижения коэффициента мощности осуществляется увеличением тока дуги.

По данному электрическому режиму плавка в дуговой сталеплавильной печи проводится, например, следующим образом.

После завалки шихты в печь зажигают электрические дуги. При помощи фильтра или прибора магнитоэлектрической системы без выпрямителя выделяют текущее значение постоянной составляющей в напряжении дуги и в зависимости от ее величины изменяют параметры вводимой электроэнергии.

Во время прорезки колодцев величина текущего значения постоянной составляющей в напряжении дуги находится в пределах, превышающих 15 В.

В этот момент плавки регулятор обеспечивает ввод электрической мощности в печь при коэффициенте мощности по фазам, равном 0,68-0,75, что обеспечивает прорезание дугой колодцев большого диаметра. При появлении жид кого расплава и наллавлении его на подину, величина текущего значения постоянной составляющей в напряжении дуги снижается.

В этот, период плавления она составляет 10- 15 В, электроэнергию вводят в печь при величине коэффициента мощности 0,65-0,68. При этом интенси фицируется нагрев расплава и сокращается время расплавления. Дальнейшее уменьшение величины постоянной составляющей в напряжении дуги ниже

10 В, что свидетельствует о горении дуг на жидкий расплав. В этот момент плавки увеличивают ток дуги, и элект рическую мощность вводят в печь при коэффициенте мощности фаз 0,6-0,65.

Такой режим обеспечивает экранирование дуг, интенсивный нагрев металла и повышение стойкости футеровки.

5 9052

С учетом критических значений величин постоянной составляющей в напряжении дуги можно составить алгоритм электрического режима плавки в электропечи. S

Применение способа подачи электроэнергии позволит интенсифицироват ь расплавление шихты и нагрев расплава за счет эффективного использования вводимой в печь мощности. Использование те- в кущей информации об изменении постоянной составляющей в напряжении дуги для определения периода плавки и установки соответствующего режима по заданному алгоритму управления сократит период плавки, а также снизит облученность футеровки, что увеличит ее стойкость, в результате чего улучшатся технико-экономические показатели печи. го

Расчетный технико- экономический эффект от внедрения режима ведения плавки дуговой сталеплавильной печи емкостью 100 т составит 50 тыс;рублей в год. 25

Формула изобретения

Способ подачи электроэнергйи в дуговую сталеплавильную печь, вклю92 6 чающий измерение напряжения электрической дуги и подачу электроэнергии в печь при различной величине коэф, фи цие нт а мощност и в ра зли чные периоды плавки, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей работы электропечи,в процессе всей плавки измеряют величину постоянной составляющей в напряжении электрической дуги и при значении ее выше 15 В вводят электроэнергию в печь при коэффициенте мощности 0,68-0,75, уменьшая его до 0,6 0,68 при величине постоянной составляющей, равной 10-15 В, и до 0,600,65 при величине постоянной составляющей ниже 10 В путем увеличения тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ihrgenthaler М., Schacher Н.

Programmgereht дР-400 fur die Steurung von Lichtbogenofen, "Brown

Boieri", 1971, Mitt. 11.

2. Пирожников B. Е., Каблуковский А. ф. Автоматизация контроЛя и управления электросталеплавильными установками. "Металлургия", 1974, с. 116-127.

Корректор

Подписное

Составитель А. Цербаков

Редактор В. Бобков Texpeg Л. Пекарь

Заказ 293/38 Тираж 586

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11)ОЯ Москва Ж-Д Раушская наб. д. 4/g

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4