矿热炉和电弧炉的区别是什么? 电弧炉是利用电弧能来冶炼金属的一种工频电炉。抄工业上应用的电弧炉可分为三类:第一类是直接加热式,电弧发生在专用电极棒和被熔炼的炉料之间,炉料袭直接受到电弧热。主要用于炼钢,其次也用于熔炼铁、铜、耐火材料、精炼钢液等。第二类是间接加热式,电弧发生在两根专用电极棒之间,炉料知受到电弧的辐射热,用于熔炼铜、铜合金等。第三类称为矿热炉,是以高电阻率的矿石为原料,在工作过程中电极的下部一般是埋在炉料里面的。其加热原理是:既利用电流通过炉料时,炉料电阻产生的热道量,同时也利用了电极和炉料间的电弧产生的热量。
矿热炉是电弧炉的一种。
矿热炉和电弧炉的区别是什么?
一、性质:
1.电弧炉:是利用电极电弧产生的高温熔炼矿石和金属的电炉。
电弧炉通过金属电极或非金属电极产生电弧加热的工业炉叫做电弧炉。电弧炉按电弧形式可分为三相电弧炉、自耗电弧炉、单相电弧炉和电阻电弧炉等类型。电弧炼钢炉的炉体由炉盖、炉门、出钢槽和炉身组成,炉底和炉壁用碱性耐火材料或酸性耐火材料砌筑。电弧炼钢炉按每吨炉容量所配变压器容量的多少分为普通功率电弧炉、高功率电弧炉和超高功率电弧炉。电弧炉炼钢是通过石墨电极向电弧炼钢炉内输入电能,以电极端部和炉料之间发生的电弧为热源进行炼钢。电弧炉以电能为热源,可调整炉内气氛,对熔炼含有易氧化元素较多的钢种极为有利。电弧炉炼钢发明后不久,就用于冶炼合金钢,并得到较大的发展。
随着电弧炉设备的改进以及冶炼技术的提高,电力工业的发展,电弧炉炼钢的成本不断下降,现在电弧炉炼钢不但用于生产合金钢,而且大量用来生产普通碳素钢,其产量在主要工业国家钢总产量中的比重,不断上升。
2.矿热炉:又称电弧电炉或电阻电炉。是一种耗电量巨大的工业电炉。
根据矿热炉的结构特点以及工作特点,矿热炉的系统电抗的70%是由短网系统产生的,而短网是一个大电流工作的系统,最大电流可以达到上万安培,因此短网的性能决定了矿热炉的性能,正是由于这个原因,因此矿热炉的自然功率因数很难达到0.85以上,绝大多数的炉子的自然功率因数都在0.7~0.8之间,较低的功率因数不仅使变压器的效率下降,消耗大量的无用功,且被电力部门加收额外的电力罚款,同时由于电极的人工控制以及堆料的工艺,导致三相间的电力不平衡加大,最高不平衡度可以达到20%以上,这导致冶炼效率的低下,电费增高,因此提高短网的功率因数,降低电网不平衡就成了降低能耗,提高冶炼效率的有效手段。如果采取适当的手段,提高短网功率因数,可以达到以下的效果:
(1)降低电耗5~20%
(2)提高产量5%~10%以上。
从而给企业带来良好的经济效益,而投入的改造费用将可以在节约的电费中短期内收回。
矿热炉系统损耗如下图所示,短网的损耗占据了系统自身损耗的70%以上,而短网是一个大电流工作的系统,最大电流可以达到上万安培,因此短网的性能在很大程度上决定了矿热炉的性能
如果采取适当的手段,提高短网功率因数,改善电极不平衡度,那么将可以达到以下的效果:
AAAA、、降低生产电耗降低生产电耗降低生产电耗降低生产电耗3%3%3%3%~~~~6666%;
BBBB、提高产品产量提高产品产量提高产品产量提高产品产量5%5%5%5%~~~15151515%。%。%。%。
从而给企业带来良好的经济效益,而投入的改造费用可以在创造的综合效益中短期内收回。一般情况下为了解决矿热炉自然功率因数低下的问题,我国多采用在高压端进行无功补偿的方法来解决,高压补偿仅仅是提高了高压侧的功率因数,但是由于低压端短网系统的巨大的感抗所产生的无功功率依然在短网系统中流动,同时三相不平衡是由于短网的强相(短网较短故感抗较小、所以损耗较小,输出较大故名强相)和弱相造成的,因此高压补偿不能解决三相平衡的问题,也没有达到抵消短网系统无功、提高低压端功率因数的作用,由于短网的感抗占整个系统感抗的70%以上,所以不能降低低压端的损耗,也不能增加变压器的出力,但可以避免罚款,仅仅是对供电部门有意义。相对高压补偿而言,低压补偿的优势除提高功率因数外,主要体现在以下几个方面:1)、提高变压器、大电流线路利用率,增加冶炼有效输入功率。针对电弧冶炼而言,无功的产生主要是由电弧电流引起的,将补偿点前移至短网,就地补偿短网的大量无功消耗,提高电源输入电压、提高变压器的出力、增加冶炼有效输入功率。料的熔化功率是与电极电压和料比电阻成函数关系的,可以简单表示为P=U2/Z料。由于提高了变压器的载荷能力,变压器向炉膛输入的功率增大,实现增产降耗。2)、不平衡补偿,改善三相的强、弱相状况。
由于三相短网布置和炉体、炉料等总是不平衡的,三相不同的电压降、不同的功率,就导致了强、弱相现象的形成。采取单相并联的方式进行无功补偿,综合调节各相补偿容量,提高炉心功率密度和坩锅均匀度,使三相电极的有效工作电压一致、平衡电极电压、均衡三相吃料,改善三相的强、弱相状况,达到增产、降耗的目的。同时,改善三相不平衡现象,改善了炉膛工作环境,延长了炉子使用寿命。3)、降低高次谐波,减少谐波对整个供电设备的危害,减小变压器及网络附加损耗。4)、提高了电能质量,改善了系统电气参数,提高了产品质量。下图反应了高压补偿和低压补偿时的无功功率的流动方向。从图中可以清晰的看出高压补偿不能降低损耗和增加变压器出力的原因:
但是由于传统的补偿投切技术(如采用交流接触器投切)投切开关数量多,成本较高,同时由于工作环境恶劣,因此寿命受到极大的影响,根据调查统计,已有的采用传统方式投切的低压补偿使用寿命很难超过一年,因此给企业带来很大的维护量,投资回收周期加长,由于后续维护费用高,综合效益不佳。BWKN-3500型无功补偿控制器(矿热炉短网专用型),为适应矿热炉的工作特性专门开发和设计的用于矿热炉系统的无功补偿控制器(矿热炉短网专用型),该控制器具有改善电能质量的理想功能,主要具有提高矿热炉功率因数、节约能源、提供电压支撑、减少闪变等功能。该控制器具有以下显著特点:
▲三相分别补偿,降低三相不平衡度,有效增产降耗。
▲极大改善电压跌落和闪变。
▲任何时刻实现自由投切。
▲具有高度的可靠性,可实现免维护以及无人值守。
▲多重保护设计,最大限度避免了电容器以及电子开关的损坏。(根据不同客户制订)
▲显著提高供电系统利用率。
▲主要技术参数:控制器主要依据
设计规范:DL/T597-1996;额定电压:220V;基波频率:50Hz;控制物理量:无功功率Q;功率因数COSΦ;无功补偿容量单路设定值:0---9999KVAR工作制:连续工作;环境温度:-5℃~+70℃;相对湿度:日平均不大于95%,月平均不大于90%(户内),不凝露;补偿方式:分相分级补偿。(可根据客户需求订制)
▲性能特点可分相、分级、循环、电子开关投切;可分相分级补偿。配置完善的保护功能;自动控制投切,装置运行无须人工干预,安全高效。
二、特点:
1.电弧炉:电弧专炉比其他炼钢炉工艺灵活性大,能有效地除去硫、磷等杂质,炉温容易控制,设备占地面积小,适于优质合金钢的熔炼。
2.矿热炉:其工作特点是采用碳质或镁质耐火材料作炉衬,使用自培电极。电极插入炉料进行埋弧操作,利用电弧的能量及电流通过炉料的,因炉料的电阻而产生能量来熔炼金属,陆续加料,间歇式出铁渣,连续作业的一种工业电炉。
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