減輕對(duì)電網(wǎng)沖擊的高阻抗電弧爐

由表2可以看出，改成高阻抗操作模式后，同樣一臺(tái)變壓器，容量充分發(fā)揮，達(dá)到40MVA。這是由于二次電流降低，二次電壓提高的緣故。相反，在低阻抗運(yùn)行時(shí)，由于二次電流太大（40.3kA），變壓器二次繞組導(dǎo)線截面受到限制，二次電壓又太低，所以只能達(dá)到30MVA。

改成高阻抗電弧爐后，許多指標(biāo)均得到改善：電效率由90.3％提高到94.7％，可節(jié)省電能20kW·h/t，即節(jié)電4.5％；電弧功率由22.6MW增加到31.1MW；弧長由150mm增加到350mm；電極消耗由2.6kg/t降低到1.9kg/t，即降低28％；冶煉時(shí)間由72min減少到50min，縮短30％；生產(chǎn)率得到大幅度提高。在這些指標(biāo)當(dāng)中，電極消耗指標(biāo)最好，這是由于電弧爐煉鋼的主要生產(chǎn)成本是電能消耗和石墨電極消耗的費(fèi)用。而電極消耗又分為兩部分：

1)端部消耗，它與電極電流的二次方成正比，與通電時(shí)間成正比；

2)側(cè)面消耗，它取決于出鋼至送電的間歇時(shí)間和爐子廢氣中的氧含量。

綜上所述，為了降低生產(chǎn)成本，最重要的是采用低的電極電流和縮短出鋼至送電的間歇時(shí)間。假定2臺(tái)爐子的間歇時(shí)間相同，則電極的側(cè)面消耗相同，欲使電極消耗降低，便歸結(jié)為低端部消耗降低。由于

W_t=f_tip×W_tot （9）

W_t=KI_e²（10）

式中：W_tot為總電極消耗；

W_t為電極端部消耗；

f_tip為端部消耗與總消耗之間的比例系數(shù)，對(duì)于交流電弧爐f_tip=0.5；

I_e為電極電流；

K為常數(shù)。

根據(jù)式（9）和式（10），若將高阻抗電弧爐與傳統(tǒng)的低阻抗電弧爐在電極端部消耗方面進(jìn)行比較，省去推導(dǎo)，可得式（11）。

==f_tip× （11）

式中：W_tlr為低阻抗?fàn)t的電極端部消耗；

W_thr為高阻抗?fàn)t的電極端部消耗；

I_elr為低阻抗?fàn)t的電極電流；

I_ehr為高阻抗?fàn)t的電極電流?，F(xiàn)援引曼內(nèi)斯曼·德馬格公司60t普通電弧爐和改造后的高阻抗電弧爐的電極端部消耗指標(biāo)對(duì)比為

=0.5×=0.28=28％

說明高阻抗電弧爐的電極消耗與傳統(tǒng)的低阻抗電弧爐相比，約降低28％，與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)所得出的數(shù)據(jù)完全相符。

7 結(jié)語

高阻抗電弧爐已在國內(nèi)外獲得了推廣應(yīng)用，其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)可與直流電弧爐相媲美，再加上它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠等優(yōu)點(diǎn)，因此，它無疑是傳統(tǒng)交流電弧爐發(fā)展的必然趨勢(shì)。

高阻抗電弧能夠大幅度地降低電壓閃變，在同樣條件下，其閃爍水平只有傳統(tǒng)交流電弧爐的68％^[4]。運(yùn)行結(jié)果證明：高阻抗電弧爐無須裝設(shè)SVC裝置。