[实用新型]高阻抗电弧炉

说明书

所属技术领域

本实用新型属于冶金电器设备技术领域，涉及一种用于冶炼金属的电弧炉。

背景技术

冶金业自采用电弧炉炼钢以来，迄今已有100多年的历史。传统的电弧炉的炉体结构包括炉体溶池、升降式石墨电极、炉用变压器以及电能供应机构、加料机构、水冷机构等部分，工作时由炉用变压器向炉子供电，并通过石墨电极和炉料产生电弧的热能来冶炼金属。由于传统电弧炉中的系统阻抗值是由炉用变压器阻抗和炉子短网阻抗组成，其阻抗值相对较低，因此炉子也只能在较低的二次电压(500V～138V)下运行；而为了增加输入炉内的功率以加速废钢的熔化、提高生产率，就不得不采用增大电流(二次电流达到32KA以上)方式，这样造成了传统炉子结构的低电压、大电流的特性，其结果是短电弧和低功率因数运行(电弧长度≈150mm，功率因数COSφ≈ 0.70)，从而导致炉子短网损耗增大以及冶炼电耗和电极消耗的增加。电弧炉短电弧大电流运行，还增加了电弧短路的次数，电弧不稳定，造成电网电压波动及增加电网的谐波干扰，对电网造成公害，也增加了治理电网公害的费用。

发明内容

本实用新型的目的是对传统电弧炉在结构上作出改进，提供一种生产效率高、运行稳定、冶炼和节能效果好且可在电弧炉运行期间显著降低其对电网所致公害的高阻抗电弧炉。

为实现上述发明目的而采用的技术解决方案是：在电弧炉炉用变压器的原边串联一台电抗器，这样就由电抗器阻抗、炉用变压器阻抗和炉子短网阻抗组成了整个炉子系统的阻抗。工作过程中，根据炉子的供电特性对电抗器的容量进行优化计算，提高整个炉子系统的阻抗值，使炉子得以在高阻抗特性下运行，因此炉子的二次电压提高(二次电压650V～350V)，这样就可在电流减小的条件下，向炉子输入更大的功率(传统电弧炉最大功率24MVA，电流33KA，本实用新型所述电弧炉的最大功率32MVA，电流28KA)。由于采用高电压，增加了弧长，提高了功率因数(弧长≈250mm，功率因数COSφ≈ 0.83)，实现了电炉在很高的电压、更长的电弧和较小的电流条件下的运行，有效缩短了电炉熔化时间，提高了电炉生产率，同时也降低了炉子的短网损耗，使冶炼电耗降低、电极消耗下降；兼之高阻抗电弧炉在高功率因数和长弧条件下运行，很少发生断弧或短路，这样既有效抑制了电弧噪声，为电炉的稳定运行创造条件，同时也大大减轻了电网电压波动干扰及谐波干扰，降低了电弧炉运行期间对电网的公害，使治理电网公害的费用大为降低。此外，串联电抗器能够有效地抑制电流的变化并降低短路电流，它一方面能保证电弧燃烧的稳定性，减弱电动力对电炉运动系统的振动，并降低了电炉运行的故障率，另一方面，电炉工作电流小也降低了电能与电极的消耗量，降低了企业生产成本。

附图说明

附图为本实用新型一种实施例结构的工作原理图。

具体实施方式

参见附图，本实用新型所述的高阻抗电弧炉由炉体溶池4、升降式石墨电极3、炉用变压器2以及电能供应机构、加料机构等组成，在炉用变压器2的原边串联一台固定式电抗器1，电抗器在其容量的100％、90％、80％、70％和0％等位置设有5个抽头，便于电弧炉在调试时对电抗器的容量进行选择。电抗器容量选定后，在电炉熔炼过程中不切换。