[发明专利]多边界条件下钢包精炼炉变压器容量及参数的确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢包精炼炉变压器，尤其涉及一种多边界条件下钢包精炼炉变压器容量及参数的确定方法。

背景技术

钢包精炼炉是以三相交流电作为供电电源，利用电弧弧光的能量加热钢液的精炼炉。电弧是钢包精炼炉上三个石墨电极与钢包内钢液之间通过强大的电流而产生的。钢包精炼炉升温过程是通过电能转变为热能而使钢液温度升高的过程，而完成这种能量转变的主要设备就是钢包精炼炉变压器。

现有技术中，有很多钢包精炼炉变压器的选择比较混乱，大多凭经验进行选择，或者使用粗略的公式进行定量计算，致使选择的变压器不够合理：①当变压器容量选择过小时，导致钢包精炼炉的钢水升温速度慢，影响生产节奏；②当变压器容量选择过大时，导致设备利用率降低，同时也增加了设备的投资。因此钢包精炼炉变压器选择的合理性，对钢包精炼炉的合理、经济运行至关重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种易于操作、准确性较高的多边界条件下钢包精炼炉变压器容量及参数的确定方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的多边界条件下钢包精炼炉变压器容量及参数的确定方法，包括步骤：

A、根据钢包精炼炉一炉钢冶炼的钢水量和每炉钢最短冶炼时间两个边界条件计算并确定钢包精炼炉变压器的容量；

B、根据确定的所述钢包精炼炉变压器的容量、钢包精炼炉冶炼过程电弧电压范围以及钢包精炼炉二次侧工作电流的范围三个边界条件计算并确定钢包精炼炉变压器二次侧电压的范围；

C、将确定的钢包精炼炉变压器二次侧电压范围等间隔分为多个电压档位，并确定恒功率冶炼和恒电流冶炼的档位，结合配电系统参数计算钢包精炼炉的PQ运行曲线；

D、根据所述PQ运行曲线，结合功率因数、二次侧工作电流、变压器容量多个边界条件，确定各电压档位是否均存在合理的运行区间，即能确定变压器选择是否合理。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的多边界条件下钢包精炼炉变压器容量及参数的确定方法，首先根据钢包精炼炉一炉钢冶炼的钢水量和每炉钢最短冶炼时间两个边界条件计算并确定钢包精炼炉变压器的容量；然后根据确定的所述钢包精炼炉变压器的容量、钢包精炼炉冶炼过程电弧电压范围以及钢包精炼炉二次侧工作电流的范围三个边界条件计算并确定钢包精炼炉变压器二次侧电压的范围；之后将确定的钢包精炼炉变压器二次侧电压范围等间隔分为多个电压档位，并确定恒功率冶炼和恒电流冶炼的档位，结合配电系统参数计算钢包精炼炉的PQ运行曲线；根据所述PQ运行曲线，结合功率因数、二次侧工作电流、变压器容量多个边界条件，确定各电压档位是否均存在合理的运行区间，即能确定变压器选择是否合理。原理简单明了、易于操作、准确性较高，具有较高的工程应用价值。

附图说明

图1为本发明实施例提供的多边界条件下钢包精炼炉变压器容量及参数的确定方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中钢包精炼炉配电系统单线示意图；

图3为本发明实施例中钢包精炼炉电气运行等值电路示意图；

图4为本发明实施例中钢包精炼炉PQ运行曲线示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。

本发明的多边界条件下钢包精炼炉变压器容量及参数的确定方法，其较佳的具体实施方式包括步骤：

A、根据钢包精炼炉一炉钢冶炼的钢水量和每炉钢最短冶炼时间两个边界条件计算并确定钢包精炼炉变压器的容量；

B、根据确定的所述钢包精炼炉变压器的容量、钢包精炼炉冶炼过程电弧电压范围以及钢包精炼炉二次侧工作电流的范围三个边界条件计算并确定钢包精炼炉变压器二次侧电压的范围；

C、将确定的钢包精炼炉变压器二次侧电压范围等间隔分为多个电压档位，并确定恒功率冶炼和恒电流冶炼的档位，结合配电系统参数计算钢包精炼炉的PQ运行曲线；

D、根据所述PQ运行曲线，结合功率因数、二次侧工作电流、变压器容量多个边界条件，确定各电压档位是否均存在合理的运行区间，即能确定变压器选择是否合理。

所述步骤A中，钢包精炼炉供电变压器的容量通过下式计算：

式中：S——精炼炉变压器供电的视在功率；

c——钢水的比热容，取c＝0.23kWh/℃·t；

η_e——精炼炉供电效率，取η_e＝0.85～0.95；