Kiến thức ứng dụng chính của lò nung điện UHP

Siêu năng lực cao lò nung điện Chủ yếu sử dụng cung để làm nóng và làm tan chảy thép phế liệu. Cái gọi là hồ quang đề cập đến một dạng phóng điện giữa cực âm và cực dương, tạo ra các ion với các đặc tính của điện áp thấp, mật độ năng lượng cao và cao. Trong cột ARC, với sự gia tăng năng lượng bên trong, một số phân tử sẽ phân tách thành các nguyên tử, và sau đó ion hóa sau khi bị kích thích tạo thành huyết tương. Plasma khác với chất rắn, chất lỏng và khí, nó thuộc trạng thái thứ tư của vật chất.

Nhiệt độ của mỗi phần của ARC là 3500-4000 ℃ tại điểm catốt; Cao nhất là 15000-20000 gần cực âm; Cao nhất là khoảng 6000 ℃ bên ngoài cột ARC và càng gần phía bên trong, nhiệt độ càng cao. Vòng cung AC khác với cung DC ở chỗ điện áp và hướng thay đổi dòng điện của nó hai lần trong mỗi chu kỳ, nghĩa là sử dụng nguồn điện 50 Hz.

Khi dòng điện giảm, các hạt tích điện trong cột ARC kết hợp lại và trạng thái plasma có xu hướng biến mất. Vòng cung có thể tồn tại với điện áp ngược và dòng điện ngược cho đến khi trạng thái plasma này biến mất. Vòng cung AC dễ dập tắt hơn cung DC và các yếu tố chính có thể ổn định cung là: dòng điện cao, cung ngắn, tỷ lệ phần trăm phản ứng lớn và tần số công suất cao; Dòng khí ít hơn, vòng cung càng ổn định; áp suất khí càng nhiều thì cung càng cao, cung càng ổn định; Sự hiện diện của xỉ cũng có thể cải thiện sự ổn định của hồ quang; Càng ít bị ảnh hưởng bởi từ trường bên ngoài, cung càng ổn định.

1. Vòng cung của lò hồ quang điện

Vòng cung điện là nguồn nhiệt trong lò hồ quang điện, xác định các điều kiện nhiệt trong lò. Do các đặc điểm của chính cung, nó xác định các đặc tính điện của thiết bị lò điện. Điều này đến lượt nó xác định tất cả các khía cạnh của sản xuất thép lò điện.

ARC là một hiện tượng xả khí. Khi một điện áp nhất định được áp dụng giữa hai điện cực, khí có thể tự xả, đồng thời, khí giữa hai điện cực bị ion hóa và một số lượng lớn các hạt tích điện - các electron tự do và các ion dương xuất hiện Kênh xuất hiện giữa các điện cực và mật độ hiện tại đạt đến một số ka/cm2, nhiệt độ khí đạt đến vài nghìn độ C.

2. Điều kiện để đốt cháy ổn định của vòng cung điện

Theo bản chất của nguồn điện, các cung có thể được chia thành hai loại: cung DC và cung AC. Hầu hết các cung được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp là AC AC. Điện áp và dòng điện của một vòng cung AC lý tưởng là các dạng sóng hình sin, và độ lớn và phân cực của điện áp và thay đổi dòng điện định kỳ theo thời gian.

Để đảm bảo sự đốt cháy của cung, ngoài một số lượng hạt tích điện nhất định, một điện trường có sức mạnh nhất định cũng được yêu cầu giữa các mặt cuối của hai điện cực, nghĩa là phải có một điện áp hồ quang của một kích thước nhất định. Điện áp mà tại đó cung bắt đầu bị cháy được gọi là điện áp khởi động hoặc điện áp arcing. Sau khi điện áp bên ngoài vượt quá giá trị tối đa, nó bắt đầu giảm. Khi điện áp hồ quang giảm xuống một giá trị nhất định, vòng cung bị dập tắt và điện áp tại thời điểm này được gọi là điện áp dập tắt hồ quang. Do ảnh hưởng của nhiệt độ hồ quang, điện áp hồ quang lớn hơn một chút so với điện áp dập tắt hồ quang. Đối với một vòng cung AC công suất cao, tại thời điểm tuyệt chủng ARC, nhiệt độ của diện tích hồ quang không giảm đáng kể và có thể được coi là điện áp hồ quang bằng điện áp tuyệt chủng ARC.

Nếu phản ứng x = o trong mạch bên ngoài, dòng hồ quang và điện áp hồ quang ở pha. Khi điện áp bên ngoài U nhỏ hơn điện áp arcing, vòng cung được dập tắt và dòng điện là 0. Nó có thể được nhìn thấy từ trục ngang của thời gian sẽ có một khoảng thời gian trước và sau khi điện áp nguồn điện vượt qua 0: 00. Tại thời điểm này, vòng cung bị dập tắt, đó là nguồn gốc của quá trình đốt cháy không ổn định của vòng cung AC. Để không dập tắt vòng cung, cần có độ tự cảm nhất định trong mạch, nghĩa là, sự khác biệt pha phải được duy trì giữa dòng hồ quang và điện áp cung cấp năng lượng.

Sự phân cực của hồ quang AC thay đổi nhanh chóng trong quá trình đốt cháy. Khi điện cực than chì được sử dụng làm cực âm trong một nửa chu kỳ âm, nó có điểm cực âm tương đối ổn định, dễ tạo thành một vòng cung ổn định; Ngược lại, khi nó nằm trong nửa chu kỳ dương, điểm cực âm ở tốc độ cao trên bề mặt thép nóng chảy do hơi nước được đẩy ra từ bể nóng chảy catốt. Quay, hình dạng của vòng cung trở nên không đều. Ngoài ra, trong thời gian nóng chảy, do sự hiện diện của thép lạnh, vòng cung liên tục nhảy từ điện tích này sang điện tích khác, và điện áp hồ quang và dạng sóng hiện tại dao động dữ dội và không đều. Tất cả các điều kiện trên dẫn đến sự không ổn định của ARC trong điều kiện hoạt động. Những thay đổi mạnh mẽ của vòng cung AC trong quá trình hoạt động làm cho dòng điện ARC và sóng điện áp hồ quang bị biến dạng nghiêm trọng, điều này sẽ dẫn đến việc tạo ra một loạt các sóng hài bậc cao và giảm chất lượng cung cấp năng lượng của lưới điện.

3. Vòng cung điện trong lò nung làm thép

Nếu lò thép là một vòng cung công suất cao AC, thì phản ứng trong mạch bên ngoài vòng cung phải có độ lớn đủ tương ứng. Điều này là để đáp ứng các điều kiện mạch, để dòng hồ quang có kích thước nhất định.

Trong lò nung điện làm bằng thép ba pha, mỗi vòng cung pha sẽ bị ảnh hưởng bởi từ trường được thiết lập bởi các cung hai pha khác, do đó nó được di chuyển bởi lực điện từ sang phía ngoài của đầu điện cực gần với lớp lót lò , đó là vòng cung thổi. Do sự tồn tại của hiệu ứng thổi, góc giữa cột ARC và bề mặt kim loại giảm xuống còn 45 ° -75 °. Nếu luồng không khí nhiệt độ cao, nghĩa là làm đầy vòng cung, lao về phía thành lò và ném các hạt như kim loại, xỉ và than chì ở tốc độ cao, một điểm nóng sẽ được hình thành trên tường lò phía trên đường xỉ gần vòng cung. Bởi vì tải nhiệt cao nhất ở đây, nó cũng bị tấn công hóa học nhất.

Dòng chảy của dòng điện qua thép nóng chảy tạo ra một từ trường và làm cho thép nóng chảy bị kích động. Trên lò điện cao, khoảng 20% ​​-30% nhiệt độ hồ quang được chuyển sang thép nóng chảy bằng hiệu ứng khuấy này và thép nóng chảy di chuyển mỗi phút chiếm khoảng 9% tổng trọng lượng.