Elektriliste ahju trafode mõistmine: oluline juhend

Aug 22, 2025

Jäta sõnum

Ülevaade elektriahju trafodest

 

Electric Furnace Transformers

Elektrilised ahjud on olulised tööstusseadmed. Neid kasutatakse metallurgias, keemiatehnoloogias ja masinates. Metallurgias lõhnasid nad sulami terased ja ferroalloys. Keemiatehnoloogias valmistavad nad kollast fosfori, kaltsiumkarbiidi ja sünteetilisi vaikusid. Masinates lõhnasid nad valatud terasest ja malmist.

Elektri ahju trafo annab ahjule energiat. Inimesed nimetavad seda sageli ahju südameks. Transformer alandab võrgupinget ja annab ahju vajaliku jõu. Sellel on suur võimsus ja suur tõhusus. Elektriahju ahju stabiilne töö on ülioluline. Elektri ahju jaoks sobiva ja usaldusväärse trafo ostmine on ülioluline. Elektrilise ahju tööpõhimõtete, koormuse omaduste ja trafode nõuete põhjalik mõistmine on ülioluline.

Elektri kaare ahju tööpõhimõte


Elektrilise kaare ahjusid kasutatakse peamiselt kõrge - kvaliteedi- ja sulamiteraste täpsustamiseks. Kaasaegsed kaare ahjud kasutavad otsest kütmist mitte - juhtiva ahju põhjaga. Elektriaare ahjud töötavad metalli otsese kuumutamise põhimõtte põhjal. Iga elektroodi ja metalllaengu vahel moodustub kaare, mille sulametall moodustab koormuse neutraalse punkti.

 

Terasetootmise protsess

Elektrilise kaare ahju terase valmistamise protsess jaguneb kolmeks etapiks:

Electric Arc Furnace


1. Sulamisperiood: Elektriline kaare ahju trafo vähendab kõrge ruudustiku pinget (6-110 kV) ahju toimimiseks vajaliku pingega. Seda pinget kasutatakse elektriahju kolmel elektroodil. See loob kaare elektroodide ja sees oleva materjali vahel. See kuumus, mis ulatub temperatuurile üle 3500 kraadi, sulatab laengu. Sulamisaeg suureneb ahju mahutavusega, võttes tavaliselt 1–2,5 tundi. Energiatarbimine on sulamisfaasis kõrgeim ja trafo töötab ülekoormuse all.

 

2. oksüdatsiooniperiood: seda aega kasutatakse sulaterasest lisandite eemaldamiseks. Samuti aitab see hoida terase temperatuuri ja koostist samamoodi. Redutseerimisfaas, mida nimetatakse ka rafineerimise faasiks, eemaldab lisandid ja reguleerib terase keemilise koostise soovitud terasklassiga.

 

3. redutseerimisfaas: täpsustab veelgi terast ja reguleerib keemilise koostise sihtstandardiga. Oksüdeerimise ja redutseerimise faaside ajal väheneb energiavajadus ning trafo töötab konstantse sekundaarse väljundvoolu juures ja vähendatud pinges.

 

Kaare ahju trafode koormusomadused

Typical load diagram for arc furnace transformers

Esialgse sulamisfaasi ajal on külma laenguga imendunud soojus märkimisväärne, nõudes suure võimsusega sisendit. Sulamisaja lühendamiseks töötab trafo tavaliselt 20% ülekoormusel. Oksüdatsioonifaasis tarbitakse võimsust soojuskao, räbu kuumutamisel ja sulamisel, nii et toitesisend väheneb. Redutseerimisfaasis on ahju toitesisend veelgi madalam, kuna metall on ülekuumenenud ja ilmnevad eksotermilised keemilised reaktsioonid.

Joonisel on näidatud kaare ahju trafo tüüpiline koormusskeem. Sulamisfaasis lubatakse koormusvoolu juhtida 1,2 -kordse nimivoolu korral.
Lubatud kestus on 0,55 t (tsükli aeg t viitab ajale, mis on vajalik alates laadimisest terase kuumuse koputamisele), kuid maksimaalne lubatud kestus on 2,5 tundi.

Konkreetsed ilmingud:

 

Suured koormuse kõikumised:Sulamisfaasis on kaare ebastabiilne. Praegune ja pinge muutuvad palju. Koormus on väga ebastabiilne.

 

Tugev lühike - termini ülekoormuse maht:Transformer peab hakkama saama lühikeste tõusudega, mis on nimivoolust mitu korda kõrgemad.

 

Oluline töötsüklilisus:Sulamisfaas, oksüdatsioonifaas ja redutseerimisfaas vajavad erinevat pinget ja voolu. See teeb selge tsükli.

 

Sagedane sissetungiv vool:Stardifaasis ja kaarepõletusfaasis kõigub vool märkimisväärselt. See paneb isolatsioonile ja mehaanilisele tugevusele kõrge stressi.

 

Madala võimsusega tegur:See on tavaliselt alla 0,7. See muudab ruudustiku jooksmiseks raskemaks.

 

Kõrge harmooniline sisu:Kaare tühjendamine teeb palju harmoonilisi. Need võivad mõjutada nii võre kui ka trafo.

 

Kaare ahju trafode tehnilised nõuded

 

Sulamisperioodil ja esialgsel oksüdatsiooni etapil on kaare ahi sageli vältimatu lühikese - vooluahela olekus. Lühikeste - vooluahelate arv kogu sulamisperioodi jooksul võib ulatuda kümnete või isegi sadade kordi. Kuna lühikesed - vooluahelad on vältimatud, peavad kaare ahju trafod olema mõeldud lühikese - vooluahelatingimuste käsitsemiseks. Kaare ahju trafode tehnilised nõuded on peamiselt järgmised:

 

(1) Sulamisperioodil ja esialgsel oksüdatsiooni etapil toovad sagedased töötavad - vooluringid trafole suurt ohtu. Kaarepõletuse stabiliseerimiseks ja töötava lühikese - vooluvoolu väärtuse piiramiseks tuleks trafo enda impedantsi suurendada või reaktorit ühendada trafo vooluringis järjestikku, et tagada, et töötav lühike - vooluvool ei ületaks 3 -kordset väärtust. Kui maht on võrdne või suurem kui 10 000 kVa, kuna lühike - vooluringi impedants on piisavalt suur, pole vaja trafo enda impedantsi suurendada ega reaktorit kinnitada. Hilise oksüdatsiooni ja redutseerimise etappides on see oht põhimõtteliselt möödas. Kaotuste vähendamiseks ja võimsusteguri parandamiseks saab kraanide vahetajat kasutada trafo enda takistuse vähendamiseks või reaktori eemaldamiseks.

 

(2) Kaakaare ahju trafo lastakse sulamisperioodil ülekoormata 20%. Selle tüüpilise koormuskõvera kohaselt keskmine ruutvool oma tsüklis

Seega tuleks kaaluda trafo koormuse kadu, temperatuuri tõusu ja lülitite, pukside, voolu - kandvate juhtide jms valiku arvutamist.

info-802-118

 

(3) Kuna kaare ahju kaare kustutab ja süütab sageli järsku, on kaare ahjutrafo sageli mööduvas olekus, mille tulemuseks on korduv töö ülepinge. Sageli on nii, et mähiste, lülitite, pukside jms isolatsioon ei talu sellist ülepinget ja see suletakse. Eriti suure pinge reguleerimisvahemikuga trafode puhul, kui töötavad kõrgema väljundpinge korral, tekitab jõude primaarne mähise mitte - tühine energiasageduse pinge tõuse, mille tulemuseks on mähiste ja lülitite teatud osades kõrge potentsiaal. Seetõttu tuleks kaare ahju trafo isolatsiooni hoolikalt kontrollida vastavalt tegelikule struktuurile ja töökindluse parandamiseks tuleks võtta usaldusväärseid meetmeid.

 

(4) Kaare ahju koormusvoolu drastiliste muutuste tõttu vibreerib mähis. Kui eelkoor on ebapiisav, võib suur aksiaalne elektromagnetiline jõud põhjustada isolatsiooni ja vahetükkide mehaanilise võnkumise all kannatada "õhupihe" väljanägemise ja kadumise tõttu, põhjustades isolatsioonikahjustusi. Seetõttu peaks kaare ahju trafo kujundus mõistlikult valima juhi geomeetrilised mõõtmed ja isolatsiooni paksuse ning tootmisel tuleks tagatisele tagada mähkimisjõud, et vastu seista elektromagnetilise jõu mõjule. Kui töötav lühike - vooluahela vool seatakse nimivooluga 3 korda ja kestab 6 sekundit, peaksid kõik kaare ahju trafo osad olema kahjulikud. Lisaks peaks kaare ahju trafo suutma taluda järsku lühise efekti, millel on lühike - vooluvool stabiilse väärtusega, mis ei ületa 10 -kordset voolu 10 korda ja kestab 2 sekundit kahjustusteta.

 

Elektriahju trafode praktilised rakendused ja hooldus

Rakendusalad Peamised kasutusalad
Metallurgiatööstus Sulamisulamist terasest ja ferroalloys
Keemiatööstus Kollase fosfori, kaltsiumkarbiidi ja sünteetiliste vaikude tootmine
Mehaaniline tööstus Sulatu teras, malmist ja sulamid

Elektrilise ahju trafo kasutamisel pange tähele järgmist:

 

1. Regulaarne ülevaatus:Kontrollige elektri ahju trafo sageli. See tagab, et see töötab hästi. Samuti aitab see probleeme varakult leida ja neid lahendada.

2. Temperatuuri juhtimine:Trafo teeb kuumuse, kui see töötab. Hoidke temperatuur õigesti ülekuumenemise ja rikete peatamiseks.

3. koormuse tasakaalustamine:Hoidke ahju koormus tasakaalus. See alandab trafo stressi ja muudab selle kauem püsimiseks.

 

Küsi pakkumist