Основное применение знаний о электрической дуговой печи UHP

Ультра-высокая сила Электрические дуговые печи В основном используйте дуги для нагрева и растопленной стали. Так называемая дуга относится к форме разряда между катодом и анодом, которая производит ионы с характеристиками низкого напряжения, высокого тока и высокой плотности энергии. В колонке дуги, с увеличением внутренней энергии, некоторые молекулы будут диссоциировать на атомы, а затем ионизируются после возбуждения, чтобы сформировать плазму. Плазма отличается от твердого, жидкости и газа, она принадлежит четвертому состоянию материи.

Температура каждой части дуги составляет 3500-4000 ℃ в катодной точке; Самый высокий-15000-20000 ℃ возле катода; Самое высокое составляет около 6000 ℃ за пределами колонны дуги, и чем ближе к внутренней стороне, тем выше температура. Дуга переменного тока отличается от дуги постоянного тока тем, что его напряжение и направление изменения тока дважды в каждом цикле используется питание 50 Гц.

Когда ток уменьшается, заряженные частицы в рекомбинировании колонны дуговой колонны и состояние плазмы, как правило, исчезают. Дуга может сохраняться с дополнительным обратным напряжением и током, пока это состояние плазмы не исчезнет. Арку переменного тока легче потушить, чем дуга постоянного тока, и основными факторами, которые могут стабилизировать дугу: высокий ток, короткая дуга, большой процент реактивного сопротивления и высокая частота мощности; Чем меньше поток газа печи, тем стабильнее дуга; Чем больше давления газа печи, тем выше дуга, тем более стабильна дуга; Наличие шлака также может улучшить стабильность дуги; Чем меньше влияет внешнее магнитное поле, тем стабильнее дуга.

1. Дуга электрической дуги печи

Электрическая дуга является источником тепла в электрической дуговой печи, которая определяет термические условия в печи. Из -за характеристик самой дуги она определяет электрические характеристики оборудования для электрической дуги. Это, в свою очередь, определяет все аспекты электрической дуговой печи.

Дуга - явление сброса газа. Когда между двумя электродами применяется определенное напряжение, газ может разряжаться, и в то же время ионизируется газ между двумя электродами, а также появляется большое количество заряженных частиц - свободные электроны и положительные ионы и проводящие Канал появляется между электродами, а плотность тока достигает нескольких кА/см2, температура газа достигает нескольких тысяч градусов по Цельсию.

2. Условия для стабильного сгорания электрической дуги

Согласно характеру источника питания, дуги можно разделить на две категории: дуги постоянного тока и дуги переменного тока. Большинство дуг, используемых в промышленных применениях, являются AC ARCS. Напряжение и ток идеальной дуги переменного тока являются синусоидальными формами волны, а величина и полярность напряжения и периодического изменения тока периодически со временем.

Чтобы обеспечить сжигание дуги, в дополнение к определенному количеству заряженных частиц, между конечными гранями двух электродов также требуется электрическое поле с определенной прочностью определенный размер. Напряжение, при котором дуга начинает сжигать, называется начальным напряжением или напряжением. После того, как внешнее напряжение превышает максимальное значение, оно начинает уменьшаться. Когда дуговое напряжение уменьшается до определенного значения, дуга погашается, а напряжение в это время называется напряжением дуги. Из -за влияния температуры дуги дуговое напряжение немного больше, чем дуговое погашение напряжения. Для мощной дуги переменного тока, в момент вымирания дуги, температура площади дуги существенно не уменьшается, и можно приблизительно считать, что напряжение дуги равное напряжению вымирания дуги.

Если реактивное сопротивление x = O во внешней цепи, ток дуги и напряжение дуги находятся в фазе. Когда внешнее напряжение u меньше, чем напряжение, дуга погашает, а ток равен 0. Это видно из горизонтальной оси времени, когда будет период времени до и после пересечения напряжения источника питания 0: 00 В настоящее время дуга потушена, что является источником нестабильного сгорания дуги переменного тока. Чтобы не погасить дугу, в цепи требуется определенная индуктивность, то есть разница в фазах должна поддерживать между током дуги и напряжением источника питания.

Полярность дуги переменного тока быстро изменяется во время сгорания. Когда графитный электрод используется в качестве катода в отрицательном полу цикле, он имеет относительно стабильное катодное пятно, которое легко сформировать стабильную дугу; Напротив, когда он находится в положительном половине цикла, катодное пятно находится на высокой скорости на поверхности расплавленной стали из -за пар, выброшенного из катодного расплавленного бассейна. Поворот, форма дуги становится нерегулярной. Кроме того, в течение периода плавления, из -за присутствия холодной стали, дуга непрерывно прыгает с одного заряда к другому, а напряжение дуги и формы тока насильственно и нерегулярно колеблется. Все вышеперечисленные условия приводят к нестабильности дуги в условиях эксплуатации. Резкие изменения дуги переменного тока во время работы заставляют всерьез искажать волну напряжения дуги и дуги, что приведет к генерации серии гармоник высокого порядка и снижает качество питания энергосбережения.

3. Электрическая дуга в стальной дуге печи

Если стальная печь представляет собой мощную дугу переменного тока, реактивное сопротивление в цепи за пределами дуги должно иметь достаточную величину соответственно. Это для соответствия условиям схемы, так что ток дуги имеет определенный размер.

В трехфазной стальной электрической дуговой печи каждая фазовая дуга будет влиять на магнитное поле, установленное другими двухфазными дугами, поэтому она перемещается электромагнитной силой на внешнюю сторону конца электрода вблизи подкладки печи , которая дует дуга. Из-за наличия эффекта выдувания угол между дугой колонкой и поверхностью металла уменьшается до 45 ° -75 °. Если высокотемпературный воздушный поток, то есть наполнение дуги, бросается к стенке печи и бросает частицы, такие как металл, шлак и графит на высокой скорости, на стене печи будет образована горячая точка. Из -за самой высокой тепловой нагрузки здесь также является наиболее химически атакованным.

Поток электрического тока через расплавленную сталь создает магнитное поле и приводит к агитированию расплавленной стали. На мощной электрической печи около 20% -30% тепла дуги переносится в расплавленную сталь с помощью этого эффекта перемешивания, и расплавленная сталь перемещается в минуту примерно на 9% от общего веса.