Рабочие режимы и характеристики электродуговых печей

Дуговая сталеплавильная печь работает, как правило, круглосуточно с остановками на ремонт и профилактический осмотр. Цикличность работы определяется чередованием плавок с отключением печи для слива металла, заправки и загрузки. Большая единичная мощность печных агрегатов определяет большие расходы электрической энергии, поэтому перед энергетической службой промышленных предприятий и технологами стоят задачи выбора рационального режима работы печи, обеспечивающего, с одной стороны, высокую производительность, а с другой минимальный расход электроэнергии.

В зависимости от силы тока в печи различают следующие режимы работы: а) режим холостого хода (дуги не горят, I = 0); б) нормальный режим (I = I_Н); в) режим эксплуатационного замыкания (I = I_К).

По периодичности и времени нагрузки принято различать непрерывный режим и режим с нагрузкой, изменяющейся в течение плавки. Производительность печи и расход электроэнергии зависят от мощности дуг, потерь электроэнергии и связаны с рабочим током.

Рабочими энергетическими характеристиками печи принято считать зависимость от тока полной активной мощности установки Р;мощности дуги Р_Д;электрических потерь Р_Э; тепловых потерь Р_Т;электрического КПД η_Э; коэффициента мощности cosφ; расхода электроэнергии на плавку N;производительности g;продолжительности плавки τ.

Электрические характеристики печи и ее технологические показатели приведены на рис. 6.4, из которого следует, что потери в подводящей сети растут пропорционально квадрату тока, а с ростом тока уменьшаются η_Э печи и cosφ. Мощность дуги Р_Д и полная активная мощность печи Р_АКТ увеличиваются до максимума и затем снижаются. Удельный расход электроэнергии N имеет минимум при токе I'. Этому же значению тока соответствует максимум полного КПД печи. Ток I' определяет режим минимального удельного расхода электроэнергии. Ток I" соответствует максимальной мощности дуг и минимальному времени расплавления. Он же определяет режим максимальной производительности. Значения токов I' и I" не равны: обычно I" > I'.

Оптимальный энергетический режим работы печи устанавливается при токе, меньшем, чем режим максимальной производительности. Таким образом, если предприятие работает в условиях дефицита электроэнергии, решающим является оптимальный энергетический режим, характерный для тока I'. Если необходима максимальная производительность, то работают при токе I".

На основании этого определяют ступени напряжения и уставки токов в различные периоды плавки, что обеспечивает высокие технико-экономические показатели работы печи.