Файл: Серебряный Я.Л. Электроплавка медно-никелевых руд и концентратов.pdf

оьэг

Рис, 49. Электродная лебедка:

1 — рама; 2 — электродвигатель; 3 — двухколодочный тормоз; 4 — редуктор; 3 — цилиндрические шестерни; 5 — звездочки

101

является система перемещения электродов с помощью электрических лебедок.

Как уже отмечалось, электрический ток к контактным щекам электрода подводится по водоохлаждаемым медным трубам (рис. 51). Верхние концы труб закреплены в гнездах медного башмака тра­ версы, которая прикреплена к мантелю. Башмак траверсы соединен с шинами, идущими от трансформатора, гибкими голыми много-

токопровода выполнен неохлаждаемым. Плотность тока в нем до­ пускается около 1 А/мм2, а в водоохлаждаемых токоведущих'трубах 6—7 А/мм2. К траверсе мантеля прикреплена также гибкая часть шлангов системы водяного охлаждения электрододержателя.

Эта система должна обеспечить нормальную работу деталей элек­ трододержателя и токопровода в условиях высокой температуры (600—700° С), которая создается при выбивании пламени и раска­ ленных газов в кольцевой зазор между сводом и электродом.

Вода для охлаждения контактных щек электродов, бугеля и токо­ провода поступает из распределительной колонки через водоподаю- ,щие трубы. Каждая труба подает воду на .одну пару щек. На рис. 52 изображена схема водооохлаждения контактных щек. Подающая труба, как и отводящая, на участке гибких шин соединена с токо­ ведущей трубой резиновым шлангом, обмотанным шнуровым асбе-

102

стом. Вода из токоведущей трубы поступает в одну щеку, затем по лирообразной перемычке в другую. Пройдя по щекам, вода через токоведущую трубу, резиновый шланг и отводящую трубу поступает в коробку водосборника. Кольцо электрододержателя имеет само­ стоятельную подводку воды. Каждая подающая ветвь снабжена вен­ тилем, позволяющим регулировать подачу воды. Чтобы легче было наблюдать за температурой отходящей воды, концы отводящих тру-

Рис. 52. Схема охлажде­ ния контактных щек электрода

бок расположены на некоторой высоте над коробкой водосборника. Расход воды на охлаждение всех электрододержателей шестиэлек­ тродной печи составляет 30—40 м3/ч; температура отходящей воды не должна превышать 50° С.

Г л а в а УI

Э Л Е К Т Р О О Б О Р У Д О В А Н И Е П Е Ч Е Й Д Л Я П Л А В К И

М Е Д Н О -Н И К Е Л Е В Ы Х Р У Д

ИК О Н Ц Е Н Т Р А Т О В

§17. Электрическая схема питания печи

Электропечи для плавки медно-никелевых руд и концентратов — крупные потребители электрической энергии. Мощность отдельных электропечей достигает 50 000 кВт. Источниками питания рудных электропечей служат гидроэлектрические и тепловые станции, за­ кольцованные обычно в единую территориальную энергетическую систему (например, на Кольском полуострове система «Колэнерго»). В большинстве случаев электроэнергию для печей приходится пере­ давать на дальние расстояния. В целях снижения потерь энергии в проводах и уменьшения массы проводов передачу электроэнергии на дальние расстояния выгодно осуществлять при высоком напря­ жении и небольшом токе. Ток, вырабатываемый на электростанциях, имеет напряжение 6000—18 000 В. Для передачи электроэнергии на большие расстояния на электростанциях имеются повышающие транс­ форматорные подстанции, которые повышают напряжение до 110 000 В и больше.

От электростанции до центральной заводской понизительной под­ станции ток высокого напряжения передается по высоковольтным воздушным линиям. На подстанции его напряжение понижают до

103

10 000—35 000 В. При таком напряжении ток подземными кабель­ ными или воздушными линиями подается на печные понизительные

ключение печи производится вы­ соковольтными выключателями.

Трансформаторы, установлен­ ные на печной подстанции, пре­ образуют ток высокого напряже­ ния в рабочий ток низкого напря­

разбить на две основные части: си­ ловую и вспомогательную. Силовая цепь служит для питания электро­ печей, вспомогательная — для за­ щиты, контроля и управления печью, а также для питания элек­ трооборудования печи. В силовую цепь электросхемы входят высоко­ вольтный и низковольтный участ­ ки. Высоковольтная цепь электро­ схемы состоит из разъединителя, высоковольтного выключателя, высоковольтной обмотки печного трансформатора с переключате­ лем ступеней напряжения транс­ форматора (считая от распреде­ лительного устройства главной подстанции). Низковольтная цепь включает низковольтную обмотку печного трансформатора, корот­ кую сеть, электроды и токопро­ водящую зону расплавленной ванны.

трансформаторы

Трансформатор служит для преобразования переменного элек­ трического тока одного напряжения в ток другого напряжения. На рис. 54 изображена принципиальная схема однофазного трансфор­ матора. Трансформатор состоит из сердечника — магнитопровода и двух обмоток. Одна обмотка, соединенная с питающей линией, на­ зывается первичной обмоткой трансформатора, другая обмотка, со­

104

единенная с приемником тока, — вторичной обмоткой. Принцип действия трансформатора заключается в следующем: переменный ток, проходящий по виткам первичной обмотки трансформатора, создает в сердечнике магнитопровода переменное магнитное поле, которое, проходя через вторичную обмотку трансформатора, возбуждает (ин­ дуктирует) в ней ток.

При трансформации электрического тока первичное и вторичное напряжение прямо пропорционально числам витков соответствую­ щих обмоток:

ние. Из равенства отношений (2) и (4) получим:

Следовательно, первичная и вторичная силы тока обратно про­ порциональны числам витков соответствующих обмоток. ~

Трансформатор называется понижающим, если число витков или напряжение первичной обмотки будет больше числа витков или.на­ пряжения вторичной обмотки. При обратном соотношении витков трансформатор называется повышающим. Сердечник (магнитопровод трансформатора) изготовляют из трансформаторной стали, которая теряет мало энергии при перемагничивании. Для сокращения потерь электроэнергии от токов Фуко сердечник изготовляют не сплошным, а из отдельных пластин толщиной 0,35—0,5 мм. Для изоляции друг от друга пластины покрыты специальным теплостойким лаком. Об­ мотки трансформатора выполнены из медных проводников круглого или прямоугольного сечения, изолированных хлопчатобумажной

105

тканью или специальной бумагой. Обмотка высокого напряжения (В. Н.) состоит из большого количества витков, изготовленных из проводников малого сечения. Обмотка низкого напряжения (Н. Н.) имеет немного витков и выполнена из проводников большего сечения.

Для трансформации трехфазного тока применяют три однофаз­ ных или один трехфазный трансформатор. Трехфазный трансфор­

тают в значительно более тяжелых условиях, чем обычные силовые. Печные трансформаторы должны отвечать следующим требованиям:

1) выдерживать без ущерба для изоляции обмотки -кратковре­ менные большие перегрузки по току;

2) иметь повышенную прочность всех элементов, так как при мгновенных увеличениях силы тока и коротких замыканиях в печных трансформаторах возникают большие механические усилия;

Рнс. 56. Типы трансформа­ торов:

а — стержневоП; б — бро­ невой; 1 — магннтопровод; 2 — первичная обмотка; 3 — вторичная обмотка

3)иметь в соответствии с требованиями технологического про­ цесса электроплавки несколько ступеней вторичного напряжения;

4)иметь высокий коэффициент трансформации, так как к печной установке подводится ток высокого напряжения, а в печь подается

ток низкого напряжения; 5) иметь сравнительно небольшое значение вторичного напря­

жения и очень большую силу вторичного тока (нескольких десятков тысяч ампер).

106