Файл: Данцис Я.Б. Методы электротехнических расчетов руднотермических печей.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.06.2024
Просмотров: 185
Скачиваний: 0
Рис . 3 17. Значения хс , ха и хы в формуле (3-87) для определения реак тивного сопротивления электрододержателя
109
3-6. Э л е к т р о д ы и ванна руднотермических электропечей
З а последние годы достигнуты некоторые результаты в области расчетов индуктивности коротких сетей, в то время как в области рас четов индуктивности электродов и ванны руднотермических печей сделано весьма мало. В дальнейшем суммарная индуктивность элек тродов и ванны будет именоваться термином «индуктивность ванны».
Исследования на действующих установках показали, что индук тивность ванны достигает весьма больших значений и приближается к величине, равной индуктивности всех остальных участков печи, короткой сети и трансформатора [47—50]. Точное решение задачи определения индуктивности ванны дать трудно, так как до настоящего времени не установлена картина токораспределения внутри ванны и недостаточно изучена эквивалентная схема ванны электропечных уста новок.
Значения реактивных сопротивлений руднотермических печей при ведены в табл. 3-19, из которой видно, что реактивное сопротивление ванны достигает 50% общего реактивного сопротивления печной уста новки, в связи с чем разработка инженерных методов расчета реак тивного сопротивления ванны представляет весьма актуальную за дачу.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица |
3-19 |
|
Значения |
реактивных сопротивлений руднотермических |
печей |
|
||||||||
|
|
|
|
|
С о п р о т и в л е н ие |
|
|
|
|
|||
|
|
|
суммарное |
короткой |
ван ны |
транс фоп- |
|
|
||||
|
|
|
сети |
матора |
|
|
||||||
П р о д у к т |
с |
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание |
||
Л |
о |
|
о |
|
о |
|
о |
|
||||
|
|
ьи |
со |
|
СО |
|
СО |
|
СО |
|
|
|
|
|
о |
1 |
|
1 |
|
1 |
|
k |
|
|
|
|
|
|
—О |
|
—О |
|
—о |
|
— |
|
|
|
|
|
£== |
|
|
|
|
|
|
>< |
|
|
|
К а р б и д |
кальция |
60,0 |
2,32 |
100,0 |
1,131 |
48,7 |
0,95 |
41,0 |
0,240 |
10,3 П р я м о у г о л ь н а я |
||
(РКО-бОк) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ванна |
||
К а р б и д |
к а л ь ц и я |
40,0 |
2,32 |
100,0 |
1,100 |
47,4 |
0,92 |
39,7 |
0,300 |
12,9 |
То ж е |
|
(PKO-40K) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К а р б и д |
кальция |
10,0 |
3,23 |
100,0 |
1,610 |
49,8 |
0,97 |
29,9 |
0.654 |
20,3 |
» |
|
(РКО - Юк) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ф е р р о с и л и ц и й |
10,5 |
3,35 |
100,0 |
1,359 |
40,6 |
1,29 |
38,6 |
0,696 |
20,8 |
К р у г л а я |
ванна |
|
(РКО-10,5) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ф е р р о с и л и ц и й |
20,0 |
2,78 |
100,0 |
1,230 |
44,2 |
1,29 |
46,6 |
0,255 |
9,2 |
|
|
|
(РКЗ - 20,0) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С и л и к о м а р г а н е ц |
16,5 |
3,21 |
100,0 |
1,149 |
35,8 |
1,70 |
53,0 |
0,360 |
11,2 |
То ж е |
||
(РКЗ-16,5) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С и л и к о а л ю м и н и й |
16,5 |
3,18 |
100,0 |
1,426 |
44,8 |
1,33 |
41,7 |
0,425 |
13,4 |
|
|
|
(РКЗ - 16,5) |
|
|
|
2,067 |
|
|
|
|
|
» |
|
|
Ф е р р о м а р г а н е ц |
11,1 |
3,52 |
100,0 |
58,7 |
1,00 |
28,4 |
0,453 |
12,8 |
|
|||
( Р К З - 1 1 , 0 ) |
13,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ф о с ф о р (РКЗ-13Ф) |
5,22 |
100,0 |
1,260 |
24,1 |
1,83 |
35,1 |
2,130 |
40,8 |
|
|
||
Фосфор |
(РКЗ - 48ф) |
50,0 |
3,81 |
100,0 |
1,050 |
27,6 |
1,86 |
48,8 |
0,900 |
23,6 |
|
|
Белый |
к о р у н д |
5,5 |
9,30 |
100,0 |
3,090 |
33,2 |
4,29 |
46,2 |
1,920 |
20,6 |
|
|
Н и ж е приводится |
методика расчета, |
которая была разработана |
в Ленниигипрохиме |
[51 ] на основании |
экспериментального исследо |
вания значительного количества действующих руднотермических пе чей.
110
А н ализ большого числа экспериментальных данных позволил сде лать вывод, что измеренная индуктивность руднотермических печей близко совпадет с расчетной, если в расчетной схеме принять, что пути тока в ванне совпадают с продолжением электрода до подины, а в по дине сходятся в нулевой точке, симметричной относительно всех элек тродов в круглой ванне и относительно крайних электродов в прямо
угольной ванне. П р и таком |
подходе к расчету индуктивностей необ |
||||
ходимо правильно |
выбрать |
длину проводника, |
в |
значительной |
сте |
пени определяющую индуктивность ванны. |
|
|
|
||
Оказалось, что |
д л я руднотермических печей |
с |
проводящей |
поди |
|
ной наиболее целесообразно |
принять за длину проводника расстояние |
||||
от середины контактных щек до точки, в которой |
замыкается звезда |
||||
а) |
|
б) |
|
|
|
линейных токов. Последняя |
точка, определяющая в конечном итоге |
|||
длину |
проводника, должна |
быть выбрана для каждого продукта и |
||
д л я каждой конструкции |
ванны |
на основании |
экспериментальных |
|
данных. |
|
|
|
|
На |
основании принятой |
схемы |
произведены |
расчеты и построены |
нормали, позволяющие довольно быстро определить реактивное со
противление |
|
электродов и |
ванны |
в широком' диапазоне |
мощностей |
|||||||
и |
типоразмеров |
электропечных |
установок. |
|
|
|
|
|||||
|
Расчеты производились д л я следующих типов печей: с прямоуголь |
|||||||||||
ной ванной |
и электродами |
прямоугольного |
сечения |
(рис. 3-18, а); |
||||||||
с |
круглой |
ванной и электродами |
круглого |
сечения |
(рис. 3-18, в); |
|||||||
с прямоугольной |
ванной и электродами круглого сечения (рис. 3-18,0). |
|||||||||||
|
Д л я печей |
с |
прямоугольной ванной |
и |
электродами |
прямоуголь |
||||||
ного сечения |
нормали рассчитаны д л я наиболее часто |
встречающихся |
||||||||||
в практике отношений Dp/a |
= |
3,67 |
и Ыа |
= |
4. |
Расчеты приведены д л я |
||||||
каждой фазы в отдельности и д л я суммарного реактивного сопротив ления . На рис. 3-19 приведены нормали, позволяющие определить суммарное реактивное сопротивление ванны, в зависимости от мень шей стороны электрода д л я различных отношений высоты ванны к диа-
111
Рис. |
3-19. Значения |
суммарной |
индуктивности L |
прямоугольной |
|
ванны |
с электродами |
прямоугольного сечения |
и поправочных коэф |
||
|
фициентов kx и k2 в |
формуле V |
= |
Lk1k2 |
|
112
метру |
распада |
{H/Dp |
— 1,4 - н 2,0), что |
практически охватывает |
га |
||
бариты |
печей |
в большом диапазоне мощностей. |
|
||||
Д л я |
того чтобы |
определить |
индуктивность |
прямоугольных |
ванн |
||
с электродами |
прямоугольного |
сечения |
при |
различных значениях |
|||
Dp/a, отличающихся |
от величины 3,67, и с различными отношениями |
||||||
линейных размеров сторон Ыа, рассчитаны и приведены значения ко
эффициентов ky_ и k2 |
(рис. 3-19). |
|
|
|
|
||||
|
21 |
|
|
22 |
23 |
2k |
25 |
И$ |
к |
Югн |
L |
|
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|||
6000 |
|
|
|
|
|
|
/л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,1 |
5000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
V, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
if ООО |
|
|
|
|
|
|
|
0,9 |
|
3000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,7 |
2000 |
|
|
|
|
|
|
|
ѣ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,6 |
|
|
SO |
70 |
80 90 100 110 120 |
130 ПО 150 см |
|||||
Рис. |
3-20. |
|
Значения |
суммарной |
индуктивности |
||||
прямоугольной |
ванны |
с электродами |
круглого |
||||||
сечения |
и |
поправочного коэффициента k |
|
||||||
Д л я печей с |
прямоугольной |
ванной |
и |
электродами круглого се |
|||||
чения рассчитаны нормали для наиболее часто встречающегося в прак
тике отношения Dp/D3 |
= 2,3 для каждой фазы |
в отдельности |
и д л я |
суммарной реактивности ванны. На рис. 3-20 |
приведена суммарная |
||
индуктивность ванны |
печи в зависимости от D3 |
дл я различных |
отно |
шений Я / ö p в диапазоне 1,4 — 2,0, что практически охватывает из вестные печи с прямоугольной ванной и электродами круглого сече ния . Чтобы расширить диапазон конструктивных вариантов, рассчи тан поправочный коэффициент k, позволяющий определить индуктив
ность при значениях Dp/D3, |
отличающихся от величины 2,3. |
Коэффи |
|
циент k рассчитан в диапазоне практически |
встречающихся |
величин |
|
Dp/Dg и справедлив д л я тех отношений HIDp, |
дл я которых построены |
||
основные нормали (рис. 3-20). |
|
|
|
8 Я. Б. Д а н ц и с |
113 |
Аналогично были построены нормали дл я печей с круглой ванной (рис. 3-21), позволяющие при заданных значениях £>э и H/Dp опреде лить реактивное сопротивление ванны. Отношения НЮѴ и D3 выб раны в широком диапазоне, имеющем практическое значение. Нор мали построены дл я отношения Dp/D3 — 2,6. Чтобы расширить пре-
6 0 0 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1W0 1500 1600 1700 1800.19002000 2100 2200 2300м
и с . 3-21. Значения суммарной индуктивности L круглой ванны и поправочного коэффициента k0 в формуле L ' = Lk0
делы |
этого |
отношения, |
был |
рассчитан |
поправочный |
коэффициент |
|||
k0 = |
/ (DJD3) |
(рис. 3-21). Поправочный |
коэффициент |
практически |
|||||
справедлив для тех отношений |
H/Dp, |
для которых построены основ |
|||||||
ные |
нормали |
L = f (D3). |
При |
расчете |
индуктивности |
электродов и |
|||
ванны печных установок |
необходимо |
учесть |
их взаимную |
индукцию |
|||||
с проводниками короткой |
сети, |
которые идут |
параллельно |
электроду. |
|||||
К таким участкам относится часть трубошин, подходящих к контакт ным плитам, и верхняя половина контактных плит. Величина взаим ной индукции составляет в среднем 12% суммарного реактивного со-
114