Файл: Данцис Я.Б. Методы электротехнических расчетов руднотермических печей.pdf

пряжения на

выводах электропечных трансформаторов (Уф и

значе­

ния полезного

напряжения 0П, а также другие электрические

харак ­

фосфор, феррохром и др.) [13]. Наличие

таких характеристик

позво­

ляет не только выбрать средние значения

токов и напряжений

печного

s U

личины с для различных печей. На рис. 6-5 приведены

колебания

значений величин

с для одной и той же

печи в процессе работы в те­

чение семи часов. Фиксация величин с производилась каждые 15

мин.

Из этих кривых

видно, что в нормальных режимах работы

печи, со­

ответствующих

ее

удовлетворительным

показателям, значений

вели-

Таблица

6-2

Значения

с,

п, х

и г в формулах

(6-36), 6-39)

СО

П о л н а я

мощность

S,

Мв-а

ГО

5

15

30

60

100

15

30

60

100

Н а и м е н о в а н и е

о

»

продукта

Реактивное

сопротивление

Активное с о п р о т и в л е н и е

<о

с

X,

Ю - 3

ом

г,

1 0 — 3 ом

СО

СО

о

Ф е р р о с и л и ц и й 75%

о

0,480

Силикомарганец

*

0,520

0,33

Ф е р р о с и л и к о х р о м

*)

0,480

1,20

1,10

0,95

1,15

1,20

0,25

0,19

0,14

0,10

0,09

Силикокальций

*)

0,400

С п л и к о х р о м *)

0,505

Феррохром*)

{угле­

0,532

родистый, предель ­

ный)

*)

0,970

0,28

Ф е р р о м а р г а н е ц

СиликоалюминиЙ *)

1,395

0,25

—

—

Ф о с ф о р желтый *)

1,050

0,33

1,60

1,27

1,37

1,65

0,09

0,085

0,085

0,085

К а р б и д

кальция

*)

0,538

0,33

1,20

1,10

0,95

1,15

1,20

0,25

0,19

0,14

0,100

0,090

К а р б и д

кальция **)

0,538

0,33

1,20

0,90

0,80

0,80

0,25

— 0,15

0,085

0,085

*)

Печь

с

к р у г л о й

ванной .

**)

Печь

с

п р я м о у г о л ь н о й

ванной .

Таблица

6-3

9,45

FeSi 18%

0,540

СССР

7,72

СаС2

0,511

СССР

10,31

FeSi 45%

0,527

»

26,0

»

0,518

»

11,37

FeSi 75%

0,548

»

35,0

»

0,512

»

13,50

FeSi 75%

0,574

»

43,30

»

»

2,88

CaC2

0,553

В Н Р

0,508

6,15

»

- 0,547

С Р Р

6,50

Р

1,046

»

7,84

»

0,513

»

8,23

»

1,145

»

14,12

»

0,538

»

8,36

»

1,045

»

13,50

»

0,536

П Н Р

10,44

»

0,967

»

17,10

»

0,503

»

11,52

»

1,030

Г Д Р

19,80

»

0,509

Г Д Р

11,97

»

0,983

СССР

21,60

»

0,512

»

23,00

»

0,957

»

31,50

»

0,506

»

29,94

»

1,160

Г Д Р

36,00

»

0,551

»

47,64

»

1,150

СССР

39,56

»

0,532

»

48,25

>>

1,140

0J3С

I

1,0

г - »

\II

:

Л-

0,9

0,8

О J

3

5 7 S 11 13 »

/7 » 2/ ZT Z5 27 29

н а п р я ж е н ия электропечных трансформаторов и

других

электриче­

ских

характеристик

вновь проектируемых

руднотермических печей,

необходимо

провести

боль­

шую

исследовательскую

ра­

квгпч

W

боту

по

установлению

вели­

m

чины с и возможных

пределов

5000

W= (1596с-'-2332,9с2+1/30,1c-176,8)10s

ее изменения. Эта работа

і800

связана

с

исследованием

до­

статочно

большого

количе­

4600

ства печей для каждого про­

дукта в отдельности,

при этом

для каждой печи должны

быть

WtOO

1

исследованы возможные

элек­

тротехнологические

режимы

!

4200

и выбраны значения с, соот­

1

с

ветствующие

наилучшим

ее

wooом

!

режимам

на

данном

этапе

развития производства. Зна ­

Рис. 6-6. Зависимость

удельного

расхода

чения с, приведенные в табл.

6-5,

получены в

результате

электроэнергии от

коэффициента с

таких

исследований.

При

изменении

качества

ших­

товых материалов, введении новых видов сырья,

изменения кон­

струкции печи должны быть проведены исследования

по установлению

новых значений

с, которые

могут иметь место в этих случаях .

Если

по каким-либо

причинам

невозможно испытать новые виды

сырья

личества нового сырья), то для установления величины с на

начальной

стадии

исследования

можно

ограничиться

проведением

эксперимен­

тов на лабораторных печах небольшой мощности (100—300 кет).

На­

ряду с определением величины с,

необходимо

углублять

эксперимен­

тальные и теоретические исследования процессов в ванне

руднотерми­

ческих печей, которые позволили бы уточнить методику

выбора и

электрических

и

геометрических

параметров.

Ранее

было

указано,

что

п изменяется

от

0,25

(М.

Моркрамер,

М. Келли, Г. Циммер и др.) до 0,33

(А. С. Микулинский,

Г. Ф.

Пла ­

тонов, М. Гро и др.).

п

Значение

величины

зависит

от

того, по какому пути протекает

ток

от

электрода

к

нулю

печи

(к

подине) — по

цилиндрическому,

являющемуся

продолжением

электрода, или по полусфери­

ческому,

определяемому

полу­

по

сферой,

образуемой

поверх­

110

ностью

электрода.

В

первом

случае

п

оказывается

равным

100

0,33,

а

во

втором

0,25.

К

сожа­

90

80

лению,

до настоящего

времени

нет

достоверных

методов

иссле­

70

дования

путей

тока

в

ванне

ВО

е

/

печи,

в

связи

с чем оценить

ве­

50

•

2

личину

п

можно

сопоставлением

40

экспериментальных

зависимо­

30

стей

полезного

напряжения

от

20

полезной

мощности

с

расчетной

10

величиной

U„ = сРп,

меняя

0

10

20

30

W

50

60Мв-а

п в

пределах

0,25

— 0,33

при

заданном

с и Ри.

Из

рис. 6-7

Рис. 6-7.

Зависимость

Un

=

/

(S)

видно

достаточно

хорошее

/ — эксперимент;

2 — расчет

совпадение

экспериментальных

и расчетных данных д л я полез­

(п

ного

напряжения

карбидных

печей

0,33).

Н и ж е

будет

пока-

зано,

что

изменение

п

в

пределах

0,25

0,33

незначительно

влия ­

ет

на

величину

фазного

напряжения

электропечных

трансформа­

торов.

Изменения реактивных и активных сопротивлений руднотерми­

ческих

печей

в процессе

их

работы

незначительны

(до

+

10%).

Это

и понятно, так как величина х может изменяться

в основном за

счет

изменения положения

электрода

в

ванне

печи

(изменяется

реактив­

ность

ванны),

а

величина

г — в

основном

за

счет

изменения

сопро­

тивлений

в контактных

щеках .

При

этом

естественно предполагается,

что

система

линейных

токов

остается

симметричной

или

близкой

к симметричной, что, как правило,

имеет

место при

работе

рудно­

термических

печей.

Практический интерес представляет оценка влияния

возможных

колебаний значений с, n,

х

и г

на величину фазных

напряжений

элек-

тропечных трансформаторов. На рис.

6-8 приведено

значение измене­

ния

U* = U^:U6 (где U6 — базисное

напряжение)

в

зависимости

от

с*,

n*, X* и г* (в относительных единицах). Из кривых

видно, что

наи­

тем, что изменение с пропорционально изменению величины

полезного

н а п р я ж е н и я . При изменении с на ± 10% [ / ф изменяется на +

(5-=-6)%.

нению с X. Изменение величины

п в пределах 0,25 — 0,33 приводит

к изменению величины (Уф на ±

3%.

реактивного сопротивления ванны печи.

Суммарное

реактивное

сопротивление печной

установки

изме­

няется

незначительно в зависимости от формы пути тока от

элек­

трода к

подине.

Если

в формулу (6-39)

подставить максимальные

изменения

вели­

чин с, X и г, обеспечивающие максимальные значения изменений ве­

личины

С/ф,

то

получим,

что максимальные возможные

изменения

величины 0'ф

в

процессе работы руднотермических

печей

составляют

Расчетные значения

с/ф , представленные на рис. 6-4, дают

средние

значения

фазных

напряжений электропечных трансформаторов, так

как они

получены

на

основании средних значений с, х и г.

Поэтому

личину номинального напряжения трансформатора

UH

=

1,1 £/ф .

При заданной мощности S ток на этой ступени напряжения

должен

быть соответственно уменьшен на 10% и будет равен

0,9

/ н .

0,9 L/ф, на которой ток

будет равен

1,1 / н .

Полученные выше

результаты

позволяют

внести

определенную

ясность в вопрос о закономерности

изменения

полезного

напряжения

просу между А. С. Микулинским и Я . С. Щедровицким

была опубли­

кована в ж у р н а л е «Электричество»

[91 ] и продолжена

впоследствии

в соответствующих книгах вышеуказанных авторов

[76, 77] . Основ­

ной смысл этой дискуссии сводится

к следующему:

Я . С. Щедровиц-