Файл: Сисоян, Г. А. Электрическая дуга в электрической печи.pdf

Глава (X

Дуга в карбидных печах

1« Параметры исследованных печей

Исследование дуги при выплавке карбида кальция было прове­ дено на печах трех типов. Номинальная мощность трансформатора одних печей составляет 5000, мощность других 7500 и третьих 40 000 кВА. Номинальное напряжение печей первых двух типов с вы­ сокой стороны равно 6,3 кВ. Ванны печей обоих типов четырех­ угольные, электроды расположены в ряд. Для выпуска карбида в печах предусмотрено по три летки. Печи работают на самоспекающихся электродах. У печей мощностью 7500 кВА диаметр электро­

напряжения, что позволяет регулировать напряжение с низкой сто­ роны печи от 100 до 132 В. Напряжение каждой фазы регулируется независимо от других фаз. Схема соединения трансформатора: тре­ угольник— звезда. В табл. 15 приведены номинальные данные ступеней напряжения трансформаторов.

На трансформаторах малых печей предусматривают восемь сту­

Конструктивно короткие сети печей обоих типов выполнены раз­ лично и их электрические параметры достаточно сильно отличаются Друг от друга (табл. 17, 18).

199

У печей средней мощности индуктивное сопротивление прибли­ зительно на 20% больше, чем у малых, активные же сопротивления печей этих обоих типов примерно равны.

Футеровка ванны и тепловые условия ее работы приблизительно

На рис. 142, а—е даны характеристики печи средней мощности. Первые пять диаграмм относятся к пяти ступеням печи (100— 132 В) при номинальном напряжении с высокой стороны трансформатора 6300 В, последняя диаграмма характеризует пятую ступень при повышении напряжения на 5% (с высокой стороны — 6600, а с низ­ кой — 138 В).

На диаграммах построены кривые подведенной мощности Р, мощности электрических потерь в контуре Рк, полезной электриче­ ской мощности, или мощности нагрузки Ри, электрического к. п. д. т)э. Наряду с этими электрическими характеристиками построены также тепловые и технологические характеристики (тепловые потери ванны Рп, т, мощность, расходуемая непосредственно на технологи­ ческие дели, Рт, производительность печи G, полный энергетический к. п. д. печи tit и, наконец, удельный расход электроэнергии А). При построении этих кривых тепловые потери ванны и технологи­

Из этих кривых видно, что на первых трех ступенях напряжения печь не может быть использована ни по току, ни по мощности, ни по расходу электроэнергии.

200

Втабл. 19 приведены показатели работы печи при номинальном токе. Из таблицы видно, что при номинальном токе номинальную мощность можно получить только на четвертой и пятой ступенях напряжения. Еще более эффективной является работа на пятой сту­ пени при повышении напряжения на 5%, т. е. до 138 В.

Втабл. 20 приведены максимальные мощности отдельных сту­ пеней печи. Эта таблица также показывает, что номинальная под­ веденная мощность достижима только на четвертой ступени и то при перегрузке по току. Поэтому с электротехнической точки зрения наиболее подходящей является пятая ступень при номинальном напряжении сети или, еще лучше, при повышении напряжения на 5 %.

Рассмотрим теперь малую карбидную печь.

Невыгодность работы печи на первых двух ступенях настолько очевидна, что их характеристики не приведены.

На рис. 143, а—г даны характеристики третьей, шестой, седьмой

ивосьмой ступеней. При построении этих характеристик принято

денная мощность при номинальном токе 33,2 кА лежит на точке перегиба, а полезная мощность —■за точкой перегиба; следовательно, и эта ступень не может обеспечить нормальной работы печи при номинальной мощности. В табл. 21 приведены показатели работы печи при номинальных токах, а в табл. 22 максимальные мощности отдельных ступеней.

Помимо параметров короткой сети, номинальная мощность печи определяется еще такими факторами, как мощность трансформатора, сечение шин, размеры ванны и т. д.

На рис. 143, д приведены нагрузочные характеристики малой печи на последней ступени при повышении напряжения сети на 5%.

Из этих кривых видно, что с электротехнической точки зрения ко­ роткая сеть этой печи обладает большим запасом и может быть ис­ пользована на более высоких мощностях.

Электрическое обследование одной из крупнейших карбидных печей с трансформатором мощностью 40 000 кВА проведено группой сотрудников одной из лабораторий электротехники карбидного производства Б. М. Струнским, Я. Б. Данцисом и др.

Ванна печи прямоугольной формы футерована шамотом; на по­ дине, кроме этого, имеются слой сажи и угольные блоки. Внутрен-

0,8 0,6

Сит топа I, пА

Рис. 142. Нагрузочные характеристики карбидной печи мощностью 7500 кВА при различных ступенях напряжения, В:

а — 100; б — 109;

202