电弧炉节电指南

YTDK-IV 型新概念电弧炉节电专家系统

节

电

指

南

韶关市义太机电设备有限公司

二零零三年九月

编制：崔存生

为了使用户能够尽快掌握使用好本系统，制定本指南。

1．本系统与其他系统的区别：电弧（弧流）平稳，断弧和短路次数更少，因而消耗在短网上的电能更少，供电系统的功率因数

更高，那么提供的有用电能就更高；控制三相功率平衡是本系

统的第二个特点，追求炉内三相电弧功率平衡而不是变压器端

的平衡，大幅提高炉内的功率因数是本系统领先于其他系统的

根本所在，这就是本系统比其他系统更节电的基本原理。2．如何才能节电？

2．1 如何配电：运用本系统时，配电工的主要工作是正确设定曲线、死区、电压和电流四个参数。四项參数相互配合，才能达到弧流平稳的目的。配电工一定要眼勤手勤，依据冶炼炉况及时调整各项参数，电耗高低与配电工的眼和手紧密相连。

2．1．1曲线设定：点弧、穿井时，应选5号曲线较合适，此时电极既能以合适的速度向下运动，又不会引起上下震荡；当电极到达炉底时，熔化主要在炉底熔池面上进行。随着熔池的不断扩大，炉内的冷钢也不断掉入池内，此时，曲线应选3号，电极速度保持适中；当炉内熔清并进入提温时，为避免电极因钢水波动而引起电极上下串动，应选6号曲线最为合适。

2．1．2死区设定：点弧、穿井和熔化时，均选15比较适宜；提温（氧化）时选20最合适；还原（精练）时选8较为合适。

2．1．3 电流设定：电流大小完全取决于所配变压器的功率大小，最大电流应按如下公式计算：

I max=1.2*I

原则上下不要超过此值。原因如图-1所示，当电流设定值超过最大

值I max时，输入炉内的功率随着电流的增大而减少，但消耗在短网和

变压器内的功率却在大幅度增加。

Ia Imax I

图----I

2．1．4电压设定：依据长弧利于熔化、短弧利于升温的原则，熔化

时选高电压挡位，提温时选次高电压挡位运行。

2．2 炉前工如何操作：勤摇炉促塌料，保证熔化过程的高效率性：

勤观察快加料，避免在熔化时钢水温度过高，既浪费电能，又容易出

危险。

3．有关问题的解答：

3．1为什么要勤摇炉？

答：因为本系统的最大特点是电弧非常平稳，平稳的电弧在炉内产生平稳的气氛，炉内震动比其他系统减小，那么在熔化过程中的自然塌料就不如旧系统顺利，此时就需要人工摇炉的方法促进塌料过程的顺利进行。这也是本系统取得节电效果必须付出的劳动。

3．2 为什么熔化时要选择高电压挡位？

答：熔化时的主要任务是将固体料熔为液体料，其热转换的方式以热传导和热辐射为主，热传导由炉底钢水完成，热辐射由炉内电弧完成。电弧的长短直接影响其热转换效率的高低，较长的电弧热转换效率较高，反之则效率较底。要想获得稳定的长电弧，就必须提供较高的弧压。同时，电弧较长时，系统的功率因数也较高。所以，熔化时应选择最高电压挡位，可谓一举两得，既有较高的电功率，又有较高的热效率。

3．3为什么提温时要选择次高压挡位？

答：提温时的主要任务是提高钢水的温度，其热转换的方式则只有热传导一种，而电弧长度越长，其热效率越低，对炉衬的烧损也越厉害。所以，此时应降低电压，缩短电弧长度，以短而粗的电弧为最佳选择。虽然系统的功率因数会有所降低，但和提高的热效率相比，还是得大于失。

3．4 电弧炉供电系统的过流保护如何设置？

答：国家相关标准规定，电弧炉的供电系统发生短路时，其短

路电流不超过额定电流的3倍，时间不超过3秒钟。在此特殊情况下，变压器应不会出现不可逆转的损坏，过流保护系统应在3秒时动作，切断供电源。

3．5 短网电缆截面应如何选择？

答：短网电缆截面积的大小取决于两个因素，一是额定电流大小，二是整个短网系统的阻抗大小。短网系统的总阻抗R Z应等于最高电压时，短路电流为3倍额定电流所需的阻抗值。此值过大会造成电耗过高，此值过小会造成短路电流太大，危害电网安全。一般而言，按每平方毫米2安培选取即可。如果选用水冷电缆，则按每平方毫米4安培。有不少用户一方面选用超大截面的电缆，短路电流过大，对电网的冲击严重；另一方面又长期挂着电抗器多耗电。如换成水冷电缆，则两个问题同时解决之。

4．使用本系统应注意的几个问题

A I

图---2

4．1 部分用户反映他们仍按以前的操作方法，节电效果不明显，有的甚至无效果。其原因是什么呢？如图-2所示，三种控制系统与电耗的曲线对比图。三种系统都存在对应最低电耗的最佳配电点A。对于KSD和变频控制器而言,大部分用户已有十余年的使用经验，已掌握了其性能，已形成了一套比效固定的操作模式。

而“新概念电弧炉节电专家系统”对他们则是一个全新的系统，新的系统需要新的操作模式，这是每一个新用户都需要面对的问题。如果将在KSD控制器上用的操作模式原封不动的照搬到“新概念电弧炉节电专家系统”上来，肯定是行不通的，是要碰壁的，电耗肯定不会自己降下来，只有按照本指南提供的配电参数和炉前操作要点，采用全新的操作模式，电耗才能降下来。

4．2 有用户反映采用“新概念电弧炉节电专家系统”后，配电电流和KDS系统一样，但电耗降不下来，为什么？设想一下，采用“新概念电弧炉节电专家系统”后，仍然设定和KSD相同的电压和电流，在相同的时间内，“新概念电弧炉节电专家系统”向内输入的电功率比KSD系统大了10%以上，熔化速度提高了10%左右，钢水温度提升速度比KSD系统快20%左右，这一点笔者本人在多家钢厂反复做过对比试验。如果在熔化期，往往是炉内废钢早已熔清，在液晶显示器的弧流和弧压趋势曲线上可明显看出，但炉前工并没有注意此事，经常发生晚加料一到两分钟；也有出现炉内弧流非常平稳到近似一条直线，但仍有部分炉料没有塌下，延长了熔化时间，严重时，还会出