Pengetahuan Aplikasi Utama Tungku Busur Listrik UHP

Ultra-High-Power tungku busur listrik Terutama gunakan busur untuk memanaskan dan melelehkan baja bekas. Busur yang disebut mengacu pada bentuk pelepasan antara katoda dan anoda, yang menghasilkan ion dengan karakteristik tegangan rendah, arus tinggi dan kepadatan energi tinggi. Di kolom busur, dengan peningkatan energi internal, beberapa molekul akan terdisosiasi menjadi atom, dan kemudian terionisasi setelah bersemangat untuk membentuk plasma. Plasma berbeda dari padat, cair dan gas, itu milik keadaan materi keempat.

Suhu setiap bagian busur adalah 3500-4000 ℃ pada titik katoda; Yang tertinggi adalah 15000-20000 ℃ di dekat katoda; Semakin tinggi sekitar 6000 ℃ di luar kolom busur, dan semakin dekat ke sisi dalam, semakin tinggi suhunya. Busur AC berbeda dari busur DC karena tegangan dan arah perubahan arus dua kali dalam setiap siklus, yaitu, catu daya 50 Hz digunakan.

Ketika arus berkurang, partikel bermuatan di dalam kolom busur menggabungkan kembali dan keadaan plasma cenderung menghilang. Busur dapat bertahan dengan tegangan terbalik tambahan dan arus sampai keadaan plasma ini menghilang. Busur AC lebih mudah untuk padam daripada busur DC, dan faktor utama yang dapat menstabilkan busur adalah: arus tinggi, busur pendek, persentase reaktansi besar, dan frekuensi daya tinggi; Semakin sedikit aliran gas tungku, semakin stabil busur; Semakin banyak tekanan gas tungku semakin tinggi busur, semakin stabil busur; Kehadiran terak juga dapat meningkatkan stabilitas busur; Semakin sedikit dipengaruhi oleh medan magnet eksternal, semakin stabil busur.

1. Busur tungku busur listrik

Busur listrik adalah sumber panas dalam tungku busur listrik, yang menentukan kondisi termal di tungku. Karena karakteristik busur itu sendiri, ia menentukan karakteristik listrik dari peralatan tungku busur listrik. Ini pada gilirannya menentukan semua aspek pembuatan baja tungku busur listrik.

Busur adalah fenomena pelepasan gas. Ketika tegangan tertentu diterapkan antara dua elektroda, gas dapat melepaskan dirinya sendiri, dan pada saat yang sama, gas antara kedua elektroda terionisasi, dan sejumlah besar partikel bermuatan - elektron bebas dan ion positif muncul, dan konduktif Saluran muncul di antara elektroda, dan kepadatan arus mencapai beberapa Ka/cm2, suhu gas mencapai beberapa ribu derajat Celcius.

2. Kondisi pembakaran stabil dari busur listrik

Menurut sifat catu daya, busur dapat dibagi menjadi dua kategori: busur DC dan busur AC. Sebagian besar busur yang digunakan dalam aplikasi industri adalah AC AC. Tegangan dan arus busur AC yang ideal adalah bentuk gelombang sinusoidal, dan besarnya dan polaritas tegangan dan perubahan arus secara berkala seiring waktu.

Untuk memastikan pembakaran busur, di samping sejumlah partikel bermuatan, medan listrik dari kekuatan tertentu juga diperlukan antara wajah akhir dari dua elektroda, yaitu, harus ada tegangan busur a ukuran tertentu. Tegangan di mana busur mulai terbakar disebut tegangan awal atau tegangan busur. Setelah tegangan eksternal melebihi nilai maksimum, mulai berkurang. Ketika tegangan busur berkurang ke nilai tertentu, busur padam, dan tegangan pada saat ini disebut tegangan pemadaman busur. Karena pengaruh suhu busur, tegangan busur sedikit lebih besar dari tegangan pemulangan busur. Untuk busur AC daya tinggi, pada saat kepunahan busur, suhu area busur tidak berkurang secara signifikan, dan dapat dipertimbangkan bahwa tegangan busur sama dengan tegangan kepunahan busur.

Jika reaktansi x = O di sirkuit eksternal, arus busur dan tegangan busur berada dalam fase. Ketika tegangan eksternal u kurang dari tegangan busur, busur padam dan arus adalah 0. dapat dilihat dari sumbu horizontal waktu bahwa akan ada periode waktu sebelum dan sesudah tegangan catu daya melintasi 0: 00. Pada saat ini, busur padam, yang merupakan sumber pembakaran AC AC yang tidak stabil. Agar tidak memadamkan busur, induktansi tertentu diperlukan dalam sirkuit, yaitu, perbedaan fase harus dipertahankan antara arus busur dan tegangan catu daya.

Polaritas busur AC berubah dengan cepat selama pembakaran. Ketika elektroda grafit digunakan sebagai katoda dalam setengah siklus negatif, ia memiliki titik katoda yang relatif stabil, yang mudah untuk membentuk busur yang stabil; Sebaliknya, ketika berada dalam setengah siklus positif, titik katoda berada pada kecepatan tinggi pada permukaan baja cair karena uap dikeluarkan dari kolam cair katoda. Berputar, bentuk busur menjadi tidak teratur. Selain itu, selama periode pencairan, karena adanya baja dingin, busur terus melompat dari satu muatan ke muatan lainnya, dan tegangan busur dan bentuk gelombang arus berfluktuasi dengan keras dan tidak teratur. Semua kondisi di atas menyebabkan ketidakstabilan busur dalam kondisi operasi. Perubahan drastis dari AC AC selama operasi membuat arus busur dan gelombang tegangan busur terdistorsi serius, yang akan mengarah pada generasi serangkaian harmonik orde tinggi dan mengurangi kualitas catu daya dari jaringan listrik.

3. Busur Listrik dalam tungku busur pembuatan baja

Jika tungku pembuatan baja adalah busur daya tinggi AC, reaktansi di sirkuit di luar busur harus memiliki besarnya yang cukup sesuai. Ini untuk memenuhi kondisi sirkuit, sehingga arus busur memiliki ukuran tertentu.

Dalam tungku busur listrik pembuatan baja tiga fase, setiap busur fase akan dipengaruhi oleh medan magnet yang ditetapkan oleh busur dua fase lainnya, sehingga digerakkan oleh gaya elektromagnetik ke sisi luar ujung elektroda dekat dengan lapisan tungku tungku , yang merupakan busur yang bertiup. Karena adanya efek peniup, sudut antara kolom busur dan permukaan logam dikurangi menjadi 45 ° -75 °. Jika aliran udara suhu tinggi, yaitu, pengisian busur, bergegas menuju dinding tungku dan melempar partikel seperti logam, terak dan grafit dengan kecepatan tinggi, titik panas akan terbentuk di dinding tungku di atas garis terak dekat busur. Karena beban panas tertinggi di sini, itu juga yang paling diserang secara kimiawi.

Aliran arus listrik melalui baja cair menciptakan medan magnet dan menyebabkan baja cair agitasi. Pada tungku listrik berdaya tinggi, sekitar 20% -30% dari panas busur ditransfer ke baja cair dengan efek pengadukan ini, dan baja cair bergerak per menit menyumbang sekitar 9% dari total berat.