Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Elektrické obloukové pece. 2 Elektrický oblouk Statická VA charakteristika – oblouk – hyperbola U = A + B / I s asymptotami U = A, I = 0 – obvod – přímka.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Elektrické obloukové pece. 2 Elektrický oblouk Statická VA charakteristika – oblouk – hyperbola U = A + B / I s asymptotami U = A, I = 0 – obvod – přímka."— Transkript prezentace:

1 Elektrické obloukové pece

2 2 Elektrický oblouk Statická VA charakteristika – oblouk – hyperbola U = A + B / I s asymptotami U = A, I = 0 – obvod – přímka popsaná rovnicí U = U 0 – RI Obě charakteristiky mohou mít jeden, dva či žádný průsečík – stabilní hoření pouze v průsečících charakteristik. Jeden je stabilní, druhý nestabilní. Kaufmannova podmínka stability: Kauf. p. nepodává vysvětlení, proč daný bod je či není stabilní Výklad pomocí úbytků napětí na oblouku při změně proudu o  I

3 Elektrické obloukové pece 3 Elektrický oblouk Určení stability: dva body A 1, A 2 Pro bod A 1 platí: – při náhodném zvětšení proudu je U V + U R > U 0 – slabý zdroj, vzrůst odporu, návrat do A 1 – při náhodném zmenšení proudu je U V + U R < U 0 – napětí na oblouku vyšší, je vyhříván, zmenšení odporu, návrat do A 1 V bodě A 2 je situace opačná: při zvětšení proudu – přebytek napětí na oblouku, je vyhříván, odpor přejde do A 1. Při zmenšení proudu – nedostatek napětí, vzrůst odporu, další zmenšení proudu, zánik oblouku

4 Elektrické obloukové pece 4 Elektrický oblouk – trochu jinak Pro určení stability oblouku potřebujeme znát okamžitou hodnotu výkonu odevzdaného obloukem do okolí. Dva předpoklady řešení: – Vodivost oblouku G závislá jen na součtu ioniz. a tepel. energie Q v oblouku obsažené G = f 1 (Q) – Výkon P 2 odváděný z oblouku závisí jen na ioniz. a tepel. energii Q v oblouku obsažené P 2 = f 2 (Q) Pozn.: P 1 – P 2 = dQ/dt kde P 1 je výkon dodaný a P 2 odevzdaný a Q je součet ionizační a tepelné energie v oblouku obsažené

5 Elektrické obloukové pece 5 Elektrický oblouk – trochu jinak Mějme oblouk s VA charkou dle obrázku Dle první podmínky by měl obl. stejnou energii Q, kdyby se nacházel kdekoli na přímce B0 Dle druhé podmínky by obl. kdekoli na B0 vyzařoval výkon P 2, ovšem jen v bodě S by byl P 1 = P 2 Stabilita oblouku: – energetická bilance: – dodávaný výkon: – odebíraný výkon:

6 Elektrické obloukové pece 6 Elektrický oblouk – trochu jinak Stabilita oblouku – energie v oblouku obsažená: po patřičném zamotání Směr pohybu bodu hoření po VA char. určíme dle znaménka dG/dt Pro určení stability potřebujeme znát, zda je dF 1 /dt kladné či záporné, čili zda je funkce G = F 1 (Q) rostoucí nebo klesající. S rostoucím Q roste teplota, stupeň ionizace a následně konduktivita. Derivace dF 1 /dt je tedy kladná.

7 Elektrické obloukové pece 7 Elektrický oblouk – trochu jinak Stabilita oblouku – v kterémkoli bodě VA charky nyní známe P 1 a P 2, takže: Je-li P 1 >P 2, dG/dt >0, zvětšuje se vodivost oblouku Je-li P 1


8

9 Elektrické obloukové pece 9 Činnost pece Plnění Tavba Rafinace Odstranění strusky Odpich Otočení pece

10 Elektrické obloukové pece 10 Plnění Výběr materiálu Minimalizace mezer Velké kusy mimo hořáky Postup – odklopení víka – zavezení šrotu jeřábem – uzavření

11 Elektrické obloukové pece 11 Tavba Prvotní protavování – 15% vsázky Poté dlouhý oblouk – zlepší se podmínky pro stabilní hoření Kyslíkové hořáky – natavování velkých kusů Reakce kyslíku s Al, Si, Mn, P, C – exotermické reakce Po roztavení – oblouk zakryt do napěněné strusky Přidání struskotvorné látky

12 Elektrické obloukové pece 12 Rafinace Odstranění P, S, Al, Si, Mn a C z oceli Rafinační reakce závislé na přístupu kyslíku Prvky mají větší afinitu k O 2 než k C, oxidují a vyplavou do strusky Podmínky příznivé pro odstranění síry opačné než pro fosfor – přejdou-li P či S do strusky, mohou difundovat zpět do taveniny  – odstranění P co nejdříve po rozehřátí – zpětná difuze s vyšší teplotou – redukce fosforu z 20ti až 50ti procent – síra je odstraňována jako sulfid rozpuštěný ve strusce – z pece odchází síra při odpichu a lití

13 Elektrické obloukové pece 13 Odstranění strusky Odstraňují se tak nečistoty z pece Pec je nakloněna dozadu a struska vylita přes výpustní otvor Omezuje se možnost návratu fosforu zpět do taveniny

14 Elektrické obloukové pece 14 Odpich Po skončení tavby se pec nakloní a ocel se lije do licí pánve Během lití se mohou do ocele přidávat antioxidanty – hliník či křemík ve formě ferokřemíku

15 Elektrické obloukové pece 15 Otočení pece Operace prováděná u starších pecí Kontrola vyzdívky, případné provedení oprav Nové pece používají v horní části vodou chlazené panely – odpadá údržba

16 Elektrické obloukové pece 16 Mechanické systémy pece Hydraulika – hnací síla pro většinu posuvů (operace s víkem, elektrodami, pohyb celé pece, manipulace s hořáky apod.) Vodní chlazení – několik systémů podle požadované čistoty vody – chlazení trafa / přívodů a držáků elektrod / uzávěru ústí – uzavřené chladící smyčky – výměník – chladící věž – ostatní chlazené prvky – boční stěny / víko pece / výfukový systém – přímé chlazení z chladící věže – Chladící syst. – napáj. a oběh. čerpadla, filtry, chl. věže, měření a regulace průtoku (citlivá zařízení) Mazání

17 Elektrické obloukové pece 17 Pomocné systémy Řezání kyslíkem – v současnosti automatické, vodou chlazené řezáky, možnost vstřikování uhlíku Vstřikování uhlíku – uhlík reaguje s FeO, vzniká CO, což napomáhá vytvoření napěněné strusky – vyšší tepel. účinnost

18 Elektrické obloukové pece 18 Pomocné systémy Kyslíkové hořáky – běžná výbava pecí, zajišťují rychlé natavení, docilují rovnoměrného ohřívání vsázky Chlazení elektrod sprchováním – zamezení oxidace elektrod, snížení opotřebení elektrod o 10-20%, prodloužení doby života elektrod a obklopující izolace Systém měření teploty – jednorázové sondy Výfukový systém – adekvátní řízení spalin a zamezení degradace zařízení (hadic, kabelů, držáků elektrod...)

19 Elektrické obloukové pece 19 Elektrická část pece Připojení AC pece k síti Síť VN zatěžována nepra- videlnými proudovými špičkami 0 – 3I N – flicker Zkratový výkon v místě připojení pece Odchylka 30% I N má u síťové impedance způsobit pokles U N max. o 0,5%

20 Elektrické obloukové pece 20 Elektrická část pece Poměr zkratového výkonu sítě a pecního trafa – trvalý zkrat. výkon v místě připojení 60x >než výk. pecního trafa Hranice pozorovatelnosti rušivých jevů -  U N <0,35% z čehož vyplívá poměr zkrat. výk. sítě v místě připojení pece S K = 85.S PT Snížení rušivých účinků na síť VN Omezení zkratových a velkých proudů reaktory – velké proudy vznikají při natavování vsázky, dotyk elektrod se vsázkou

21 Elektrické obloukové pece 21 Elektrická část pece Zvětšení zkratového výkonu v místě připojení – zesílením napájecí sítě – synchronní kompenzace Zmenšení kolísání jalového příkonu pece – Nepřímá kompenzace – odběr jaloviny udržován na konst. max. hodnotě – řízený usměrňovač

22 Elektrické obloukové pece 22 Elektrická část pece Zmenšení kolísání jalového příkonu pece – Přímá kompenzace – podle okamžitého odběru; použito antiparalelní zapojení tyristorů – spínají kond. baterie

23 Elektrické obloukové pece 23 Elektrická část pece Pecní transformátor Malé sekundární napětí a velký proud Pracuje se značně proměnlivým zatížením – časté zkraty se vsázkou Regulace napětí na sekundáru změnou počtu závitů na primáru Výkon pecního trafa definuje výkon pece Typy taveb a výkony traf – UHP – výkon 2,1 – 2,4 krát větší než u normální tavby, krátký oblouk – SUHP – na 1 tunu vsázky cca 1MVA výkonu pece, roztavení do 1h

24 Elektrické obloukové pece 24 Elektrická část pece Krátká cesta Napájecí kabely – chlazené vodou, která protéká dutinou ve válcově spleteném lanu – skinefekt Ramena držáků elektrod – buď nesou izolované přípojnice nebo jsou přímo vodiči proudu (mědí plátovaná ocel) Držáky elektrod – poslední článek ve vodivé cestě k elektrodám – vystaveny mechanickému namáhání (vibrace, krut) a tepelným cyklům

25 Elektrické obloukové pece 25 Elektrická část pece Bifilární vedení krátké cesty – vyrovnání indukčností ve všech fázích Elektrody – uhlíkové, grafitové, násypné – nejčastěji grafitové – uhlík vypálen na 2.700°C – směs jemně mletého koksu +30% černouhel. dehtu jako pojiva – protlačována při 105°C – kruhový prut, dále řízeně vypalován ve zředěné atm.při 980°C a impregnována dehtem – vyšší tuhost a menší el. odpor – přeměna z amorf. C na krystalický průchodem proudu a tím ohřátím na 2.700°C – nakonec obrobení do fin. tvaru a na koncích závity – spojky

26 Elektrické obloukové pece 26 Elektrická část pece Automatická regulace polohy elektrod Úkolem regulace je zachovávat po určitou dobu konstantní množství energie přiváděné do pece nezávisle na měnících se podmínkách. Problém – rychlost odezvy – pásmo necitlivosti Elektromechanický kontaktní regulátor – řídící člen – dif. relé – jeho cívky napájené ze sekundáru a napětím elektrody proti zemi – cívky působí na vahadlový systém – ten spíná kontakty cívky stykače pro motor – elektroda se začne pohybovat

27 Elektrické obloukové pece 27 Elektrická část pece Automatická regulace polohy elektrod Elektrohydraulický impedanční regulátor – ovládá přepouštěcí ventil hydrauliky pomocí Al rotoru ve vzduch. mezeře 2f statoru s pomoc. mag. obvodem – na hřídeli rotoru je pastorek, zabírající do ozubeného segmentu, jež přes pákový mechanizmus ovládá přepouštěcí ventil – vinutí pomoc. fáze statoru napájeno z autotrafa, které je na jiných dvou fázích než fáze regulovaná

28 Elektrické obloukové pece 28 Elektrická část pece Připojení DC pece k síti VN Obdobné jako u AC Navíc mezi pecním trafem a pecí připojen šestipulzní usm. v můstkovém zapojení Ve SS části tlumivka, která omezuje namáhání tyristorů Vana pece má vodivé dno Vyvedeny dnové elektrody Provoz s dlouhým obloukem

29 Elektrické obloukové pece 29 Elektrická část pece Výhodou SS pece je menší spotřeba elektrod Díky SS napájení odpadá asymetrické zatěžování napájecí soustavy a neprojevují se rušivé vlivy na napájecí síť Jednodušší obsluha pece

30 Tak...a to je KONEC...


Stáhnout ppt "Elektrické obloukové pece. 2 Elektrický oblouk Statická VA charakteristika – oblouk – hyperbola U = A + B / I s asymptotami U = A, I = 0 – obvod – přímka."

Podobné prezentace


Reklamy Google