Giáo trình trang bị điện II Phần 3

LÒ HỒ QUANG3.1 Khái niệm chung Lò hồ quang lợi dụng nhiệt của ngọn lửa hồ quang để nấu chảy kim loại và nấu thép hợp kim chất lượng cao. Lò hồ quang được cấp nguồn từ biến áp lò đặc biệt với điện áp đặt vào cuộn sơ cấp (6 ÷ 10)kV, và có hệ thống tự động điều chỉnh điện áp dưới tải. 1.Các thông số quan trọng của lò hồ quang là: + Dung tích định mức của lò: số tấn kim loại lỏng của một mẻ nấu. + Công suất định mức của biến áp lò:...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình trang bị điện II Phần 3 21Chương 3 LÒ HỒ QUANG 3.1 Khái niệm chung Lò hồ quang lợi dụng nhiệt của ngọn lửa hồ quang để nấu chảy kim loại vànấu thép hợp kim chất lượng cao. Lò hồ quang được cấp nguồn từ biến áp lò đặc biệt với điện áp đặt vàocuộn sơ cấp (6 ÷ 10)kV, và có hệ thống tự động điều chỉnh điện áp dưới tải. 1.Các thông số quan trọng của lò hồ quang là: + Dung tích định mức của lò: số tấn kim loại lỏng của một mẻ nấu. + Công suất định mức của biến áp lò: ảnh hưởng quyết định tới thời giannấu luyện và năng suất của lò. 2. Chu trình nấu luyện của lò hồ quang gồm ba giai đoạn với các đặc điểmcông nghệ sau: + Giai đoạn nung nóng nguyên liệu và nấu chảy kim loại. Trong giai đoạn này, lò cần công suất nhiệt lớn nhất, điện năng tiêu thụchiếm khoảng 60 ÷ 80% năng lượng của toàn mẻ nấu luyện và thời gianchiếm 50 ÷ 60% toàn bộ thời gian một chu trình (thời gian một mẻ nấuluyện). Trong giai đoạn này thường xuyên xảy ra hiện tượng ngắn mạch làmviệc, ngọn lửa hồ quang cháy kém ổn định, công suất nhiệt không cao dongọn lửa hồ quang ngắn (1 ÷ 10mm). + Giai đoạn ôxy hoá là giai đoạn khử cacbon (C) của kim loại đến một trịsố hạn định tuỳ theo mác thép, khử phốt pho (P) và khử lưu huỳnh trong mẻnấu. Ở giai đoạn này, công suất nhiệt chủ yếu để bù lại tổn hao nhiệt trongquá trình nấu luyện; nó chiếm khoảng 60% công suất nhiệt của giai đoạn nấuchảy kim loại. + Giai đoạn hoàn nguyên là giai đoạn khử oxy, khử sulfua trước khi thépra lò. Công suất nhiệt của ngọn lửa hồ quang trong giai đoạn này khá ổnđịnh. Công suất yêu cầu chiếm khoảng 30% của giai đoạn nấu chảy kim loại.Độ dài cung lửa hồ quang khoảng 20mm. 3. Cấu tạo và kết cấu của lò hồ quang Một lò hồ quang bất kỳ đều phải có các bô phận chính sau: - Nồi lò có lớp vỏ cách nhiệt, cửa lò và miệng rót thép nấu chảy. + Vòm, nóc lò có vỏ cách nhiệt. + Giá nghiêng lò. + Điện cực. + Giá đỡ điện cực Và các cơ cấu sau: + Cơ cấu nghiêng lò để rót nước thép và xỉ. + Cơ cấu quay vỏ lò xung quanh trục của mình. 22 + Cơ cấu dịch chyển vỏ lò để nạp liệu. + Cơ cấu nâng vòm lò để dịch chuyển vỏ lò. + Cơ cấu dịch chuyển điện cực. + Cơ cấu nâng tấm chắn gió của cửa lò. Trong sáu cơ cấu trên (trừ cơ cấu dịch chuyển điện cực) đều dùng hệtruyền đông xoay chiều với động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc hoặc rôtodây quấn. Còn cơ cấu dịch chuyển điện cực dùng hệ truyền đông một chiều.Động cơ truyền đông là động cơ điện một chiều kích từ độc lập được cấpnguồn từ một bộ biến đổi. Bộ biến đổi có thể là: - Máy điên khuếch đại - Khuếch đại từ. - Bộ chỉnh lưu có điều khiển dùng Thyristor. Chế độ làm việc của động cơ dịch chuyển địện cực là chế độ ngắn hạn lặplại. Cấu tạo và kết cấu của lò hồ quang được giới thiệu trên hình 3.1 3.2 Sơ đồ cung cấp điên của lò hồ quang Sơ đồ cung cấp điện cho lò hồ quang được giới thiệu trên hình 3.2 Nguồn cấp cho lò hồ quang được lấy từ trạm phân phối trung gian với cấpđiện áp 6, 10, 20 hoặc 22kV (tuỳ theo cấp điện áp của trạm phân phối). Sơ đồ cấp điện có các thiết bị chính sau: + Cầu dao cách ly, đóng cắt không tải dùng để cách ly mạch lực của lò vàlưới điên trong trường hợp cần sửa chữa. + Máy cắt dầu 1MC, đóng cắt có tải cấp điện cho lò. + Cuộn kháng CK dùng để hạn chế dòng ngắn mạch làm việc (dòng ngắnmạch làm việc không được lớn hơn 3 lần dòng định mức), ngoài ra cuộnkháng còn có chức năng đảm bảo cho ngọn lửa hồ quang cháy ổn định, đặcbiệt là trong giai đoạn nung nóng và nấu chảy kim loại. Sau đó cuộn khángCK được ngắn mạch bằng máy cắt dầu 2MC. + Máy cắt dầu 3MC và 4MC dùng để đổi nối sơ đồ đầu dây cuộn sơ cấpcủa biến áp lò (BAL) thành hình sao (Y) hoặc tam giác (∆). + Biến áp lò (BAL) dùng để hạ áp và điều chỉnh điện áp cấp cho lò. Biếnáp lò về cấu tạo và hình dáng giống như biến áp động lực thông thường,nhưng nó làm việc trong môi trường khắc nghiệt, điều kiện làm việc nặng nềcho nên so với biến áp động lực thông thường nó có những đặc điểm khácbiệt sau: - Cùng một cấp công suất, biến áp lò có kích thước và khối lượng lớn hơn. - Dòng ngắn mạch nhỏ (Inm ≤ 3Iđm). - Có độ bền cơ học cao để chụi được sự tác động của lực điện từ phát sinhtrong các cuộn dây và thanh dẫn trong trường hợp xảy ra hiện tượng ngắnmạch làm vịệc. 23 1.vỏ lò; 2. vòm lò; 3. cửa lò; 4. Miệng rót; 5.giá nghiêng lò; 6. Cơ cấu nghiêng lò; 7.Cơ cấu dịch chuyển vỏ lò; 8. cơ cấu nâng vòm lò; 9. điện cực; 10. giá đỡ điện cực; 11.cơ cấu dịch chuyển điện cực; 12. đầu cấp điện vào điện cựcHình 3.1 Cấu ...