一种大型交流电弧炉的供电工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种大型交流电弧炉的供电工艺，将废铁原料加入电弧炉后通电点燃电弧进行熔化，供电按时间顺序分为以下四个阶段：1)穿井阶段供电：有功功率50～60WVA/t，功率因素0.74～0.76；2)废钢主熔化阶段供电：有功功率0.6～0.8WVA/t，功率因素根据吨钢毛利与每度电价格比进行选择；3)废钢熔化末期供电：有功功率0.5～0.6WVA/t，功率因素0.66～0.70；4)精炼阶段供电：有功功率0.4～0.5WVA/t，功率因素0.66～0.68。本发明专利技术根据不同的电价、吨钢毛利状况制定合理的工艺，实现电弧炉冶炼经济效益最佳。最佳。最佳。

【技术实现步骤摘要】
一种大型交流电弧炉的供电工艺


[0001]本专利技术涉及电弧炉炼钢领域，更具体地说，涉及一种大型交流电弧炉的供电工艺。

技术介绍

[0002]电弧炉炼钢是目前两大炼钢方法之一，随着社会对碳排放要求越来越高，电弧炉炼钢因碳排放远低于转炉流程越来越受到重视。通过电弧供电熔化废钢是电弧炉炼钢的基本特征，电弧供电又分为交流电弧供电和直流电弧供电，交流电弧供电技术更为成熟，是目前普遍采用的供电方式。通过超高功率供电以及提升电炉容量是目前电炉提高生产效率的主要措施，对于交流电弧供电系统来讲，技术进步主要体现在如何提高供电系统的稳定性、提高电能的利用率、降低对炉衬的侵蚀、减轻对电网的冲击和降低噪音。随着电弧炉炉容量的不断加大，变压器的不断加大，电弧稳定性被降低，旨在稳定电弧供电的相关技术被开发。高阻抗交流电弧炉技术在变压器原边回路上添加一个电抗器，以稳定电弧、降低供电对电网的冲击，并能提高功率因素。
[0003]在现有的公开技术中，如中国专利CN101636034A提出了一种交流不间断电弧供电装置及方法，开发了一种装置可将交流引弧电源的输出经过升压升频电路升压升频后，始终加载于电弧产生装置，交流电的时候不再受到交流电源过零现象的影响，可以让设备不间断的产生电弧。稳定供电的同时，还需要考虑电弧供电的电耗成本。中国专利200810116995.2提出一种电弧炉能量分段输入控制方法，按金属料的不同配料方式，电弧炉能量分段输入控制，具体首先进行电弧炉炼钢过程的能量分段，以物料衡算与能量衡算模块为基础，定量计算不同段中能量的需求，可降低电耗并防止钢水过氧化。另外，相关学者还对对电弧供电曲线进行了研究，通过对电炉供电操作电抗的测量以及分析电气原图来寻找供电的理想操作点，相关思路是：根据冶炼阶段确定功率输入——选择合适电压——绘制供电特征曲线确定工作点范围——在工作点范围内计算最优的工作点以满足功率需求，限制性条件是电弧稳定燃烧，要求功率因素不能高于0.86，视在功率S不应大于变压器的额定功率，各个电压级别条件下存在电流限制。
[0004]然而，上述专利和相关研究仅考虑电弧供电的稳定性或考虑电弧供电的某一两个指标(比如电耗、电极消耗)，均未系统考虑电弧供电对电弧炉冶炼经济性影响。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种大型交流电弧炉的供电工艺，根据不同的电价、吨钢毛利状况制定合理的工艺，实现电弧炉冶炼经济效益最佳。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种大型交流电弧炉的供电工艺，将废铁原料加入电弧炉后通电点燃电弧进行熔化，供电按时间顺序分为以下四个阶段：
[0008]1)穿井阶段供电：有功功率50～60WVA/t，功率因素0.74～0.76；
[0009]2)废钢主熔化阶段供电：有功功率0.6～0.8WVA/t，功率因素根据吨钢毛利与每度
电价格比进行选择；
[0010]3)废钢熔化末期供电：有功功率0.5～0.6WVA/t，功率因素0.66～0.70；
[0011]4)精炼阶段供电：有功功率0.4～0.5WVA/t，功率因素0.66～0.68。
[0012]较佳的，所述步骤1)中，穿井阶段供电的时间控制在1～2min。
[0013]较佳的，所述步骤2)中，废钢主熔化阶段供电的时间为整个通电时间的0.55～0.65；和/或；
[0014]所述功率因素根据吨钢毛利与每度电价格比进行选择具体如下：
[0015]当吨钢毛利与每度电价格比小于300时，功率因素0.80～0.82；
[0016]当吨钢毛利与每度电价格比在300～500之间时，功率因素0.78～0.80；
[0017]当吨钢毛利与每度电价格比大于500时，功率因素0.74～0.78。
[0018]较佳的，所述步骤3)中，废钢熔化末期供电的时间为整个通电时间的0.10～0.15；和/或。
[0019]所述步骤4)中，精炼阶段供电的时间为总供电时间减去步骤1)、2)、3)的供电时间。
[0020]较佳的，所述电弧炉采用噪声计测得A计权噪声值，并以此作为步骤2)的终止判断依据；
[0021]当A计权噪声值连续1min小于90分贝时，将步骤2)切换至步骤3)。
[0022]较佳的，所述电弧炉的供电系统中变压器原边回路上增设一电抗器；
[0023]所述电抗器的电抗值为0～1Ω；
[0024]整个供电过程中，所述电抗器的电抗值选定0.4～1Ω运行。
[0025]较佳的，所述废钢原料包括30～40％铁水加上废钢；或
[0026]20～35％生铁加上废钢。
[0027]较佳的，所述废钢原料选用30～40％铁水加上废钢时，在所述电弧炉冶炼前加入，供电过程中不断电。
[0028]较佳的，所述废钢原料选用20～35％生铁加上废钢时，在所述电弧炉通电前先加入第一批料，在步骤2)的供电时间为整个通电时间的0.4～0.5时间段内加入余下的料。
[0029]较佳的，所述电弧炉的容量为100～180t，变压器容量为0.7～0.9MVA/t，二次侧电压为800～1400V。
[0030]本专利技术所提供的一种大型交流电弧炉的供电工艺，综合考虑了供电成本以及电炉的生产效率，在确保电弧稳定运行前期下可确保电炉冶炼经济效益最佳。相对常规供电方案可使得单体电炉利润增加4％以上。
附图说明
[0031]图1是本专利技术大型交流电弧炉的供电工艺的流程示意图。
具体实施方式
[0032]为了能更好地理解本专利技术的上述技术方案，下面结合附图和实施例进一步说明本专利技术的技术方案。
[0033]结合图1所示，本专利技术所提供的一种大型交流电弧炉的供电工艺，主要针对的是大
型电弧炉，电弧炉容量在100～180t，为了确保电弧供电的稳定性，配置变压器容量在0.7～0.9MVA/t，二次侧电压在800～1400V，如果配置变压器容量过大，有功功率大于0.9MVA/t或二次侧电压大于1400V，容易造成电弧偏长对耐材辐射烧损过大，且前期投资成本过大和供电系统维护成本偏高；如果配置变压器容量过低，低于0.7MVA/t或二次侧电压小于800V，则供电电弧因功率偏低易造成电炉冶炼周期偏长。
[0034]将废铁原料加入电弧炉后通电点燃电弧进行熔化，供电按时间顺序分为以下四个阶段：
[0035]1)穿井阶段供电：有功功率50～60WVA/t，功率因素0.74～0.76；
[0036]2)废钢主熔化阶段供电：有功功率0.6～0.8WVA/t，功率因素根据吨钢毛利与每度电价格比进行如下选择：
[0037]当吨钢毛利与每度电价格比小于300时，功率因素0.80～0.82；
[0038]当吨钢毛利与每度电价格比在300～500之间时，功率因素0.78～0.80；
[0039]当吨钢毛利与每度电价格比大于500时，功率因本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大型交流电弧炉的供电工艺，其特征在于，将废铁原料加入电弧炉后通电点燃电弧进行熔化，供电按时间顺序分为以下四个阶段：1)穿井阶段供电：有功功率50～60WVA/t，功率因素0.74～0.76；2)废钢主熔化阶段供电：有功功率0.6～0.8WVA/t，功率因素根据吨钢毛利与每度电价格比进行选择；3)废钢熔化末期供电：有功功率0.5～0.6WVA/t，功率因素0.66～0.70；4)精炼阶段供电：有功功率0.4～0.5WVA/t，功率因素0.66～0.68。2.根据权利要求1所述的大型交流电弧炉的供电工艺，其特征在于：所述步骤1)中，穿井阶段供电的时间控制在1～2min。3.根据权利要求2所述的大型交流电弧炉的供电工艺，其特征在于，所述步骤2)中，废钢主熔化阶段供电的时间为整个通电时间的0.55～0.65；和/或所述功率因素根据吨钢毛利与每度电价格比进行选择具体如下：当吨钢毛利与每度电价格比小于300时，功率因素0.80～0.82；当吨钢毛利与每度电价格比在300～500之间时，功率因素0.78～0.80；当吨钢毛利与每度电价格比大于500时，功率因素0.74～0.78。4.根据权利要求3所述的大型交流电弧炉的供电工艺，其特征在于：所述步骤3)中，废钢熔化末期供电的时间为整个通电时间的0.10～0.15；和/或所述步骤4)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐迎铁，黄宗泽，陈辉，柳向椿，施允，董一鸣，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：