6.7. Сурет. Дбп екінші ретті токсымдарының жалғануының сызбалары

Қысқа желіде төрт негізгі бөліктер байқалады: шиналық пакеттер (пештік трансформатордың төмен кернеу шығыстарынан жылжымайтын тоспаға дейін), иілгіш бөлік (иілгіш кабельдер бөлігі), құбыр шиналар (жылжитын тоспалардан электр ұстағыштың басын дейін), электродтар.

Пештік доғалық қондырғыларда шамадан тыс жүктеме болатын токтан және авариялық қысқаша тұйықталудан қорғаныс қажет. Шамадан тыс жүктемеден қорғанысты әдетте төмен кернеу жағында уақыты тәуелді ұстап тұрылатын максимум реле көмегімен қамтамасыз етеді. Авариялық қысқаша тұықталудан қорғаныс жоғарғы кернеу жағында лезде әсер ететін максимум реле көмегімен жүргізіледі.

Лездік релелердің уставкаларын олар эксплуатациялық қысқаша тұйықталу токтарына (2÷2,5)I_н, жауап қайтармайтындай таңдап алады, сондықтан қорғаныстың уставкасын 5I_н ге тең қылып алады. Шамадан тыс жүктемеден қорғаудың ұстап тұрылатын уақыты 5-10с, яғни авариялық режимді жоятын автоматиканың айтарлықтай уақытын алады.

§6.4. Жұмысшы режимдер және электродоғалық пештер сипаттамалары

Доғалық болатты балқитын пеш ремонтқа және профилактикалық тексеріске ғана үзіліс жасап, тәулік бойы жұмыс жасайды. Жұмыстың циклдылығы металл құю, құюға дайындау,және жүктеу үшін пештің өшуімен болатын балқымалардың кезектесуімен анықталады. Пеш агрегаттардың үлкен бірлік қуаты электрлік энергияның үлкен шығындарын анықтайды, сондықтан өндіріс кәсіпорындары мен технологтардың энергетикалық қызметінің алдында бір жағынан жоғары өндірушілікті және екінші жағынан- электр энергиясының минимал шығынын қамтамасыз ететін пеш жұмысының рационалдық режимін таңдау тапсырмасы тұр.

Бұл көрсеткіштердің ең жақсы мәндері көбінесе сәйкес болмайтындықтан доғалық пештің эксплуатацияларының қолайлы шарттарын орнату энергетикалық сипаттамалардың анализіне негізделеді. Пештер жұмыстарының электрлік режимдері белгілі бір токпен, кернеумен, кедергімен, және қуаттармен сипатталады. Доғаның ұзындығы мен кедергілері өзгерген кезде кернеу өзгерісі болады, сол кезде өзгерістер 0-ден (доғаның қысқа тұйықталуы, ұзындығы және кедергісі нөлге тең, бірақ трансформатор жүгі максимал) максимумға дейін (доғаның үзілуі, трансформатордың жүктелуі нөлге жақын) тербеледі.

Ток күшінің тәуелділігіне байланысты пеште келесідей жұмыс режимдерін бөледі: а) бос жүріс режимі (доғалар жанбайды, I=0); б) қалыпты режим (I=I_н); в) эксплуатациялық тұйықталу режимі (I=I_к).

6.8 сурет. Доғалық болатты балқу пешінің ауыстырылу сызбасы: r_T2, x_T2- трансформатордың екінші ретті орамының активті және индуктивті кедергілері; r_кс, x_кс- қысқа желінің кедергілері; R- электр доғасының кедергісі; r`<sub>p</sub>, x`_p- реактордың берілген кедергілері; r`<sub>T</sub>, r`_T- трансформатордың бірінші ретті орамының бәрілген кедергілері; U_ф- желнің фазалық кернеуі; U_д- доғадағы кернеу

Жүктің периодтылығы мен уақыты бойынша балқу кезінде өзгеретін үздіксіз режим және жүтелген режим деп бөлу қабылданған. Пеш өндірілуі және электроэнергия шығыны доғаның қуатына, электроэнергия жоғалуына тәуелді және жұмысшы токпен байланысқан.

Пештің жұмыс режимімен қондырғының энергетикалық параметрлерінің өзгеруінің толық суретін жұмысшы және электрлік сипаттамаларды қарастырған кезде алуға болады.

Пештің жұмысшы энергетикалық сипаттамасы ретінде қондырғының толық активті қуаты Р; доға қуаты Р_х; электрлік жоғалу Р_э; жылулық жоғалу Р_т; электрлік ПӘК η; қуат коэффициенті cosφ; балқытуға кеткен электрэнергия шығыны N; өндірушілік g; балқу ұзақтығы τ токтан тәуелділігін есептеу қабылданған.

Доғалық қондырғылар параметрлерінің теориялық шығындары олардың сызбаларының ауыстыру негізінде өндіріледі. Есептеулерде электр тізбегінің жеке элементтері бірдей кернеулерде ауыстыру сызбасының тұтынатын токтары мен қуаттары және нақты сызбаларда бірдей болатындай активті және индуктивті кедергілермен алмастырылған.

Ауыстыру сызбаларында электрлік доғалар активті кедергілермен алмастырылады.

Ауыстыру сызбасындағы қысқа желі мен электродтар активті r және индуктивті x кедргілермен көрсетілген. Жоғарғы кернеу тізбегінің сым кедергілері трансформатордың магниттейтін токтары мен бос жүріс жоғалуының кішілігі ескерілмейді, пеш трансформаторы активті және индуктивті кедергілер жиынтығымен алмастырылады.

6.8, а суретте ауыстыру сызбасы келтірілген.

Ауыстыру сызбасында келтірілген кедергілер келесі жолмен есептеледі. Бірфазалық трансформатордың бірінші ретті орамының активті кедергісі. Тізбектің екінші ретті жағына келтірілген және әсер еткен қуат жоғалуы мынаған тең болуы керек,

(6.1)

осы жерде (6.2)

өйткені .

Осылайша, -ді алу үшін кедергіні трансформация коэффициентінің квадратына пропорционал қылып кері өзгерту керек.

Бірфазалық трансформатордың бірінші ретті орамының индуктивті кедергісі орам айналымының санының квадратына тура пропорционал. Тұрақты магниттік өтімділігі кезінде орам айналы сандары рет өскен сайын магниттік ағын да рет үлкейтіледі, сәйкесінше,

, (6.3)

яғни, алу үшін -ді сияқты өзгерту керек, яғни трансформация коэффициентінің квадратына кері пропорционал.

Екінші ретті жағында көрсетілген реактор орамының кедергісі,

; . (6.4)

Үшфазалық тізбектерде кедергіні есептеу кезінде үшфазалық трансформаторлардың байланыстар тобын ескеру керек.

Тізбектің толық кедергісі толық сызбаның сәйкес түрленуінен кейін алынған (6.8, б сурет) жеңілдетілген сызбадан анықталады.

Екінші ретті орамда келтірілген қысқа тұйықталу х тогы (R_Д=0)

.

Үш фазадағы жоғалу қуаты

. (6.5)

I₂ доға тогын жүріп өткендегі пештің пайдалы қуаты

.

Тізбектің толық қуаты

. (6.7)

Электрлік ПӘК-і

. (6.8)

Тізбектің байқалатын қуаты және қуат коэффициенті .

Аталған формулалар бойынша электрлік сипаттамаларды құру кезінде бірнеше ток мәндерімен беріледі және олар үшін барлық шаманы есептеп береді.

Доғалық пештердің жұмысшы сипаттамасын тәжірибелік түрде пештің тікелей жүктемесінде, формула бойынша аналитикалық есептеулер, дөңгелек диаграмма бойынша графикалық түрде анықтайды.

Пештің электрлік сипаттамалары мен жұмысшы режимдерін аналитикалық есептеу келесідей жүргізіледі.

Тұтынылатын активті қуат Р доғаның активті қуаты мен қорытқы желідегі активіті шығындардан шығады:

P=P_Д +P_М,

Мұндағы P_Д =I²R_Д, P_М= I²r (I – тізбектің толық тогы):

(6.9)

Мұндағы R_Д – доғаның активті кедергісі, Ом; х – қорытқы желінің индуктивті кедергісі, Ом.

Доғадағы кернеу

, (6.10)

Мұндағы U_ф- қоректік желінің фазалық кернеуі.

Қондырғының электрлік ПӘК-і

. (6.11)

Қондырғының қуат коэффициенті

. (6.12)

Қондырғының қысқа тұйықталу тогы

(6.13)

Осы формулалармен токтың мәні нөлден қысқа тұйықталуға дейін болған кездегі пештің электрлік сипаттамаларын құруға керек параметрлерді анықтайды.

Технологиялық параметрлерді келесідей түрде анықтайды.

Электр энергиясының меншікті шығыны

,

Мұндағы g – пештің сағаттық өндірімділігі:

, (6.14)

Мұндағы Р_ТП – жылулық шығындар қуаты;

Толық ПӘК

,

Мұндағы N – 1 болатты балқытуға керек электр энергиясының шын мөлшері.

П ештің электрлік сипаттамалары мен оның технологиялық көрсеткіштері 6.9–суретте келтірілген. Бұдан желідегі шығындар токтың квадратына пропорционал өседі, ал токтың өсуімен пештің электрлік ПӘК-і және қуат коэффициенті азаяды. Доғаның қуаты Р_д және пештің толық активті қуаты Р_акт максимумға дейін жоғарылайды және содан кейін төмендейді.электр энергиясының меншікті шығыны N I` тогы кезінде минимум мәнге ие. Осы токтың мәніне пештің толық ПӘК-нің максимум мәні сәйкес келеді. I` тогы электр энергиясының минимал меншікті шығынының режимін анықтайды. I`` тогы доғаның максимал қуатына және балқудың минимал уақытына сәйкес келеді. Ол, өз кезегінде, максимал өндірімділік режимін анықтайды. I` тогы мен I`` тогының мәні тең емес: әдетте I``> I`.

Пештің тиімді энергетикалық режимі максимал өндірімділік ток кезіндегіден кіші токта орнатылады. Осылайша, егер кәсіпорын электр энергиясының жетіспеушілігі жағдайында жұмыс істейтін болса, онда шешуші режим - I` тогына тән тиімді энергетикалық режим болып табылады. егер максималды өндірімділік қажет болса, онда I`` тогында жұмыс істейді.

Осының негізінде пеш жұмысының жоғары техника-экономикалық көрсеткіштерін қамтамасыз ететін балқытудың әр түрлі периодындағы кернеудің сатылары мен ток уставкасын анықтайды.

ДБП-100 И6 жүз тонналы жоғары қуатты пеші үшін келесідей энергетикалық редим ұсынылады:

1. Шихтадағы құдықшаларды 51% -ын қысқа тұйықталу тогы құрайтын 57 кА ток кезінде N=65 кВт∙сағ/т меншікті шығынына дейін балқытып алу.

2. Шихтаның негізгі массасын трансформатордың екінші сатысындағы 62 кА ток кезінде N=280÷310 кВт∙сағ/т меншікті шығынына дейін балқыту.

3. Шихтаны үстеу. Құдықшаларды 1 п. режимі бойынша балқытып алу, содан кейін кернеудің екінші сатысына көшу және пеште орналасқан шихтаның жалпы массасы үшін 62 кА ток кезінде 300-320 кВт∙сағ/т меншікті шығынға дейін жұмыс істеу.

4. Кернеудің үшінші сатысына көшу және доғадағы ток 65 кА 380 кВт∙сағ/т шығындалуға дейін, ары қарай ваннаның толықтай балқуы үшін 62 кА-де жұмыс істеу.

5. 385-400 кВт∙сағ/т шығындалғаннан кейін немесе шихтаның балқу режимі аяқталғаннан кейін пешке меншікті қуатты қосады (кВт∙сағ/т)

P = 100 + (10÷13)dT/dτ,

мұндағы dT/dτ – нақтылы болат маркасын алу үшін сұйық металл ваннасының қалаулы немесе нормаланған қыздыру жылдамдығы, К/мин.

Бұл кезде доғадағы ток кернеу сатысына сәйкес 69-72% қысқа тұйықталу деңгейінде қуатталады.

1 т металлдың балқуының өзіндік құны

Ц=A+B/g+cN

мұндағы A – токқа тәуелсіз шама (шихта, флюс және т.б. құны); B – өндірімділікке тәуелді шама (жалақы және т.б.); c – тоқа тәуелді шама.

Балқытудың өзіндік құны минималды болатын I_ц тогы I` тогынан үлкен, бірақ I``тогынан кіші.

Осылайша, доғалық пештің жұмысшы сипаттамалары оның жұмысын анализдеуге, тиімді режимді анықтаға және пештің қоректенуінде қолданылатын электрлік қондырғылар эксплуатацияның дұрыстығы жөнінде шешімдер шығаруға мүмкіндік береді.