§6.6. Электржабдықталу жүйесіндегі доғалық болат балқытатын пештер

Электр энергиясын тұтынушы ретінде ДБП электржабдықталу сенімділігі бойынша екінші категорияға жатқызылады, жоғары бірлік қуатымен сипатталады, 0,85-0,89-дан (ДСП-5) 0,7-ге дейін (ДСП-200) қуат коэффициенті, тәуліктік лезде ауыспалы циклдік жұмыс режимі бар. ДБП жұмыс элементі – электрлік доға – бейсызық активті кедергі болып табылады, оның параметрлері жану жағдайларына аса тәуелді болады. Доғаның қуатының басқарылуы қоректендіруші желінің индуктивті элементтерімен келтірілген кернеумен және доға ұзындығымен жүргізіледі. Балқу процесі кезінде пеш ең максимал қуатпен жұмыс істейді және балқытуға жұмсалатын барлық энергияның 50-80% жұмсайды. Лездік қуат автоматтық реттегішпен белгіленген белгілі бір орташа мәннің маңайында тербеледі. Реактивті қуаттың тербелісі жылдамдығы 500мвар/с болғанда, тербелісі 200% жетеді жәнеактивті қуаттың мәнінен асады. Бұл периодта шихтамен немесе сұйық металмен опырылған электродтардың тұйықталуының есебінен жиі эксплуатациялық қысқа тұйықталулар болады. ток осциллограммасында жоғары гармониканың кездейсоқ қасиеті бар амплитудалары және ұзақтығы әр түрлі токтың секірісі, яғни бейсинусоидалық байқалады.

Пештің жеке графиктері тегіс болмайды, ол қуаттың технологиялық төмендеуімен және пештің өшуімен түсіндіріледі. Бұл жерде қоректендіруші желіде тербеліс тудыратын, ЭЕМ, теледидарлардың, жарықтандырудың және т.б. басқа тұтынушыларының жұмысына кері әсер ететін ток тербелісінің 10%-на жететін фазалар жүктемесінің статикалық және динамикалық асимметриясы да байқалады. ДБП-тің электрлік желінің жұмысына кері әсерін төмендету үшін технологиялық және электрэнергетикалық сипаттағы ұйымдық-техникалық жұмыстар жүргізіледі: токты және реактивті қуат компенсациясының реттелуінің автоматтандырылуы, кернеу тербелісін фаза бойынша төмендету, жоғарғы гармоникаларды іріктеу.

Технологиялық іс-әрекеттерге мыналарды жатқызсақ болады: бөлікті (скрап) іріктеу және дайындау, оның біркелкі жүктелуі, сапалы электродтарды пайдалану; бөлікпен бірге байытылған және жекелеп қалпына келтірілген кесек түріндегі темір рудасын қолдану.

ГОСТ 13109-67 талаптарына сәйкес қоректендіруші желіден электрэнергиясының сапасына мына іс-әрекеттер қабылдануы қажет: жоғарылатылған 110-220кВ кернеуді қолдану; электр тасымалдау сызығының (ЭТС) терең енгізілулерін қолдану; қысқа тұйықталудың үлкен қуатты нүктесінде пештің қосылуы.

Жеке қоректі пештергежәне цехтарға арналған қолданылған сызбалық шешімдер басқа тұтынушылармен байланысты тек 110-220кВ кернеуде ғана қарастырады.

§6.7. Доғалық болат балқытатын пештің энергетикалық балансы

ДБП жұмысының үнемділігін арттыру үшін электрэнергиясының және екінші ретті энергетикалық ресурстардың үнемделуі бойынша іс-ірекеттердің жасалуы және жүзеге асырылуы энергетикалық балансты – кіріс есебін және энергия шығынын құрайды.

Энергияның толық кірісі келесі бөліктерден тұрады:

1. Пешке пеш көлемінде орналасқан электродтардың бөліктерімен шығарылатын қуатсыз доғаның сәйкес қуатымен және электрэнергиясымен берілетін жылу . Оттегіні қолданбай балқытқанда мәні (0,8÷0,9) жетеді, оттегіні енгізгенде .

2. Пешке шихтамен берілетін және оттегінің физикалық жылуы, жылу . Оны өлшеу үшін шихтаның барлық бөліктерінің және енгізілетін оттегінің массасын және температурасын білу қажет. Егер пешке келген барлық түсімдер қалдық газдар мен газдық жанғыштардың көмегімен қыздырылса, мәні үлкен болуы мүмкін. Тәжірибелік балқулардан бұл кезде электрэнергиясының шығыны 60-80кВт·сағ/т қысқаратынын көреміз.

3. Процестің термодинамикалық есептелуімен анықталатын экзотермиялық реакцияның жылуы .

4. Электродтың жануынан шығатын жылуы. балқымасына жұмсалған электродтың массасы белгілі болғанда, көміртектің 40-50% жану процесіне қатыспайды депе есептеледі. Онда .

5. Электрэнергиясының 20% дейін үнемделуін беретін және жылутехникалық есептеумен анықталатын газоттекті жанғыштармен пешке енгізілетін жылу.

6. Көлденең қимасының ауданы және электрод материалының меншікті электрлік кедергісі ρ белгілі болғанда, ұзындығы l пеш бөлігінің көлемдерінде электродтарда бөлінетін жылу:

.

Энергия шығыны келесі бөліктерден тұрады:

1. Құйылатын металдың және қоқыстың жылуы .

2. Эндотермиялық реакция кезінде металмен жұтылатын жылуы.

3. Жылулық шығындар . Олардың ішінде мыналар айтарлықтай маңызды:

а) футеровка арқылы жылудың шығындалуы; б) жинақтың ашылу периодында ашық жұмыс терезесі арқылы сәулеленумен және конвекциямен болатын шығыс; в) пеш конструкциясының элементтерін суытуға арналған судың есебінен болатын энергияның шығындалуы; г) қалдық газдармен жылудың шығындалуы. Олардың үлесі көп болуы мүмкін және шихтаның және бөліктің алдын ала қыздырылуы үшін қолданылуы мүмкін. жалпы шығындар 20-35% және одан да көп бөлікті құрауы мүмкін.

Пештің жылулық ПӘК:

.

Пештік қондырғының электрлік балансы мына формуламен өрнектеледі , бұл жерде - электрлік құралдың активті энергиясының шығыны, – кернеі жоғары желіден пештің алатын активті энергиясы.

Қондырғының электрлік ПӘК:

.

Электрлік шығындар 8-15%-ды құрайды, бұл кезде .

Жұмыс сипаттамларының, энергетикалық және электрлік баланстардың талдауы ДБП техника-экономикалық көрсеткіштерін арттыруға мүмкіндік береді.