直流電弧爐對比交流電弧爐
更新時間:2013-12-25 關注:1025
?一、 石墨電極消耗比較
交流電弧爐3根電極,直流電弧爐1根電極,當用1根電極代替3根電極,電極數(shù)量少,直流電弧更加穩(wěn)定。再加上直流電特性(陽極效應),陽極設為底電極,底電極由鐵水覆蓋,因為無陽極消耗,陰極較大降低了電極消耗,單電極直流電弧爐電極消耗比交流爐低50%~65%。雙電極直流電弧爐(無底電極)電極消耗比交流電弧爐略低(因為陽極電極消耗比陰極電極多3~5倍)。
?二、?電弧燃燒穩(wěn)定性比較
直流電源正、負極性不變,消除了交流電壓曲線上的零點,不僅起弧容易,而且一經(jīng)起弧就維持了等離子區(qū)內電離狀態(tài)的穩(wěn)定,形成陽極熱爐底,故直流電弧燃燒穩(wěn)定。交流爐弧光穩(wěn)定性較差。
?三、?電網(wǎng)閃爍比較
交流電弧爐電力波動造成對電網(wǎng)的干擾,通常稱為閃爍。直流電弧爐由于電壓比較平穩(wěn),電弧閃爍問題得到解決,減少了昂貴的動態(tài)補償裝置,根據(jù)測定直流電弧爐比交流電弧爐電網(wǎng)閃爍降低2/3。
?四、?諧波干擾比較
交流電弧爐有2、4偶次與3、5、7次諧波共存現(xiàn)象,使電壓畸變更加復雜化,低次諧波對電網(wǎng)危害較大,需增加濾波裝置,而直流電弧爐(12脈波)不存在低次諧波,能夠達到國家電網(wǎng)標準。
?五、?功率因數(shù)比較
交流電弧爐功率因數(shù)在不加補償裝置時僅為0.7~0.8,直流電弧爐不加補償裝置功率因數(shù)可達0.9~0.95。德國漢堡軍事學院Timm(蒂姆)教授、北京科技大學、東北大學等科研單位對直流電弧爐和交流電弧爐設備電耗理論計算,總的結果表明交流電弧爐設備電耗約4%,直流電弧爐設備電耗約5.0%。?????
?六、 噪音比較
電弧中有一部分電能要轉化成聲能,這就是噪音。交流電弧爐有3根電極,而直流電弧爐僅有1根電極,所以噪音明顯降低,交流電弧每秒鐘產生100次熄弧再點燃現(xiàn)象,而直流電弧爐沒有這種100Hz的噪音,所以直流電弧爐比交流電弧爐噪音降低20~30分貝。
?七、?耐火材料消耗比較
單電極直流電弧爐的弧柱的位置是在熔池中心,周邊無過熱現(xiàn)象,耐火材料熔損均勻,延長了爐襯壽命。而交流電弧爐3根電極弧光外斜,形成了3個局部過熱區(qū),而且離爐壁較近,對爐壁耐火材料熔損較大,造成爐襯壽命縮短。雙電極直流電弧爐弧光形成外八字,糾偏難度較大。形成兩個過熱區(qū),增加了爐襯的損耗。
?八、?供電系統(tǒng)比較
交流電弧爐送電電壓、電流沖擊大,易造成設備損壞,電壓調節(jié)檔位壓差較大,較難達到爐料冶煉電壓佳值。直流電弧爐供電采用晶閘管整流,電爐送電可以軟啟動,防止高電壓、大電流沖擊,二次電壓調節(jié)可以細化至1V,電流至1A,適合礦石冶煉電壓佳值。
?九、冶煉電耗比較
單電極直流電弧爐(帶底電極)由于熔池有自然攪拌功能以及爐內熱分布均勻,比交流電弧爐冶煉電耗降低約5%~10%。整流電壓、電流比較穩(wěn)定,短網(wǎng)不產生渦流和集膚效應,電極電流密度比交流爐增大約20%,電能利用率較高。
雙電極直流電弧爐(無底電極)比交流電弧爐冶煉電耗降低約2%~4%左右,因為陽極弧光溫度比陰極弧光溫度高2~3倍,兩電極極心圓溫度分布成啞鈴型,存在兩個冷區(qū),為緩解熔池溫度不均勻,為消除冷區(qū),延長冶煉時間,增加了電耗。
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