Охарактеризовать дуговую сталеплавильную печь можно следующими важными параметрами: номинальной емкостью (вместимость) и номинальной мощностью, выраженными соответственно в тоннах (м3) и МВА или кВА. Также важной характеристикой печей является их удельная номинальная мощность (кВА/т).
Основными показателями дуговых сталеплавильных печей принято считать их производительность и удельных расход электрической энергии. Эти показатели напрямую зависят от размеров и формы рабочего пространства, массы, обслуживающих механизмов, электрических параметров, от которых в свою очередь зависит коэффициент мощности и электрический коэффициент полезного действия. Переменный трехфазный ток и частота 50 Гц это показатели, на которых работает дуговая сталеплавильная печь. Дуговые печи бывают малыми, средними и крупными. Подразделяются они в зависимости от их емкости от 0,5 до 200 т.
Можно выделить достоинства и недостатки ДСП. Среди преимуществ выделим следующие:
• регулирование окислительно-восстановительных свойств среды по ходу плавки, а также обеспечения в печи восстановительной атмосферы и безокислительных шлаков, что предопределяет небольшой угар легирующих элементов, т.е. небольшие потери металла в результате окисления при плавке или нагреве; быстрый нагрев металла, связанный с вводом тепловой мощности в самом металле. Это дает возможность вводить в печь большое количество легирующих элементов;
• плавное и точное регулирование температуры стали;
• более полное, чем в других печах, раскисление металла, получение его с низким содержанием неметаллических включений;
• получение стали с низким содержанием серы.
Недостатком, конечно же, является печей является необходимость обеспечения высокого качества шихтовых материалов, большую часть которых составляетстальной лом. Лом должен содержать как можно меньше примесей цветных металлов, фосфора, ржавчины. Для возможности загрузки лома в один прием, ему необходимо быть тяжеловесным. Это связано с тем, что каждая загрузка значительно увеличивает время плавки. Другим недостатком дуговой печи является непроизводительное использование мощности печи в периоды низкого потребления энергии (окислительный и восстановительный периоды).
В результате выполнения дипломного проекта были рассмотрен вариант для модернизации автоматического регулятора мощности. Стандартный регулятор мощности не учитывает влияние, которое возникает в результате соударения электрода с шихтой нагрузка на привод и то, как возрастает механическое напряжение в электроде по мере погружения его в шихту. Классическое исполнение регулятора мощности не позволяет учесть это влияние. Усовершенствованный регулятор мощности дает возможность увеличить предельно допустимую скорость перемещения электрода на 15% и тем самым сократить время межплавочного простоя. Модернизация регулятора мощности также позволяет сократить расход электродов и за счет сокращения времени межплавочного простоя увеличить производительности печи.
Произведен расчет основных размеров плавильного и подсводового пространства и рассчитаны потери в дуговой сталеплавильной печи, по которым сделан энергетический баланс плавки, по результатам которого выбрана мощность трансформатора. После усовершенствования стандартного регулятора мощности в среде Matlab, уменьшающего время межплавочного простоя на 15%, произведен перерасчет дополнительных потерь в ДСП, соответственно были получены новые значения активной электроэнергии с учетом рассчитанных составляющих баланса, в котором наглядно видно уменьшение потерь за счет использования УРМ.
