[发明专利]用于减少在电弧炉运行中的电网反作用的装置和方法有效
申请号: | 201380059673.8 | 申请日: | 2013-10-09 |
公开(公告)号: | CN104782227A | 公开(公告)日: | 2015-07-15 |
发明(设计)人: | K·克吕格尔;D·多纳尔;K·菲尔埃克;A·巴比斯基 | 申请(专利权)人: | 赖茵豪森机械制造公司 |
主分类号: | H05B7/144 | 分类号: | H05B7/144;G05F1/20 |
代理公司: | 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038 | 代理人: | 闫娜 |
地址: | 德国雷*** | 国省代码: | 德国;DE |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 减少 电弧炉 运行 中的 电网 反作用 装置 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种用于减少在电弧炉运行中的电网反作用的装置。电弧炉包括三个线路,各线路分别具有一个电极和一个用于供应电能的配置的外导线。在每个线路中设置有用于测量当前流过的电流的传感器和用于测量当前存在的电压的传感器。控制和调节单元对于每个线路由电流和电压的时间变化计算实际电气特征参量。
此外本发明涉及一种用于减少在电弧炉运行中的电网反作用的方法。
背景技术
德国专利文献DE 35 12 189 C1公开了用于调节电弧炉的一种方法和一种装置。在此应该允许精确地、经济地且可在技术上无需很大耗费地调整电弧电压和电极高度位置。变压器电压的调整环节总是由功率调节装置操控。叠加于电流调节器的功率调节器同样提供用于电流调节器的参考变量。在所有情况中只有电流调节器直接作用于电极调节。因此对于用于变压器的分接开关驱动装置得出如下方案,即:直接通过规定理论值供应变压器电压或通过分接开关借助所述功率调节器调整变压器电压。提升驱动装置通过电压调节器操纵,其中相关的控制电压由电流调节器或由磨损调节器或直接作为预设的理论参量提供。
欧洲专利申请EP 2 362 710 A1公开了一种电弧炉和一种用于运行电弧炉的方法。配置给至少一个电极的电弧具有基于调整的第一运行参数组产生的第一辐射功率。该电弧炉按照预设的运行程序运行,该运行程序以预期的过程变化为基础。监控是否在实际的过程变化和预期的过程变化之间存在不希望的偏差。其方式为在存在偏差时预设变化的第二辐射功率。借助变化的第二辐射功率确定变化的第二运行参数组。该方法允许在保护运行设备、尤其是电弧炉冷却装置的情况下取得尽可能小的熔化持续时间。
德国公开文献DE 35 43 773 A1说明一种用于运行电弧炉的方法,从而在原材料强烈波动时,可以以最小值的相关电能消耗熔化材料。炉变压器设有负载开关并且因此在变压器的次级侧上的输出电压可被调整。通过改变炉变压器的抽头或通过借助电极升降装置使石墨电极升高和降低来进行控制,以便改变电弧长度。同时测量从炉变压器的次级侧流至电弧电极的电流的强度。
德国专利申请DE 10 2009 017 196 A1公开了一种分接开关,所述分接开关包括用于在固定分接开关触点之间进行无中断地转换的半导体开关元件,所述固定分接开关触点与可调式变压器的绕组抽头电连接。在此,每个所述固定分接开关触点可直接地或在转换期间通过中间连接的半导体开关元件与负载引出线连接。负载引出线具有固定的、分开的导出接触件,借此半导体开关元件在静态运行中与变压器绕组电分离。而对于包括半导体开关元件的分接开关则产生不同的缺点。由于持久存在的运行电压并且由于因雷电冲击电压引起的对电力电子器件的负荷而需要高的绝缘距离,这是不希望的。
在德国专利申请DE 27 42 221 A1中公开了一种用于阻止在电弧炉运行中的干扰闪烁现象的方法。电能通过包括分接开关控制装置的变压器供应,其中闪烁水平借助闪烁测量仪器持续检测。测量结果在评估仪器中处理成信号,该信号与对应于所允许的闪烁基准的预设理论值相比较。在预设时间间隔内超过理论值时,借助连接于下游的控制器输出控制脉冲以便将有载分接开关转换到较低的次级电压级上。在低于下理论值时,通过控制器操控较高的次级电压级。
如由现有技术已知的那样,用于控制或调节电弧炉运行的电气元件是炉变压器、扼流线圈和电极支承臂系统。通过包括集成的分接开关的炉变压器为三相电弧炉提供能量。通过变压器级可以调整相应的能量输入。
连接于变压器上游的可在负载下切换的扼流线圈用于调节电路的电抗并且由此能够允许以稳定的电弧使炉运行以及限定短路电流。根据过程步骤,不仅对于变压器而且对于串联扼流圈选择合适的级。这可以通过炉操作者的手动干涉、通过集成的控制装置或调节装置进行。
在手动控制时,有经验的炉操作者可以借助熔化物的状态评估过程状态。这样可以主观观察炉状态和熔化过程。在关键情况中(例如防火部损坏)适配变压器级。
在自动控制时,根据当前的能量输入来适配变压器级并且必要时适配扼流圈级。原则上在初始阶段“钻孔阶段”中需要高的电感,以便尽可能稳定地保持电弧(OLTC扼流圈==最高级)。在最后的阶段“液态池”中断开串联扼流圈,以便减少无功功率。
在钻孔阶段中选择较低的电压级(短电弧),以便保护炉的防火衬里(防火部)以及保护炉盖。在电弧被起泡的矿渣包裹之后,选择最高的电压级,以便实现输入到熔体中的最大能量输入。在最后的阶段中选择稍微较低的分级电压,为此调整出最大的高电流,以便确保高能量输入。
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