[发明专利]用于电弧炉的具有可变阻抗的二次回路

说明书

本发明涉及一种用于电弧炉的具有可变阻抗的二次回路。

本发明用在利用交流电流工作的电弧炉领域，为的是使炉的二次供电回路的几何结构需要改变的部分能够成为可变的，因而使每相阻抗能够按照需要彼此独立地进行调节。

本发明没有依靠附加的辅助元件，例如不可动或可动线圈或其它装置，就能实现这种调节。

现阶段技术领域涉及了与利用交流电流工作的电弧炉的二次回路有关的各种问题。

利用交流电流供电的最常用的加热炉采用三相电源供电，在下文中我们通常就指的是这种电源，不过本发明也可以按相同的方式应用到仅具有两单相的电源。

众所周知加热炉的二次供电回路是指依靠电炉变压器向电炉供电的电路的一部分。

该部分包含：

—变压器和柔性电缆之间的固定连接件，这种连接件是刚性的并且通常连接到基座上。

—柔性电缆，这些电缆将固定连接件和变压器一起连接到电极夹臂上，并可使这些夹臂沿竖直方向移动，以便相对电炉体改变电极的竖直位置；

—电极夹臂，每相一个，通常由一刚性横杆构成，利用适当的操动系统使之可以至少沿竖直方向移动并在夹臂端部进行支承，一端连接到柔电缆，另一端利用夹具夹紧相关的电极；

—电极，通常用石墨构成，并因在电极之间燃烧电弧而被消耗。

众所周知，在多相电炉中，必须使二次回路尽可能地平衡，就是说，在所有的相中电路具有基本上相等的阻抗，以便通过相同的电功率，因此没有由循环电流引起的不平衡。

当二次回路的不同的相之间电流不平衡时会引起过热的问题，以及在电炉中产生过热点，由于电弧的不对称分布导致影响熔炼过程的质量和效率。

环流越高，这一问题就越严重。

尤其是，可能发生所谓的“相紊乱”的现象，假如电抗不平衡，因此其中一个外侧相过载，而另外的外侧相欠载，不仅导致关于熔炼质量和效率方面的一些缺点而且还使在过载相侧的耐热材料加速损耗。

为了避免相间不平衡，要使电抗平衡，然而例如当熔炼钢时所发生的，在功能上不可能通过调节电极夹臂的竖直高度来实现，这是因为在作业过程中夹臂的位置要尽可能处在相同的高度上以及电极必须具有相同的长度，以防止电炉的电工作特性产生不平衡。

实际上，这些不平衡对电弧的工作方法直接产生不利的影响，相反电弧必须稳定，每相具有相同的长度。

由于这些原因，必须维持每相阻抗的平衡，保持所有的夹臂处在相同的高度上。

然而，由于各种不同的原因，其中可以例举的有：在计算、制造和/或元件安装公差的不精确，以及工作过程中电缆的移动，都会使各相之间产生正像上述的不平衡。

在这种情况下，如果不改变刚性部件的某些元件的几何结构或没有引进另外的辅助元件例如线圈(正如在DE-A-3516940中所公开的)，就不再可能产生校正的作用。

然而，这种校正的作用，是花费很大的，需要长的停机时间，可能不能达到完全满意的效果。

本申请已经完成设计、试验和使本发明具体化，克服了这些缺点，这些缺点是在这一领域迄今持续很长时间、制造业不满意的主要问题，本发明还带来其它的优点。

本发明的目的是提供一种电炉，其中以这样一种方式构成二次回路，没有采用辅助元件就能对各单个供电相独立地调节阻抗。

各单相的这种调节目的在于平衡每相的电抗并补偿由于设计、制造和/或安装的不精确以及由于工作过程中的移动出现的不平衡。

正如公知的，在惯用术语方面，当涉及交流电量时，电抗指阻抗的虚数部分。

本发明采用的二次回路包含：将变压器的输出端连接到电极夹臂的刚性连接件，由于是刚性的，要用柔性电缆使电极能够按需要竖直移动。

根据本发明，二次回路中的至少一个刚性部件，例如变压器与柔性电缆和/或电极夹臂之间的刚性连接件是利用至少两个彼此连接的往复可动的部分实现的，两部分的彼此连接是利用一可调定位的连接元件形成的。

这样就使得能够对每一相按照预期的方式改变二次回路的至少一个部件的几何尺寸，并因此通过增加或减少预期的数值的阻抗来改变相对的阻抗。

对于每相以独立的方式专门改变阻抗使得能够校正相间电抗的不平衡；这些不平衡可能是构成二次回路的一个或多个刚性组件的设计、制造和/或安装中的差误，和/或在工作过程中柔性电缆的不可控的移动造成的。