專利名稱：一種提高電爐功率因數(shù)的改進(jìn)短網(wǎng)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種提高電爐功率因數(shù)的改進(jìn)短網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
二背景技術(shù)：
電爐是高耗能設(shè)備，消耗的能源主要是電能，而電力部門對企業(yè)用電的功率因數(shù) 是有嚴(yán)格要求的。目前國內(nèi)外電爐的自然功率因數(shù)均在0.7-0.88，普遍較低。如專利 02116882. 2發(fā)明為一種煤-鐵礦微波還原，電爐直接煉鋼方法及設(shè)備，其要點是將一定量 的煤、鐵礦及溶劑混合，布入微波加熱移動床上通電加熱到800°C 1300°C，保持10 20 分鐘，直接還原到金屬化率為85% 98%的還原鐵料，然后直接將其送入電弧爐中升溫至 1400°C 1600°C，煉制1 2小時后，進(jìn)行渣鋼分離，采用此方法主要使用一種微波加熱移 動床，有耐火材料內(nèi)壁和金屬防護(hù)板外壁，內(nèi)外壁之間設(shè)有微波加熱器，空氣冷卻循環(huán)器通 到內(nèi)外壁之間，移動床上有混合料給料器，最下端有高溫下料器，此方法設(shè)備投資少，工藝 簡單，流程短，效率高，能耗低，適合各種規(guī)模生產(chǎn)，生產(chǎn)過程無三廢排放。專利01127475. 1 發(fā)明屬于鋅合金熔煉工頻無芯電爐制造技術(shù)。提出的新型工頻無芯感應(yīng)電爐坩鍋的耐火 澆注料的組分及配比(wt%)為將處理過的高嶺土顆粒作為骨料，加入量50 80，粒度 0-6mm ；高鋁質(zhì)、剛玉質(zhì)混合細(xì)粉15 40，其中，高鋁質(zhì)細(xì)粉、剛玉質(zhì)細(xì)粉的加入量分別為 10 25 ；結(jié)合劑為改性鋁酸鹽水泥，加入量5 10。本發(fā)明提出的工頻無芯感應(yīng)爐坩鍋經(jīng) 工業(yè)試驗3T、6T無芯爐可連續(xù)運轉(zhuǎn)3，000-4, 000爐，極大地提高了電爐的使用壽命。專利 87104194為電爐熔融法生產(chǎn)白色鋁硅酸鹽水泥工藝及其設(shè)備，本發(fā)明是將石灰和粘土組 成的白水泥生料破碎成顆粒，然后送入電爐，經(jīng)引弧后進(jìn)入正常熔融，電極棒插入熔液深度
0-20厘米，待熔料溫度達(dá)1500-1600°C時，出爐水淬，水淬水壓力2.5_4公斤/cm2，水淬用水 與熔料之比在8 1-14 1之內(nèi)，水淬后的熟料經(jīng)烘干，至含水量小于1.5%后，與白色混 合材料共同粉磨成白色鋁硅酸鹽水泥。采用本發(fā)明生產(chǎn)的水泥白度可達(dá)84度，強度穩(wěn)定在 525°，每噸水泥電耗700度以下、電極棒消耗小于4公斤。專利87101926利用旋流式煤氧 槍強化電爐冶煉縮短冶煉時間，大幅度地降低電爐鋼的電耗。根據(jù)電容量和冶煉溫度，采用
1-3支旋流式煤氧槍，安裝電爐壁上，呈一定的傾角和切向角，指向電爐內(nèi)的低溫區(qū)，亦可增 設(shè)移動式旋流式煤氧槍置于操作爐門口。冶煉操作特點，在熔化期的初期和中期，可利用煤 氧槍和電爐通電同時向爐內(nèi)供熱，也可單獨采用煤氧槍供熱。旋流式煤氧槍操作參數(shù)、煤粉 量為0. 5-1. 5公斤/噸 分，供氧量為0. 7-3標(biāo)米3/噸 分。專利93104158. 9為一種感 應(yīng)電爐供電系統(tǒng)，通過單相線圈直接從原動機驅(qū)動的交流同步發(fā)電機將加熱功率加到感應(yīng) 電爐。同時使單相線圈的電壓可由發(fā)電機的自動調(diào)壓器連續(xù)調(diào)節(jié)，從而可連接調(diào)節(jié)對應(yīng)供 電電壓的加熱功率，且使該電壓頻率可由原動機的自動調(diào)頻機根據(jù)與該電壓的預(yù)定關(guān)系連 續(xù)調(diào)節(jié)。在開始供電時，供電電壓及其頻率可在預(yù)定的持續(xù)時間內(nèi)從預(yù)定的最小值按預(yù)定 關(guān)系以一定的梯度增到其額定值。三、發(fā)明內(nèi)容短網(wǎng)是鐵合金電爐和電石爐主要而又關(guān)鍵的組成部分，同時也是電爐設(shè)備中較為 薄弱的環(huán)節(jié)，它的運行狀況與電爐的生產(chǎn)有著密切的關(guān)系。短網(wǎng)的設(shè)計和制作是一項技術(shù) 涉及面廣而復(fù)雜的工作。電爐生產(chǎn)的一個顯著特點就是低電壓大電流。由于電流很大，因此對短網(wǎng)的載流 體從結(jié)構(gòu)到選材都有嚴(yán)格的要求。盡管短網(wǎng)的長度不長，但其電阻、尤其是電抗對電爐的功 率因數(shù)有很大的影響。短網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形式是多種多樣的。從用材上可分為銅排和水冷銅管兩大類，近年來 以水冷銅管為主。每相短網(wǎng)較為普遍的結(jié)構(gòu)。形式如圖1、圖2、圖3。變壓器參數(shù)公司現(xiàn)有兩臺3500KVA電爐，變壓器型號為HJSSPZ-3500/35，接線組 別Ydll，一次電流57. 7A，二次電流18043A，二次電壓99-225V，阻抗電壓為6. 4%0短網(wǎng)結(jié)構(gòu)及參數(shù)短網(wǎng)每相分為四路(四頭四尾)，用<2 50X10mm銅管頭尾交錯 豎直排列，銅管間距10mm。A、C相銅管長度為6. 8米；從變壓器接頭處利用260mm的長度將 銅管聚攏(圖4)，在直行1750mm后向外側(cè)轉(zhuǎn)24度角，再延伸3480mm向內(nèi)側(cè)。轉(zhuǎn)24度角，再直行890mm后并利用420mm的長度向電極的方向分開。B相銅管長 度為2. 7米；從變壓器接頭處利用260mm的長度將銅管聚攏，在直行2060mm后利用380mm 的長度向電極的方向分開。通過1.8米的水冷電纜到達(dá)電極，并通過電極完成電爐變壓器 二次繞組的三角形接法(見圖5)。
四
圖1為銅排結(jié)構(gòu)圖，在圖1中，1為al，2為xl，3為a2，4為x2。圖2為水冷銅管1結(jié)構(gòu)圖，在圖2中，1為al，2為a2，3為xl，4為x2。圖3為水冷銅管2結(jié)構(gòu)圖，在圖3中，1為al，2為xl，3為x2，4為a2。圖4為短網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖，在圖4中，1為al，2為x2，3為a3，4為x4，5為xl，6為a2，7 為 x3,8 為 a4。圖5為電爐變壓器二次繞組的三角形接法圖。在圖5中，1為a，2為b，3為c。
五具體實施方式
電爐變壓器與電爐的相對位置不同。為了讓短網(wǎng)盡可能短，將變壓器安裝在了比 電爐平臺高3米的變壓器室內(nèi)，這樣可使電爐盡量靠向變壓器且不影響電爐的操作；同時 也可讓變壓器盡可能靠向電爐，從而使短網(wǎng)的長度縮短。為了減小短網(wǎng)的電抗，不僅采用首 尾交錯排列，而且還大大減小了銅管與銅管的間距。一般情況，為解決絕緣問題，短網(wǎng)銅管 間距為30mm甚至更大；而我們的卻為10mm。這樣使短網(wǎng)電抗大大減小，為提高電爐的自然 功率因數(shù)起的較為關(guān)鍵的作用?？s小短網(wǎng)銅管間距后，為解決銅管間的電氣絕緣問題，進(jìn) 行如下處理一方面，在焊接銅管時，先打剖口再進(jìn)行焊接，并保證焊縫凸出面< 2mm;另一 方面，在短網(wǎng)銅管成型并運到安裝現(xiàn)場后，對銅管表面進(jìn)行打磨使之光滑、沒有毛刺，再加 套<2 80mm的0.5KV熱縮管，以達(dá)到電氣絕緣要求。效果兩臺3500KVA電爐的短網(wǎng)，通過 上述改進(jìn)后，安裝投運兩年，電爐的自然功率因數(shù)始終在0. 9以上，一般運行在0. 95左右。 不僅節(jié)省了安裝補償電容器系統(tǒng)的投資，同時也彌補了公司其他用電設(shè)備功率因數(shù)低的問題，而且還滿足了電力系統(tǒng)對公司用電功率因數(shù)的考核。這項成果不僅本對企業(yè)有益，同時 對電力系統(tǒng)降低線損也有非常顯著的效果。如果能在相應(yīng)的高耗能企業(yè)推廣使用，那將對 整個社會產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。
權(quán)利要求一種提高電爐功率因數(shù)的改進(jìn)短網(wǎng)結(jié)構(gòu)其特征在于，短網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)短網(wǎng)每相分為四路四頭四尾；用￠50×10mm銅管頭尾交錯豎直排列，銅管間距10mm；A、C相銅管長度為6.8米；從變壓器接頭處利用260mm的長度將銅管聚攏，在直行1750mm后向外側(cè)轉(zhuǎn)24度角，再延伸3480mm向內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)24度角，再直行890mm后并利用420mm的長度向電極的方向分開；B相銅管長度為2.7米；從變壓器接頭處利用260mm的長度將銅管聚攏，在直行2060mm后利用380mm的長度向電極的方向分開；通過1.8米的水冷電纜到達(dá)電極，并通過電極完成電爐變壓器二次繞組的三角形接法。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高電爐功率因數(shù)的改進(jìn)短網(wǎng)結(jié)構(gòu)其特征在于，電爐變 壓器與電爐的相對位置不同，變壓器安裝在比電爐平臺高3米的變壓器室內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高電爐功率因數(shù)的改進(jìn)短網(wǎng)結(jié)構(gòu)其特征在于，采用首 尾交錯排列，減小銅管與銅管的間距；短網(wǎng)銅管間距為10mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高電爐功率因數(shù)的改進(jìn)短網(wǎng)結(jié)構(gòu)其特征在于，先打剖 口再進(jìn)行焊接，焊縫凸出面< 2mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高電爐功率因數(shù)的改進(jìn)短網(wǎng)結(jié)構(gòu)其特征在于，對短網(wǎng) 銅管表面進(jìn)行打磨，加套<2 80mm的0. 5KV熱縮管。
專利摘要本實用新型公開了一種提高電爐功率因數(shù)的改進(jìn)短網(wǎng)結(jié)構(gòu)，其特征在于變壓器參數(shù)3500KVA電爐，變壓器型號為HJSSPZ-3500/35，接線組別Yd11，一次電流57.7A，二次電流18043A，二次電壓992-25V，阻抗電壓為6.4％。短網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)短網(wǎng)每相分為四路(四頭四尾)，用50×10mm銅管頭尾交錯豎直排列，銅管間距10mm。A、C相銅管長度為6.8米；從變壓器接頭處利用260mm的長度將銅管聚攏，在直行1750mm后向外側(cè)轉(zhuǎn)24度角，再延伸3480mm向內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)24度角，再直行890mm后并利用420mm的長度向電極的方向分開。B相銅管長度為2.7米；從變壓器接頭處利用260mm的長度將銅管聚攏，在直行2060mm后利用380mm的長度向電極的方向分開。通過1.8米的水冷電纜到達(dá)電極，并通過電極完成電爐變壓器二次繞組的三角形接法。縮小短網(wǎng)銅管間距后，為解決銅管間的電氣絕緣問題，進(jìn)行如下處理一方面，在焊接銅管時，先打剖口再進(jìn)行焊接，并保證焊縫凸出面≤2mm；另一方面，在短網(wǎng)銅管成型并運到安裝現(xiàn)場后，對銅管表面進(jìn)行打磨使之光滑、沒有毛刺，再加套80mm的0.5KV熱縮管，以達(dá)到電氣絕緣要求。效果兩臺3500KVA電爐的短網(wǎng)，通過上述改進(jìn)后，安裝投運兩年，電爐的自然功率因數(shù)始終在0.9以上，一般運行在0.95左右。不僅節(jié)省了安裝補償電容器系統(tǒng)的投資，同時也彌補了公司其他用電設(shè)備功率因數(shù)低的問題，而且還滿足了電力系統(tǒng)對公司用電功率因數(shù)的考核。這項成果不僅本對企業(yè)有益，同時對電力系統(tǒng)降低線損也有非常顯著的效果。如果能在相應(yīng)的高耗能企業(yè)推廣使用，那將對整個社會產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。
文檔編號H02J3/18GK201601494SQ20092017714
公開日2010年10月6日 申請日期2009年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月28日
發(fā)明者袁建, 雷在榮 申請人:雷在榮