Дугова сталеплавильна піч: пристрій, принцип роботи, потужність, система управління

Кисневі елементи

Печі змінного струму зазвичай мають малюнок гарячих і холодних плям по периметру вогнища, розташованих між електродами. В сучасні встановлюють киснево-паливні пальника в бічній стінці. Використовують їх для подачі хімічної енергії в мінусові зони, що робить нагрівання стали більш рівномірним. Додаткова сила забезпечується шляхом подачі кисню і вуглецю в піч. Історично це робилося за допомогою копій (порожнистих труб з м’якої сталі) у дверцятах шлаку, тепер це в основному робиться за допомогою настінних інжекційних блоків, які об’єднують киснево-паливні пальника і системи подачі повітря в одну посудину.

Сучасна сталеливарна піч середнього розміру має трансформатор з номінальною потужністю близько 60 000 000 вольт-ампер (60 МВА), з вторинним напругою від 400 до 900 і струмом, що перевищує 44 000. Очікується, що в сучасному цеху така піч справить 80 метричних тонн рідкої сталі приблизно за 50 хвилин від завантаження холодного брухту до випуску.

Для порівняння, основні кисневі печі можуть мати потужність 150-300 тонн на партію або «нагрівати» і виділяти тепло протягом 30-40 хвилин. Існують величезні відмінності в деталях конструкції печі і її експлуатації, в залежності від кінцевого продукту та місцевих умов, а також від проведених досліджень для підвищення ефективності установки.

Найбільша, призначена тільки для брухту (з точки зору маси відгалуження та номінальної потужності трансформатора), являє собою пристрій постійного струму, експортовану з Японії, з масою відведення 420 метричних тонн і живиться вісьмома трансформаторами 32 МВА для загальної потужності 256 МВА.

Для виробництва тонни сталі в електродуговій печі потрібно приблизно 400 кіловат-годин на коротку величину або близько 440 кВт-год на метричну. Теоретичне мінімальна кількість енергії, необхідне для плавки сталевого брухту, становить 300 кВт-год (температура плавлення 1520 °C / 2768 °F). Тому для 300-тонного ЕДП потужністю 300 МВА буде потрібно близько 132 мвт * год енергії, а час включення становить приблизно 37 хвилин.

Виробництво сталі з використанням електричної дуги економічно вигідно тільки при наявності достатньої кількості електроенергії з добре розвиненою мережею. У багатьох місцях млини працюють в непиковые години, коли комунальні послуги мають надлишкову потужність виробництва, а ціна на лічильник нижче.