Merőkanál finomító kemence transzformátor

Az üstös finomítás az acélgyártási folyamat másodlagos finomítási szakasza, amely az elsődleges olvasztó kemence és a folyamatos öntés között helyezkedik el; elsődleges célja az olvadt acél összetételének, hőmérsékletének és tisztaságának beállítása. A Ladle Refining Furnace Transformer elektromos ívfűtéssel látja el ezt az állomást, és terhelési jellemzői jelentősen eltérnek az olvasztóívkemencékétől.

A Yulan Transformer az elektromos kemence-transzformátor sorozat speciális ágazataként üstfinomító kemence transzformátorokat tervez és gyárt. Ezek az egységek 1 000 kVA és 80 000 kVA közötti teljesítménytartományt fednek le, támogatják a 6 kV, 10 kV, 15 kV, 22 kV, 35 kV és 110 kV primer feszültséget, és szekunder feszültségekkel és feszültségszabályozási lépésekkel rendelkeznek, amelyek az adott finomítási folyamat követelményeihez igazodnak.

Különbségek a finomítási körülmények és az olvasztókemencék között

Az üstkemencék olvadt acélt dolgoznak fel, miközben az elektromos ív az elektródák és az olvadék között ég; következésképpen a kemence nincs kitéve az összeomló fémhulladék által okozott heves rövidzárlati ütéseknek. Ennek eredményeként a tekercsekre ható mechanikai igénybevétel kisebb, mint az ívkemence-transzformátorok olvasztása, bár a feszültségszabályozási műveletek sokkal gyakrabban fordulnak elő. A finomítás során a bemeneti teljesítményt folyamatosan be kell állítani az acélminőség és a célhőmérséklet alapján; a terhelés alatti fokozatkapcsoló sokkal gyakrabban működik, mint a hagyományos teljesítménytranszformátorokban – néha naponta több tucatszor.

A szekunder feszültségek általában alacsonyabbak, mint az olvasztóívkemencéké, jellemzően 90 V és 240 V között mozognak, míg a szekunder áramok kapacitástól függően több ezer ampertől több tízezer amperig terjednek. Az ív relatív stabilitása miatt a rövidzárlati impedancia valamivel alacsonyabb lehet, mint az olvasztókemencéké, bár ennek ellenére ésszerű tartományon belül kell tartani az ív folytonossága és a berendezés biztonsága érdekében. A tervezési impedancia értékek jellemzően 6% és 10% közé esnek, a pontos értéket a kemence gyártója és az elektromos rendszer tervezője közösen határozza meg.

A legfontosabb műszaki paraméterek köre

Kivonat a reprezentatív modelladatokból

A következő adatok a már leszállított termékek gyári nyilvántartásaiból származnak; csak a kiválasztott specifikációk szerepelnek referenciaként. A külső méretek és súly az adott konfigurációtól függően változnak; a végleges specifikációk a gyári dokumentációtól függenek.

Megjegyzés: A primer feszültség 20 kV-ra, 60 kV-ra vagy 110 kV-ra tervezhető a felhasználói igényeknek megfelelően; ilyen esetekben a szigetelési szintet és a külső méreteket ennek megfelelően kell beállítani.

Feszültségszabályozás és impedancia tervezés

Az üstös finomítókemencés transzformátorok jellemzően kevesebb feszültségszabályozási lépést tartalmaznak, mint az olvasztó ívkemencék, mivel a finomítási szakasz nem igényli a teljes teljesítménytartomány lefedését a kezdeti ívezéstől az olvasztásig. Az általános konfigurációk 5-8 lépésből állnak; néhány nagy finomító kemencében azonban, amelyek finomabb feszültségszabályozást igényelnek, 13-19 lépést használhatnak terhelés alatti csapcserével. A kiválasztott terhelés alatti fokozatkapcsolónak alkalmasnak kell lennie a gyakori működésre, az érintkezők élettartama és a kapcsolási sebesség a finomítási ciklushoz igazodik.

A rövidzárlati impedancia kiválasztásának egyensúlyban kell lennie az ívstabilitás és a rendszer rövidzárlati áramkorlátozásai között. Mivel az üstös kemencében az ív viszonylag stabil, az impedancia valamivel alacsonyabb lehet, mint az olvasztó ívkemencében; azonban, ha a hálózat rövidzárási kapacitása nem elegendő, soros reaktorra lehet szükség, vagy a transzformátor impedanciáját kell növelni. A célértékeket az elektromos rendszer számításaival határozzák meg a tervezési szakaszban, és a gyártó ezeket a specifikációkat a tekercselés elrendezésével és a szivárgási fluxus szabályozásával éri el.

Másodlagos kapcsolatok és szerkezeti jellemzők

A nagy szekunder áram miatt a kimeneti csatlakozások párhuzamosan több réz gyűjtősínt használnak, a tartály falára szerelt kapocstáblákkal. Egyes modellek egy fázisú inverz-párhuzamos elrendezést alkalmaznak, ami a szomszédos gyűjtősínekben ellentétes irányú áramokat eredményez, ezáltal csökkentve a külső mágneses tereket és a szerkezeti elemek melegedését. Belsőleg transzponált vezetőket vagy több párhuzamos vezetéket használnak a tekercseken belül, hogy biztosítsák az egyenletes áramelosztást az összes ágon.

A tartály a kapacitástól és a karbantartási igényektől függően harangos vagy fedél típusú szerkezettel rendelkezik. A nagy egységek radiátorpanelekkel vagy kényszerített olajkeringtetésű hűtőrendszerekkel vannak felszerelve. Az aktív rész kerozingőz vákuumrendszerben szárítva alaposan eltávolítja a nedvességet és a gázokat a szigetelőelemekből.

Minőségellenőrzés

A gyár elhagyása előtt minden egységen megmérik a tekercs egyenáram-ellenállását, a feszültségviszonyt, a szigetelési ellenállást, a teljesítmény-frekvencia ellenállási feszültséget, az indukált ellenállási feszültséget, az üresjárati veszteséget, a terhelésveszteséget és a rövidzárlati impedanciát. A terhelés alatti fokozatkapcsoló teljes működési ciklusteszten esik át. A 35 kV-os és nagyobb feszültségű egységek esetében további villámimpulzus-teszteket és részleges kisülési méréseket végeznek. A cég ISO 9001:2015, ISO 14001 és ISO 45001 tanúsítvánnyal rendelkezik, a tesztadatokat sorozatszám szerint archiváljuk.

Választási kérdések és válaszok

K: Az üstkemencés transzformátorok és az elektromos ívkemencés (EAF) transzformátorok felcserélhetők?

Noha ugyanazok a szerkezeti elvek, tervezési prioritásaik eltérőek. Az olvadó EAF transzformátoroknak ellenállniuk kell a súlyosabb rövidzárlati ütéseknek; így jellemzően nagyobb impedanciával és szélesebb feszültségszabályozási tartományukkal rendelkeznek. Az üstös kemence transzformátorok stabilabb ívvel működnek, ami valamivel alacsonyabb impedanciát és kevesebb feszültségszabályozási lépést tesz lehetővé. Ha a felhasználónak rövid távon kettős célú képességre van szüksége, akkor az olyan paramétereket, mint az impedancia, a feszültségszabályozási tartomány és a mechanikai szilárdság, újra ellenőrizni kell; közvetlen helyettesítés nem kivitelezhető. 

K: 5 vagy 8 feszültségszabályozási fokozatot érdemes választani?

Ez a finomított acélminőségtől és a folyamatgörbéktől függ. A közönséges szénacél finomítása kevesebb igényt támaszt a feszültségszabályozással szemben, így általában 5 lépés elegendő. Az ötvözött acél vagy a rozsdamentes acél finomítása finomabb teljesítményszabályozást igényel, így a 8 vagy több lépés előnyösebb. A lépések számának növelése növeli a fokozatkapcsoló költségét és a transzformátor tartály méretét, de javítja a hőmérséklet-szabályozás pontosságát.

K: Hogyan határozható meg a szekunder feszültségtartomány?

A kemence gyártója határozza meg az üst kapacitása, az elektróda átmérője és a finomítási folyamat alapján. A transzformátor tervezője ezután ezt a szekunder feszültségtartományt meghatározott tekercsfordulatszámokká és leágazási helyzetekké alakítja át. A felhasználóknak meg kell adniuk a teljes feszültséggörbét a projekt kezdeti szakaszában; a későbbi módosítások a tekercsek újratervezését tennék szükségessé.

K: Hogyan kell kiválasztani a hűtési módot?

5000 kVA alatti teljesítményeknél általában elegendő a természetes olajhűtés vagy léghűtés. 10 000 kVA felett a veszteségsűrűség növekszik, ezért javasolt a léghűtéssel vagy vízhűtéssel járó kényszerített olajkeringtetés. A vízhűtő rendszerek több karbantartást igényelnek; konkrétan az olajnyomást mindig magasabban kell tartani, mint a víznyomást, nehogy víz szivárogjon az olajba.

K: Szükséges-e soros reaktor egy kanál kemence transzformátorhoz?

Ez az elektromos hálózat rövidzárlati kapacitásától és a finomítási folyamattól függ. A legtöbb ütős kemence transzformátort úgy tervezték, hogy az impedanciát már megfelelő tartományon belülre állítsák, így nincs szükség további reaktorra. Ha azonban a helyi hálózat gyenge, vagy több kemence működik párhuzamosan az acélgyárban, egy reaktort lehet beépíteni a rövidzárlati áram korlátozására és az ív stabilizálására. Mérnöki képességek

A Yulan Transformer 1999 óta gyárt elektromos kemencés transzformátorokat, és számos hazai acélgyárnak szállítanak mennyiségben üstfinomító kemencetranszformátorokat. Gyártó létesítményeink 80 tonnás emelőképességgel, 400 kW-os kerozin gőzfázisú vákuumszárító rendszerrel, 1200 kV-os impulzusvizsgáló berendezéssel és 400 kV-os részleges kisülésmentes teljesítmény-frekvencia vizsgáló transzformátorral rendelkeznek; ezek a képességek lehetővé teszik számunkra, hogy megfeleljünk a 110 kV-os és az alatti üstkemencés transzformátorok gyártási és gyári átvételi vizsgálati követelményeinek.

Az 1000 kVA-tól 80 000 kVA-ig terjedő kapacitású és 6 kV és 110 kV közötti primer feszültségű projektekhez műszaki osztályunk az ügyfél által biztosított egysoros diagramok és finomítási folyamatparaméterek alapján tud tervezési megoldásokat kidolgozni, vázlatrajzokat, veszteségszámításokat és feszültségszabályozási ütemterveket készíteni. Részletes információkért forduljon a Yulan Transformer műszaki osztályához.