Kuidas sobitada HP grafiitelektroodi läbimõõt ahju võimsusega

Ahjutrafo tellitakse ümmarguse kujuga - 20 MVA, 30 MVA, 45 MVA – ja elektroodi läbimõõt määratakse sageli pärast seda, mis on saadaval või mida eelmine tarnija tarnis. See järjekord on tagurpidi. Trafo määrab voolu, vool jagatud ristlõikega määrab voolutiheduse ja tihedus otsustab, kas HP kolonn jookseb selle 17–22 A/cm² akna sees või lükatakse sellest mööda.

See artikkel töötab mõlemal viisil: läbimõõdust vooluvõimsuseni ja ahju võimsusest tagasi sobiva läbimõõduni. See sätestab ka üle- ja alamõõdulisuse karistuse, nii et otsust saab kaitsta pigem elektriliste põhjuste kui marginaali alusel.

Kolm suurust on kolmeelektroodilises vahelduvvooluahjus ühendatud ühe valemiga: näivvõimsus võrdub √3 korda faasipinge korda vool. Kui trafo nimiväärtus ja sekundaarpinge on teada, fikseeritakse vool elektroodi kohta. Elektroodi puhul ei muuda seda voolu mitte miski – see määrab ainult selle, kui suure ristlõikega vool läbib.

See on kogu diameetri otsus. 400 mm elektroodil on umbes 1257 cm² ristlõige; 600 mm elektrood, umbes 2827 cm², ligikaudu 2,25 korda rohkem, kuna ristlõige kaalub läbimõõdu ruuduga. Sama vool läbi nende kahe veeru annab tihedused, mis erinevad rohkem kui kaks korda. Suurem kolonn töötab jahedamalt ja kannab pindalaühiku kohta vähem pinget.

Järgneb kaks sekundaarset mõju. Oksüdatsioonikadu skaalab avatud pindalaga ja suurem läbimõõt parandab pinna ja ruumala suhet, nii et tonni terase kohta on ahju atmosfääriga kokku puutunud grafiiti proportsionaalselt vähem. Veeru kaal pikkuseühiku kohta tõuseb koos läbimõõdu ruuduga ja ülemine liigend kannab kõike, mis selle alla jääb. Diameeter on seega kahepoolne otsus: elektriline ja mehaaniline-termiline.

HP aken on 17–22 A/cm². Korrutage 250–600 mm seeria iga diameetri ristlõikega ja sordi praegune kandevõime saab selgeks:

• 250 mm - 491 cm² – umbes 8,3–10,8 kA
• 300 mm - 707 cm² – umbes 12,0–15,6 kA
• 350 mm - 962 cm² – umbes 16,4–21,2 kA
• 400 mm - 1,257 cm² – umbes 21,4–27,6 kA
• 450 mm - 1,590 cm² – umbes 27,0–35,0 kA
• 500 mm - 1,964 cm² – umbes 33,4–43,2 kA
• 550 mm - 2,376 cm² – umbes 40,4–52,3 kA
• 600 mm - 2,827 cm² – umbes 48,1–62,2 kA

Lugege seda ribalaiuse, mitte sihtmärgina. Iga selle riba sees olev läbimõõt on õige suurusega; üks selle vahemiku alumises osas kannab reservina klassi täies mahus, üks ülaosas kasutab seda kõike. Riba laius on umbes 29 protsenti – suhe 22 kuni 17 - on piisav, et neelata ühe ahju tavalisi kraanist kraani variatsioone, mitte trafo võimsuse astmelist muutust.

See on a praktiline tähendusHP 300mm grafiitelektroodväikesel või keskmisel ahjul: läbimõõt valitakse nii, et ahju normaalne töövool langeb 12,0–15,6 kA keskele, jättes liikumise mõlemas suunas.

Töötamisel võimsusest läbimõõduni on vaja sekundaarpinget, sest sama trafo annab erinevatel kraanipingeltel väga erinevaid voolusid. Võtke neli tüüpilist juhtumit, millest igaüks on lahendatud oma võimsusklassi tüüpilise sekundaarpingega:

12 MVA trafo 500 V juures annab umbes 13,9 kA elektroodi kohta – 300 mm kolonn umbes 19,6 A/cm². 20 MVA seade 600 V juures annab umbes 19,2 kA, 350 mm kolonn umbes 20,0 A/cm². 30 MVA seade 700 V juures annab umbes 24,7 kA, 400 mm kolonn umbes 19,7 A/cm². 45 MVA seade 800 V juures annab umbes 32,5 kA, 450 mm kolonn umbes 20,4 A/cm².

Muster on ühtlane: vahemikus väikesest kuni keskmiseni vastab iga trafoklassi aste ligikaudu ühele läbimõõduastmele, mille tihedus langeb ligikaudu 20 A/cm² – akna sees, veeris on mõlema otsa vahel jagatud. Alla 12 MVA on kandidaat 250 mm kolonn, kuigi 10 kA juures on 250 mm elektrood juba umbes 20 A/cm², seega on väikseimal mõõdul vähem reservi, kui selle koht nimekirjas eeldab.

Üle 45 MVA liiguvad läbimõõdud 500, 550 ja 600 mm territooriumile. 600 mm kolonn kannab ligikaudu 48–62 kA 17–22 A/cm² juures, mis on suurimate sulatusahjude praegune vahemik; selle riba alumises otsas töötab see märkimisväärse soojusreserviga. 400–600 mm suurused, mida kasutatakse HP või UHP klassiga EAF terase valmistamisel, kuuluvad sellesse vahemikku, seega on seeria ülemine ots suurte ahjude standardriba, mitte eksootiline suurus.

Töökohustusest ühe suuruse suurem kolonn näeb välja nagu kindlustus ja käitub kolmes kohas karistusena.

Esimene on liigend. Pikkusühiku kaal tõuseb koos läbimõõduga, nii et suurem sammas lisab niplile koormust pidevalt, mitte ainult kaare tekkimise ajal. Pikas kolonnis on liigendile kogunenud paindekoormus tavaline purunemise põhjus, mis esineb pigem esimesest kuumusest kui üllatusena.

Teine on termiline šokk otsas. Suurem läbimõõt hajutab soojuskoormust ja vähendab tihedust, kuid ots võtab siiski kaare energia samas kohas ja paksema lõigu gradient on absoluutarvudes järsem. Materjali kohta kehtib HP hinnanguline paisumine 1,6–2,4 × 10⁻⁶/ kraadi; kasutusel liikumine sõltub temperatuuride erinevusest, mida sektsioon näeb.

Kolmas on tarbimine tonni kohta. Tihedus akna all tähendab, et kolonn on elektriliselt vähe töödeldud ja veski maksab ristlõike eest, mida ta ei kasuta. Ülemise kraani lähedal asuva ahju puhul on karistus vaid aeg-ajalt tagasihoidlik; ühel pideval jooksval kuumusel koguneb see kogu kampaania jooksul, mistõttu aHP 500mm grafiitelektrood40 MVA ahju puhul on arvutus erinev sama suurusest 30 MVA ahju puhul.

Üle 22 A/cm² töötamine on peegelpilt ja rikked saabuvad kiiremini. Liigne vool suurendab I²R-kadu piki kolonni: HP eritakistus on väiksem või võrdne 6,5 μΩ·m, kiirus ühiku pikkuse kohta, nii et pikem või kuumem kolonn eraldab rohkem soojusenergiat grafiidi sees, mitte kaarel. Nähtav tagajärg on kuumem sammas, kiirem külgseina oksüdeerumine ja lühenenud ots.

Ühine tagajärg on tõsisem. Liigne vool tõstab temperatuuri, milleni liigend jõuab, ja keerme haardumine peab neelama kere ja nipli sellest tuleneva laienemise. HP 1,6–2,4 × 10⁻⁶/kraadi on andestav RP 2,2–2,9 vastu, kuid ei asenda õiget suurust: 400 mm kolonni voolu jaoks mõeldud liitekoht, mis töötab selle asemel 450 mm voolutasemel, on väljaspool selle kavandatud alust. Nibu murdumist peetakse äkiliseks, kuigi tavaliselt koguneb põhjus mitme kuumuse jooksul.

Samuti on kontrolli tagajärg, millest on lihtne mööda vaadata. Kui elektrood ei suuda valitud kraanil ahju voolu kanda, töötab operaator selle ümber – teine ​​kraan, lühem kaar, aeglasem kuumus. Need lahendused maksavad tootlikkusele igal kütmisel ja tavaliselt ei omistata neid elektroodi läbimõõdule, kui soojuslogi hiljem üle vaadatakse.

Meetodil on neli etappi ja kolm sisendit: trafo nimiväärtus MVA-s, sekundaarpinge jooksvas kraanis ja elektroodid faasi kohta (tavalise vahelduvvooluahju puhul kolm).

• Arvutage vool elektroodi kohta: I=MVA × 10⁶ ÷ (√3 × sekundaarpinge). Teatage sellest kA-s.
• Jagage iga kandidaadi läbimõõdu ristlõikega cm², et saada voolutihedus A/cm².
• Valige läbimõõt, mille tihedus jääb vahemikku 17–22 A/cm² tavalise töökraani, mitte maksimaalse kraani juures.
• Kontrollige valikut uuesti maksimaalse kraani suhtes: kui ahi töötab aeg-ajalt suurema vooluga, peaks diameeter olema seal akna sees või tuleks suurenenud kohustus leppida teadlikult.

Sarja ülaosas kehtivad samad sammud: aHP 600mm grafiitelektroodkannab umbes 48–62 kA 17–22 A/cm² juures, nii et suurel ahjul määrab jooksva kraani pinge, kuhu selles sagedusalas töö maandub.

Meetodi juurde kuulub kaks ettevaatust. Kasutage jooksvat kraani pinget, mitte tühikäigu või kõrgeimat kraani – kõrgeim kraan toodab antud võimsuse jaoks madalaimat voolu, mis muudab arvutuse meelimaks ja peidab alamõõdulise veeru. Ja kasutage voolu ühe elektroodi kohta, mitte ahju koguvoolu; √3 tegur kolmeelektroodilises vahelduvvooluahelas on see koht, kus enamik käsitsi tehtud arvutusi läheb peaaegu kahekordseks valesti.

Kui sekundaarpinget ei registreerita, toidavad seda tavaliselt trafo andmesilt ja astmelüliti asend ning soojuslogi kinnitab võetud voolu. Nendest kolmest numbrist piisab läbimõõdu kontrollimiseks enne tellimuse esitamist; peal olev vormkontakti lehtvõtab need otse ilma täieliku pakkumiseta.

Kas üks HP läbimõõt suudab katta erinevaid ahju võimsustasemeid?

Jah, piirides. 17–22 A/cm² riba on umbes 29 protsenti lai, nii et üks läbimõõt suudab sama ahju puhul vastu võtta tavalise kraanist kraani variatsiooni ja tagasihoidlikke muudatusi praktikas. See ei suuda vastu võtta trafoklassi astmelist muutust – 350 mm kolonn katab ligikaudu 16,4–21,2 kA, seega vajab ahju tõmbamine 25 kA elektroodi kohta 400 mm või rohkem.

Kas suurem läbimõõt tähendab alati väiksemat elektroodikulu?

Ei, ja suhe pole monotoonne. Suurem läbimõõt vähendab voolutihedust ja parandab pinna ja ruumala suhet, mis vähendab oksüdatsioonikadu terase tonni kohta. Kuid see lisab ka kolonni raskust liitekohas ja võib jätta kolonni elektriliselt vähe töödeldud, mistõttu grafiidi ristlõiget ei kasutata tõhusalt. Tarbimine tonni kohta on madalaim, kui läbimõõt on ahju tavalise kraani voolutiheduse akna sees.

Kuidas ma tean, kas mu ahi on elektroodide jaoks liiga suur või alamõõduline?

Teisendage tavaline töövool ristlõike abil voolutiheduseks. Alla 17 A/cm² HP kolonni puhul on elektrood suurem kui töövajadus; üle 22 A/cm² on see väiksem. Mõlemad loevad sama arvutuse ja on diagnoositavad soojuslogist, kuna registreeritakse nii vool kui ka läbimõõt.

Mis juhtub, kui käivitan HP grade väljaspool selle praegust tiheduse akent?

Akna all on sordil reserv, mida see ei kasuta ja tehas maksab selle grafiidi eest kogu kampaania jooksul. Selle kohal jookseb sammas kuumemaks, külgseina oksüdatsioon kiireneb ja liigend on koormatud rohkem kui selle keermega haardumine oli ette nähtud. Kumbki leid nõuab läbimõõdu või klassi muutmist – mitte tingimustega nõustumist, sest ahi toodab endiselt terast.

• Elektroodi läbimõõt määratakse vooluga elektroodi kohta ja vool elektroodi kohta määratakse trafo MVA ja sekundaarpinge abil, kasutades I=MVA ÷ (√3 × pinge).
• HP klass kannab 17–22 A/cm²; läbi 250–600 mm, mis tähendab umbes 8,3–10,8 kA 250 mm juures, 21,4–27,6 kA 400 mm juures ja 48,1–62,2 kA 600 mm juures.
• Väikeses ja keskmises võimsusvahemikus vastab üks trafoklass ülespoole ligikaudu ühe läbimõõdu astmele, kusjuures jooksva kraani kasutamisel langeb voolutihedus 20 A/cm² lähedale.
• Liigne suurus lisab liigendile kaalu ja jätab ristlõike alakasutatuks; alamõõt tõstab kolonni kuumust, kiirendab oksüdeerumist ja koormab liigendit üle selle projekteerimisaluse.
• Arvutage alati jooksva kraani pingega, mitte kunagi kõrgeima kraani pingega ja alati iga elektroodi kohta koos teguriga √3.

Saatke kolm sisendit – trafo nimiväärtus, töötav sekundaarpinge ja elektroodid faasi kohta – ja me tagastame diameetrivahemiku, mis jääb vahemikku 17–22 A/cm², koos sellele vastava nipliklassiga. Kui ahjus tehakse uuesti kraani või tellitakse uus trafo, saatke ka see; läbimõõt peaks vastama töötavale ahjule, mitte asendatavale ahjule.

Sama päeva tehnilise vastuse saamiseks lisage pakkumispakkumine sellel vormil:

Elektroodi läbimõõt (mm):

Hinne vaates (RP/HP/UHP):

Pikkus (mm):

Nibu tüüp (T3/T4/T5/T6):

Kuu kogus (t):

Sihtsadam:

Plaanitud trafo nimiväärtus (valikuline):

Iga partii tarnitakse koos COA-ga, SGS-i või BV-ga kolmanda osapoole kontrolliga, ISO 9001 kvaliteedijuhtimisega ja ekspordidokumentidel HS-koodiga 8545.11. Suuruse määramise küsimused sõnumiga:WhatsApp: +86 155 1882 4805. RFQ koos jooniste ja tööandmetega:E-post: inquiry@zaferroalloy.com.

• Mida peaksid hankemeeskonnad kontrollima, kui grafiitelektroodi mõõtmed erinevad ostutellimusest?- kuidas kontrollida läbimõõtu ja pikkust PO suhtes enne, kui kolonn ahju läheb.
• Kuidas saavad ostjad hinnata grafiitelektroodi paindetugevust nõudlikes ahjutingimustes?- miks on paindetugevus oluline, kui samba kaal suureneb koos läbimõõduga.
• Mis põhjustab grafiitelektroodi oksüdeerumist kõrge temperatuuriga elektrikaarahju töötamise ajal?- kuidas avatud pindala põhjustab külgseina kadu tonni kohta.