HP Grafit Elektrot Çapını Fırın Gücüyle Nasıl Eşleştirirsiniz?

Bir fırın transformatörü yuvarlak rakamlı - 20 MVA, 30 MVA, 45 MVA olarak sipariş edilir ve elektrot çapı genellikle daha sonra, mevcut olana veya önceki tedarikçinin gönderdiğine göre belirlenir. Bu sıralama geriye doğru. Transformatör akımı ayarlar, akımın kesite bölünmesi akım yoğunluğunu belirler ve yoğunluk, bir HP kolonunun 17–22 A/cm² penceresinin içinde mi hareket edeceğine yoksa bunun dışına mı itileceğine karar verir.

Bu makale ilişkiyi her iki yönde de ele alıyor: çaptan mevcut kapasiteye ve fırın gücünden uygun çapa kadar. Aynı zamanda aşırı boyutlandırma ve eksik boyutlandırmanın işletme cezasını da ortaya koyuyor, böylece karar, marj yerine elektriksel gerekçelerle savunulabiliyor.

Üç elektrotlu bir AC fırında üç miktar tek bir formülle bağlanır: görünür güç, √3 çarpı faz voltajı çarpı akıma eşittir. Transformatör değeri ve ikincil voltaj bilindikten sonra elektrot başına akım sabitlenir. Elektrotla ilgili hiçbir şey bu akımı değiştirmez; sadece akımın ne kadar kesitten geçeceğini belirler.

Çap kararının tamamı budur. 400 mm'lik bir elektrotun yaklaşık 1.257 cm² kesiti vardır; 600 mm'lik bir elektrot yaklaşık 2.827 cm², kabaca 2,25 kat daha fazladır, çünkü kesit çapın karesiyle ölçeklenir. Bu iki sütundan geçen aynı akım, iki kattan fazla farklılık gösteren yoğunluklar sağlar. Daha büyük olan sütun daha soğuk çalışır ve birim alan başına daha az stres taşır.

Bunu iki ikincil etki takip ediyor. Oksidasyon kaybı açıkta kalan yüzey alanıyla ölçeklenir ve daha büyük çap, yüzey alanı/hacim oranını iyileştirir, böylece çelik tonu başına fırın atmosferine maruz kalan grafit orantılı olarak daha az olur. Birim uzunluk başına sütun ağırlığı, çapın karesiyle birlikte artar ve üst bağlantı, altındaki her şeyi taşır. Bu nedenle çap iki taraflı bir karardır: elektriksel ve mekanik-termal.

HP penceresi 17–22 A/cm²'dir. 250–600 mm serisindeki her bir çapın kesitiyle çarptığınızda kalitenin mevcut kapasitesi açıkça ortaya çıkar:

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

Bunu bir hedef olarak değil bant genişliği olarak okuyun. Bandının içindeki herhangi bir çap doğru boyuttadır; bandının en altında yer alan biri notun tüm marjını yedek olarak taşır, en üstte yer alan ise tamamını kullanır. Bant yaklaşık yüzde 29 genişliğindedir - 22'ye 17 - oranı, transformatör gücünde bir adım değişikliği değil, bir fırında normal kademeden kademeye değişimi absorbe etmeye yeterlidir.

Bu, bir kelimenin pratik anlamıdır.HP 300 mm grafit elektrotküçük ila orta boy bir fırında: çap, fırının normal çalışma akımı 12,0–15,6 kA'nın ortasına yakın bir yere inecek ve her iki yönde hareket bırakacak şekilde seçilir.

Güçten çapa kadar çalışmak ikincil voltajı gerektirir çünkü aynı transformatör farklı kademe voltajlarında çok farklı akımlar sağlar. Her biri kendi güç sınıfı için tipik bir ikincil voltajda çözümlenen dört temsili durumu ele alalım:

500 V'ta 12 MVA'lık bir transformatör, elektrot başına yaklaşık 13,9 kA sağlar - yaklaşık 19,6 A/cm²'de 300 mm'lik bir sütun. 600 V'ta 20 MVA'lık bir ünite, yaklaşık 20,0 A/cm²'de 350 mm'lik bir sütun olan yaklaşık 19,2 kA sağlar. 700 V'ta 30 MVA'lık bir ünite, yaklaşık 19,7 A/cm²'de 400 mm'lik bir sütun olan yaklaşık 24,7 kA sağlar. 800 V'ta 45 MVA'lık bir ünite, yaklaşık 20,4 A/cm²'de 450 mm'lik bir sütunla yaklaşık 32,5 kA sağlar.

Desen tutarlıdır: küçük ila orta aralıkta, her transformatör sınıfı yükseltmesi kabaca bir çap adımına karşılık gelir; yoğunluk inişi 20 A/cm²'ye yakındır - pencerenin içinde, kenar boşluğu her iki uç arasında bölünmüştür. 12 MVA'nın altında 250 mm'lik bir sütun adaydır, ancak 10 kA'da 250 mm'lik bir elektrot zaten yaklaşık 20 A/cm²'dedir, dolayısıyla en küçük boyut, listedeki yerinin önerdiğinden daha az rezerve sahiptir.

45 MVA'nın üzerinde çaplar 500, 550 ve 600 mm bölgesine doğru hareket eder. 600 mm'lik bir sütun, en büyük eritme fırınlarının mevcut aralığı olan 17–22 A/cm²'de kabaca 48–62 kA taşır; bu bandın alt ucunda önemli bir termal rezervle çalışır. HP veya UHP dereceli EAF çelik üretiminde kullanılan 400–600 mm boyutları bu aralıkta yer alır; dolayısıyla serinin üst ucu, egzotik bir boyut değil, büyük fırınlar için standart banttır.

Görevin gerektirdiğinden bir beden daha büyük bir sütun sigorta gibi görünür ve üç yerde ceza görevi görür.

Birincisi eklemdir. Birim uzunluk başına ağırlık çapla birlikte artar, bu nedenle daha büyük bir sütun yalnızca ark sırasında değil, nipele sürekli olarak yük ekler. Uzun bir kolonda, bağlantı yerinde biriken bükülme yükü, sürpriz görünmekten ziyade ilk ısınmadan itibaren yaygın bir kırılma nedenidir.

İkincisi uçtaki termal şoktur. Daha büyük bir çap, termal yükü yayar ve yoğunluğu azaltır, ancak uç yine de yayın enerjisini aynı yerde alır ve daha kalın bir bölüm boyunca eğim mutlak anlamda daha diktir. HP'nin nominal 1,6–2,4 ×10⁻⁶/ derece genleşme değeri malzeme için geçerlidir; Servis içi hareket, bölümün gördüğü sıcaklık farkına bağlıdır.

Üçüncüsü ise ton başına tüketimdir. Pencerenin altındaki yoğunluk, kolonun elektriksel olarak yetersiz çalıştığı ve fabrikanın kullanmadığı kesit için ödeme yaptığı anlamına gelir. En üst musluğuna yakın bir fırında yalnızca ara sıra ceza mütevazı olur; sürekli çalışan bir ısıtmada kampanya boyunca birikir, bu nedenleHP 500 mm grafit elektrot40 MVA'lık bir fırın için, 30 MVA'lık bir fırın için aynı boyuttaki hesaplamadan farklı bir hesaplamadır.

22 A/cm²'nin üzerinde çalışmak ayna görüntüsüdür ve arızalar daha hızlı ortaya çıkar. Aşırı akım, sütun boyunca I²R kaybını artırır: HP direnci, birim uzunluk başına bir oran olan 6,5 μΩ·m'den az veya ona eşittir, bu nedenle daha uzun veya daha sıcak bir sütun, ark yerine grafitin içine ısı olarak daha fazla güç aktarır. Görünür sonuç, daha sıcak bir kolon, daha hızlı yan duvar oksidasyonu ve kısaltılmış bir uçtur.

Ortak sonuç daha ciddidir. Aşırı akım, bağlantının ulaştığı sıcaklığı yükseltir ve diş bağlantısının gövde ve meme ucunda ortaya çıkan genleşmeyi absorbe etmesi gerekir. HP'nin 1,6–2,4 ×10⁻⁶/ derecesi, RP'nin 2,2–2,9'una karşı bağışlayıcıdır, ancak doğru boyutlandırmanın yerini tutmaz: 400 mm'lik bir sütunun akımı için tasarlanmış, bunun yerine 450 mm'lik akım seviyelerinde çalıştırılan bir bağlantı, tasarım esasının dışındadır. Meme ucu kırılması ani olarak rapor edilir, ancak nedeni genellikle birkaç kızgınlık sonrasında birikmektedir.

Ayrıca gözden kaçırılması kolay bir kontrol sonucu da vardır. Elektrot, fırının akımını seçilen kademede taşıyamazsa, operatör bunun etrafında çalışır; farklı bir kademe, daha kısa bir ark, daha yavaş bir ısıtma. Bu geçici çözümler her ısıtmada üretkenliğe mal olur ve ısı kaydı daha sonra incelendiğinde genellikle elektrot çapına atfedilmez.

Yöntemin dört adımı ve üç girişi vardır: MVA cinsinden transformatör değeri, çalışan musluktaki ikincil voltaj ve faz başına elektrotlar (geleneksel bir AC fırın için üç).

• Elektrot başına akımı hesaplayın: I=MVA × 10⁶ ÷ (√3 × ikincil voltaj). Bunu KA olarak bildirin.
• A/cm² cinsinden akım yoğunluğunu elde etmek için her aday çapın cm² cinsinden kesitine bölün.
• Maksimum kademede değil, normal çalışma kademesinde yoğunluğu 17–22 A/cm² aralığına düşen çapı seçin.
• Seçimi maksimum kademeye göre tekrar kontrol edin: Fırın ara sıra daha yüksek akımda çalışıyorsa, çap hala oradaki pencerenin içinde olmalı veya artan görev bilerek kabul edilmelidir.

Aynı adımlar serinin en üstünde de geçerlidir: aHP 600 mm grafit elektrot17–22 A/cm²'de kabaca 48–62 kA taşır, dolayısıyla büyük bir fırında çalışan kademe voltajı görevin o bantta nereye ineceğine karar verir.

Yönteme ilişkin iki uyarı bulunmaktadır. Yüksüz veya en yüksek kademeyi değil, çalışan kademe voltajını kullanın; en yüksek kademe, belirli bir güç için en düşük akımı üretir, bu da hesaplamayı düzleştirir ve küçük boyutlu bir sütunu gizler. Ve toplam fırın akımını değil, elektrot başına akımı kullanın; Üç elektrotlu bir AC devresindeki √3 faktörü, çoğu el hesaplamasının neredeyse iki kat yanlış gittiği yerdir.

İkincil voltajın kaydedilmediği durumlarda, transformatör isim plakası ve kademe değiştirici konumu genellikle bunu sağlar ve ısı kaydı çekilen akımı doğrular. Bu üç rakam, sipariş verilmeden önce çapın kontrol edilmesi için yeterlidir; üzerindeki formiletişim sayfasıönce tam bir RFQ olmadan bunları doğrudan alır.

Bir HP çapı çeşitli fırın güç seviyelerini kapsayabilir mi?

Evet, sınırlar dahilinde. 17–22 A/cm² bant yaklaşık yüzde 29 genişliğindedir, dolayısıyla bir çap, normal kademeden kademeye değişimi ve aynı fırında pratikteki küçük değişiklikleri absorbe edebilir. Transformatör sınıfındaki bir adım değişikliğini karşılayamaz - 350 mm'lik bir sütun kabaca 16,4–21,2 kA'yı kaplar, dolayısıyla elektrot başına 25 kA çeken bir fırının 400 mm veya daha fazlasına ihtiyacı vardır.

Daha büyük çap her zaman daha düşük elektrot tüketimi anlamına mı gelir?

Hayır ve ilişki monoton değil. Daha büyük çap, akım yoğunluğunu azaltır ve yüzey alanı/hacim oranını iyileştirir, bu da çelik tonu başına oksidasyon kaybını azaltır. Ancak aynı zamanda bağlantı noktasında kolon ağırlığını arttırır ve kolonun elektriksel olarak yetersiz çalışmasına neden olabilir, dolayısıyla grafit kesiti verimli bir şekilde kullanılmaz. Çap, fırının normal musluğundaki kalitenin mevcut yoğunluk penceresinin içinde yer aldığında ton başına tüketim en düşük seviyededir.

Fırınımın elektrotlara göre büyük mü yoksa küçük mü olduğunu nasıl bilebilirim?

Kesiti kullanarak normal çalışma akımını akım yoğunluğuna dönüştürün. Bir HP kolonu için 17 A/cm²'nin altında elektrot, görevin gerektirdiğinden daha büyüktür; 22 A/cm²'nin üzerinde ise daha küçüktür. Her ikisi de aynı hesaplamayı okur ve hem akım hem de çap kaydedildiğinden ısı kaydından teşhis edilebilir.

HP derecesini mevcut yoğunluk penceresinin dışında çalıştırırsam ne olur?

Pencerenin altında kalitenin kullanmadığı rezervi vardır ve fabrika kampanya boyunca bu grafit için ödeme yapar. Bunun üzerinde sütun daha sıcak çalışır, yan duvar oksidasyonu hızlanır ve bağlantı, diş bağlantısının tasarlandığı temelin ötesinde yüklenir. Bulgular ya çap ya da kalite değişikliği gerektirir; fırın hala çelik ürettiğinden bu koşulun kabul edilmesi anlamına gelmez.

• Elektrot çapı, elektrot başına akıma göre ayarlanır ve elektrot başına akım, transformatör MVA'sı ve I=MVA ÷ (√3 × voltaj) kullanılarak ikincil voltaj tarafından ayarlanır.
• HP sınıfı 17–22 A/cm² taşır; 250–600 mm boyunca bu, 250 mm'de yaklaşık 8,3–10,8 kA, 400 mm'de 21,4–27,6 kA ve 600 mm'de 48,1–62,2 kA anlamına gelir.
• Küçük ila orta güç aralığında, bir transformatör sınıfı yukarısı kabaca bir çap artışına karşılık gelir; çalışan musluk kullanılırsa akım yoğunluğu 20 A/cm²'ye yaklaşır.
• Büyük boyutlandırma, bağlantı noktasına ağırlık katar ve kesitin az kullanılmasına neden olur; Küçük boyutlandırma kolon ısısını yükseltir, oksidasyonu hızlandırır ve bağlantıyı tasarım esasının ötesinde yükler.
• Her zaman çalışan kademe voltajında ​​hesaplayın, asla en yüksek kademede değil ve her zaman elektrot başına √3 faktörünü de içerecek şekilde hesaplayın.

Üç girişi (trafo değeri, çalışan ikincil voltaj ve faz başına elektrotlar) gönderin; 17–22 A/cm² dahilindeki çap aralığını, buna uyan meme ucu sınıfıyla birlikte döndüreceğiz. Fırına yeniden bağlantı yapılıyorsa veya yeni bir transformatör sipariş ediliyorsa onu da gönderin; çap, değiştirilecek fırına göre değil, çalışacak fırına göre boyutlandırılmalıdır.

Aynı gün teknik yanıt için RFQ'yu bu forma ekleyin:

Elektrot çapı (mm):

Görünümdeki derece (RP/HP/UHP):

Uzunluk (mm):

Nipel tipi (T3/T4/T5/T6):

Aylık miktar (t):

Hedef bağlantı noktası:

Planlanan trafo değeri (isteğe bağlı):

Her parti bir COA, SGS veya BV kapsamında üçüncü taraf denetimi, ISO 9001 kalite yönetimi ve ihracat belgelerinde HS kodu 8545.11 ile birlikte gönderilir. Soruları mesaja göre boyutlandırma:WhatsApp: +86 155 1882 4805. Çizimler ve görev verilerini içeren RFQ:E-posta: inquiry@zaferroalloy.com.

• Grafit Elektrot Boyutları Satın Alma Siparişinden Farklı Olduğunda Tedarik Ekipleri Neleri Kontrol Etmelidir?- kolon fırına gitmeden önce PO'ya göre çap ve uzunluğun nasıl doğrulanacağı.
• Alıcılar Zorlu Fırın Koşulları İçin Grafit Elektrotun Eğilme Mukavemetini Nasıl Değerlendirebilir?- Kolon ağırlığı çapla birlikte arttığında bükülme mukavemeti neden önemlidir?
• Yüksek Sıcaklıkta Elektrik Ark Ocağı Çalışması Sırasında Grafit Elektrot Oksidasyonuna Neden Olan Nedir?- açıkta kalan yüzey alanının ton başına yan duvar kaybına nasıl yol açtığı.