Elektr yoy pechlari va induksion qurilmalarni ish rejimlari

Elektr yoy pechlari va induksion qurilmalarni ish rejimlari

Elektr yoy pechlari (EYoP) metallurgiya, kimyo, mashinasozlik va sanoatning boshqa jabhalarida qo`llaniladilar. Ular quyidagi turlarga bo`linadilar:

1. Bilvosita ishlovchi EYoP lari - ularda elektr yoyi issiqlik ishlovi berilayotgan (eritilayotgan) metall ustida joylashgan elektrodlar o`rtasida hosil qilinadi va bunda elektr yoyi va metall o`rtasidagi issiqlik almashuvi - nurli issiqlik almashuvi usuli orqali amalga oshiriladi.
2. Bevosita ishlovchi EYoP lari - ularda elektr yoyi elektrodlar uchi bilan metall o`rtasida yonadi va bunda yoydagi issiqlik metallga nurli issiqlik almashuvi, konvektsiya va issiqlik o`tkazuvchanlik orqali uzatiladi.
3. Qarshilik elektr yoy pechlari - bunday pechlarda yoy elektr o`tkazuvchan shixta qatlami ostida yonadi, bunda issiqlik qisman yoy razryadida va qisman shixta orqali tok oqib o`tishi oqibatida eritilayotgan materialda ajralib chiqadi va pechь xajmiga uzatilayotgan issiqlik-issiqlik o`tkazuvchanlik, nurli issiqlik almashuvi va qisman konvektsiya usullarida amalga oshiriladi.
4. Vakuum yoy pechlari - ularda elektr yoyi inert gazlarda yoki elektrod va suyuq metall vannasi o`rtasida kichik bosim ostida eritilgan material (metall) parlarida hosil qilinadi (yonadi).
5. Plazmali pechlar va plazmali - yoy eritish qurilmalari - bunday qurilmalarda metallarga issiqlik ishlovi berish, elektr yoyi va u bilan biriktirilgan inert gazining plazma oqimi yordamida amalga oshiriladi.

Bilvosita ishlovchi elektr yoy pechlari

Bir fazali bilvosita EYoP larning asosiy qismlari quyidagilardan iborat: 1- ichki qismi yuqori haroratlarga (o`tga) chidamli material bilan futerovkalangan gorizontal vanna; 2-gorizontal vannaning qarama - qarshi devorlariga o`rnatilgan elektrodlar. Elektrodlar sarf bo`lib borishi

mobaynida maxsus mexanizm yordamida bir-biriga qarab siljitib boriladi; 3 – eritilayotgan material. Ushbu material vannaga pechь korpusi 5 ning yon darchasi orqali yuklanadi;

Elektrodlar kuchlanish manbasiga ulangandan so`ng maxsus mexanizm yordamida uchlari bir-biriga tutashtiriladi va buning oqibatida elektrodlar zanjirida tok hosil bo`lgach, bir-biridan uzoqlashtiriladi va natijada yoy hosil bo`ladi. Yoyda hosil bo`lgan issiqlik energiyasi o`zlashtirilishi hisobiga metallarga issiqlik ishlovi beriladi yoki eritiladi. Metall eritib bo`lingach, og`dirish mexanizmi yordamida pechь og`diriladi va eritma maxsus idishlarga to`kiladi. Pechь quvvati manba tokini va elektrodlarni yaqinlashtirish yoki uzoqlashtirish natijasida yoy uzunligini o`zgartirish hisobiga boshqariladi.
Pechning asosiy elektr jihozlarini pechь transformatori, boshqarish reaktori va elektrodlarni uzatish mexanizmining elektr yuritmasi tashkil etadi.
Bilvosita EYoP lari 0,25 t va 0,5 t sig`imiga ega. Ular mos ravishda quvvati 175-250 va 250-400 kVA ga teng transformatorlar bilan ta’minlangan bo`lib, bunday pechlarda grafitlashtirilgan elektrodlar qo`llaniladi.

Bevosita ishlovchi elektr yoy pechlari

Bevosita EYoP lar asosan keyinchalik prokat tsexlarida quyma yombi olish uchun mo`ljallangan po`lat eritish uchun belgilangan. Shuningdek, olingan po`lat ma’suloti mashinasozlik zavodlarida fasonli quyish orqali metallurgik xom ashyo olish uchun ishlatiladi.

PEYoPlari, shuningdek, metallni kimyoviy tarkibini rostlashga mo`ljallangan elektromagnit usulda qorishtirish qurilmasi, eritmani to`kish uchun mo`l-jallangan pechni oьdirish mexanizmi, pechь svodi (qopqoьi) ni ko`tarish va burish hamda elektrodlarni uzatish va ko`tarish mexanizmlari bilan ta’minlangan.

Elektrotexnik po`latni eritish jarayoni quyidagi jarayonlar ketma - ketligidan iborat:

- metallom (ruda, skrap) ni eritish;
- qorishmani turli qo`shilma va gazlardan tozalash;
- metall raskisleniyesi(metallni kisloroddan tozalash);
- qorishmaga legirlovchi komponentlar qo`shish;
- rafinatsiya jarayoni(tozalash,oqlash);
- eritmani avval maxsus cho`michga (kovshga) va undan tegishli formalarga quyish.
Katta xajmdagi pechlarda eritish jarayoni 4-6 soat davom etib, undan 1,5 - 2,5 soati eritishga, 2-4 soati metallni oksidlash va rafinatsiya qilish uchun sarflanadi.
sxema bosh zanjir va yordamchi zanjirlardan (boshqarish, o`lchov asboblari, himoya qilish va avtomatika zanjiri) iborat. Bosh zanjir birlamchi va ikkilamchi zanjirlardan iborat bo`lib, birlamchi zanjirni o`zaro ketma-ket ulangan o`tkazgichlar, yuqori kuchlanish apparatlari, drosselь va pechь transformatorlarining birlamchi chulg`ami tashkil qiladi.
Ikkilamchi zanjirni esa o`zaro ketma-ket ulangan pechь transformatorining ikkilamchi cho`lg`ami, qisqa tarmoq o`tkazgichlari, elektrodlar va elektr yoyi tashkil etadi.
PEYoP ga, jumladan uning elektr ta’minoti tizimiga quyidagi talablar qo`yiladi:
- pech quvvatini ravon boshqarish imkoniyati;
- pech sig`imida tiklanuvchi muxitni hosil qilish imkoniyati;
- pech elektr jihozlarining pechda tez-tez takrorlanuvchan ekspluata-tsion qisqa tutashuvlarini tez va aniq bartaraf etish imkoniyatiga ega bo`lish kabilardir.
PEYoP larining asosiy ko`rsatkichlarini quyidagi misolda ko`ramiz:
- pechni tipi - DS - 0.5 ...... DSP- 200
- nominal quvvati - 400 .......……… 45000 [kv.A]
- birlamchi kuchlanish - 6;10 .......…….. 35 [kV]
- ikkilamchi kuchlanishni

rostlash chegarasi - 213-110 ......…... 591,5 - 164,1[V]

- ikkilamchi chulьamdagi
tok - 1,085 ...………… 43.9 [kA]
- elektr energiyasining
solishtirma sarfi - 650 ................. 400 [kvt.soat/t]

Po`lat erituvchi yoy pechlari (PEYoP)

Pechdan, xususan elektrodlar zanjiridan oqayotgan tok kuchining miqdoriga ko`ra PEYoP larini quyidagi ish rejimlarida ishlaydi deb yuritiladi:
a) salt yurish rejimi (elektr yoyi mavjud emas,I = 0)
b) normal (nominal) ish rejimi (I = Inom);
v) eksplutatsion qisqa tutashuv rejimi (I = Iq.t.).
Pechning to`la quvvati Rto`la, yoyda sarf bo`layotgan quvvati Ryoy, yo`qolayotgan ( bexuda sarf bo`layotgan) elektr quvvati Rel.y., yo`qolayotgan issiqlik quvvati Riss.y, pechning foydali ish koeffitsiyenti  va pechning quvvat koeffitsiyenti cos kabi kattaliklari bilan pechp toki o`rtasidagi bog`lanish xarakteristikalari PEYoP larning energetik xarakteristikalari deb yuritiladi (ya’ni energetik xarakteristikalarni ifodalovchi bog`lanishlar - Rto`la = f(I); Ryoy = f(I); R.el.y = f(I); Riss..y. = f(I);  = f(I); va sos  = f (I) lardir).
PEYoP tomonidan sarf bo`layotgan elektr energiyasi N, pechning ishlab chiqaruvchanligi q, pechning to`la foydali ish koeffitsiyenti p va 1 tonna ma’sulotni eritish uchun ketgan vaqt t kabi kattaliklar bilan pechp toki o`rtasidagi bog`lanish xarakteristikalari pechning texnologik yoki ishchi xarakteristikalari deb yuritiladi (ishchi xarakteristikalar - N=f(I);

q=f(I); p=f(I); va t = f(I); - bog`lanishlar bilan ifodalanadi).

Pechning energetik va ishchi xarakteristikalarini ta’lil qilish orqaligina, barcha ko`rsatkichlar bo`yicha optimal ish rejimini belgilovchi tok qiymatini belgilash mumkin. Ushbu xarakteristikalarni PEYoP ning almashtirish sxemasi yordamida nazariy hisoblab chiqiladi (3.7-rasm). 3.7. - rasmda quyidagi belgilashlar amalga oshirilgan:

- transformator ikkilamchi cho`lg`amining aktiv va induktiv
qarshiligi:
- mos ravishda qisqa tarmoqning aktiv va induktiv qarshiligi;
- elektr yoyining qarshiligi;
- reaktor aktiv va induktiv qarshiliklarining keltirilgan qiymatlari;
- transforomator birlamchi cho`lg`ami aktiv va induktiv qarshiliklarining keltirilgan qiymatlari;
- manbadagi faza kuchlanishi;
- elektr yoyidagi kuchlanish

PEYoP ning almashtirish sxemasi.

Almashtirish sxemasida pechь elektr zanjirining elementlari mos ravishda induktiv va aktiv qarshiliklar bilan almashtiriladi, elektr yoyi esa aktiv qarshilik sifatida qabul qilinadi.
Almashtirish sxemasini tuzishda qarshiliklarni keltirilgan qiymatlari quyidagi tartibda aniqlanadi. Shunday qilib,qiymatini aniqlash uchun r1 qiymatini transformatsiyalash koeffitsiyenti kvadratiga teskari proportsional ravishda o`zgartirish talab qilinadi. Xuddi shunday tartibdavaqiymatlari aniqlanadi.

PEYoPlarning energetik xarakteristikalari quyida keltirilgan tenglamalar yordamida aniqlanadi va ularga asosan quriladi..

Piss.y=(3.8)
Pfoyda=(3.9)
Ptula= Pfoyda+ Piss.y=(3.10)
PEYoPning texnologik ( ishchi ) xarakteristikalari esa quyidagi tenglamalar yordamida aniqlanadi ..
bu yerda: q - 1 soatdagi pechp ishlab chiqaruvchanligi ;
- 1 tonna po`lat ishlab chiqish uchun sarf bo`ladigan elektr energiyasining nazariy qiymati;
- 1 tonna po`lat ishlab chiqarish uchun sarf bo`ladigan elektr energiyasining amaldagi qiymati.
pechning energetik va ishchi xarakteristikalari keltirilgan. Xarakteristikalar taxlili shuni ko`rsatadiki, tokning oshishi bilan Rel. tokning kvadratiga proportsional ravishda ortib boradi, yoydagi quvvat Ryoy va aktiv quvvat o`z qiymatlarining maksimumigacha ortib boradi va undan so`ng (tokning ortib borishiga qaramay) kamayib boradi. Tokning qiymatida energiya sarfi o`z qiymatining minimumiga, foydali ish koeffitsiyenti esa o`z qiymatining maksimumiga teng. Shunday qilib, tokning qiymati pechning minumum elektr energiyasi sarf qilish optimal rejimini belgilaydi.

Tokning I’’ qiymatida yoydagi quvvat Ryoy o`z qiymatining maksimumiga, ishlab chiqaruvchanlik o`zining maksimum qiymatiga va 1 tonna po`lat ishlab chiqish uchun ketgan vaqt t o`z qiymatning minimumiga teng.

Shunday qilib, tokning I’’ qiymati pechning maksimal ishlab chiqaruvchanlik bo`yicha optimal rejimini belgilaydi. Odatda I’’>I’. Pechь o`zining optimal energetik rejimiga optimal ishlab chiqaruvchanlik rejimidagi tokdan kichik bo`lgan tok qiymatida erishar ekan.

Shunday qilib, agar korxona elektr energiyasini defitsiti sharoitida ishlayotgan bo`lsa, unda pechp optimal energetik rejimda ishlashi maqsadga muvofiq. Agarda maksimal ishlab chiqaruvchanlik talab qilinsa, unda pechning I’’ kattalikdagi tok rejimida ishlagani maqsadga muvofiqdir.

PEYoPlari elektr energiyasi iste’molchisi sifatida elektr ta’minoti ishonchliligi bo`yicha ikkinchi gurux kategoriya iste’molchisi hisoblanadi. Ularning birlamchi quvvati katta bo`lib, 0,4-80 MvA ga, quvvat koeffitsenti cos = 0,85-0,89 (DSP-5) yoki cos = 0,7 (DSP-200) ga teng. Pechning ish rejimi - davriy keskin o`zgaruvchan va sutka davomida surunkali.

Elektr yoyi nochiziqli aktiv qarshilik hisoblanib, yonish sharoitiga bog`liqdir.