HP 흑연 전극 직경을 용광로 전력과 일치시키는 방법

용광로 변압기는 어림수 - 20 MVA, 30 MVA, 45 MVA로 주문되며 전극 직경은 종종 사용 가능한 항목이나 이전 공급업체가 배송한 항목에 따라 결정됩니다. 그 순서가 거꾸로군요. 변압기는 전류를 설정하고, 단면적으로 나누어진 전류는 전류 밀도를 설정하며, 밀도는 HP 컬럼이 17–22 A/cm² 창 내부에서 실행되는지 아니면 밀어내는지 결정합니다.

이 기사에서는 직경에서 현재 용량까지, 그리고 용광로 전력에서 다시 맞는 직경까지 두 가지 방식으로 관계를 설명합니다. 또한 크기 초과 및 크기 축소에 따른 운영상의 불이익을 명시하므로 마진보다는 전기적 근거로 결정을 방어할 수 있습니다.

3개 전극 AC 전기로에서는 세 가지 양이 하나의 공식으로 연결됩니다. 피상 전력은 √3배 위상 전압 곱하기 전류와 같습니다. 변압기 정격과 2차 전압을 알고 나면 전극당 전류가 고정됩니다. 전극에 관한 어떤 것도 전류를 변경하지 않습니다. 이는 전류가 통과하는 단면적의 양만 결정합니다.

이것이 직경 결정의 전부입니다. 400mm 전극의 단면적은 약 1,257cm²입니다. 600mm 전극의 크기는 약 2,827cm²로 대략 2.25배입니다. 단면적은 직경의 제곱에 비례하기 때문입니다. 이 두 기둥을 통과하는 동일한 전류는 2배 이상 다른 밀도를 제공합니다. 더 큰 기둥은 더 차갑게 작동하고 단위 면적당 응력이 더 적습니다.

두 가지 보조 효과가 이어집니다. 노출된 표면적에 따라 산화 손실이 증가하고 직경이 클수록 표면적 대 부피 비율이 향상되므로 강철 1톤당 용광로 대기에 노출되는 흑연이 비례적으로 줄어듭니다. 단위 길이당 기둥의 무게는 직경의 제곱에 비례하여 증가하며 상단 조인트는 그 아래의 모든 것을 운반합니다. 따라서 직경은 전기적, 기계적-열적 측면에서 결정됩니다.

HP 창은 17~22A/cm²입니다. 250-600mm 시리즈의 각 직경 단면적을 곱하면 등급의 현재 용량이 명확해집니다.

• 250 mm - 491 cm² - 약 8.3–10.8 kA
• 300 mm - 707 cm² - 약 12.0–15.6 kA
• 350 mm - 962 cm² - 약 16.4–21.2 kA
• 400mm - 1,257cm² - 약 21.4–27.6kA
• 450mm - 1,590cm² - 약 27.0–35.0kA
• 500mm - 1,964cm² - 약 33.4–43.2kA
• 550mm - 2,376cm² - 약 40.4–52.3kA
• 600mm - 2,827cm² - 약 48.1–62.2kA

이것을 목표가 아닌 대역폭으로 읽으십시오. 밴드 내부의 직경은 모두 올바른 크기입니다. 밴드의 맨 아래에 있는 하나는 등급의 전체 마진을 예비로 갖고 있고, 맨 위에 있는 하나는 그 전체를 사용합니다. 밴드 폭은 약 29%입니다. 이는 변압기 전력의 단계적 변화가 아니라 하나의 용광로에서 일반적인 탭 간 변화를 흡수하기에 충분한 22 대 17 -의 비율입니다.

이것이 실용적인 의미이다.HP 300mm 흑연 전극중소형 용해로의 경우: 용해로의 정상 작동 전류가 12.0~15.6 kA 중간에 도달하여 양방향으로 이동하도록 직경이 선택됩니다.

동일한 변압기가 다양한 탭 전압에서 매우 다른 전류를 전달하기 때문에 전력에서 직경까지 작업하려면 2차 전압이 필요합니다. 네 가지 대표적인 사례를 살펴보겠습니다. 각 사례는 해당 전력 등급에 대한 일반적인 2차 전압에서 해결됩니다.

500V의 12MVA 변압기는 전극당 약 13.9kA(약 19.6A/cm²에서 300mm 컬럼)를 제공합니다. 600V의 20MVA 장치는 약 19.2kA, 약 20.0A/cm²의 350mm 컬럼을 제공합니다. 700V의 30MVA 장치는 약 24.7kA, 400mm 컬럼은 약 19.7A/cm²를 제공합니다. 800V의 45MVA 장치는 약 32.5kA, 450mm 컬럼은 약 20.4A/cm²를 제공합니다.

패턴은 일관됩니다. 중소형 범위에서 각 변압기 등급 승압은 대략 직경 한 단계에 해당하며 밀도 랜딩은 20A/cm²에 가깝습니다. 창 내부에서는 마진이 양쪽 끝 사이에 분할됩니다. 12MVA 미만에서는 250mm 컬럼이 후보이지만, 10kA에서는 250mm 전극이 이미 약 20A/cm²이므로 가장 작은 크기는 목록에 표시된 위치보다 예비력이 적습니다.

45MVA 이상에서는 직경이 500, 550 및 600mm 영역으로 이동합니다. 600mm 컬럼은 현재 가장 큰 용해로의 범위인 17~22A/cm²에서 대략 48~62kA를 전달합니다. 해당 밴드의 하단에서는 상당한 열 보유량을 유지합니다. HP 또는 UHP 등급의 EAF 제강에 사용되는 400~600mm 크기가 이 범위에 속하므로 시리즈의 상단은 이국적인 크기가 아닌 대형 용광로의 표준 밴드입니다.

의무보다 한 단계 더 큰 열은 보험처럼 보이고 세 곳에서 벌금으로 작용합니다.

첫 번째는 관절입니다. 단위 길이당 무게는 직경에 따라 증가하므로 컬럼이 클수록 아크 도중뿐만 아니라 지속적으로 니플에 하중이 추가됩니다. 긴 기둥에서는 접합부에 누적된 굽힘 하중이 파손의 일반적인 원인이며, 놀라운 일이 아닌 첫 번째 열에서 나타납니다.

두 번째는 팁의 열충격입니다. 직경이 클수록 열 부하가 분산되고 밀도가 낮아지지만 팁은 여전히 ​​같은 위치에서 아크 에너지를 사용하며 두꺼운 부분을 가로지르는 기울기는 절대적 측면에서 더 가파르게 됩니다. HP 등급 1.6–2.4 ×10⁻⁶/도 확장이 재료에 적용됩니다. 작동 중 움직임은 섹션에서 보이는 온도 차이에 따라 달라집니다.

세 번째는 톤당 소비량입니다. 창 아래의 밀도는 기둥의 전기적 작업이 제대로 이루어지지 않았음을 의미하며 공장에서는 사용하지 않는 단면에 대해 비용을 지불합니다. 상단 탭 근처의 용광로에서는 페널티가 보통 수준인 경우가 가끔 있습니다. 한 번의 연속 히트에서는 캠페인 전반에 걸쳐 누적됩니다.HP 500mm 흑연 전극40 MVA 용광로의 경우 30 MVA 용광로의 동일한 크기와 다른 계산입니다.

22A/cm² 이상으로 실행하는 것은 미러 이미지이며 오류가 더 빨리 발생합니다. 과전류는 컬럼을 따라 I²R 손실을 증가시킵니다. HP 저항률은 단위 길이당 비율인 6.5μΩ·m 이하이므로 컬럼이 길거나 뜨거울수록 아크가 아닌 흑연 내부의 열로 더 많은 전달 전력을 발산합니다. 눈에 띄는 결과는 컬럼이 더 뜨거워지고 측벽 산화가 빨라지며 팁이 짧아지는 것입니다.

공동 결과는 더 심각합니다. 과전류로 인해 관절이 도달하는 온도가 올라가고 나사산 맞물림으로 인해 몸체와 젖꼭지가 팽창하는 것을 흡수해야 합니다. HP의 1.6–2.4 ×10⁻⁶/ 정도는 RP의 2.2–2.9에 대해 관대하지만 올바른 크기 조정을 대체하지는 않습니다. 대신 450mm 전류 수준에서 실행되는 400mm 기둥의 전류용으로 설계된 조인트는 설계 기준을 벗어났습니다. 유두 파손은 갑작스러운 것으로 보고되지만 원인은 일반적으로 여러 번의 발열에 걸쳐 축적됩니다.

놓치기 쉬운 제어 결과도 있습니다. 전극이 선택한 탭에서 용광로의 전류를 전달할 수 없는 경우 작업자는 다른 탭, 더 짧은 아크, 더 느린 열 등의 조치를 취합니다. 이러한 해결 방법은 열마다 생산성을 저하시키며 나중에 열 로그를 검토할 때 일반적으로 전극 직경에 기인하지 않습니다.

이 방법에는 MVA 단위의 변압기 정격, 작동 탭의 2차 전압, 위상당 전극(기존 AC 용광로의 경우 3개) 등 4단계와 3가지 입력이 있습니다.

• 전극당 전류 계산: I=MVA × 10⁶ ¼ (√3 × 2차 전압). kA로 신고하세요.
• A/cm² 단위의 전류 밀도를 얻으려면 cm² 단위의 각 후보 직경의 단면적으로 나눕니다.
• 최대 탭이 아닌 일반 작동 탭에서 밀도가 17-22 A/cm² 범위에 속하는 직경을 선택하십시오.
• 최대 탭에 대해 선택을 다시 확인하십시오. 퍼니스가 때때로 더 높은 전류에서 작동하는 경우 직경은 여전히 ​​창 내부에 있어야 합니다. 그렇지 않으면 증가된 듀티가 의도적으로 허용되어야 합니다.

시리즈 상단에도 동일한 단계가 적용됩니다.HP 600mm 흑연 전극17-22 A/cm²에서 대략 48-62 kA를 전달하므로 대형 용광로에서는 작동 탭 전압이 해당 대역에서 듀티가 지정되는 위치를 결정합니다.

이 방법에는 두 가지 주의 사항이 있습니다. 무부하 또는 최고 탭이 아닌 실행 탭 전압을 사용하십시오. 최고 탭은 주어진 전력에 대해 가장 낮은 전류를 생성하므로 계산이 평탄해지고 크기가 작은 열이 숨겨집니다. 그리고 전체 노 전류가 아닌 전극당 전류를 사용합니다. 3전극 AC 회로의 √3 요소는 대부분의 수작업 계산이 거의 2배만큼 잘못되는 부분입니다.

2차 전압이 기록되지 않은 경우 일반적으로 변압기 명판과 탭 절환기 위치에서 이를 공급하고 열 기록을 통해 유입된 전류를 확인할 수 있습니다. 이 세 숫자는 주문하기 전에 직경을 확인하기에 충분합니다. 에 있는 양식연락처 페이지먼저 전체 RFQ 없이 직접 가져옵니다.

하나의 HP 직경이 다양한 용광로 전력 수준을 포괄할 수 있습니까?

예, 한도 내에서 가능합니다. 17-22A/cm² 대역은 폭이 약 29%이므로 하나의 직경이 동일한 용광로에서 일반적인 탭 간 변화와 실제 약간의 변화를 흡수할 수 있습니다. 이는 변압기 등급의 계단 변화를 흡수할 수 없습니다. 350mm 컬럼은 대략 16.4~21.2kA를 커버하므로 전극당 25kA를 소비하는 용광로에는 400mm 이상이 필요합니다.

직경이 크다는 것은 항상 전극 소모량이 낮다는 것을 의미합니까?

아니요, 관계는 단조롭지 않습니다. 직경이 클수록 전류 밀도가 낮아지고 표면적 대 부피 비율이 향상되어 강철 1톤당 산화 손실이 줄어듭니다. 그러나 이는 또한 조인트에 기둥 무게를 추가하고 기둥의 전기적 작업이 부족할 수 있으므로 흑연 단면이 효율적으로 사용되지 않습니다. 직경이 용광로의 일반 탭에서 등급의 전류 밀도 범위 내에 있을 때 톤당 소비량이 가장 낮습니다.

내 퍼니스가 전극에 비해 크기가 너무 큰지 아니면 작은지 어떻게 알 수 있나요?

단면을 사용하여 정상 작동 전류를 전류 밀도로 변환합니다. HP 컬럼의 경우 17A/cm² 미만이면 전극이 필요한 작업량보다 큽니다. 22A/cm² 이상에서는 더 작습니다. 둘 다 동일한 계산을 판독하고 전류와 직경이 모두 기록되므로 열 기록에서 진단할 수 있습니다.

현재 밀도 창 밖에서 HP 등급을 실행하면 어떻게 됩니까?

창 아래에는 사용하지 않는 등급이 있으며 공장은 캠페인 전반에 걸쳐 해당 흑연에 대해 비용을 지불합니다. 그 위에서는 컬럼이 더 뜨거워지고, 측벽 산화가 가속화되며, 조인트는 스레드 맞물림이 설계된 기준 이상으로 부하됩니다. 직경이나 등급 변경이 요구되는 경우 - 용광로에서 여전히 강철을 생산하기 때문에 조건을 수용할 필요는 없습니다.

• 전극 직경은 전극당 전류로 설정하고, 전극당 전류는 I= MVA ¼(√3 × 전압)을 이용하여 트랜스포머 MVA와 2차 전압으로 설정합니다.
• HP 등급은 17–22 A/cm²를 전달합니다. 250~600mm에 걸쳐 이는 250mm에서 약 8.3~10.8kA, 400mm에서 21.4~27.6kA, 600mm에서 48.1~62.2kA를 의미합니다.
• 중소형 전력 범위에서 변압기 클래스 1개 증가는 대략 직경 1단계 증가에 해당하며, 런닝 탭을 사용하는 경우 전류 밀도는 20A/cm²에 가깝습니다.
• 크기를 너무 크게 하면 조인트에 무게가 추가되고 단면적은 덜 사용됩니다. 크기를 줄이면 기둥 열이 증가하고 산화가 가속화되며 접합부에 설계 기준 이상으로 부하가 가해집니다.
• 항상 실행 중인 탭 전압에서 계산하고, 절대로 가장 높은 탭이 아닌 √3 계수가 포함된 전극별로 계산하십시오.

세 가지 입력(변압기 정격, 실행 중인 2차 전압, 위상당 전극)을 보내면 17~22A/cm² 내에 있는 직경 범위와 이에 맞는 젖꼭지 등급이 반환됩니다. 용광로를 다시 태핑하거나 새 변압기를 주문하는 경우에도 이를 보내십시오. 직경은 교체할 용광로가 아니라 작동할 용광로에 맞게 크기를 조정해야 합니다.

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전극 직경(mm):

고려 등급(RP/HP/UHP):

길이(mm):

니플 유형(T3/T4/T5/T6):

월별 수량(t):

대상 포트:

계획된 변압기 정격(선택 사항):

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