硅铁矿热炉低压补偿技术的适用性应用分析
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随着电炉容量的不断增大，造成变压器和短网的电抗在电路阻抗中所占的百分比相应增多，这将会导致电炉设备的功率因数下降和矿热炉冶炼技术经济指标的变化。因此，国内许多大型电炉均采用了低压无功补偿技术，目的在于提高电炉设备的功率因数使变压器容量得到充分利用，同时满足供电网络对用电部门的要求，降低供电线路的电压波动范围。但国内某些硅铁生产企业的矿热炉投入低压补偿装置后，不同程度上出现电极难下插、料面抬高、冶炼作业难以控制的现象，已成为影响产品质量和经济效益的重要因素。本文根据矿热炉二次侧低压补偿的技术特征和硅铁炉的热工条件，通过对现场测试数据分析，提出了低压补偿技术在硅铁炉上的适用条件的初步意见。
矿热炉补偿的技术特征
铁合金生产企业造成供电网络功率因数不高的根本原因就在于电感性负载矿热炉的存在，电感性负载的功率因数之所以小于1，是由于负载本身需要一定的无功功率，如何才能减少电
源与负载之间的能量互换，即减少供电网络提供的无功功率，同时又使电感性负载矿热炉取得所需的无功功率，即矿热炉补偿的技术特征。矿热炉补偿的原理。
该种电感性负载并联静电电容的就地补偿方法是目前多数铁合金企业采用的方法。并联电容器后，电感性负载的电流Ir=vz诵不丽和功率因数。os钓二Rz访不五均未变化，是因为网络电压和负载(矿热炉)参数没有变化，但网络电压U和线路电流I之间的相位差沪变小了，即cos变大了。这样，在获得相同负载有功功率的条件下，供电线路的电流I减小，从而减小了线路功率损耗。因此，并联补偿提高功率因数，实际上是指提高了电源或电网的功率因数，而不是指提高了某个电感性负载的功率因数。此点往往不容易理解，原因是由于对矿热炉的界定范围理解不同以及忽视了电感性负载的功率因数是由其本身电炉参数决定的。犹如一个并联电阻电路，其中某一个电阻值的改变，可使并联电路的总电阻值改变，但不能认为是另一个电阻的阻值发生了改变。需要指出的是，目前铁合金企业的矿热炉无论采用高压侧补偿还是低压侧补偿，都不会使矿热炉本体的功率因数发生改变，因为其本体的功率因数完全是由炉型参数、炉料条件和操作制度如电极埋深位置等决定的。
硅铁矿热炉的热工特点与最佳运行条件
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通常人们把矿热炉看成是由炉用变压器、短网—低压大电流导体以及矿热炉本体构成的。而矿热炉运行时电一热转换过程是在矿热炉本体内实现的，可分为电弧加热和电阻加热两种样式。对于硅系铁合金生产过程，无渣法冶炼是以电弧加热为主。对交流电弧来说，要求供电电路(相对于矿热炉本体的外电路)的电弧电流I和电压V之间有一相位差沪，才能使电弧连续燃烧。若不考虑外电路中具有一定电阻。
另外，硅铁矿热炉与普通炼钢电炉的电弧过程的热工条件不同。埋在炉料料面以下的电极端部的电弧热占总输人能量的90%，主要依靠柑竭区内的高温等离子体运动传热，提供硅石还原反应所需的能量，另一部分则用于炉料层的预热。因此，硅铁矿的顺行不仅要满足电一热转化形式的要求，同时还受到炉内冶金反应的热分配系数要求的制约。
当硅铁炉炉型尺寸(炉膛直径、炉膛深度、电极直径和极心圆大小)确定后，对于一定的炉料条件，只能通过选择变压器运行档位，调节炉料料面高度和电极下插深度来满足上述硅铁炉冶炼作业条件的要求。此时，在变压器一次侧的供电电路测得的功率因数值直接反映了电炉本体内的阻抗三角形的变化，以及该变化与矿热炉的实际运行效果之间的相互关系。青岛有哪些职业学校
某铁合金厂生产75号硅铁的原始生产数据，按功率因数大小排序后，对各炉次的生产指标取平均值。通过对数据进行分析，可以看出Si75的单位冶炼电耗、Si75产量与平均功率因数的关系成抛物线规律，其回归方程为y=伪十al+处扩，根据该式由表1的数据作一元二次回归分析，得到冶炼电耗与功率因数的关系式(2)，以及5175产量与功率因数的关系式(3)。元宵节的祝福语简短句子
式中yl一冶炼电耗，kwh.t-1，y2一产量，t;x一平均功率因数(0.81≤x≤0.89)。僵尸 林正英
上述数据回归方程的方差分析表，F检验表明，方程(2)、(3)均在α=0.01水平上显著，所以回归方程(2)、(3)有效。
用微分方法分别求方程(2)、(3)的极值点可知:当x=0.861436，冶炼电耗取得最小值:当x=0.857764，产量取得最大值。说明该厂硅铁炉的自然功率因数控制在0.85~0.86范围内比较合适。因此，寻求硅铁炉最佳运行条件就是到电炉本体的最佳阻抗三角形构成的条件，以及操作电阻(严格意义讲是操作阻抗)是否与炉口电气参数相吻合。
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