[發明專利]一種應用于燒結及球團工程的電機配電方法

在審

• 申請號: 201610184854.9
• 申請日: 2016-03-28
• 公開（公告）號: CN105762842A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 祝自鳳;于文濤;王宇佳
• 申請（專利權）人: 北京首鋼國際工程技術有限公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司 11207
• 代理人: 王普玉

技術領域

本發明屬于冶金行業的燒結及球團領域，特別涉及一種應用于燒結及球團工程的電機配電方法。燒結及球團是為了保證供給高爐的鐵礦石中鐵含量均勻以及高爐的透氣性，需要把選礦工藝產出的鐵精礦制成10-25mm的塊狀原料的兩種方法。

背景技術

近年來，我國工業總產值不斷提高，但是工業能耗比卻居高不下，高能耗比已成為制約我國經濟發展的瓶頸。因此，研發一切可行技術手段、實現節能降耗已迫在眉睫。

據統計，我國60％-70％的電力消耗在電動機上。我國電機整體運行狀況同國外相比，電機效率偏低。為了能夠可持續發展，必須堅持科學發展觀，大力發展新技術，推廣技術含量高、能耗低的新產品、新技術的使用。

目前鐵礦粉造塊主要有兩種方法：燒結法和球團法，兩種方法所獲得的塊礦分別為燒結礦和球團礦，是高爐煉鐵生產的主要原料。

其中燒結法的原理是：將各種粉狀含鐵原料，配入適量的燃料和熔劑，加入適量的水，經混合和造球后在燒結設備上使物料發生一系列物理化學變化，將礦粉顆粒黏結成塊的過程。球團法的原理是：把細磨鐵精礦粉或其他含鐵粉料添加少量添加劑混合后，在加水潤濕的條件下，通過造球機滾動成球，再經過干燥焙燒，固結成為具有一定強度和冶金性能的球型含鐵原料。

在我國冶金行業的燒結或球團工程技術領域中使用的電機，一般來說，容量Pe≥200kW的電機電壓為10kV,容量Pe＜200kW的電機電壓為380V，也就是低壓電壓等級只選定推廣了380/220V這一個電壓等級。國內相關用電設備生產廠的低壓產品系列的額定電壓也據此定型(特殊行業除外)。但是我國現有燒結或球團工程中使用的電機多為國產電機，同發達國家相比具有能耗偏大、效率偏低的缺陷，因此急需一種新的技術方案，降低燒結或球團工程中電機的能耗。

發明內容

經過發明人長期實踐研究發現，現有的燒結或球團工程中耗費的能耗很大一部分來自于線路的損耗。例如某球團工程采用的混-1皮帶機主電機，其Pe＝160kW，Ue＝380V，Ie＝291.5A，相應的配電動力電纜型號規格為ZR-YJV-1kV(3x185+1x95)，長度約95米。此一根電纜費用約為4.07萬元人民幣，線路損耗約0.95kW。由以上數據可見，由于電機額定電流大，因此線路損耗大。并且由于所需電纜截面大，電纜投資高，相應耗用電纜芯材金屬銅也就多，相應的建設成本也提高了。

燒結或球團工程中采用的電動機額定容量與其電壓、電流的關系式如以下計算公式得出：其中上式中：Pe是額定功率，單位為千瓦kW；Ue為額定電壓，單位為千伏kV；Ie為額定電流，單位為安培A；COSφe為功率因數；η為效率。從上式可以看出，Pe∝Ue*Ie，當電機功率Pe一定時，電壓Ue上升，電流Ie就會相應下降。供配電線路的損耗Ps∝I²*R，即與其輸送電流的平方成正比，因此降低了電流，就意味著大比例地降低了損耗。

然而，用電電壓等級的確定不是隨意而為的，首先用電電壓要符合國家標準或IEC標準。我國一直采用50Hz的標準電壓系列，標稱電壓220V～1000V之間的交流系統及相關設備的標準電壓，國標GB/T156-2007《標準電壓》中規定為380/220V、660/380V、1000(1140V)電壓等級，對應IEC60038：2002《IEC標準電壓》中規定為400/230V、690/400V、1000V電壓等級。其次，即使電壓符合國家標準，也需從標準電壓中找到適合目前燒結或球團工程設備的電壓，并且在降低能耗的基礎上，不額外增加成本。

另外，電壓并不是越高越好。如果將電壓升的過高，制造工藝、絕緣水平將有較大改變、生產成本將有大幅增加，相應的變配電設備也沒有成熟定型系列，需新研發、定制生產，價格也會大幅度提升，不易實施推廣。