[發(fā)明專利]電弧爐供電裝置的供電方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811523496.5
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109672172B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉東;毛偉;劉廣文;王云波;李鐵
• 申請（專利權(quán)）人: 中冶京誠工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H05B7/144;H05B7/148;H05B7/101;F27D11/10
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 王天堯;任默聞

本發(fā)明公開了一種電弧爐供電裝置及電弧爐供電方法，該電弧爐供電裝置包括：交流輸入電抗器、二極管整流裝置、直流電容、放電電阻、可控逆變電流裝置和交流輸出電抗器；其中，交流輸入電抗器的輸入端與交流電網(wǎng)連接，其輸出端接入二極管整流裝置的輸入端，二極管整流裝置將交流電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，直流電容和放電電阻并聯(lián)于直流電的兩端，經(jīng)過直流電容和放電電阻的直流電接入到可控逆變電流裝置的輸入端，其輸出端通過交流輸出電抗器與電弧爐連接；可控逆變電流裝置用于控制所述交流輸出電抗器輸出交流電的電壓、電流或頻率。本發(fā)明將不可變的電網(wǎng)交流電信號，轉(zhuǎn)換為頻率、電壓、電流的交流電信號，可以為電弧爐起弧提供柔性供電。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼鐵冶煉領(lǐng)域，尤其涉及一種電弧爐供電裝置的供電方法。

背景技術(shù)

本部分旨在為權(quán)利要求書中陳述的本發(fā)明實施例提供背景或上下文。此處的描述不因為包括在本部分中就承認(rèn)是現(xiàn)有技術(shù)。

電弧爐是指利用金屬電極或非金屬電極產(chǎn)生電弧的高溫礦石或金屬冶煉(例如，廢鋼冶煉)的工業(yè)爐。電弧爐對電網(wǎng)來說，是一種非線性負(fù)荷，在冶煉過程中，會給電網(wǎng)帶來無功沖擊、三相電壓不平衡、諧波污染等問題，造成電網(wǎng)電壓劇烈波動。

現(xiàn)有的電弧爐起弧方法是，先將電弧爐的電極抬升到最高位置，然后在電弧爐內(nèi)加入固態(tài)狀廢鋼以及少量的液態(tài)鋼水，采用試探的方式，將電路爐電極通上交流電，通過液壓的電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)，控制電極慢慢下降，直到電極接觸到固態(tài)狀的廢鋼，且電極無法繼續(xù)下降時，認(rèn)為當(dāng)前電極下降到合適的位置。由于電極已經(jīng)通了電，在電極接觸到廢鋼的那一時刻，電極就開始放電，這就是業(yè)界內(nèi)常說的起弧。

由于電弧爐加入固態(tài)廢鋼和液態(tài)鋼水后，沒有任何裝置檢測電弧爐內(nèi)部分布和排列情況，也即無法確切檢測電弧爐內(nèi)廢鋼的排布情況，因此，通過電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制通電電極下降的過程中，無法準(zhǔn)確控制電極什么時候接觸到廢鋼，也無法控制起弧的過程和電壓、電流沖擊過程，從而對上級電網(wǎng)造成了非常嚴(yán)重的負(fù)載擾動，甚至破壞上級電網(wǎng)的可靠、穩(wěn)定運(yùn)行。另外，由于電極本身是由高品質(zhì)碳組成的柱狀設(shè)備，在電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制下，逐步下降并且接觸到廢鋼和鋼水，如果電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制不當(dāng)，電極在下降過程中與廢鋼發(fā)生嚴(yán)重撞擊后，電極會發(fā)生斷裂，甚至報廢；同時，在電極通電后下降過程中，電極接觸到廢鋼后瞬間產(chǎn)生巨大的電流沖擊，使得電極更容易局部斷裂和損壞，從而縮短了電極的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供一種電弧爐供電裝置的供電方法，用以解決現(xiàn)有的電弧爐由于起弧過程不穩(wěn)定，導(dǎo)致電弧爐對電網(wǎng)沖擊劇烈，以及電弧爐頂部的電極損耗大的技術(shù)問題，該電弧爐供電裝置設(shè)置于電網(wǎng)和電弧爐之間，為電弧爐提供柔性供電；該電弧爐供電裝置包括：交流輸入電抗器、二極管整流裝置、直流電容、放電電阻、可控逆變電流裝置和交流輸出電抗器；其中，交流輸入電抗器的輸入端與交流電網(wǎng)連接，交流輸入電抗器的輸出端接入二極管整流裝置的輸入端，二極管整流裝置將交流電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，直流電容和放電電阻并聯(lián)于直流電的兩端，經(jīng)過直流電容和放電電阻的直流電接入到可控逆變電流裝置的輸入端，可控逆變電流裝置的輸出端與交流輸出電抗器的輸入端連接，交流輸出電抗器的輸出端與電弧爐連接；可控逆變電流裝置由多個絕緣柵雙極型晶體管IGBT構(gòu)成，用于通過控制多個IGBT的導(dǎo)通時刻和導(dǎo)通時間，控制所述交流輸出電抗器輸出預(yù)定頻率、預(yù)定電壓值、預(yù)定電流值的交流電信號；

該電弧爐供電裝置的供電方法包括：

啟動電弧爐系統(tǒng)；

關(guān)閉所述電弧爐供電裝置的輸出；

檢測電弧爐的三個電極是否位于最高位置；

在所述電弧爐的三個電極沒有位于最高位置的情況下，通過電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制所述電弧爐的三個電極位于最高位置；在所述電弧爐的三個電極位于最高位置的情況下，通過電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制第一電極下降，并在所述第一電極下降的過程中，根據(jù)電極調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的液壓壓力確定所述第一電極是否接觸到所述電弧爐內(nèi)的廢鋼，其中，所述第一電極為所述三個電極中使用率最低的一個電極；