Raffinierungsofentransformator

Der Raffinierungsofen dient als sekundäre Verarbeitungsstation im Elektrolichtbogenofen (EAF)-Stahlherstellungsprozess und ist für die Erhöhung der Temperatur des geschmolzenen Stahls, die Feinabstimmung seiner chemischen Zusammensetzung und die Entfernung von Einschlüssen verantwortlich. Im Vergleich zu Transformatoren, die für Primärschmelz-EAFs verwendet werden, kommt es bei den zugehörigen Raffinierungsofentransformatoren seltener zu Kurzschlussstößen, sie erfordern jedoch eine höhere Präzision bei der Spannungsregelung und eine höhere Betriebsfrequenz. Yulan Transformer stellt Raffinerieofentransformatoren mit Leistungen von 1.000 kVA bis 80.000 kVA her; Primärspannungen können für 6 kV, 10 kV, 15 kV, 22 kV, 35 kV oder 110 kV konfiguriert werden, während Sekundärspannungen und Abgriffeinstellungen entsprechend spezifischer Raffinierungsprozesskurven angepasst werden.

Betriebsunterschiede und Designprioritäten

Lichtbogenstabilität: Der Lichtbogen des Raffinierungsofens ist relativ kurz und liegt unter der Schlackenschicht; Die Stromschwankungen sind geringer als in Schmelzöfen, was zu einer relativ geringen mechanischen Belastung der Wicklungen führt.

Häufigkeit der Spannungsregelung: Während der Raffinierungsphase kommt es häufig zu Leistungsanpassungen, wobei der Laststufenschalter möglicherweise Dutzende Male am Tag in Betrieb ist. Daher sind die Kontaktlebensdauer und die Schaltzuverlässigkeit wichtige Faktoren bei der Auswahl.

Sekundärspannungsbereich: Typischerweise zwischen 120 V und 280 V – niedriger als bei Schmelzöfen, aber höher als bei Kalziumkarbidöfen – abhängig von der Pfannenkapazität und dem Elektrodendurchmesser.

Impedanzauswahl: Muss die Kurzschlussstrombegrenzung gegen den Spannungsabfall in den Kurzschlussnetzwerk-Sammelschienen ausgleichen; Standardwerte liegen zwischen 6 % und 10 % und erfordern eine abgestimmte Berechnung mit den Kurznetzparametern des Ofens.

Kühlmethode: Bei Leistungen über 8.000 kVA nimmt die Verlustdichte zu, was eine erzwungene Ölzirkulation mit Luftkühlung oder Wasserkühlung erforderlich macht. Technischer Parameterbereich

Artikelparameter

Typische Konfigurationsreferenz

Die folgenden Daten stammen aus mehreren derzeit laufenden Projekten und stellen kein einzelnes spezifisches Modell dar. Die endgültigen Parameter unterliegen der technischen Vereinbarung und der Werksdokumentation.

Herstellung und Verifizierung

Yulan Transformer stellt seit 1999 elektrische Ofentransformatoren her und beliefert zahlreiche Stahlwerke in ganz China mit Raffinationsofentransformatoren. Zu den Produktionskapazitäten gehören eine Hebekapazität von 80 Tonnen, ein 400-kW-Kerosin-Dampfphasen-Vakuumtrocknungssystem, eine 1.200-kV-Impulsprüfausrüstung und ein teilentladungsfreier 400-kV-Netzfrequenz-Prüftransformator. Vor Verlassen des Werks wird jedes Gerät einer umfassenden Reihe von Tests unterzogen, darunter Wicklungsgleichstromwiderstand, Spannungsverhältnis, Isolationswiderstand, Netzfrequenz-Stehspannung, induzierte Spannungsfestigkeit, Leerlaufverlust, Lastverlust, Kurzschlussimpedanz und Betriebszyklustests des Laststufenschalters (OLTC). Die Testdaten werden anhand der Seriennummer archiviert, wodurch eine vollständige Rückverfolgbarkeit bis hin zu Rohstoffchargen und Prozessaufzeichnungen gewährleistet ist. Das Unternehmen verfügt über die Zertifizierungen ISO 9001:2015, ISO 14001 und ISO 45001.

Designdetails

Kompensation kurzzeitiger Spannungsabfälle im Netzwerk

Die Länge und Anordnung des kurzen Netzwerks (das die Sekundäranschlüsse des Transformators mit den Elektroden verbindet) beeinflusst die tatsächliche Spannung im Ofen. Der Spannungsabfall im Kurzschlussnetz muss bei der Auslegung der Sekundärspannung berücksichtigt werden; andernfalls reicht die Raffinationsleistung nicht aus. Für Wicklungsberechnungen sollten Benutzer Daten zur Impedanz und Länge des Kurzschlussnetzes bereitstellen.

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Raffinierungsöfen erfordern häufige Spannungsanpassungen; Standard-Leistungstransformator-Stufenschalter erfüllen möglicherweise nicht die Lebensdaueranforderungen. Empfohlen werden Vakuum-Laststufenschalter oder Hochgeschwindigkeitsschalttypen, die speziell für Elektroofentransformatoren entwickelt wurden, zusammen mit einem unabhängigen Ölfiltersystem.

Wickelstruktur

Aufgrund der hohen Sekundärströme werden verkreuzte Leiter oder mehrere parallele Leiter verwendet, wobei an den Enden eine Vertauschung erfolgt, um einen Stromausgleich zu gewährleisten. Zur Minimierung externer Magnetfelder und der Erwärmung von Strukturbauteilen werden Sammelschienen aus Kupfer für die Ableitungen in einer „in-phase invers-parallel“-Konfiguration verwendet.

Wärmespeicherung und Isolierung

Raffinierungsöfen arbeiten in Chargen und unterziehen den Transformator einer zyklischen Erwärmung und Abkühlung. Die Klemmstruktur muss eine voreingestellte Klemmkraft aufweisen, um zu verhindern, dass sich die Isolierung während des Temperaturwechsels lockert. Der Anstieg der Oberöltemperatur wird auf der Grundlage kontinuierlicher Volllast-Betriebsbedingungen überprüft; Eine auf kurzfristiger Überlastung basierende Auslegung wird nicht empfohlen.

Harmonische und Blindleistung

Die nichtlineare Natur des Lichtbogens des Raffinierungsofens erzeugt Oberschwingungen, während der Leistungsfaktor relativ niedrig ist (0,75 bis 0,85). Transformatordesigns berücksichtigen Spielräume für Oberschwingungen hinsichtlich Leiterquerschnitten und Abschirmung, während die Blindleistungskompensation auf der Systemseite erfolgt.

Häufige Fragen

F: Kann ein Raffinierungsofentransformator austauschbar mit einem Schmelzlichtbogenofentransformator verwendet werden?

Es wird nicht empfohlen. Schmelzofentransformatoren zeichnen sich durch eine höhere Impedanz, einen größeren Spannungsregelbereich und strengere Anforderungen an die mechanische Festigkeit aus. Wird ein Raffinationsofentransformator zum Schmelzen verwendet, kann dieser durch häufige Kurzschlussschläge beschädigt werden. Umgekehrt ist die Verwendung eines Schmelzofentransformators zum Raffinieren zwar machbar, doch Unstimmigkeiten in der Präzision der Spannungsregelung und der Anzahl der Stufen können die Leistungssteuerung erschweren.

F: Wie wird der Sekundärspannungsbereich bestimmt?

Der Ofenhersteller stellt eine Spannungskurve bereit, die auf den Pfannenabmessungen, dem Elektrodendurchmesser und den zu veredelnden Stahlsorten basiert. Der Transformatorentwickler übersetzt dies dann in bestimmte Windungszahlen und Stufenpositionen. Eine spätere Änderung der Sekundärspannung würde eine Neukonstruktion der Wicklungen erfordern; Daher ist die Bestätigung der Parameter in der Anfangsphase von entscheidender Bedeutung.

F: Ist für die Raffinierung von Ofentransformatoren ein Wasserkühlsystem erforderlich?

Bei Leistungen unter 8.000 kVA reicht in der Regel eine Luftkühlung aus. Oberhalb dieser Kapazität oder bei begrenztem Einbauraum kann die Wasserkühlung die Größe des Kühlers verringern, allerdings ist damit ein höherer Wartungsaufwand verbunden. Das Wasserkühlsystem muss dafür sorgen, dass der Öldruck höher bleibt als der Wasserdruck.

F: Wie viele Spannungsregelungsschritte ist für einen Raffinierungsofentransformator angemessen?

Für die Veredelung von gewöhnlichem Kohlenstoffstahl sind fünf bis acht Schritte ausreichend, während für legierten Stahl oder Edelstahl 11 bis 15 Schritte gewählt werden, wenn eine präzise Temperaturkontrolle erforderlich ist. Eine übermäßige Anzahl von Schritten erhöht die Kosten und die Anzahl potenzieller Fehlerquellen für den Stufenschalter. Daher muss auf der Grundlage der Prozessanforderungen ein Gleichgewicht gefunden werden.

F: Wie wirkt sich die Installationsumgebung auf den Transformator aus?

Der Bereich der Raffinationsöfen ist durch hohe Staubbelastung und erhöhte Temperaturen gekennzeichnet; Der Transformator sollte in einem gut belüfteten Bereich aufgestellt und vor direktem Kontakt mit herumfliegender Stahlschlacke geschützt werden. Bei Installationen im Freien sind Klemmenkästen und Schaltschränke mit höheren Schutzarten erforderlich. Außerdem müssen die Auswirkungen hoher Umgebungstemperaturen auf die Kühleffizienz berücksichtigt werden.