减轻对电网冲击的高阻抗电弧炉

由表2可以看出，改成高阻抗操作模式后，同样一台变压器，容量充分发挥，达到40MVA。这是由于二次电流降低，二次电压提高的缘故。相反，在低阻抗运行时，由于二次电流太大（40.3kA），变压器二次绕组导线截面受到限制，二次电压又太低，所以只能达到30MVA。

    改成高阻抗电弧炉后，许多指标均得到改善：电效率由90.3％提高到94.7％，可节省电能20kW·h/t，即节电4.5％；电弧功率由22.6MW增加到31.1MW；弧长由150mm增加到350mm；电极消耗由2.6kg/t降低到1.9kg/t，即降低28％；冶炼时间由72min减少到50min，缩短30％；生产率得到大幅度提高。在这些指标当中，电极消耗指标最好，这是由于电弧炉炼钢的主要生产成本是电能消耗和石墨电极消耗的费用。而电极消耗又分为两部分：

    1)端部消耗，它与电极电流的二次方成正比，与通电时间成正比；

    2)侧面消耗，它取决于出钢至送电的间歇时间和炉子废气中的氧含量。

    综上所述，为了降低生产成本，最重要的是采用低的电极电流和缩短出钢至送电的间歇时间。假定2台炉子的间歇时间相同，则电极的侧面消耗相同，欲使电极消耗降低，便归结为低端部消耗降低。由于

    W_t=f_tip×W_tot    （9）

    W_t=KI_e²（10）

式中：W_tot为总电极消耗；

      W_t为电极端部消耗；

      f_tip为端部消耗与总消耗之间的比例系数，对于交流电弧炉f_tip=0.5；

      I_e为电极电流；

      K为常数。

    根据式（9）和式（10），若将高阻抗电弧炉与传统的低阻抗电弧炉在电极端部消耗方面进行比较，省去推导，可得式（11）。

    ==f_tip×    （11）

式中：W_tlr为低阻抗炉的电极端部消耗；

      W_thr为高阻抗炉的电极端部消耗；

      I_elr为低阻抗炉的电极电流；

    I_ehr为高阻抗炉的电极电流。现援引曼内斯曼·德马格公司60t普通电弧炉和改造后的高阻抗电弧炉的电极端部消耗指标对比为

    =0.5×=0.28=28％

    说明高阻抗电弧炉的电极消耗与传统的低阻抗电弧炉相比，约降低28％，与现场实测所得出的数据完全相符。

7    结语

    高阻抗电弧炉已在国内外获得了推广应用，其技术经济指标可与直流电弧炉相媲美，再加上它具有结构简单可靠等优点，因此，它无疑是传统交流电弧炉发展的必然趋势。

    高阻抗电弧能够大幅度地降低电压闪变，在同样条件下，其闪烁水平只有传统交流电弧炉的68％^[4]。运行结果证明：高阻抗电弧炉无须装设SVC装置。