SU1270911A1

SU1270911A1 - Short leg of electric-arc furnace

Info

Publication number: SU1270911A1
Application number: SU843707711A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Дмитриевич Жупахин
Original assignee: Научно-исследовательский институт металлургии
Priority date: 1984-03-11
Filing date: 1984-03-11
Publication date: 1986-11-15

Abstract

Изобретение относитс к электро технике. Целью изобретени вл етс уменьшение индуктивного сопротивлени короткой сети. К выводам трансформатора 1 подсоединен неподвижный башмак 2, которьй соединен гибкой кабельной гирл ндой 3 с подвижным башмаком 4, установленным на электрододержателе 5. Устройство снабжено компенсирующим короткозамкнутым контуром 6, выполненным в форме, соответствующей форме кабельной гирл н,цы 3 с однонаправленным током, и размещенным по оси кабельной гирл нды с возможностью перемещени синхронно с ней, что позвол ет регулировать величину компенсации тока при полностью экранированной гибкой кабельной гирл нде, выбирать оптимальные параметры короткой сети, симметрировать ее. 4 з.п. ф-лы, 7 ил. (Л со knA The invention relates to electrical engineering. The aim of the invention is to reduce the inductive resistance of a short network. The fixed shoe 2 is connected to the terminals of the transformer 1, which is connected by a flexible cable arm 3 with a movable shoe 4 mounted on the electrode holder 5. The device is equipped with a short-circuiting compensating circuit 6, made in the form corresponding to the shape of the cable arm, unidirectional current, and placed along the axis of the cable bar with the ability to move synchronously with it, which allows you to adjust the amount of current compensation with a fully shielded flexible cable bar short flax parameters network symmetrize it. 4 hp f-ly, 7 ill. (L with knA

Description

I Изобретение относитс к электротермии и может быть использовано в конструкци х короткой сети дуговых электропечей. Целью изобретени вл етс уменьшение индуктивного сопротивлени короткой сети. На-фиг. 1 изображена коротка сеть с короткозамкнутым контуром с блоком в верхней части (сечение Б-Б на фиг, 2У, на фиг, 2 - сечение А-А на фиг,- 1 на фиг. 3 - трехфазный короткозамкнутьш контур с использованием гибких экранов; на фиг, 4 коротка сеть с однофазным короткозамкнутым контуром с использованием гибкого экрана и возможностью регулировани величины компенсации; на фиг, 5 - короткозамкнутый контур в виде полого цилиндра с радиальными перегородками дл многор дной укладки гибких кабельных гирл нд, на фиг. 6 - сечение В-В на фиг. 5;, на фиг, 7- короткозамкнутый контур в виде барабана с перегородками с при жимным роликом и противовесом. Устройство (фиг. 1 и 2) состоит из ошиновки 1 трансформатора с неподвижным башмаком 2, соединенным гибкими кабельными гирл ндами 3 с подвижным башмаком 4, установленным на токоведущем электрододержат ше 5 и компенсирующего короткозамкн того контура 6, выполненного в форме, со ответствующей форме гибких кабЕшьных гирл нд 3 с однонаправленным то ком, и размещенного по оси кабельно гирл нды с возможностью перемещени его синхронно с ней, В верхней част компенсирующего короткозамкнутого контура 6 установлен вращающийс на оси 7 блок 8, подвижна ветвь 9, перекинута через блок 8, закреплен на подвижном бапдмаке 4. Устройство по второму варианту и . полнени (фиг, 3 и 4) состоит из ошиновки трансформатора 1 с неподви ными башмаками 2, соединенными гибкими кабельными гирл ндами 3 с подвижными башмаками 4, установленными на токоведущих электрододер7 ат&п х 5 (фиг. 3), В качестве компенсирутощ го короткозамкнутого контура исполь зованы гибкие экраны 10, концы кото рых замкнуты перемычками 11, При однофазном исполнении (фиг, компенсирующего короткозамкнутого контура 10 гибка перемычка П с по 112 мощью жестких проводников 12 удерживаетс от гибкой кабельной гирл нды 3 на рассто нии 1, в радиусе которого почти полностью охватываетс поле тока, протекающего по гибкой кабель ной ирл нде. С помощью изменени длины жесткого проводника 12 предусмотрена возможность регулировать рассто ние 1, В третьем варианте (фиг. 5 и 6) устройство состоит из ошиновки 1 трансформатора с неподвижными бащмаками 2, сЬединенными гибкими кабельными гирл ндами 3 с подвижными башмаками (не указаны). Компенсирующий короткозамкнутьй контур 13 выполнен в виде полого цилиндра 14 с фланцами . 15. Наружный радиус полого цилиндра 14 равен радиусу петли внутреннего р да гибких кабельных гирл нд , а промежуток между фланцами 15 равен диаметру гибкой кабельной гирл вды с учетом свободного перемещени ее в промежутке,, При однор дном расположении гибких кабельных гирл нд и при достаточной их длине и гибкости возможно применение прижимного ролика 16, выполненного также в виде полого металлического- цилиндра с перегородками. Ось 17 прижимного ролика 16, ось 18 компенсирующего короткозамкнутого контура 13 и противовес 19 жестко соединены i между собой посредством рычагов 20, размещенных в петле 21 так, что подвижна ветвь 22 противовесом 19 и прижимным роликом : 6 приближены к неподвижной ветви гибкой кабельной гирл нды 3. Устройство работает следующим образом. Принцип воздействи компенсирующего короткоЗс1мкнутого контура осно ван на воздействии переменного пол контура на основное поле тока, смещенных относительно друг друга по фазе на 180°, чем и достигаетс уменьшение реактивного сопротивлени основной линии с током. Гибкие кабельные гирл нды вл ютс об зательньм элементом современных мощных и сверхмощных электропечей. На их долю приходитс более половины реактивного сопротивлени короткой сети. Все варианты предлагаемого изобретени основаны на том, что в отличие от прототипа компенсирующий короткозамкнутый контлф перемещаютI The invention relates to electrothermal and can be used in the construction of a short network of electric arc furnaces. The aim of the invention is to reduce the inductive resistance of a short network. In FIG. 1 shows a short circuit with a short-circuited circuit with a block in the upper part (section B-B in FIG. 2U; FIG. 2, section A-A in FIG. 1 in Fig. 3, a three-phase short circuit using flexible shields; Fig. 4 is a short network with a single-phase short-circuited circuit using a flexible screen and the possibility of adjusting the compensation value; Fig. 5 shows a short-circuited circuit in the form of a hollow cylinder with radial partitions for multi-stacking of flexible cable arms; Fig. 6 is a section B - B in Fig. 5; in Fig. 7, short-cut A closed loop drum-like contour with a press roller and a counterweight. The device (Fig. 1 and 2) consists of a transformer busbar 1 with a fixed shoe 2 connected by flexible cable arms 3 with a movable shoe 4 mounted on the current-carrying electrode 5 and short-circuit compensating circuit 6, made in the form corresponding to the shape of flexible cable wires 3 with unidirectional current, and placed along the axis of the cable wires synchronously with it, In the upper part of the compensator A short-circuited loop 6 is installed, rotating on axis 7, block 8, movable branch 9, slung over block 8, mounted on movable backup folder 4. The device according to the second embodiment and. Completion (Figs. 3 and 4) consists of transformer 1 busbar with movable shoes 2 connected by flexible cable arms 3 with movable shoes 4 installed on current carrying electrodes 7 amp & nx 5 (fig. 3), as a short-circuited one contours are used flexible shields 10, the ends of which are closed by jumpers 11, for single-phase execution (fig, compensating short-circuited contour 10 is flexible jumper P with 112 power of rigid conductors 12 is kept from flexible cable arm 3 at distance 1, within radius Secondly, the field of the current flowing through the flexible cable is almost completely covered in. By changing the length of the rigid conductor 12, it is possible to adjust the distance 1. The combined flexible cable wires 3 with movable shoes (not indicated). The compensating short-circuit loop 13 is made in the form of a hollow cylinder 14 with flanges. 15. The outer radius of the hollow cylinder 14 is equal to the radius of the loop of the inner row of flexible cable arms, and the gap between the flanges 15 is equal to the diameter of the flexible cable wire of the vda, taking into account its free movement in the gap,. The length and flexibility are possible to use a pressure roller 16, also made in the form of a hollow metal cylinder with partitions. The axis 17 of the pressure roller 16, the axis 18 of the compensating short-circuited circuit 13 and the counterweight 19 are rigidly connected i to each other by means of levers 20 placed in loop 21 so that the movable branch 22 of the counterweight 19 and the pressure roller: 6 are close to the fixed branch of the flexible cable wire 3 The device works as follows. The principle of the effect of the compensating short-circuit C1 circuit is based on the effect of the alternating field of the contour on the main current field displaced 180 ° relative to each other in phase, which results in a decrease in the reactance of the main line with the current. Flexible cable wires are an indispensable element of modern high-power and heavy-duty electric furnaces. They account for more than half the reactance of the short circuit. All variants of the proposed invention are based on the fact that, unlike the prototype, the compensating short-circuited controller moves

синхронно с гибкими кабельными гирл нда ш . Этим создаютс услови дл поддержани реактивного сопротивлени посто нно на низком уровне, независимо от длины электрода, объема загрузки шихтой и разности этих параметров по фазам.in sync with flexible cable bushings This creates conditions for maintaining the reactance constant at a low level, regardless of the electrode length, charge loading volume and phase difference of these parameters.

При подъеме электродов подвижньй башмак 4 по первому варианту (фиг.1) т нет подвижную ветвь 9 блока 8, а неподвижна ветвь закреплена. Поэтому скорость перемещени компенсирующего короткозамкнутого контура равна половине скорости подвижного |башмака и, несмотр на подъем с под вижным башмаком одних концов гибких кабельных гирл нд 3, соответствие формы и рассто ние по всей длине до компенсирующего короткозамкнутого контура 6 сохран етс . Компенсирующий короткозамкнутый контур 6 может быть выполнен как из замкнутой гибкой кабельной гирл нды, так и из медной трубы. Дл увеличени силы тока он может быть водоохлаждаемым. Силу тока в компенсирующем короткозамкнутом контуре можно регулироват в широких пределах, выбира материа длину, сечение контура. Второй вариант (фиг. 3 и 4) осно ван на применении гибкого экрана 10 оплетенного поверх изол ционного сло гибких кабельных гирл нд 3. Обычные экраны работают по принципу наведени токов Фуко от внешних полей , либо по очередному изменению направлени тока от стержн к стерж при исполнении экрана по типу беличьего колеса. В большинстве случаев экраны заземл ютс , что дает возможность периодически стекать в землю накопленным на экране зар дам. Пол наведенные такими экранами, не вли ют целенаправленно на собственное поле тока, проход щего внутри экрана В предлагаемом варианте изобретени экраны, на разных фаз.ах соединены между собой в звезду началами и концами. Из электротехники известно, что глубина проникновени меди полем тока при промьшшенной частоте 50 Гц равна 6 см. Таким образом, вокруг каждого экрана, составл ющего толщину несколько миллиметров, будет проникать круговое поле тока, протекающего по гибкой кабельной гир л нде, проложенной внутри экрана, а на концах последнего будет созда ватьс ЭДС. При соединении концов экранов разных фаз перемычками 11 по ним будет протекать трехфазный переменный ток, смещенный на 180° в каждом экране по отношению к своей фазе. Поэтому электромагнитное поле экрана будет целенаправленно воздействовать на поле тока своей фазы и уменьшать реактивное сопротивление . За счет укорочени экранов (фиг. 2) сопротивление может быть компенсировано частично.When lifting the electrodes, the movable shoe 4 in the first embodiment (FIG. 1) does not have a movable branch 9 of block 8, and a fixed branch is fixed. Therefore, the speed of movement of the compensating short-circuited loop is equal to half the speed of the movable shoe and, despite the rise with a flexible shoe at one end of the flexible cable arms, the shape and distance along the entire length of the compensating short-circuited circuit 6 is maintained. The compensating short-circuited circuit 6 can be made from both a closed flexible cable arm and a copper pipe. It may be water cooled to increase current. The strength of the current in the compensating short-circuited circuit can be adjusted over a wide range, choosing the length of the material, the contour section. The second option (Fig. 3 and 4) is based on the use of a flexible screen 10 braided over an insulating layer of flexible cable beads 3. Conventional screens operate on the principle of directing Foucault currents from external fields, or alternately changing the current direction from rod to rod when screen type squirrel wheel. In most cases, the shields are grounded, which makes it possible to periodically accumulate charges accumulated on the screen. The fields induced by such screens do not purposefully influence the own field of the current passing inside the screen. In the proposed embodiment of the invention, the screens on different phases are interconnected into a star by their beginnings and ends. It is known from electrical engineering that the penetration depth of copper by a current field at an industrial frequency of 50 Hz is equal to 6 cm. Thus, a circular field of current flowing through a flexible cable bend inside the screen will penetrate around each screen, which is several millimeters thick. and at the ends of the latter, an emf will be created. When connecting the ends of the screens of different phases with jumpers 11, a three-phase alternating current will flow through them, displaced by 180 ° in each screen with respect to its phase. Therefore, the electromagnetic field of the screen will purposefully affect the current field of its phase and reduce the reactance. Due to the shortening of the screens (Fig. 2), the resistance can be partially compensated.

Claims

In the case of a large distance between or, if necessary, balancing a short network, it may be necessary to compensate for the current lag in one or two phases. As shown in FIG. 3, the screen is terminated by rigid conductors 12, which retain a flexible jumper 11 at a distance of 1. At a maximum distance of 1, the closed loop of screen jumper 12-11-12 covers the entire field of the flexible cable wire and the current compensation becomes maximum. Decreasing this distance to t decreases the field covered by the contour and, therefore, the current compensation. This can adjust the amount of current compensation with a fully shielded flexible cable cable, select the optimal parameters for a short network, and balance it. In the third variant (Fig. 5 and 6), the role of a compensating core-closed loop is performed by a hollow cylinder 14 with flanges 15. Flexible cable headers 3 (Figs. 5 and 6) are laid between the flanges 15 and, rounding the hollow cylinder 14, lift it or pull it when the position of the movable shoe changes, despite the rotation of the hollow cylinder 14 and the rolling along the flexible cable arms 3, due to the same geometric dimensions, the reactance remains constant small. This embodiment of the compensating short-circuited circuit is advantageous in that, firstly, it has a developed cooling surface, is simple to manufacture, and, secondly, it prevents the jumping of flexible cable sockets. It is known that the largest oscillation amplitude appears at the bottom of the loop of a flexible cable wire. Flanges 15 precisely in the lower part of the hinge fix several flexible gable arms at once, which prevents them from failing from vibration during technological short circuits x. With a single-sided arrangement of flexible cable beads to their sufficient length and flexibility, it is advisable to supplement the third version (Fig. 5) with a roller 16, which by means of the counterweight 19 (Fig. 7) brings the straight branch of the flexible cable cord 3 from the reverse 22, which reduces the reactance due to the flow of current in bifilically arranged conductors. The pressure roller 14 itself is also made in the form of a hollow cylinder with flanges and is a compensating short-circuited circuit. The proposed device is characterized by simplicity, effectively reduces the reactance of the short furnace network and reduces the effect on the supply network. one furnace (a large effect can be lost on furnaces with a capacity of 200 tons or more, the power factor is increased, the load of the supply network is reduced by the reactive load), the formula of the invention 1. A short network of electric arc furnace, containing the conclusions of the furnace format trailer with fixed bantmaks, connected by flexible cable bells, combined w, no group with unidirectional currents with movable baglmaks installed on the pipe holders of the electric holders, and compensating short circuit, the first the section of which is made in the form of a cable cable, and the second section is connected to connect the ends of the first cable, so that, in order to reduce the inductive resistance of the short circuit, The closed loop circuit is installed symmetrically along the axis of the kalode of a group of cable wires with the ability to move synchronously with it, 2, Electric furnace network along n. t, which means that the short-circuited circuit is equipped with a block, the movable branch of which is fixed to the movable shoes, 3, Electric furnace network according to claim 1, characterized in that the first section of the short-circuited circuit is made in the form of a conductive gibkoi screen, tightly covering The cable section is NDU, and the second section is made in the form of a flexible conductor, 4, the network of the electric furnace according to claim 3, characterized in that, in the case of a three-phase electric furnace, the second section of the short-circuited circuit is made in the form of jumpers, connecting connectors 1; l lp side and fixed. movable shoes. 5, Electric furnace network according to claim 1, characterized in that the short-circuited circuit is made in the form of a hollow cylinder with flanges, and the radius of the outer surface of the cylinder is equal to the radius of the inner row of flexible cable arms, and the distance between the flanges is different for the cable diameter

f