AC 전기로의 설계 특징

AC 전기로의 설계 특징

  제강에 사용되는 전기로(EAF)는 장입물에 고전류, 저전압 전기에너지를 인가하여 용융정련하는 설비입니다. EAF는 전극이 용광로에 들어가는 개폐식 지붕으로 덮인 내화 라이닝 ​​용기로 구성된 배치 용광로입니다. 일반적인 교류 전기로의 일반적인 특징은 그림 1에 나와 있습니다.

그림 1 AC 전기로의 일반 기능

EAF는 접시 모양의 난로와 함께 큰 그릇 모양의 몸체를 가지고 있습니다. 쉘 내부에는 내화 라이닝이 있습니다. 용광로의 반응 챔버는 지붕 링으로 고정된 내화 벽돌로 만들어진 제거 가능한 지붕으로 위에서 덮여 있습니다. 3상 교류(AC)가 공급되며 유연한 케이블과 수냉식 구리 튜브로 연결된 3개의 흑연 전극이 있습니다.

전기로의 설계는 최근 몇 년 동안 상당히 변경되었습니다. 용광로를 더 크게 만들고 용광로에 대한 전원 입력 속도를 높이며 용광로 작동의 전원 끄기 시간을 최소화하기 위해 용광로 이동 속도를 높이는 데 중점을 두었습니다.

EAF가 있는 현대 철강 용해 공장은 일반적으로 메자닌로 설치를 사용합니다. 이러한 유형의 설치에서 퍼니스는 작업 현장 위의 상부에 위치합니다. 퍼니스는 여러 다른 구성을 취할 수 있는 플랫폼에서 지원됩니다. 하프 플랫폼 구성에서 전극 기둥 지지대와 루프 리프팅 갠트리는 작동 및 태핑 중에 기울일 수 있는 플랫폼에 힌지 연결됩니다. 퍼니스를 충전할 때 전체 어셈블리가 들어 올려지고 회전됩니다. 이 디자인은 가장 짧은 전극 암 구성을 허용합니다. 전체 플랫폼 설계에서 전극 기둥 지지대와 지붕 리프팅 어셈블리는 플랫폼에서 완전히 지지됩니다.

EAF의 다양한 구성 요소는 (i) 스크랩 및 액강을 포함하기 위한 용광로 구조, (ii) 용광로 및 주요 구조 부품의 이동을 허용하는 구성 요소, (iii) EAF에 대한 전력 및 (iv) 용광로 또는 그 주변에 상주할 수 있는 보조 공정 장비.

로 구조

  EAF는 원통형입니다. 바닥은 구형의 바닥 접시로 구성되어 있습니다. 이 위에 있는 쉘은 원통형이고 용광로 지붕은 납작한 구입니다. 퍼니스 바닥은 톱니 모양의 톱니가 있는 곡선 부분이 있는 크래들 암에 있습니다. 이 세그먼트는 레일에 있습니다. 틸트 실린더가 확장됨에 따라 퍼니스는 퍼니스를 두드리기 위해 앞으로 움직입니다. 용광로에서 슬래그를 제거하기 위해 용광로가 뒤로 기울어져 틸트 실린더가 완전히 수축됩니다.

요즘 EAF는 분할 쉘 구조입니다. 이 구조에서 용광로 쉘의 상부는 신속하게 분리되어 바닥에서 제거될 수 있습니다. 이렇게 하면 상단 쉘에서 교체하는 동안 가동 중지 시간이 크게 최소화됩니다. 상단 쉘이 제거되면 용광로 하단도 상당히 빠르게 교체할 수 있습니다.

슬래그 라인 위의 노 측벽은 일반적으로 수냉식 패널로 구성됩니다. 이 패널은 이를 지지하는 수냉식 케이지에 매달려 있습니다. 수냉식 패널은 퍼니스 구조를 손상시키지 않으면서 퍼니스에 매우 많은 열 입력을 허용합니다. 패널 수명에 큰 영향을 미치는 매개변수에는 수량 및 수질, 물의 유속 및 유속, 입구 수압 및 패널 전체의 압력 강하, 파이프/패널 건축 자재 및 파이프 직경이 포함됩니다. 수냉식 패널은 높은 열 및 기계적 부하를 견뎌야 합니다.

용광로 지붕은 돔 모양이거나 현대 관행에서 사용되는 수냉식 지붕에서 더 일반적으로 사용되는 얕은 원추형 단면과 비슷합니다. 지붕은 루프 케이지의 외부 둘레를 형성하는 수냉식 루프 링으로 구성됩니다. 이 케이지는 지붕의 리프팅 구조의 일부로 작동합니다. 수냉식 패널이 이 케이지에 삽입되고 중앙에 원통형 개구부가 있습니다. 이 개구부를 채우기 위해 내화 델타 섹션이 삽입됩니다. 이 델타 섹션은 전극과 수냉식 패널 사이에 아크가 발생할 위험 없이 전극 주위에 최소한의 개구부가 있습니다. 전체 용광로 지붕은 지붕 리프트 기둥에서 캔틸레버식으로 되어 있습니다. 일반적으로 지붕과 전극 지지대는 함께 또는 독립적으로 회전할 수 있습니다. 전극 스트로크를 사용하면 지붕을 제거하지 않고도 델타 섹션을 제거 및 교체할 수 있는 퍼니스 쉘에 지붕이 있는 상태에서 전극을 회전할 수 있습니다. 일반적으로 전체 플랫폼 설계의 경우 피벗 베어링, 보기 휠 및 갠트리 암이 있는 회전 지지대가 사용됩니다. 더 큰 용광로의 경우 지붕 리프팅 갠트리가 사용됩니다.

용광로 바닥은 여러 층의 내화물이 있는 강철 쉘로 구성됩니다. 퍼니스 바닥은 구형 플레이트 섹션으로 구성됩니다. 이 섹션은 상단에 받힌 작업 라이닝이 있는 안전 라이닝으로 일반적으로 구성된 라이닝이 있는 내화 라이닝입니다. 용광로 바닥에 가스 교반 요소가 설치된 용광로에서는 벽돌 안전 라이닝을 설치하는 동안 특수 포켓 블록이 설치됩니다. 또는 교반 요소가 제자리로 내려가고 내화물이 그 주위에 부딪힙니다. 퍼니스 바닥 부분에는 태핑 메커니즘도 포함되어 있습니다.

일반적으로 용광로 작업을 위해 여러 개의 구멍이 제공됩니다. 가장 분명한 것은 전극이 지붕을 통해 용광로 내부로 들어갈 수 있도록 하는 3개의 전극 포트입니다. 또한, 네 번째 구멍이 용광로 지붕에 제공되어 용광로 흄을 추출할 수 있습니다. 다섯 번째 구멍은 연속 DRI/HBI 공급, 석탄 주입 또는 석회 주입과 같은 여러 가지 이유로 제공될 수 있습니다. 이 구멍은 용광로의 높은 곳에 있으므로 용광로로의 공기 침투에 영향을 미치지 않습니다. 용광로의 하부 개구부에는 모래로 채워진 탭 구멍과 슬래그 도어가 있습니다. 슬래그 도어는 원래 용해로에서 슬래그를 따라낼 수 있도록 제공되었습니다. 현대 용광로에서는 산소 연료 버너 및 산소 랜스용 용광로에 대한 액세스를 제공하는 데에도 사용됩니다. 또한 일반적으로 버너용 로 쉘의 둘레 주위에 여러 포트가 제공됩니다. 경우에 따라 수냉식 탈탄 랜스가 노에 접근할 수 있도록 노 측벽의 높은 곳에 개구부가 제공될 수 있습니다. 다른 개구부는 불활성 가스, 산소, 석회 또는 탄소의 주입을 허용하기 위해 노 측벽 또는 실제로 노 노로에 낮게 제공될 수 있습니다.

로 이동

EAF 작업의 경우 여러 퍼니스 구성 요소가 이동해야 합니다. 이동에 대한 일반적인 요구 사항에는 스크랩 장입을 허용하는 루프 상승/회전, 스크랩 장입을 허용하는 전극 상승/하강 및 스윙, 아크 조절을 위한 전극 상승/하강, 태핑을 위한 로 앞으로 기울이기, 슬래그 제거 작업을 위한 슬래그 도어 위/아래, 슬래그 제거를 위해 노를 뒤로 기울이고, 전극의 작동 길이를 조정하기 위한 전극 클램프/언클램프, 버너 랜스와 같은 보조 시스템의 움직임.

EAF는 태핑과 슬래그 제거를 위해 기울어져 있습니다. 용광로 태핑 중 최대 앞으로 기울이는 각도는 용광로 바닥 유형에 따라 다릅니다. 기존의 주둥이 태핑의 경우 퍼니스를 완전히 두드리기 위해 45도 각도로 기울일 필요가 있습니다. 바닥 태핑로의 경우 최대 경사각은 일반적으로 15~20도입니다. 슬래그가 없는 태핑의 중요한 요구 사항은 슬래그가 레이들로 넘어가기 시작하자마자 노를 빠르게 뒤로 기울일 수 있어야 한다는 것입니다. 일반적인 최대 앞으로 기울이기 속도는 초당 1도이고 뒤로 기울이기 속도는 초당 3~4도입니다.

일반적으로 용광로의 움직임은 동력을 제공하는 중앙 유압 시스템을 사용하여 이루어집니다. 유압 시스템은 중앙 저장소, 필터, 어큐뮬레이터, 유압 밸브 및 유압 배관으로 구성됩니다. 유압 유체가 주어진 회로 내에서 두 방향 중 하나로 밸브를 통과할 때 유압 실린더는 확장되거나 수축되어 다양한 기계 구성 요소의 움직임을 제공합니다. 회로 내에서 충분한 유체 흐름과 압력이 없으면 이동이 불가능합니다. 따라서 낮은 유체 레벨, 낮은 어큐뮬레이터 압력, 시스템 누출, 과열로 인한 유체 성능 저하, 밸브 또는 유압 라인의 고형물 축적 및 기계 구성 요소의 마모와 같은 문제는 시스템 성능 저하 및 경우에 따라 시스템 오류로 이어질 수 있습니다.

로 냉각수 시스템

냉각수 시스템은 EAF 작동에 중요하고 필수적입니다. 여러 냉각 시스템이 있습니다. 변압기 냉각, 델타 폐쇄 냉각, 버스 튜브 냉각 및 전극 홀더 냉각과 같은 일부 작업에는 매우 깨끗한 고품질 냉각수가 필요합니다. 이러한 시스템은 일반적으로 이러한 민감한 장비를 통해 물을 전도하는 폐쇄 루프 회로로 구성됩니다. 폐쇄 루프 회로의 물은 열 교환기를 통과하여 열을 제거합니다. 열교환기의 개방 루프 측 회로는 일반적으로 에너지 분산을 위해 냉각탑으로 흐릅니다. 용광로 측면 패널, 지붕 패널, 오프 가스 시스템 덕트, 용광로 케이지 등과 같은 기타 수냉식 요소는 일반적으로 냉각탑에서 냉각수를 받습니다.

냉각 회로는 일반적으로 공급 펌프, 리턴 펌프, 필터, 냉각탑 셀 및 유량 모니터링 장비로 구성됩니다. 민감한 장비에는 일반적으로 냉각수 유량과 온도를 측정하고 모니터링하기 위한 계측기가 설치되어 있습니다. 수냉식 장비의 경우 흐름이 중단되거나 물의 양이 충분하지 않으면 심각한 열 과부하가 발생하고 경우에 따라 치명적인 고장이 발생할 수 있습니다.

윤활 시스템

일반적으로 EAF는 열을 발생시키는 동안 발생하는 다양한 작동을 기반으로 다른 움직이는 부품에 윤활을 제공하는 자동 윤활 시스템을 가지고 있습니다. 예를 들어, 일부 부품은 탭핑 후 3번의 지붕 스윙마다 윤활됩니다. 롤러 베어링과 같은 일부 구성 요소는 용광로 작동에 중요하며 주기적으로 손으로 윤활합니다. 접근하기 어려운 일부 위치는 튜브 및 원격 블록을 사용하여 서비스됩니다.

  보조 시스템

EAF에는 용광로 작동 및 성능에 필수적인 여러 보조 시스템이 있습니다. 이러한 시스템은 아래에 설명되어 있습니다.

• 산소 랜스 시스템 – 최근 EAF에서 산소 사용이 상당히 증가했습니다. 과거 철강 1톤당 10cum 미만의 산소 소모량이 일반적이었던 과거에는 소모성 파이프 랜스를 사용하여 수동으로 랜싱 작업을 수행했습니다. 현대의 EAF는 자동 랜스를 사용하며 많은 시설에서는 이제 강철에 산소를 주입하기 위해 비소모성 수냉식 랜스를 사용합니다. 이러한 랜스 중 다수는 탄소를 주입할 수도 있습니다.
• 탄소 주입 시스템 – 현대 EAF에는 일반적으로 탄소 주입 시설이 있습니다. 탄소는 고출력 용광로 작업에 필요한 슬래그 발포 작업에 중요합니다.
• 산소 연료 버너 시스템 – 산소 연료 버너는 이제 대형 고출력 용광로의 거의 표준 장비입니다. 이들은 콜드 스폿에서 스크랩의 빠른 용융을 보장하여 중요한 기능을 제공하고 스크랩 함몰을 최소화하여 전극 파손을 최소화합니다. 대구경 용광로에서 순산소 버너는 균일한 용해를 보장하는 데 필수적입니다. 버너의 가장 큰 유지보수 문제는 버너가 금속이나 슬래그로 막히지 않도록 하는 것입니다. 버너가 수조에 가까울수록 약한 불 모드에서 버너가 막힐 위험이 커집니다. 일부 버너는 수냉식 패널에 직접 장착되는 반면 다른 버너는 구리 블록에 장착됩니다. 버너가 큰 스크랩 조각에 대해 높은 속도로 연소되면 화염이 용광로 쉘에 역류하여 수냉식 패널을 손상시킬 수 있습니다. 따라서 패널 영역은 버너 포트 주변의 마모 여부를 검사해야 합니다.
• 전극 스프레이 냉각 시스템 – 전극 산화를 줄이기 위해 전극에 분무 냉각 시스템이 있는 것이 일반적입니다. 스프레이 링은 전극 클램프 아래의 전극에 직접 물을 분사하고 물은 전극을 따라 흐르므로 냉각됩니다. 스프레이 링은 전체 전극 소비를 10%에서 20%까지 줄일 수 있습니다. 분무 냉각은 또한 전극 홀더 수명과 주변 절연을 개선합니다. 전극에서 방출되는 복사량이 감소하여 전원 케이블, 에어 호스 및 유압 호스의 수명도 향상됩니다.
• 온도 샘플링 시스템 – 온도 측정을 위한 일회용 열전대는 열 전반에 걸쳐 진행 상황을 추적하는 데 필수적인 부분입니다. 소모성 탐침은 또한 강철의 수조 탄소 함량과 용존 산소 수준을 추적하는 데 사용됩니다. 일회용 프로브는 일반적으로 내부 전기 접점이 있는 강철 프로브(폴)에 미끄러지는 판지 슬리브에 장착됩니다. 일회용 프로브는 전기 신호를 강철 극에 전송하고, 강철 극은 신호를 전자 장치로 전송하여 해석합니다. 거의 모든 프로브는 정확한 온도 측정에 의존하여 탄소 또는 산소 수준을 정확하게 계산합니다.
• 외부 가스 배출 시스템 – 용광로 작업자가 용광로 내부와 주변에서 무슨 일이 일어나고 있는지 확인할 수 있도록 조기 배출 가스 배출 시스템이 설치되었습니다. 그 이후로 배기 가스 시스템은 상당히 발전했으며 많은 현대식 EAF 매장에서는 현재 DES(Direct Furnace Shell evacuation system)를 위해 네 번째 구멍을 사용합니다. DES 시스템은 수냉식 덕트, 분무 냉각, 건식 덕트 및 일반적으로 전용 부스터 팬으로 구성됩니다. 적절한 오염 통제를 제공하려면 충분한 초안이 필요합니다. 과도한 작업장 배출은 용광로 장입 중 크레인 작업자에게 어려움을 줍니다. 전극 포트 주변의 과도한 방출은 전극 마모를 가속화하는 것 외에도 호스, 케이블, 전극 홀더, 퍼니스 델타, 지붕 내화물 및 전극 스프레이 쿨러의 손상을 초래할 수 있습니다. 과도한 먼지 축적은 전극 상 사이에 아크를 일으킬 수도 있습니다. 루프 링에서의 방출은 루프 링 구조의 뒤틀림을 초래할 수 있습니다. 일산화탄소가 2차 캐노피 시스템으로 과도하게 방출되면 배관 다운스트림에서 폭발이 발생할 수 있습니다.

  전기 시스템

EAF 상점의 전기 시스템은 일반적으로 EAF 변압기로 강압된 후 전력을 공급하기 위해 그리드에서 전력을 수신하는 야드 강압 변압기로 구성된 기본 시스템으로 구성됩니다. 기본 시스템의 주 차단기는 그리드에서 EAF의 전기 시스템을 격리합니다. 1차 전기 시스템의 2차 측에는 일반적으로 2차 용광로 변압기를 1차 전원 공급 장치에서 분리하기 위해 진공 스위치와 전동식 차단기가 제공됩니다.

진공 스위치는 부하가 걸리거나 부하가 없는 상태에서 2차 전기 회로를 차단할 수 있는 수명이 긴 스위치입니다. 진공 스위치는 일반적으로 40,000회 또는 4년 동안 평가되지만 일반적으로 이러한 스위치는 유지보수 없이 200,000회 작동 수명을 달성합니다. 진공 스위치 고장의 주요 원인은 금속 벨로우즈로, 이 벨로우즈는 진공으로 둘러싸여 있으며 가동 접점을 밀봉하는 데 사용됩니다. 이 씰이 마모되기 시작하면 진공 누출이 발생하여 1차 전원을 2차 전원에서 적절하게 분리하기 어렵게 만듭니다.

전동식 차단 스위치는 일반적으로 1차 전원 공급 장치에서 EAF를 물리적으로 격리할 수 있는 전동식 나이프 게이트 스위치입니다. 노에 부하가 걸리지 않을 때(진공 스위치 열림, 전극 상승) 나이프 스위치가 수축되어 스위치 양쪽의 블레이드 사이에 아크가 발생하지 않습니다.

  EAF 변압기

EAF 변압기는 1차로 저전류, 고전압 전원을 입력받아 이를 대전류, 저전압 전원으로 변환하여 EAF에 사용합니다. EAF의 안정적인 작동은 전적으로 EAF 변압기의 안정적인 작동에 달려 있습니다.

그리드의 kV 레벨에서 EAF에 필요한 전압 레벨로 전력을 변환하는 것은 일반적으로 두 단계로 수행됩니다. 첫 번째 변압기(때로는 두 개의 변압기가 병렬로 연결됨)는 고압선에서 고압선(보통 33kV)으로 전압을 낮춥니다. 33kV 버스 바에서 아크 퍼니스는 특수 대형 퍼니스 변압기에 의해 구동됩니다. 이 용광로 변압기의 2차 전압은 원하는 범위의 아크 전압 및 전류에서 아크를 작동할 수 있도록 설계되었습니다. 열을 통한 아크 전압/전류 조합의 요구 사항이 다양하기 때문에 2차 전압을 선택해야 합니다. 용광로 변압기에는 이를 위한 탭 절환장치가 장착되어 있습니다.

탭 체인저의 목적은 열의 여러 단계에 대해 다양한 전압 및 전류 조합을 선택할 수 있도록 하는 것입니다. 이것은 1차 코일의 권선 수를 변경하여 달성됩니다(1차 코일은 더 낮은 전류를 사용하므로 고전류 2차 코일보다 이 코일의 권선 수를 변경하는 것이 더 간단합니다). 기본적으로 탭 체인저는 철심 주위의 코일의 다른 부분으로 1차 전류를 전환하는 전동식 접점 상자의 형태를 취합니다. 대부분의 탭 절환기는 '부하 시' 작동하도록 설계되었습니다. 'make-before-break' 접점 이동은 일반적으로 전류 중단을 피하기 위해 사용됩니다. 이러한 접점은 아크로 인해 심하게 침식되기 쉬우므로 예방적 유지 관리가 필요합니다.

  2차 전기 회로 

EAF 전기 시스템의 2차 회로는 다음 5가지 주요 구성 요소로 구성됩니다.

• 델타 폐쇄 – EAF 변압기의 2차 회로는 일련의 동판, 튜브 또는 둘 모두로 구성된 델타 폐쇄에 부착된 저전압 부싱에서 종료됩니다. 이들은 변압기의 2차 권선이 결합되어 폐쇄 회로를 형성하도록 배열됩니다. 이 장비의 대부분은 안전하고 깨끗한 환경을 보장하기 위해 변압기실 내에 있습니다. 델타 클로저는 EAF에 인접한 방의 벽을 통해 돌출되며 커넥터는 로 전원 케이블의 한쪽 끝에 연결하기 위해 제공됩니다. 다른 쪽 끝은 퍼니스의 전류 전도 암 또는 버스 바에 부착됩니다. 버스 시스템은 일반적으로 변압기 실 벽에서 지지되고 방 천장에 매달린 스테인리스 스틸 행거로 지지됩니다. 2차 버스 또는 델타 클로저용 서스펜션 시스템은 종종 실내 벽에서 건조 목재로 지지됩니다. 2차 버스 시스템과 델타 폐쇄는 특히 지지 부재에서 위상 간 및 위상 간 아크를 방지하기 위해 절연됩니다.
• 전원 케이블 – 수냉식 퍼니스 전원 케이블은 2차 회로에서 유일하게 유연한 연결을 제공합니다. 이 케이블은 전극 암이 위아래로 움직일 수 있도록 유연해야 하며 퍼니스를 충전할 때 전극 암과 지붕이 흔들릴 수 있어야 합니다. 변압기실 외부에 있는 델타 클로저의 연결부는 전원 케이블에 깨끗한 접촉을 제공하기 위해 은도금 처리되어 있습니다. 전원 케이블은 케이블의 양쪽 끝에 있는 구리 단자에 납땜된 원통형 구조를 형성하는 구리 와이어 가닥으로 구성됩니다. 케이블 외부의 고무 재킷은 케이블의 냉각수를 허용합니다. 고무 호스는 스테인리스 스틸 클램프, 가황 범퍼 또는 마찰 방지 호스를 사용하여 케이블의 양쪽 끝에 부착됩니다. 냉각수 호스는 유리 섬유, 가황 물질, 실리콘 또는 알루미늄 유리 섬유 슬리브로 제작될 수 있는 보호 슬리브로 덮여 있습니다. 케이블 설계가 발전함에 따라 AC 작동의 전형적인 '표피 효과'로 인해 전류가 주로 구리 가닥의 외부 부분에 의해 전달된다는 점에 주목했습니다. 따라서 중앙 스트랜드는 케이블 무게, 리액턴스 및 케이블 비용을 줄이기 위해 속이 빈 고무 튜브로 교체되었습니다. 나중에 일부 작업에서는 이 내부 채널을 수냉식으로도 사용했습니다.
• 버스 바/전류 전도 암 – 전극 암과 버스 바 어셈블리를 위한 여러 디자인이 있습니다. 많은 구형 퍼니스는 전기적으로 절연된 버스바를 지지하는 암 구조를 사용합니다. 버스 바는 전원 케이블과 전극 홀더 사이의 전기 연결을 제공하며 일반적으로 단단하고 둥근 구리 파이프로 구성됩니다. 일반적으로 버스 튜브는 볼트 연결로 지지됩니다. 아크가 발생하지 않도록 버스 튜브와 지지 부재 사이에 우수한 절연이 필요합니다. 버스 튜브는 일반적으로 제거 가능한 제작 구리 터미널 플레이트와 패드를 사용하여 전원 케이블에 부착됩니다. 전극 홀더 및 접촉 패드에서 버스 튜브 종단에 대해 여러 구성을 사용할 수 있습니다. 여기에는 접촉 패드에 대한 플랜지 연결, 홀더와의 병렬 연결을 위해 튜브에 결합된 플랫 블레이드 및 커넥터와의 원형 구리 튜브 접점이 포함됩니다. 버스 튜브는 홀더 또는 접촉 패드에 볼트로 고정되거나 융합된 영구 조인트가 사용될 수 있습니다. 많은 현대 용광로는 암 자체가 전극 홀더와 접촉 패드에 전기를 전달하는 전류 전도 암을 사용합니다. 전류 전도성 암은 일반적으로 구리 피복 강철 또는 알루미늄 합금으로 제작됩니다.
• 전극 헤드/접촉 패드 – 전극 헤드 및 접촉 패드는 전원 공급 장치와 흑연 전극 사이의 최종 연결을 제공합니다. 극한의 기계적 조건(진동, 비틀림 등)과 열 순환에 노출되어 결과적으로 2차 회로에서 가장 약한 링크가 됩니다. 전극 홀더는 구리판으로 주조되거나 제작됩니다. 접촉 패드는 더 작고 전극 접촉 영역만 통합합니다. 전극과 접촉 영역 사이의 아크를 방지하기 위해 적절한 클램핑이 필요합니다. 이 영역에 먼지가 쌓이면 전류 흐름에 대한 저항과 과열이 발생하고 전극 홀더/접촉 패드가 손상됩니다.
• 전극 조절 – 전극/암/마스트/케이블 어셈블리는 상당히 무겁고 일반적으로 마스트에 통합된 유압 실린더에 의해 제어 목적을 위해 수직으로 움직입니다. 아크 길이는 무엇보다도 전극 아래의 끊임없이 변화하는 스크랩 또는 액체 수준에 의존하기 때문에 조절 시스템으로 알려진 전극 위치에 대한 자동 제어가 필요합니다. 규제 시스템은 에너지 입력, 평균 전류, 아크 안정성, 스크랩 용융 패턴, 수냉식 패널에 대한 에너지 손실, 에너지, 전극 및 내화물 소비와 같은 용해로 성능의 많은 중요한 측면에 영향을 미칩니다. 이러한 모든 매개변수는 복잡한 방식으로 상호 연관되어 있습니다. 전기 신호의 허용된 표준 처리는 '임피던스 제어'를 형성하는 것입니다. 이 방법은 전압 대 전류의 비율을 일정하게 유지하려고 시도합니다. 위상에서 접지로 가져온 전압 신호와 전류 신호는 각각 별도로 정류되고 DC 값은 '백투백' 비교됩니다. 전압과 전류가 각각 원하는 수준(EAF의 운영자가 선택한 설정점)에 있으면 이러한 신호 비교의 출력이 0이 되도록 배열됩니다. 그러나 전류가 이 레벨을 초과하면 신호가 증가하고 동시에 전압이 감소합니다. 그러면 두 개의 백투백 전압이 균형을 이루지 않고 출력 전압이 생성됩니다. 이 신호는 전류 감소를 목표로 전극을 올리도록 명령하는 방식으로 조절 밸브로 이동합니다.
• 전극 – 전극은 EAF의 전기 회로에서 가장 중요한 요소입니다. 전극은 전극과 용광로 장입물 사이의 전기 아크 형태로 용광로에 전력을 전달합니다. 아크 자체는 온도가 3300°C 이상인 뜨거운 이온 가스의 플라즈마입니다. 흑연 전극은 미세하게 분할된 소성 석유 코크스와 결합제로 약 30%의 콜타르 피치가 혼합된 혼합물과 고유한 첨가제로 구성됩니다. 각 제조사. 이 혼합물은 약 105℃에서 압출되어 '녹색 전극'으로 알려진 원통형 막대를 형성합니다. 그런 다음 녹색 전극은 약 1000℃ 온도의 환원 분위기에서 제어된 베이킹을 제공하고 강도와 밀도를 높이고 전기 저항을 낮추기 위해 다시 피치를 함침시킵니다. 그런 다음 전극은 전류를 통과시켜 약 2750℃의 온도로 가열하여 비정질 탄소를 결정질 흑연으로 변환함으로써 흑연화됩니다. 흑연화는 전극 톤당 약 3000~5000kWh 정도의 전력을 소비합니다. 최종 제품은 전기 저항이 낮고 강하고 밀도가 높습니다. 마지막으로 전극은 최종 모양으로 가공됩니다. 전극의 각 끝 부분에는 나사산이 가공되는 홈이 있습니다. 전극 기둥이 소모됨에 따라 길어질 수 있도록 동일한 방식으로 제조된 나사형 니플을 수용하는 데 사용됩니다. 정상적인 전극 소모는 연결 조인트 주변에서 일부 작은 조각이 손실되는 산화 및 팁 승화를 통해 이루어집니다. 또한 용광로의 스크랩 함몰로 인한 기계적 파손 또는 전극의 충전물로 인한 압궤로 인해 상당한 부분이 손실됩니다.






기본 산소로의 제강 공정 이해 전기로 제강 공정 이해