Pollepelraffinageoventransformator

Pollepelraffinage is een secundaire raffinagefase in het staalproductieproces, gelegen tussen de primaire smeltoven en het continugieten; het primaire doel is om de samenstelling, temperatuur en zuiverheid van het gesmolten staal aan te passen. De Ladle Refining Furnace Transformer levert elektrische boogverwarmingsenergie aan dit station, en de belastingskarakteristieken verschillen aanzienlijk van die van smeltboogovens.

Yulan Transformer ontwerpt en produceert transformatoren voor gietlepelraffinageovens als een gespecialiseerde tak van zijn serie elektrische oventransformatoren. Deze units hebben een capaciteitsbereik van 1.000 kVA tot 80.000 kVA, ondersteunen primaire spanningen van 6 kV, 10 kV, 15 kV, 22 kV, 35 kV en 110 kV, en beschikken over secundaire spanningen en spanningsregelstappen die zijn afgestemd op specifieke raffinageprocesvereisten.

Verschillen tussen raffinageomstandigheden en smeltovens

Gietlepelovens verwerken gesmolten staal, waarbij de elektrische boog brandt tussen de elektroden en de smelt; bijgevolg wordt de oven niet blootgesteld aan de hevige kortsluitschokken veroorzaakt door instortend schroot. Als gevolg hiervan is de mechanische spanning op de wikkelingen lager dan die welke wordt ervaren door smeltboogoventransformatoren, hoewel spanningsregeloperaties veel vaker voorkomen. Tijdens het raffineren moet het ingangsvermogen continu worden aangepast op basis van de staalsoort en de doeltemperatuur; de on-load tap-wisselaar werkt veel vaker dan bij standaard stroomtransformatoren – soms tientallen keren per dag.

Secundaire spanningen zijn over het algemeen lager dan die van smeltboogovens, doorgaans variërend van 90 V tot 240 V, terwijl secundaire stromen variëren van enkele duizenden tot tienduizenden ampère, afhankelijk van de capaciteit. Vanwege de relatieve stabiliteit van de boog kan de kortsluitimpedantie iets lager zijn dan die van smeltovens, hoewel deze nog steeds binnen een redelijk bereik moet worden gehouden om de boogcontinuïteit en de veiligheid van de apparatuur te garanderen. Ontwerpimpedantiewaarden liggen doorgaans tussen 6% en 10%, waarbij het exacte cijfer gezamenlijk wordt bepaald door de ovenfabrikant en de ontwerper van het elektrische systeem.

Bereik van belangrijke technische parameters

Uittreksel van representatieve modelgegevens

De volgende gegevens zijn samengesteld uit fabrieksgegevens van reeds geleverde producten; alleen geselecteerde specificaties worden ter referentie vermeld. Externe afmetingen en gewicht variëren afhankelijk van de specifieke configuratie; De uiteindelijke specificaties zijn afhankelijk van de fabrieksdocumentatie.

Opmerking: De primaire spanning kan worden ontworpen als 20 kV, 60 kV of 110 kV, afhankelijk van de gebruikersvereisten; in dergelijke gevallen worden het isolatieniveau en de buitenafmetingen overeenkomstig aangepast.

Spanningsregeling en impedantieontwerp

Ladle Refining Furnace Transformers hebben doorgaans minder spanningsregelstappen dan smeltboogovens, omdat de raffinagefase niet het volledige vermogensbereik hoeft te bestrijken, van de initiële boogvorming tot het smelten. Veel voorkomende configuraties variëren van 5 tot 8 stappen; Sommige grote raffinageovens die een fijnere spanningsregeling vereisen, kunnen echter 13 tot 19 stappen gebruiken waarbij de kraan onder belasting wordt gewijzigd. De gekozen belastingwisselaar moet geschikt zijn voor frequent gebruik, waarbij de levensduur van de contacten en de schakelsnelheden zijn afgestemd op de raffinagecyclus.

Bij de keuze van de kortsluitimpedantie moet de boogstabiliteit in evenwicht worden gebracht met de kortsluitstroombeperkingen van het systeem. Omdat de boog in een gietoven relatief stabiel is, kan de impedantie iets lager zijn dan die van een smeltboogoven; Als de kortsluitcapaciteit van het net echter onvoldoende is, kan een seriereactor nodig zijn of moet de impedantie van de transformator mogelijk worden verhoogd. Streefwaarden worden bepaald door berekeningen van het elektrische systeem tijdens de ontwerpfase, en de fabrikant bereikt deze specificaties door middel van wikkeling en lekstroomcontrole.

Secundaire verbindingen en structurele kenmerken

Gezien de hoge secundaire stroom maken de uitgangsverbindingen gebruik van meerdere parallelle koperen rails, waarbij klemmenborden op de tankwand zijn gemonteerd. Sommige modellen maken gebruik van een in-fase invers-parallelle opstelling, waardoor stromen in aangrenzende rails in tegengestelde richtingen stromen, waardoor externe magnetische velden en verwarming in structurele componenten worden verminderd. Intern worden binnen de wikkelingen getransponeerde geleiders of meerdere parallelle geleiders gebruikt om een ​​uniforme stroomverdeling over alle takken te garanderen.

De tank heeft een klokvormige of dekselvormige structuur, afhankelijk van de capaciteit en onderhoudsvereisten. Grote units zijn uitgerust met radiatorpanelen of koelsystemen met geforceerde oliecirculatie. Het actieve deel wordt gedroogd in een kerosinedampvacuümsysteem om vocht en gassen grondig uit de isolatiecomponenten te verwijderen.

Kwaliteitscontrole

Voordat elke eenheid de fabriek verlaat, ondergaat elke eenheid metingen van de DC-weerstand van de wikkeling, de spanningsverhouding, de isolatieweerstand, de netfrequentie-houdspanning, de geïnduceerde houdspanning, het nullastverlies, het belastingsverlies en de kortsluitimpedantie. De on-load tapwisselaar ondergaat een volledige operationele cyclustest. Voor eenheden met een nominaal vermogen van 35 kV en hoger worden aanvullende bliksemimpulstests en metingen van gedeeltelijke ontlading uitgevoerd. Het bedrijf beschikt over ISO 9001:2015-, ISO 14001- en ISO 45001-certificeringen en testgegevens worden gearchiveerd op serienummer.

Selectie vraag en antwoord

Vraag: Kunnen pollepeloventransformatoren en vlamboogoventransformatoren (EAF) door elkaar worden gebruikt?

Hoewel ze dezelfde structurele principes delen, verschillen hun ontwerpprioriteiten. Smeltende EAF-transformatoren moeten zwaardere kortsluitschokken kunnen weerstaan; ze hebben dus doorgaans een hogere impedantie en een groter spanningsregelbereik. Gietoventransformatoren werken met een stabielere boog, waardoor een iets lagere impedantie en minder spanningsregelstappen mogelijk zijn. Als een gebruiker op korte termijn capaciteit voor twee doeleinden nodig heeft, moeten parameters zoals impedantie, spanningsregelbereik en mechanische sterkte opnieuw worden geverifieerd; directe vervanging is niet haalbaar. 

Vraag: Is het beter om 5 stappen voor spanningsregeling te kiezen of 8?

Het hangt af van de staalsoorten die worden verfijnd en de procescurven. Het raffineren van gewoon koolstofstaal stelt minder eisen aan de spanningsregeling, dus 5 stappen zijn meestal voldoende. Het raffineren van gelegeerd staal of roestvrij staal vereist een fijnere vermogensregeling, waarbij 8 of meer stappen de voorkeur verdienen. Het vergroten van het aantal stappen verhoogt de kosten van de kraanwisselaar en de grootte van de transformatortank, maar verbetert de nauwkeurigheid van de temperatuurregeling.

Vraag: Hoe wordt het secundaire spanningsbereik bepaald?

Het wordt door de ovenfabrikant gespecificeerd op basis van de capaciteit van de pan, de diameter van de elektrode en het raffinageproces. De transformatorontwerper vertaalt dit secundaire spanningsbereik vervolgens naar specifieke windingen en tapposities. Gebruikers moeten tijdens de initiële projectfase de volledige spanningscurve opgeven; Later aangebrachte wijzigingen zouden een herontwerp van de wikkelingen noodzakelijk maken.

Vraag: Hoe moet de koelmethode worden geselecteerd?

Voor capaciteiten onder de 5.000 kVA volstaat doorgaans natuurlijke oliekoeling of luchtkoeling. Boven 10.000 kVA neemt de verliesdichtheid toe, dus geforceerde oliecirculatie met luchtkoeling of waterkoeling wordt aanbevolen. Waterkoelsystemen vergen meer onderhoud; specifiek moet de oliedruk te allen tijde hoger worden gehouden dan de waterdruk om te voorkomen dat er water in de olie lekt.

Vraag: Heeft een gietoventransformator een seriereactor nodig?

Het hangt af van het kortsluitvermogen van het elektriciteitsnet en het raffinageproces. De meeste gietoventransformatoren zijn ontworpen met een impedantie die al binnen een geschikt bereik is ingesteld, waardoor er geen extra reactor nodig is. Als het lokale elektriciteitsnet echter zwak is of als er in de staalfabriek meerdere ovens parallel werken, kan er een reactor worden geïnstalleerd om de kortsluitstroom te beperken en de boog te stabiliseren. Technische mogelijkheden

Yulan Transformer produceert sinds 1999 transformatoren voor elektrische ovens, waarbij transformatoren voor gietlepelraffinageovens in volume worden geleverd aan talrijke binnenlandse staalfabrieken. Onze productiefaciliteiten beschikken over een hefvermogen van 80 ton, een vacuümdroogsysteem in de kerosinedampfase van 400 kW, 1.200 kV impulstestapparatuur en een 400 kV gedeeltelijk ontladingsvrije stroomfrequentietesttransformator; deze mogelijkheden stellen ons in staat te voldoen aan de productie- en fabrieksacceptatietestvereisten voor gietpanoventransformatoren met een vermogen van 110 kV en lager.

Voor projecten met capaciteiten variërend van 1.000 kVA tot 80.000 kVA en primaire spanningen tussen 6 kV en 110 kV kan onze technische afdeling ontwerpoplossingen ontwikkelen op basis van door de klant aangeleverde enkellijnsdiagrammen en procesparameters verfijnen, schetstekeningen, verliesberekeningen en spanningsregelschema's aanleveren. Neem voor gedetailleerde informatie contact op met de technische afdeling van Yulan Transformer.