電弧爐弧峰功率探究提高電能效率

日前，墨西哥學者Fernando和Marco對不同熱階段下的交流電弧爐電路建立了模型并進行了分析，通過理論估算電弧爐弧峰功率來提高電能效率。電極(即陽極和陰極)下降區可以看成能量的損失，并且它們的相關能量可通過估算加熱過程中有用電弧功率和確定工作電流推導得出，尤其在平熔條件(后期融化和精煉)下。該研究得出了以下重要結論:

第一，不穩定電弧條件下，弧長和電弧熱輻射的公式對估算電弧輻射是有益的，使用較長的電弧將弧輻射的比例提高到全部有效功率能更高效地熔化廢鋼。通過功率曲線能確定較低電極電流的工作范圍，電弧功率會在較低電極電流處出現。第二，估算電路損耗和下降區及延長電弧而增加輻射的損耗有助于更好地確定較低的工作電流設定值，不同加熱條件下，該值也會擴大電能效率的范圍。變壓器和饋線阻抗是電弧熱輻射增加的關鍵因素，由于這兩個階段較低電壓的下降，弧電壓增加，在融化期使用較高電壓和在平熔期使用稍高電壓可使熱效率提高。第三，爐電阻和變壓器內部電阻損耗的降低使電能效率得到增加。即增加電弧爐電能效率的主要途徑就是在廢鋼中使用更長的電弧以增加電弧熱輻射。另外，為減少能量消耗并提高效率，需要降低平均功率。