多邊界條件下鋼包精煉爐變壓器容量及參數(shù)的確定方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種多邊界條件下鋼包精煉爐變壓器容量及參數(shù)的確定方法，首先根據(jù)鋼包精煉爐一爐鋼冶煉的鋼水量和每爐鋼最短冶煉時(shí)間兩個(gè)邊界條件計(jì)算并確定鋼包精煉爐變壓器的容量；然后根據(jù)確定的鋼包精煉爐變壓器的容量、鋼包精煉爐冶煉過(guò)程電弧電壓范圍以及鋼包精煉爐二次側(cè)工作電流的范圍三個(gè)邊界條件計(jì)算并確定鋼包精煉爐變壓器二次側(cè)電壓的范圍；之后結(jié)合配電系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算鋼包精煉爐的PQ運(yùn)行曲線；根據(jù)PQ運(yùn)行曲線能確定變壓器選擇是否合理。原理簡(jiǎn)單明了、易于操作、準(zhǔn)確性較高，具有較高的工程應(yīng)用價(jià)值。
【專(zhuān)利說(shuō)明】多邊界條件下鋼包精煉爐變壓器容量及參數(shù)的確定方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種鋼包精煉爐變壓器，尤其涉及一種多邊界條件下鋼包精煉爐變壓 器容量及參數(shù)的確定方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 鋼包精煉爐是以三相交流電作為供電電源，利用電弧弧光的能量加熱鋼液的精煉 爐。電弧是鋼包精煉爐上三個(gè)石墨電極與鋼包內(nèi)鋼液之間通過(guò)強(qiáng)大的電流而產(chǎn)生的。鋼包 精煉爐升溫過(guò)程是通過(guò)電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏逛撘簻囟壬叩倪^(guò)程，而完成這種能量轉(zhuǎn)變的 主要設(shè)備就是鋼包精煉爐變壓器。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，有很多鋼包精煉爐變壓器的選擇比較混亂，大多憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選擇，或 者使用粗略的公式進(jìn)行定量計(jì)算，致使選擇的變壓器不夠合理：①當(dāng)變壓器容量選擇過(guò)小 時(shí)，導(dǎo)致鋼包精煉爐的鋼水升溫速度慢，影響生產(chǎn)節(jié)奏；②當(dāng)變壓器容量選擇過(guò)大時(shí)，導(dǎo)致 設(shè)備利用率降低，同時(shí)也增加了設(shè)備的投資。因此鋼包精煉爐變壓器選擇的合理性，對(duì)鋼包 精煉爐的合理、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行至關(guān)重要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種易于操作、準(zhǔn)確性較高的多邊界條件下鋼包精煉爐變壓 器容量及參數(shù)的確定方法。
[0005] 本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0006] 本發(fā)明的多邊界條件下鋼包精煉爐變壓器容量及參數(shù)的確定方法，包括步驟：
[0007] A、根據(jù)鋼包精煉爐一爐鋼冶煉的鋼水量和每爐鋼最短冶煉時(shí)間兩個(gè)邊界條件計(jì) 算并確定鋼包精煉爐變壓器的容量；
[0008] B、根據(jù)確定的所述鋼包精煉爐變壓器的容量、鋼包精煉爐冶煉過(guò)程電弧電壓范圍 以及鋼包精煉爐二次側(cè)工作電流的范圍三個(gè)邊界條件計(jì)算并確定鋼包精煉爐變壓器二次 側(cè)電壓的范圍；
[0009] C、將確定的鋼包精煉爐變壓器二次側(cè)電壓范圍等間隔分為多個(gè)電壓檔位，并確定 恒功率冶煉和恒電流冶煉的檔位，結(jié)合配電系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算鋼包精煉爐的PQ運(yùn)行曲線； [0010] D、根據(jù)所述PQ運(yùn)行曲線，結(jié)合功率因數(shù)、二次側(cè)工作電流、變壓器容量多個(gè)邊界 條件，確定各電壓檔位是否均存在合理的運(yùn)行區(qū)間，即能確定變壓器選擇是否合理。
[0011] 由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提供的多邊界條件下鋼包 精煉爐變壓器容量及參數(shù)的確定方法，首先根據(jù)鋼包精煉爐一爐鋼冶煉的鋼水量和每爐鋼 最短冶煉時(shí)間兩個(gè)邊界條件計(jì)算并確定鋼包精煉爐變壓器的容量；然后根據(jù)確定的所述鋼 包精煉爐變壓器的容量、鋼包精煉爐冶煉過(guò)程電弧電壓范圍以及鋼包精煉爐二次側(cè)工作電 流的范圍三個(gè)邊界條件計(jì)算并確定鋼包精煉爐變壓器二次側(cè)電壓的范圍；之后將確定的鋼 包精煉爐變壓器二次側(cè)電壓范圍等間隔分為多個(gè)電壓檔位，并確定恒功率冶煉和恒電流冶 煉的檔位，結(jié)合配電系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算鋼包精煉爐的PQ運(yùn)行曲線；根據(jù)所述PQ運(yùn)行曲線，結(jié)合 功率因數(shù)、二次側(cè)工作電流、變壓器容量多個(gè)邊界條件，確定各電壓檔位是否均存在合理的 運(yùn)行區(qū)間，即能確定變壓器選擇是否合理。原理簡(jiǎn)單明了、易于操作、準(zhǔn)確性較高，具有較高 的工程應(yīng)用價(jià)值。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的多邊界條件下鋼包精煉爐變壓器容量及參數(shù)的確定 方法的流程示意圖；
[0013] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中鋼包精煉爐配電系統(tǒng)單線示意圖；
[0014] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中鋼包精煉爐電氣運(yùn)行等值電路示意圖；
[0015] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例中鋼包精煉爐PQ運(yùn)行曲線示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0017] 本發(fā)明的多邊界條件下鋼包精煉爐變壓器容量及參數(shù)的確定方法，其較佳的具體 實(shí)施方式包括步驟：
[0018] A、根據(jù)鋼包精煉爐一爐鋼冶煉的鋼水量和每爐鋼最短冶煉時(shí)間兩個(gè)邊界條件計(jì) 算并確定鋼包精煉爐變壓器的容量；
[0019] B、根據(jù)確定的所述鋼包精煉爐變壓器的容量、鋼包精煉爐冶煉過(guò)程電弧電壓范圍 以及鋼包精煉爐二次側(cè)工作電流的范圍三個(gè)邊界條件計(jì)算并確定鋼包精煉爐變壓器二次 側(cè)電壓的范圍；
[0020] C、將確定的鋼包精煉爐變壓器二次側(cè)電壓范圍等間隔分為多個(gè)電壓檔位，并確定 恒功率冶煉和恒電流冶煉的檔位，結(jié)合配電系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算鋼包精煉爐的PQ運(yùn)行曲線；
[0021] D、根據(jù)所述PQ運(yùn)行曲線，結(jié)合功率因數(shù)、二次側(cè)工作電流、變壓器容量多個(gè)邊界 條件，確定各電壓檔位是否均存在合理的運(yùn)行區(qū)間，即能確定變壓器選擇是否合理。
[0022] 所述步驟A中，鋼包精煉爐供電變壓器的容量通過(guò)下式計(jì)算：
[0023]

【權(quán)利要求】
1. 一種多邊界條件下鋼包精煉爐變壓器容量及參數(shù)的確定方法，其特征在于，包括步 驟： A、 根據(jù)鋼包精煉爐一爐鋼冶煉的鋼水量和每爐鋼最短冶煉時(shí)間兩個(gè)邊界條件計(jì)算并 確定鋼包精煉爐變壓器的容量； B、 根據(jù)確定的所述鋼包精煉爐變壓器的容量、鋼包精煉爐冶煉過(guò)程電弧電壓范圍以及 鋼包精煉爐二次側(cè)工作電流的范圍三個(gè)邊界條件計(jì)算并確定鋼包精煉爐變壓器二次側(cè)電 壓的范圍； C、 將確定的鋼包精煉爐變壓器二次側(cè)電壓范圍等間隔分為多個(gè)電壓檔位，并確定恒功 率冶煉和恒電流冶煉的檔位，結(jié)合配電系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算鋼包精煉爐的PQ運(yùn)行曲線； D、 根據(jù)所述PQ運(yùn)行曲線，結(jié)合功率因數(shù)、二次側(cè)工作電流、變壓器容量多個(gè)邊界條件， 確定各電壓檔位是否均存在合理的運(yùn)行區(qū)間，即能確定變壓器選擇是否合理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多邊界條件下鋼包精煉爐變壓器容量及參數(shù)的確定方法，其 特征在于，所述步驟A中，鋼包精煉爐供電變壓器的容量通過(guò)下式計(jì)算：
式中：S--精煉爐變壓器供電的視在功率； c--鋼水的比熱容，取c = 0· 23kWh/°C · t ; ne--精煉爐供電效率，取ne = 〇· 85?〇· 95 ; nr--精煉爐爐體的熱效率，取L = 〇· 4?0· 5 ; w-鋼水重量，單位：噸； V-鋼液溫升速度，單位：°C /min。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多邊界條件下鋼包精煉爐變壓器容量及參數(shù)的確定方 法，其特征在于，所述的鋼包精煉爐的PQ運(yùn)行曲線將鋼包精煉爐各電壓檔位下的有功功 率、視在功率、功率因數(shù)、短路電流和無(wú)功功率一一對(duì)應(yīng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的多邊界條件下鋼包精煉爐變壓器容量及參數(shù)的確定方法，其 特征在于，所述的鋼包精煉爐的PQ運(yùn)行曲線將鋼包精煉爐各電壓檔位下的變壓器容量、功 率因數(shù)、最大工作電流等限制條件在曲線圖上直接標(biāo)示，得到一個(gè)封閉的可運(yùn)行區(qū)間范圍。
【文檔編號(hào)】C21C5/52GK104152629SQ201410351147
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月22日
【發(fā)明者】朱明星, 王群京, 陳列, 擺國(guó)睿, 高敏, 龔光華, 武勝奎, 高紅艷, 趙海東 申請(qǐng)人:安徽大學(xué), 西寧特殊鋼股份有限公司