1 DC 흑연화로

DC 흑연화로(DC 흑연화로)

탄소 배소 제품 및 저항재료를 노심으로 사용하고 직류를 통전시킨다. 인조흑연제품 생산용 저항로. 노심의 저항(주로 저항물질의 저항)으로 인해 전류가 흐르면 전기에너지가 열에너지로 변환되어 탄소배소제품이 2000~3000°C의 고온으로 가열된다. 흑연화 과정을 완료하고 인조 흑연이 됩니다. 그것과 AC 흑연화로는 모두 Acheson로에 속합니다.

간단한 역사 1960년대에 DC 흑연화 기술은 유럽과 미국 등 선진국에서 발전하기 시작했으며 AC 흑연화로에 비해 대용량, 우수한 제품 품질, 낮은 에너지 소비로 전 세계적으로 많은 관심과 관심을 불러일으켰습니다. 중국의 DC 흑연화로는 조금 후에 시작되었습니다. 1972년 10월 베이징 탄소 터빈 공장에서는 최초로 9m 노를 갖춘 3000kV?A 정류 변압기를 사용하여 AC 노와 비교하여 송전 시간을 단축했을 뿐만 아니라 전력을 25% 이상 절약했습니다. 1973년 1월 난통탄소공장에서는 18m 노의 13500kV·A 정류변압기를 사용하여 생산에 투입했으며, 가동시간을 20시간 단축하고 전력소모를 4000kW·h/t 이하로 줄이는 성과도 달성했다. . 1975년 9월, 길림탄소공장의 16000kV·A 대형 DC로와 스자좡 흑연전극공장의 3340kV·A DC로를 동시에 생산에 투입했다. 1986년 현재, 중국의 원래 136,000kV?A AC 흑연화로는 그 해 흑연화로 전체 설치 용량의 27%에 불과했습니다. DC 흑연화로의 설치 용량은 175,000kV?A에 도달하여 73%를 차지합니다. 이는 중국의 흑연화 기술을 새로운 수준으로 끌어올렸습니다.

로 구조 및 특성 DC 흑연화로와 AC 흑연화로는 전원 공급 장치를 제외하고 구조가 완전히 동일하다. DC 흑연화로의 전원 공급 장치는 3상 AC 주 조정기와 변압기 및 해당 정류기 장비로 구성됩니다.

직류로 용광로에 전력을 공급하면 다음과 같은 장점이 있습니다. (1) 사용되는 전원 공급 변압기가 3상이므로 전력망의 3상 부하에 불균형한 영향을 미치지 않습니다. 변압기의 용량을 늘리고 흑연화 공정을 강화하며 흑연화로의 용량을 늘릴 수 있습니다. (2) 전체 전원 공급 라인의 역률이 0.9 이상으로 높아 전기 에너지의 효과적인 활용이 향상됩니다. (3) 직류전기는 교류자기장 및 인덕턴스 손실이 없고 표면효과, 근접효과 등 전기적 손실이 없으며 전기효율이 높다.

흑연화 공정 강화 DC 흑연화로의 전원 공급 조건 개선으로 흑연화 공정이 강화될 수 있는 여건이 조성됐다. 전력망은 변압기 용량에 제한이 없기 때문에 고전력 변압기 및 정류기 장치를 사용할 수 있습니다. DC 전력 손실이 적고 이용률이 높으므로 노심이 더 많은 전기 에너지를 얻을 수 있습니다. 적절한 크기의 노 코어와 일치하면 단위 부피당 전력은 160kW/m3 이상(AC로보다 60% 높음)에 도달할 수 있으며 전류 밀도는 2.0A/cm2 이상(AC로보다 100% 높음)에 도달할 수 있습니다. ) 이러한 조건이 충족되면 빠른 전력 전달이 가능해 흑연화 온도가 단시간에 2700°C(AC 로보다 약 400°C 높음)에 도달합니다. 단축된 동력전달시간으로 인해 로의 생산성은 증가되고 흑연화의 전력소모는 일반적으로 4000kW·h/t 이하(AC로 대비 약 20% 낮음)로 감소될 수 있다. 흑연화 온도가 증가하면 흑연화가 보다 효율적으로 진행되어 제품 품질이 향상됩니다. 즉, DC 흑연화로는 고출력, 고밀도 및 빠른 곡선 작업을 달성할 수 있으므로 흑연화 생산은 높은 수율, 고품질 및 에너지 절약이라는 목표를 달성할 수 있습니다. 이것이 흑연화 공정의 강화입니다. . 16000kV?A DC 흑연화로와 5000kV?A AC 흑연화로를 예로 들어 보겠습니다. 기술 및 경제 지표가 표에 나와 있습니다.

흑연화 공정을 강화하려면 장비에 대용량 정류 변압기 유닛을 사용하는 것 외에도 로의 길이와 코어 면적을 적절하게 늘리고 변압기와 일치해야하며 기타 공정 작업 시 다음과 같은 조치를 취해야 합니다. (1) 저항률이 낮은 저항 재료와 열 전도도 및 전기 전도성이 낮은 절연 재료를 사용합니다. (2) 구운 블랭크의 품질을 향상합니다. 크고 작은 사양과 오프셋 1/2D 설치 방식으로 (4) 로딩 및 언로딩의 기계화를 실현하고, 로의 냉각 시간을 단축하며 회전율을 높입니다.

2 직렬 흑연화로

직렬 흑연화로(세로 흑연화로)

직렬 연결로 전류를 직접 통과시키는 구운 제품의 일종인 저항로 제품 자체의 저항을 이용하여 전기에너지를 열에너지로 변환하여 제품을 흑연화시키는 방법입니다.

간략한 역사: 이 유형의 용광로는 카스트너 용광로라고도 불리며, 이는 HY이다. Castner는 1896년에 처음으로 이를 발명하고 특허를 받았습니다. 기본 원리는 로스팅 전극을 화로에 수평으로 배치하고 축을 따라 직렬로 연결한 다음 두 개의 전도성 전극 사이에 고정하는 것입니다. 주변은 단열재로 덮여 있습니다. 통전 후 전류는 전극 자체의 저항에 의존하여 열을 발생시키고 온도가 급격히 상승하며 흑연화에 필요한 온도에 도달하는 데 약 10시간이 소요되므로 생산 주기가 크게 단축됩니다.

직렬로 연결된 전력 전달 과정에서 전류는 전극 내부에 고르게 분포되므로 전극이 가열될 때 표면과 내부의 온도 차이는 매우 작습니다. 온도가 고속으로 상승하여 제품에 균열이 발생하지 않으므로 생산주기를 단축할 수 있습니다. 동시에 열을 전달하기 위해 저항 재료에 의존하지 않기 때문에 열이 없습니다. 이 두 가지 항목만으로도 직렬 연결로는 Acheson로보다 에너지를 절약할 수 있는 기반을 형성하며 생산 작업은 자동화된 제어를 채택하고 작업 조건 및 기타 이점을 향상시킵니다.

탠덤로가 애치슨로에 비해 가공방식이 우수하지만,로 구조 자체의 기술적인 어려움으로 인해 오랫동안 세계 여러 나라의 산업생산이 제한되어 왔다. , Acheson 용광로보다 훨씬 덜 널리 사용되고 개발되었습니다. 1974년에 이전 독일 연방 공화국의 SGL Corporation은 탠덤 퍼니스에 대한 새로운 특허 출원을 발표했습니다. 1980년 American Great Lakes Carbon Company는 1978년 미국 연방 공화국에 인라인 흑연화 작업장을 건설했습니다. 독일의 KHD 회사는 V자형 탠덤로 테스트에 성공하여 제품을 시장에 출시할 수 있다고 발표했습니다. 기본 매개변수는 흑연화 온도, 생산할 수 있는 전극의 직경, 전극 행의 길이입니다. 로, 생산주기, 입력 DC 전류, 입력 DC 전압, 전압 제어 범위 1회 전압, 주파수, 전류 밀도, 전력 소비 위의 결과로 판단하면 탠덤로는 Acheson 로와 경쟁할 수 있는 능력이 있습니다.

구조 화로의 기본 구조는 그림과 같다.

화로에 전극이 V자 형태로 배열되어 있는 것을 보면 화로의 한쪽 끝으로 전류가 들어와서 다른 쪽 끝으로 나오는 모습을 볼 수 있습니다. 또한 이동 가능한 측벽과 전극이 있는 끝 벽이 있으며 외부 강철 프레임에는 내화물이 늘어서 있고 한쪽 끝은 고정 및 밀봉되어 있으며 모선과 연결되어 있으며 다른 쪽 끝은 이동 가능하여 팽창 및 수축을 보상할 수 있습니다. 흑연화 중 전극과 알루미늄을 연결하고 고정하는 연결 메커니즘이 철도 차량에 설치됩니다. 부스바의 전극과 퍼니스의 이동 가능한 끝벽에는 고전류 절연 스위치와 유압 시스템이 있어 텔레스코픽 접촉 압력을 제공합니다. 차량에는 접촉판과 케이블을 냉각하기 위한 냉각 시스템이 장착되어 있습니다.

생산 작업 레일카를 먼저 위치시키고, 전류는 버스바에서 접촉판과 수냉식 케이블을 통해 로 헤드 끝벽 전극으로 보내져 로스팅 전극 열을 누른다. 예를 들어, 직경 350~650mm의 전극을 흑연화하면 전류 밀도가 25~50A/Cm2에 이릅니다. , 탄소층 사이의 접촉은 0.4~1.0 MPa로 유지되어야 합니다.

탠덤로는 균열 없이 최대 600°C/h의 속도로 가열할 수 있으며, 전극 직경이 클수록 공정 기술 지표가 좋아지는데, 이는 애치슨로와 정반대입니다. 생산.

그러나 전극이 전력을 전달할 준비가 되면 전극 접촉면 사이의 접촉 저항이 매우 낮아야 합니다. 그렇지 않으면 접촉면의 가열이 전극 자체를 초과하여 접합부와 자체 사이의 온도 차이가 발생합니다. 끝에 설치된 유압장치는 전극에 압력을 가해 밀착을 유지할 뿐만 아니라 접촉면을 특수 가공하고 흑연분말과 수지로 구성된 접착제 층을 도포해야 한다. 좋은 결과를 얻기 위해 처리된 표면.

KHD컴퍼니는 시험로와 애치슨로의 열균형을 비교한 결과, 탠덤로의 열효율이 애치슨로보다 2배 높은 49%에 달하는 것으로 나타났다.

전망 탠덤로는 오늘날 산업생산에 획기적인 발전을 이루었고 에너지 절약, 제품 품질, 생산주기, 운영 환경 등의 측면에서 애치슨로보다 우수하기 때문에 유럽에서는 미국과 엘벤 여러 나라의 산업생산에 사용되어 왔습니다.

중국도 내부가열식 탠덤로 공정 및 장비에 대한 다수의 이론적 연구와 실험적 탐구를 진행해 예비 연구 성과를 달성해 탠덤 흑연화 기술 개발의 기반을 마련했다.

도움이 되셨으면 좋겠습니다!