186750. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés adagoknak ívkemencében való olvasztására
1 186 750 2 A találmány szerinti eljárás megvalósításával, valamint a találmány szerinti berendezés alkalmazásával egy 75 %-os vasszilícium ötvözetnek nyitott villamos olvasztókemencében való olvasztásánál 16,5 MVA teljesítmény esetén 5 Hz frekvenciájú áram alkalmazásával a berendezés teljesítménytényezőjét 0,82-ről 0,92-rc, a villamos teljesítményt 0,897-ről 0,914-re, a berendezés teljesítőképességét 15%-kal növeltük, és a specifikus áramfogyasztást 2 %-kal csökkentettük. Fenti körülmények lehetővé teszik, hogy a szóbanforgó 5 ívkemence paramétereit jelentősen növeltük és lehetővé tettük, hogy új nagyteljesítményű műszakigazdasági paraméterek szempontjából előnyös villamos ívkemencéket hozzunk létre. A találmány szerinti olvasztási eljárás lehetővé teszi, hogy az olvasztási eljárás folyamán annak minden lépésében az áram és a feszültség frekvenciáját diszkrét értékkel változtathassuk, minek következtében lehetővé válik, hogy az 5 ívkemence üzeme során a 3 elektródákat ne kelljen mozgatni, azaz fix elrendezésűek legyenek. Ilyen módon a 4 fürdő hőtere, a 8 adagnak elhelyezkedése a kemencében, a 9 ív és a 10 olvadék stabil helyzetű, ami azt jelenti, hogy előnyösebb műszaki-gazdasági paraméterekkel dolgozunk (specifikus áramfelhasználás, teljesítmény, stb.) az olvasztási eljárás folyamán, és hogy nagyobb teljesítményt és jelentős időmegtakarítást érünk el. Fenti előnyökön túlmenően a találmány szerinti eljárás megvalósításával az 5 ívkemence acélszerkezetéből eredő energiaveszteségeket, amelyek az elektromágneses tér influenciaáramainak következtében jönnek létre, nagyon kis értéken tarthatjuk. Emellett előnyös, hogy az acélszerkezet az eddiginél kevésbé melegszik fel, ami azt jelenti, hogy a kemence nagyobb szilárdságú lesz, minek következtében az 5 ívkemence konstrukciós anyagai szempontjából az eddigieknél több mágnesezhető szerkezeti anyagot lehet alkalmazni. A kisebb frekvencián történő olvasztási eljárás lehetővé teszi, hogy a 2 áramvezetőre ható felületi hatásokat és a 2 áramvezető belsejében fellépő hatásokat csökkentsük, minek következtében úgy a 2 áramvezetők, mint az 1 transzformátor vékonyabb rézvezetékkel méretezhető, mert a vezető keresztmetszete a hasznos teljesítmény javulása következtében jobban használható ki. A találmány szerinti 5 ívkemence adagának olvasztási eljárása például lehetővé teszi, hogy 24 MVA teljesítmény esetén 10 Hz frekvenciát alkalmazva 1-1,5% teljesítménytényező javítását és az 5 ívkemence produktivitásának 12-14 %-os javítását teszi lehetővé. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás adagoknak váltakozó árammal táplált ívkemencében való olvasztására, amelynek során a kemencét adaggal töltjük, az adagot megolvasztjuk, majd redox reakciókat hajtunk végre, végül pedig az olvadt fémet és a salakot csapoljuk, azzal jellemezve, hogy a tápáram frekvenciáját 0,05—30 Hz közötti tartományban állítjuk be és ezt az áramot adjuk az ívkemence (5) elektródáira (3). 2. Berendezés az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítására, amelynél egy transzformátor szekundertekercseinek áramvezetékei áz ívkemence fürdőjében elrendezett elektródákkal vannak összekötve, és az áramveze- 5 tőkhöz, valamint az ívkemence elektródáihoz egy elektródákat mozgató szerkezettel összekötött ívkemence teljesítményszabályozó egység csatlakozik, azzal jellemezve, hogy az ívkemence (5) elektródái (3) és a transzformátor (1) szekundertekercse (16) között frekvencia- 10 átalakító (6) és a frekvenciaátalakító (6) vezérlőegysége (14) van beillesztve, és hogy a vezérlőegység (14) egyrészt a frekvenciaátalakítóhoz (6), másrészt az elektródákhoz (3) csatlakozó áramvezetőhöz (2) egy villamos jeladó (7) útján csatlakozik. 15 3. A ?.. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a frekvenciaátalakító (6) azonos típusú villamos szelepcsoportokbói (17', 17”. 17*”) van kialakítva, és hogy ezek mindegyike antiparallel kapcsolású villamos szelepekből (18, 19) alkotott három-három 20 áramággal rendelkeznek, abolis a villamos szelepek (18, 19) egymáshoz képest fordított áramvezető irányban vannak elhelyezve; továbbá hogy valamennyi villamos szelepcsoportban (17', 17”, 17 ”) mindegyik áramág primcrkapcsa a transzformátorhoz (1) csatlakozó áram- 25 vezető (2) három fázisához (2', 2 ', 2'") csatlakozik, kapcsai, szekunderkapcsai (20) lezárósínekhez (21) csatlakoznak; továbbá, hogy az egy pár villamos szelepcsoporthoz (17', 17", 17'”) tartozó lezárósínek (21) egymástól el vannak szigetelve, és az ívkemence (5) meg- 30 felelő elektródájához (3) vannak kötve; továbbá, hogy az áramvezetö (2) elektródákhoz (3) csatlakozó szakasza bifillárisan elrendezett vezetékként van kialakítva, és hogy a frekvenciaátalakító (6) vezérlőegységének (14) kimenetel a frekvenciaátalakító (6) villamos szelepeihez 35 (18, 19) csatlakoznak. 4. A 2. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a közvetlen frekvenciaátalakítást szolgáló frekvenciaátalakító (6) azonos típusú villamos szelepcsoportokból (17', 17", 17'") van kialakítva, és 40 hogy ezek három villamos ága antiparallel kapcsolású villamos szelepekből (18, 19) áll, amelyek egymáshoz képest fordított áramvezetési irányban vannak elhelyezve; továbbá, hogy valamennyi villamos szelepcsoportban (171, 17”, 17’”) mindegyik áramág primer- 45 kapcsa a transzformátor (1) áramvezetékének (2) három fázisához (2', 2”, 2”') csatlakozik, míg szekunderkapcsa (20) a lezárósínhez (21) van kötve; továbbá, hogy a villamos szelepcsoportok (17', 17”, 17'”) mindegyik párjában egymással és a villamos ívkemence (5) megfelelő 50 elektródájával (3) van villamosán összekötve, aholis a villamos szelepcsoportok (17'. 17”, 17”') mindegyik párjában a lezárósínek (21) egymással párhuzamosan vannak elhelyezve; és hogy az egyik villamos szelepcsoport (17', 17”, 17"') első, második és harmadik fázi- 55 sai ugyanezen pár másik villamos szelepcsoportjának (17', 17”, 17'") harmadik, második és első fázisának áramágaival azonos tengelyirányban vannak elhelyezve, cs hogy a frekvenciaátalakító (6) vezérlőegységének (14) kimenetei a frekvenciaátalakító (6) villamos szelepeihez 60 (18, 19) csatlakoznak. 5 db ábra 6
