21
Chng 3
LÒ HỒ QUANG
3.1 Khái niệm chung
Lò h quang li dng nhit ca ngn la h quang nu chy kim loi và
nu thép hp kim cht lng cao.
Lò h quang c cp ngun t bin áp lò c bit vi in áp t vào
cun s cp (6 ÷ 10)kV, và có h thng t ng iu chnh in áp di ti.
1.Các thông s quan trng ca lò h quang là:
+ Dung tích
nh mc ca lò: s tn kim loi lng ca mt m nu.
+ Công sut nh mc ca bin áp lò: nh hng quyt nh ti thi gian
nu luyn và nng sut ca lò.
2. Chu trình nu luyn ca lò h quang gm ba giai on vi các c im
công ngh sau:
+ Giai on nung nóng nguyên liu và nu chy kim loi.
Trong giai on này, lò c
n công sut nhit ln nht, in nng tiêu th
chim khong 60 ÷ 80% nng lng ca toàn m nu luyn và thi gian
chim 50 ÷ 60% toàn b thi gian mt chu trình (thi gian mt m nu
luyn). Trong giai on này thng xuyên xy ra hin tng ngn mch làm
vic, ngn la h quang cháy kém n nh, công sut nhit không cao do
ngn la h quang ngn (1 ÷ 10mm).
+ Giai o
n ôxy hoá là giai on kh cacbon (C) ca kim loi n mt tr
s hn nh tu theo mác thép, kh pht pho (P) và kh lu hunh trong m
nu. giai on này, công sut nhit ch yu bù li tn hao nhit trong
quá trình nu luyn; nó chim khong 60% công sut nhit ca giai on nu
chy kim loi.
+ Giai on hoàn nguyên là giai on kh oxy, kh sulfua tr
c khi thép
ra lò. Công sut nhit ca ngn la h quang trong giai on này khá n
nh. Công sut yêu cu chim khong 30% ca giai on nu chy kim loi.
dài cung la h quang khong 20mm.
3. Cu to và kt cu ca lò h quang
Mt lò h quang bt k u phi có các bô phn chính sau:
- Ni lò có lp v cách nhit, ca lò và ming rót thép nu chy.
+ Vòm, nóc lò có v cách nhi
t.
+ Giá nghiêng lò.
+ in cc.
+ Giá in cc
Và các c cu sau:
+ C cu nghiêng lò rót nc thép và x.
+ C cu quay v lò xung quanh trc ca mình.
22
+ C cu dch chyn v lò np liu.
+ C cu nâng vòm lò dch chuyn v lò.
+ C cu dch chuyn in cc.
+ C cu nâng tm chn gió ca ca lò.
Trong sáu c cu trên (tr c cu dch chuyn in cc) u dùng h
truyn ông xoay chiu vi ng c không ng b rôto l
ng sóc hoc rôto
dây qun. Còn c cu dch chuyn in cc dùng h truyn ông mt chiu.
ng c truyn ông là ng c in mt chiu kích t c lp c cp
ngun t mt b bin i. B bin i có th là:
- Máy iên khuch i
- Khuch i t.
- B chnh l
u có iu khin dùng Thyristor.
Ch làm vic ca ng c dch chuyn n cc là ch ngn hn lp
li.
Cu to và kt cu ca lò h quang c gii thiu trên hình 3.1
3.2 Sơ đồ cung cấp điên của lò hồ quang
S cung cp in cho lò h quang c gii thiu trên hình 3.2
Ngun cp cho lò h quang c l
y t trm phân phi trung gian vi cp
in áp 6, 10, 20 hoc 22kV (tu theo cp in áp ca trm phân phi).
S cp in có các thit b chính sau:
+ Cu dao cách ly, óng ct không ti dùng cách ly mch lc ca lò và
li iên trong trng hp cn sa cha.
+ Máy ct du 1MC, óng ct có ti cp in cho lò.
+ Cun kháng CK dùng h
n ch dòng ngn mch làm vic (dòng ngn
mch làm vic không c ln hn 3 ln dòng nh mc), ngoài ra cun
kháng còn có chc nng m bo cho ngn la h quang cháy n nh, c
bit là trong giai on nung nóng và nu chy kim loi. Sau ó cun kháng
CK c ngn mch bng máy ct du 2MC.
+ Máy ct du 3MC và 4MC dùng i ni s u dây cun s
cp
ca bin áp lò (BAL) thành hình sao (Y) hoc tam giác ().
+ Bin áp lò (BAL) dùng h áp và iu chnh in áp cp cho lò. Bin
áp lò v cu to và hình dáng ging nh bin áp ng lc thông thng,
nhng nó làm vic trong môi trng khc nghit, iu kin làm vic nng n
cho nên so vi bin áp ng lc thông thng nó có nhng c im khác
bit sau:
- Cùng m
t cp công sut, bin áp lò có kích thc và khi lng ln hn.
- Dòng ngn mch nh (I
nm
3I
m
).
- Có bn c hc cao chi c s tác ng ca lc in t phát sinh
trong các cun dây và thanh dn trong trng hp xy ra hin tng ngn
mch làm vc.
23
Hình 3.1 Cấu tạo và kết cấu lò hồ quang
1.v lò; 2. vòm lò; 3. ca lò; 4. Ming rót;
5.giá nghiêng lò; 6. C cu nghiêng lò;
7.C cu dch chuyn v lò; 8. c cu
nâng vòm lò; 9. in cc; 10. giá in
cc; 11.c cu dch chuyn in cc;
12. uc
p
i
nvào i
n c
c
Hình 3.2 S cung cp in lò h quang
Hình 3.1 Cấu tạo và kết cấu lò hồ quang
24
- Có kh nng t ng iu chnh in áp di ti trong phm vi khá rng
khi in áp li dao ng.
Công sut ca bin áp lò có th xác nh gn úng t iu kin công sut
nhit trong giai on nóng chy, vì giai on còn li công sut nhit lò yêu
cu ít hn.
Nu gi thit rng: trong giai on n
u chy, tn tht trong lò h quang,
trong bin áp lò và trong cun kháng CK c bù tr bi nng lng ca
phn ng to nhit thì công sut ca bin áp lò c tính theo biu thc:
ϕ
cos
sdnc
kt
W
S =
[kVA] (3.1)
Trong ó: W- nng lng hu ích và tn hao nhit trong thi gian nu
chy và dng lò gia hai ln nu, kWh;
t
nc
- thi gian nu chy, h;
k
sd
- h s s dng công sut ca lò trong giai on nu chy;
cos- h s công sut ca lò.
Nng lng hu ích và tn hao nhit W có th tính c theo công thc:
W = Wg [kWh] (3.2)
Trong ó: w- sut chi phí in nng nu chy mt tn kim loi, kWh/T
G- khi lng kim loi nu chy, T
Thông s k thut ca mt s lò h quang do Nga ch t
o ba pha có vòm
lò quay và np liu t nh c gii thiu trong bng 3.1
+ Thit b o lng và bo v
- Phía cao áp có bin dòng TI1 và bin in áp TU dùng cho các khí c o
lng: vôn k (V), ampe k (A), wat k (W), ng h o công sut hu công
(kWh) và ng h công sut vô công (kVAr).
- Phía h áp có bin dòng TI2 dùng o dòng và a tín hiu n mch
bo v KBV (khi iu khi
n và bo v).
3.3 Điều chỉnh công suất lò hồ quang
Trong mt chu trình nu luyn ca lò h quang, trong mi giai on, công
sut in tiêu th khác nhau. Bi vy, iu chnh công sut lò h quang là
mt vn quan trng i vi công ngh nu luyn kim loi trong lò h
quang.
Ngoài ra, iu chnh công sut lò trong toàn chu trình nu luyn hp lý cho
phép:
- Gim th
i gian nu luyn.
- Nâng cao nng sut ca lò.
- Gim chi phí in nng.
- Nâng cao cht lng thép.
25
Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật một số loại lò hồ quang
Thông s
C-0,53
C-1,53
C-33
C-6H2
C-12H2
C-25H2
C-50H2
C-100M1
C-1006
C-200M1
Dung lng
nh mc (T)
0,5 1,5 3 6 12 25 50 100 100 200
Công sut
bin áp lò
(MVA)
0,63 1,25 2,0 4,0* 8,0* 12,5* 20* 32* 80** 6
Gii hn in
áp li (V)
216 -
106
225 -
110
243 -
124
281 -
120
380 -
120
390 -
130
420
-
155
476
-
161
761
-
259
695
-193
in áp s
cp (kV)
6(10) 6(10) 6(10) 6(10) 6(10) 10(35) 35 35 35 110
S cp in
áp
8 8 8 8 12 23 22 22 23 23
Nng lng
nu chy
kW.h/T
560 535 515 480 445 435 425 420 420 420
ng kính
in cc
graphic (mm)
150 200 200 300 350 400 500 555 610 610
iu chnh công sut lò bng cách thay i in áp ra ca BAL hoc s
dch chuyn in cc thay i chiu dài ngn la h quang và nh vy s
thay i c in áp h quang và công sut tác dng ca h quang. Có th
duy trì công sut lò theo dòng I
hq
, in áp U
hq
hoc Z
hq
= U
hq
/I
hq
.
• B iu chnh duy trì dòng I
hq
=const s không mi h quang t ng
c. Ngoài ra, khi dòng in trong mt pha nào ó thay i s làm cho
dòng 2 pha còn li thay i. Ví d nh t 1pha, dòng 2 pha còn li gim
xung và lúc ó b iu chnh thc hin vic h in cc xung mc du
không cn vic ó. Các b iu chnh này ch dùng cho lò mt pha, ch yu
là lò h quang chân không
•
B iu chnh duy trì in áp U
hq
= const có khó khn trong vic o thông
s này. Thc t, cun dây o c ni gia thân kim loi ca lò và thanh cái
th cp BAL. Do vy in áp o c ph thuc vào dòng ti và s thay i
dòng ca mt pha s nh hng ti 2 pha còn li nh ã trình bày
26
• B iu chnh duy trì U
hq
/I
hq
= Z
hq
= const là ti u thông qua hiu s các
tín hiu dòng và áp:
aI
hq
– bU
hq
= bI
hq
(Z
0hq
– Z
hq
)
Trong ó: a,b các h s ph thuc bin áp, bin dòng…
Z
0hq
, Z
hq
giá trt và giá tr thc ca tng tr h quang.
1/bI
hq
(aI
hq
- bU
hq
) = Z
0hq
– Z
hq
= Z
hq
Nh vy vic iu chnh thc hin theo lch ca tng tr h quang so
vi giá tr t. Phng pháp này d mi h quang, duy trì c công sut lò,
ít chi nh hng ca dao ng in áp ngun cng nh nh hng ln nhau
gia các pha.
Mi giai on làm vic ca lò h quang (gm nu chy, ôxy hoá, hoàn
nguyên) òi h
i mt công sut nht nh, mà công sut này li ph thuc
chiu dài ngn la h quang. Nh vy, iu chnh dch in cc tc là iu
chnh chiu dài ngn la h quang, do ó iu chnh c công sut lò h
quang. ó là nhim v c bn ca các b iu chnh t ng các lò h
quang.
Các yêu cu chính ra cho mt b iu chnh công sut lò h quang là:
1. nhy m bo ch làm vic ã cho ca lò, duy trì dòng in h
quang không tt quá (4÷5)% tr s dòng in làm vic. Vùng không nhy
ca b iu chnh không quá ± (3÷6)% trong khi nu chy và ± (2÷4)%
trong các giai on khác
2. Tác ng nhanh, m bo kh ngn mch hay t h quang trong th
i
gian (1,5 ÷3)s. iu ó s làm gim s ln ngt máy ct chính, gim s thm
Carbon ca kim loi… Các lò h quang hin i không cho phép ngt máy
ct chính quá 2 ln trong giai on nu chy. m bo yêu cu này nh tc
dch cc nhanh ti (2,5÷3)m/ph trong giai on nu chy (khi dùng
truyn ng in c) và (5÷6)m/ph (khi truyn ng thu lc). Dòng in h
quang càng lch xa v trí t thì tc dch cc phi nhanh
3.Thi gian iu chnh ngn
4. Hn ch ti thiu s dch cc không cn thit nh khi ch làm vic b
phá v trong thi gian rt ngn hay trong ch thay i tính i xng. Yêu
cu này càng cn i vi lò 3 pha không có dây trung tính. Ch h quang
ca mt pha nào ó b
phá hu s dn theo phá hu ch h quang ca pha
còn li. in cc các pha còn li ang v trí chun cng có th b dch
chuyn. Do vy mi pha cn có h iu chnh c lp s làm vic ca nó
không nh hng ti ch làm vic ca các pha khác
5. Thay i công sut lò trn trong gii hn 20÷125% tr s
nh mc vi
sai s không quá 5%
6. Có th di chuyn nhanh t ch iu khin t ng sang ch iu
khin bng tay do phi thc hin thao tác ph nào ó (chng hn nâng in
27
cc trc khi cht liu vào lò) và ngc li, chuyn nhanh v ch iu
khin t ng.
7.T ng châm la h quang khi bt u làm vic và sau khi t h quang
Khi ngn mch thì vic nâng in cc lên không làm t h quang.
8. Dng mi in cc khi mt in li.
C cu chp hành (c cu dch c
c ) có th truyn ng bng in - c hay
thu lc. Trong c cu in - c, ng c c dùng ph bin là ng c
in mt chiu kích t c lp vì nó có mômen khi ng ln, gii iu
chnh rng, bng phng, d iu chnh và có th d m máy, o chiu, hãm.
ôi khi cng dùng
ng c không ng b có mômen quán tính ca roto
nh.
3.4 Một số sơ đồ khống chế dịch cực lò hồ quang
1. S chc nng mt pha khng ch dch cc h quang (hình 3.3)
H gm i tng iu chnh 7 (lò h quang) và b iu chnh vi sai. B
iu chnh gm các phn t c
m bin dòng 1 và bin áp 2, phn t so sánh 3,
b khuch i 5, c cu chp hành 6 và thit b t 3. Trên phn t so sánh 4
có hai tín hiu t i tng ti (t i tng dòng và áp) và mt tín hiu t
thit b t ti. Tín hiu so lch t phn t so sánh c khuch i qua b
khuch i 5 ri n c cu chp hành 6 d
ch cc theo hng gim sai
lch. hoàn thin c tính ng ca h, nâng cao cht lng iu chnh,
thng s còn có các phn t phn hi v tc dch cc, v tc thay
i dòng , áp h quang v.v…Trong s cng có th có các phn t chng
trình hoá, máy tính v.v…
H iu chnh có th dùng khuch i t, khuch
i máy in, Thyristor,
thu lc, ly hp in t…
1
2
7
6
5
3
4
1
2
7
6
5
3
4
Hình 3.3 S khi chc nng h iu chnh công sut lò h quang
28
2. S mt pha khng ch dch cc lò h quang dùng máy in khuch
i - ng c
1CD
1R
1CL
2CL
2CD
2K
1K
2R
4R
3R
5R
RD
5
6
7
8
CC2
CC1
1
2
9
10
11
12
3
4
6R
RA
RTh
RTh
10R
CK
7R
8R
3CL
CFA
MK
9R
4CL
RA
Đ
+
_
CB
BD
RD
(1-2) + (3-4) : Nâng N
(5-6) + (7-8) : Tự ng
(9-10)+(11-12) : Hạ H
VỊ TRÍ TAY GẠT
1CD
1R
1CL
2CL
2CD
2K
1K
2R
4R
3R
5R
RD
5
6
7
8
CC2
CC1
1
2
9
10
11
12
3
4
6R
RA
RTh
RTh
10R
CK
7R
8R
3CL
CFA
MK
9R
4CL
RA
Đ
+
_
CB
BD
RD
(1-2) + (3-4) : Nâng N
(5-6) + (7-8) : Tự ng
(9-10)+(11-12) : Hạ H
VỊ TRÍ TAY GẠT
Hình 3-4. S dch cc cho mt pha lò h quang
29
Lò h quang c trang b bn h truyn ng nh nhau, trong ó ba h
dùng truyn ông ba in cc, h còn li ch d phòng.
S nguyên lý ca h truyn ng c biu din trên hình 3-4.
ng c in mt chiu kích t c lp truyn ng nâng h in cc
thông qua c c
u truyn lc dùng bánh rng - thanh rng c cp ngun t
máy in khuch i t trng ngang MK.
MK có ba cun kích thích:
- Cun ch o CC1 ch t ng và CC2 ch bng tay.
- Cun phn hi âm in áp CFA.
ch t ng: cu dao 1CD h, 2CD óng và tay gt 5-6 và 7-8 óng.
in áp ra chnh lu t l vi dòng in h quang t lên chit áp 3R. in
áp ra ca cu chnh lu 2CL t l vi in áp h quang t lên chit áp 4R.
in áp t lên cun kích thích C1 bng:
U
CC1
= U
R4
– U
R3
(3.3)
Khi in áp cha chm vào phôi liu, dòng in h quang (I
hq
) bng
không, in áp h quang là tr s cc i U
hqmax
. in áp t lên cun CC1
bng:
U
CC1
= U
R4
(3.4)
Sc t ng sinh ra trong cun CC1 có chiu MK phát ra in áp
có cc tính ng c quay theo chiu h in cc i xung vi tc
chm vì lúc này dòng h quang bng không nên rle dòng RD cha tác
ng, in tr 5R ni tip vi cun CC1, mt khác it 3CL thông làm
ngn mch in tr 7R nên dòng trong cu
n phn hi âm in áp CFA tng
lên.
Sc t ng tng trong các cun kích thích là:
F
t
= F
c
- F
A
(3.5)
s gim xung, kt qu là in cc c h xung chm.
Khi in cc chm vào phôi liu (hin tng ngn mch làm vic), dòng
h quang có tr s cc i (I
hq
= I
nm
), còn in áp h quang bng không
(U
hq
= 0). Mt khác r le dòng RD tác ng nên in tr 5R b ngn mch,
in áp t trên cun CC1 bng in áp t lên in tr R3.
U
CC1
= U
R3
(3.6)
Sc t ông do cun dây CC1 o chiu, máy in khuch i phát ra
in áp có cc tính ngc li, làm cho ông c o chiu quay kéo in cc
lên nhanh. Trong ch nâng, iôt 3CL khoá, in tr 7R c ni tip vi
cun CFA làm gim sc t ng F
A
; ng thi iôt 4CL thông nên rle in
áp RA tác ng làm cun dây rle thi gian mt in. Sau thi gian m
chm, tip im RTh m ra a in tr 10R vào ni tip vi cun kích
thích CK ca ng c làm gim t thông tng tc ng c trên tc
c bn. Kt qu là sc t ng t
ng trong các cun kích t tng lên in
30
cc c kéo lên nhanh khi phôi liu và sau thi gian chnh nh (
cho in áp MK t n nh mc) t thông ng c gim tc tng
trên tc c bn.
Khi in cc nâng khi phôi liu, ngn la h quang xut hin, quá trình
mi h quang hoàn tt. Trong quá trình in cc di chuyn theo chiu i lên,
dòng in h quang gim, in áp h quang tng lên. Hiu in áp ly trên
chit áp 3R và 4R gim dn, sc t ng gim, in áp phát ra ca máy iên
khuch i gim dn và ng c nâng in cc chm dn. Khi in áp máy
phát ca máy in khuch i nh hn ngng tác ng ca RA, RA không
tác ng nên RTh có i
n ngn mch in tr 10R làm tng dòng ca
cun CK n giá tr nh mc, tc ng c li càng gim n thi im
thi im khi in áp trên 3R và 4R cân bng v tr s, in áp trên cun
CC1 bng không, in áp phát ra ca máy in khuch i bng không
ng c ng
ng quay, ngn la h quang cháy n nh. Trong quá trình nu
luyn, do s bn phá ca các in t lên b mt in cc, làm cho in cc
b mòn dn, h truyn ng s t ng h in cc theo chiu i xung
duy trì dài cung la h quang không i, duy trì t s:
const
I
U
hq
hq
=
(3.7)
ch khng ch bng tay, cu dao 1CD óng, 2CD m, tay gt 1-2 và
3-4 óng ( nâng in cc) hoc 9-10 và 11-12 óng ( h in cc), cun
CC2 có in, chc nng tng t nh cun CC1 ch t ng.
3. S dch cc lò h quang dùng Thyristor.
B iu chnh công sut lò h
quang dùng Thyristor có th làm vic vi lò
dung lng 200T, ng c dch cc có công sut 11kW. Tc dch cc ti
a 5m/ph khi dùng thanh rng và 1,5m/ph khi dùng ti.
+ Mch lc
- ng c mt chiu kích t c lp truyn ng dch chuyn in cc
thông qua c cu truyn ng thanh rng - bánh rng c cp ngun t b
bin i dùng thyristor.
- B bin i là hai b chnh lu hình tia ba pha ni song song ngc: 1T,
3T, 5T và 2T, 4T, 6T.
- Bin áp ng lc 2BA có chc nng phi hp in áp gia li in và
ng c in, ng thi hn ch dòng in ngn mch và hn ch tc
tng dòng anot bo v các thyristor.
- Cun kháng cân bng CKCB1 và CKCB2 hn ch dòng cân bng.
- Tr s
tc và chiu quay ca ng c ph thuc vào in áp ra ca b
bin i . Tr s này ph thuc vào góc m ca các thyristor
31
- iu khin b bin i này dùng phng pháp iu khin chung (phi
hp tuyn tính):
1
+
2
= 180
0
+ Mch iu khin
- in áp ra trên cu chnh lu 1CL t l vi dòng in h quang (I
hq
) t
lên chit áp VR
2
.
- in áp ra trên cu chnh lu 2CL t l vi in áp h quang t lên chit
áp VR
3
. Tng i s ca hai in áp trên hai chit áp ó a vào khâu KN
(khâu không nhy to ra on a
1
- a
2
) nu tng i s ca hai in áp trên
nh hn tr s in áp ca khâu KN, in áp ta ca KN (tng ng nh in
áp ch o) bng không. Lúc ó góc m = 90
0
cho hai nhóm van, in áp
ra ca hai b bin i bng không, ng c dng quay.
Nu ch làm vic ca lò sai lch khi ch ã t (nh I
hq
tng do
hin tng ngn mch làm vic, U
hq
tng do cha mi c h quang hoc
ngn la h quang b t) thì tng i s trên hai chit áp VR
2
và VR
3
ln
hn in áp ngng ca vùng không nhy, in áp ra ca KN khác không,
cc tính in áp ra ca KN s quyt nh tr s góc ca cho b bin i
Hình 3.5 S nguyên lý h truyn ng dch chuyn in cc dùng h T -
32
phát ra in áp có cc tính ng c
quay theo chiu nâng hoc h in cc.
- Khi in áp h quang (U
hq
) tng, cc
tính ca iên áp ra ca khâu KN s làm
cho b bin i phát ra in áp ng
c quay theo chiu h in cc.
- Khi dòng in h quang tng, cc tính
ra ca khâu KN i cc tính, kt qu
ng c quay theo chiu nâng in cc i
lên. vùng dòng h quang thay i nh,
tc nâng in cc t l
vi s gia I
hq
(on a
2
b) vùng thay i ln ca dòng
h quang, thì tc nâng in cc tng
nhy vt ( làm vic ch rle) nh
it n áp trong khâu phn hi âm in
áp KFH
3.5. Lò hồ quang chân không
Nu luyn kim loi trong chân không s loi tr c tng tác ca kim
loi nóng chy vi khí quyn, thc hin kh khí trong kim loi trit hn,
loi tr tng tác ca kim loi nóng chy vi các in cc v.v…Do vy, lò
chân không c ng dng trong:
- sn xut các vt liu chi nhit và có hot tính hoá hc mnh nh:
ziricôni Zn, titan Ti, vonfram W v.v…
- sn xut kim loi him.
- sn xut thép cht lng cao, có lý tính tt dùng trong các cao tc…
- sn xut các vt liu c bit dùng trong các ngành k thut nh: nguyên
t, v
tr…
. Có 2 loi lò h quang chân không:
1. Lò có in cc không tiêu tn bng graphic hay bng ng vi u cc
vonfram (có làm mát bng nc). Loi lò này khó m bo cht lng cao
ca kim loi luyn vì thành phn b làm bn bi các in cc khi nu luyn.
2. Lò có in cc tiêu tn là chính kim loi nu luyn thng c s dng
rng rãi.
Về kết cấ
u, lò h quang chân không thng bao gm các b phn chính:
- Khuôn kt tinh dng ng ng (tròn, ôvan hay ch nht) có v làm mát
bng nc. Thng lp ngoài bng vt liu không t tính có t cun dây
tp trung h quang dc trc ng và khuy trn kim loi trong b lng.
- C cu treo và dch in cc. H treo có th là mm (ti, xích) hay cng
(vít, bánh rng) và tc
dch cc 20 ÷ 300mm/ph.
- Bung làm vic có ng np liu hay phu.
V
cực
V
max
-V
max
a
1
a
2
b
hạ
∆I
hq
(%)
c
nâng
V
cực
V
max
-V
max
a
1
a
2
b
hạ
∆I
hq
(%)
c
nâng
Hình 3.6 c tính tnh ca b i
u chnh
dch cc lò h quang dùng thyristor
33
- H thng bm chân không, dng c o.
- H thng làm mát lò.
- Ngun cp và h iu khin.
- Nu nu luyn trong khí tr thì có h thng truyn khí tr.
Hình 3.7 Lò h quang chân không
Hình 3.7a là lò có in cc tiêu tn gm: 1.thi kim loi nu luyn;
2.bung chân không có khuôn; 3. in cc tiêu tn; 4.c c
u dch cc; 5.thi
kim loi; 6.v kín; 7.ca quan sát ;8.thit b hàn in cc.
Hình 3.7b là lò có in cc không tiêu tn gm: 1.ni có làm mát bng
nc; 2. phiu liu bt kim loi; 3. in cc ng có nc làm mát; 4. u
vonfram ca in cc; 5. ca quan sát
34
H quang dùng trong lò chân không ph bin là h quang mt chiu do
tính cht cháy n nh cao ca nó. c im ca c tính V-A ca h quang
trong chân không là in áp tng i thp. Do ó, m bo công sut
cn thit thì dòng cp phi ln (có th n 50kA) T ó, lò cn ngun có
dòng ln và dây dn ln. m bo n nh h quang trong chân không và
quá trình công ngh
, c tính ngoài ca ngun cp cn dc ng, ngun
dòng không ph thuc vào in áp li, in tr h quang. S n nh dòng
in c thc hin nh phn hi dòng
Ngun cp cho lò h quang chân không có th là b bin i quay, b bin
i bán dn hay ngun dòng thông s vi các phn t phn kháng.
Phn mch lc c
a lò h quang nh hình 3.8.
Hình 3.8 S mch lc lò h quang chân không
35
S s dng các chnh lu n 200A gm nhiu iôt mc song song. Do
thi gian rót kim loi lng và chun b cho m tip theo là bng hoc ln
hn thi gian nu nên thng mt mch lc cp in cho 2 lò làm vic luân
phiên.
Cun s cp máy BAL iu chnh c in áp di ti và c cp in
t
li qua cu dao cách ly CDCL và máy ct du. Hai b chnh lu cp
in t 2 cun th cp 3 pha qua cun kháng bão hoà KBH có các cun làm
vic LV xoay chiu và iu khin mt chiu t b iu khin BK. S
chnh lu là hình tia cp cho lò qua cun kháng san bng K Các cun th
cp 3 pha có im ni chung ngc cc tính gim h s
p mch sau khi
chnh lu
Hệ tự động lò hồ quang chân không cần đảm bảo các thao tác sau:
- châm la h quang không to ngn mch.
- n inh dài cung la h quang ã cho
- dch chuyn in cc tiêu tn theo tc chy
- n nh công sut h quang
- nhanh chóng tr kh ngn mch
- nhanh chóng h i
n cc khi h quang phóng v thành lò.
3.6.Lò hồ quang Plasma
Lò h quang plasma là lò s dng plasma lnh. ó là khí ion hoá có mc
ion hoá khong 1% (t s gia s ion trên tng s phân t). Plasma nhit
thp c ng dng trong quá trình nh nu luyn qung, hp kim, tinh
luyn thép và hp kim cht lng cao, chu nhit và tng hp các cht khác.
u im ca lò h quang
plasma là tp trung mt nng
lng nhit ln trong mt vùng
th tích nh nên m bo nhit
quá trình rt cao, do ó tng c
kh nng phn ng và tc
phn ng. Trng thái kích thích
ca nguyên t nhit cao còn
cho phép gây phn ng to các
môi liên kt mà không th thc
hin c các iu kin thông
thng.
Phn t c b
n ca lò plasma là
plasmatron, ó in nng ca
ngun cp c bin i thành
nhit nng ca dòng plasma nhit
thp.
Hình 3.9. S nguyên lý ca plasmatron
36
Phân loi plasmatron theo nguyên lý bin i in nng thành nhiêt nng
có: plasmatron h quang, plasmatron cm ng và in t. Theo loi dòng
in có plasmatron dòng mt chiu, xoay chiu tn s công nghip và cao
tn. Trong Plasmatron h quang loi tác dng trc tip c dùng ph bin.
Plasmatron h quang (hình 3.9) gm in cc 1 có dng thanh, bình 2 làm
mát t ng trc vi in cc. Trong plasmatron 1 chiu thì in cc
thng là catôt, c ni vi cc (-) ca ngun cp ca ngun cp 4. Catôt
làm bng kim loi chi nhit có thêm cht phát x nh oxyt thori, ittri v.v.
Bình làm mát bo v catot khi kim loi bn toé vào và to hng chuyn
ng cho khí.
H quang 3 cháy gia catot và
bình 2. nâng cao mt nng
lng, ta làm lnh cng bc ng
thi nén ct h quang bng khí,
in trng hoc t tr
ng. Khí
to plasma ã nén c thi dc
in cc ra qua l nh di bình
2.lung khí s thi H quang
xung di và trong iu kin l
ra nh s tng mt dòng in và
nhit plasma. Sau khi ra khi
bình vi tc ln, khí nén giãn
n to thành dòng plasma chói
sáng.
Ngun cp cho lò có th là các
b bin i chnh l
u không iu
khin hay có iu khin. Yêu cu
c bn vi khi ngun là có c
tính ngoài dc ng. c tính này
loi tr c kh nng dòng b dao
ng khi in áp h quang thay i
tc là n nh tt dòng h quang.
Hng s thi gian in t ca
m
quang.
ch lc cn phi ln tránh s
nh
y vt ca dòng in mà t ó
có th to ra h quang kép trong
plasmatron. c tính ngoài dc
ng c to nh các phn hi
dng in áp và âm dòng iên h
Hình 3.10 S ngun dòng lò h quang plasma
37
Hình 3.10 là s ngun dòng lò h quang plasma s dng thyristor. Bin
á
0A b hn ch bi in tr R có làm mát bng
n
quang và dòng h quang tng u n giá tr t thì
k
n mch và quá ti cng nh
b
p BA iu chnh in áp th cp c cp in t li qua cu dao cách ly
CDCL và máy ct MC. Ngun cp gm b chnh lu có iu khin CLK
và b chnh lu ph không iu khin CL. B ngun có cun kháng san
bng K, iôt ni song song VD, h thng i
u khin pha xung XP, khâu
phn hi dòng và áp h quang FH, khi dao ng mi M cp t ngun chnh
lu ph CL. Cun th cp bin áp BA có th chuyn i ni sao hay tam
giác thay i in áp ra.
Dòng h quang 200 ÷ 30
c và m bo to h quang plasma ban u. Tng tip dòng h quang
nh thay i
u góc m ca thyristor. S tng u dòng h quang s
tránh c hin tng to ra h quang kép. Khâu phn hi FH to dng
dc ng ca c tính ngoài . Các tín hiu vào khâu FH t l vi dòng in
và in áp h quang.
Sau khi mi xong h
hâu phn hi FH thc hin n nh h quang.
Bo v
trong các s plasma có: bo v ng
o v khi các ch làm vic sai lch khác nh áp sut nc làm mát b
gim, áp sut khí b gim, to ra h quang kép…