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技術手段降低真空爐電單耗

[2014/7/7]

    在硬鋅真空爐的生產過程中,發現影響電能效率的主要因素有: 系統的真空度、生產過程的技術控制及配電系統的功率因數等。

    系統的真空度:

    硬鋅真空爐可蒸發分離出硬鋅中的大部分金屬鋅。 當蒸發一定量的金屬鋅時,如果提高蒸發速率,則可以縮短生產周期,提高生產效率。 金屬物質的蒸發速率取決于它的蒸氣壓,同時又受系統真空度的影響。 純金屬在一定溫度下有固定的蒸氣壓,可用克勞修斯) 克萊普朗方程式表示。

    公式表明,雖然各種金屬有不同的溫度- 壓強- 揮發速率曲線,但總體上說,在溫度一定時( 在熔點-沸點溫度范圍內) ,隨著系統真空度的提高,金屬的揮發速率明顯提高。 硬鋅中各元素之間的相互作用,使金屬的活度發生變化,而元素的揮發速率也受其在組分中濃度的影響。 當硬鋅中的鋅含量遠遠大于其它元素時,可以看成與純金屬的蒸發相近似。

    在加熱蒸發硬鋅的過程中,因為鋅的沸點相對低,所以鋅最先被蒸發,并形成鋅蒸氣狀態。 在較低壓力及較高溫度下,鋅蒸氣非常接近理想氣體,滿足理想氣體的狀態方程,可用金屬的蒸氣密度表示該金屬在蒸氣中的含量。

    生產過程的技術控制:

    生產過程的控制也是影響電單耗的重要原因。 規范化操作及減少事故的發生率,能有效降低電耗,尤其是生產的穩定性直接影響電能的消耗。 導致生產不穩定的情況有: 在蒸發過程中真空度突然下降,石墨電極負載斷裂,三相交流電源相互短路,冷凝器結渣堵塞影響鋅蒸氣冷凝器冷凝,裝料小車密封面漏鋅蒸氣等。 出現上述任何一種情況,都必須停電降溫進行處理,這樣勢必造成大量的電能消耗。 除此以外,原料的裝車方式、電極的預查缺陷及安裝質量、水套循環水水溫控制、新爐的烤爐及升溫制度均不同程度地影響電能消耗。

    硬鋅真空爐的配電系統由主回路、磁性調壓器和控制系統組成。 在主回路上有交流接觸器CJ20-63( 0~ 380 V) 和低壓斷路器DZ20Y-630,它們的作用是供給真空爐電源和保護磁性調壓器。 為了能直觀反映工作電流和電網電壓以及在一個生產周期內的耗電量,在主回路還安裝了電流表、電壓表以及電能表。 磁性調壓器是真空爐蒸餾硬鋅配電系統中的重要設備,由它將高電壓低電流調整為低電壓高電流的交流電供給石墨電極,石墨電極發熱使爐內達到工藝要求的蒸發溫度。 磁性調壓器由一控制系統輸出直流激磁電流進行平滑無級調壓。 此控制系統主要由交流變壓器、可控硅元件及整流二極管組成的可控硅整流橋,可控硅電壓調整器ZK-1,溫度指示記錄調節儀及一些保護線路和電氣控制線路組成。

    由于配電系統中大部分元器件具有電感特性,需要從供電系統中吸收無功功率,使供電線路和用電設備的損耗加大,供電系統的功率因數降低。 經測試,在硬鋅真空爐配電的組成中磁性調壓器的功率因數最低。 而主回路及控制系統的功率因數均在0.9~ 0.92 之間,達到了國家規定值,對配電系統功率因數的影響較小。 因此,硬鋅真空爐的功率因數低主要是由磁性調壓器的功率因數較低造成的。

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