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1、2006年第3期新疆钢铁总99期八钢热镀锌机组感应锌锅工作原理及其应用刘贤张蕊田耀武李哲(新疆八一钢铁股份有限公司)摘要:新疆八一钢铁股份公司彩色钢板厂连续热镀锌生产线,采用的是工频铁芯感应锌锅。根据电工学的基本原理,分析了锌锅的电气工作原理,以及感应体通电情况下,锌锅熔沟内锌液受力的流向情况。关键词:锌锅;感应体;熔沟;电流;原理中图分类号:TG155.5文献标识码:B文章编号:1672—4224(2006)03—0041—03可在打好炉衬的感应体上安装或拆卸,便于更换感1前言应体线圈。2004年12月投产的八一钢铁股份公司彩色
2、钢电源控制柜:一套感应锌锅配有两套电源控制板厂连续热镀锌生产线,其关键设备-锌锅是由西安柜分别对两只感应体进行控制。每个配电柜内分三某公司制造,能力为180t/2×350kW,制造工艺引用个单元,分别为电源控制单元、平衡控制单元和补偿欧洲技术标准,采用工频铁芯感应电炉来加热锌锅。经控制单元。主要由断路器、接触器、自耦调压变压器、过一年多的保温运行和试生产,该设备性能可靠,操作电抗器、平衡电容器及线路控制板等元器件组成。方便,容易维护,完全可替代同类进口设备。操作台:由操作面板、转换开关、控制按钮及仪表、指示灯等元器件组成,操作工可
3、根据仪表显示的2感应锌锅加热设备的基本组成各种电气参数,选择锌锅自动及手动控制方式,也能工频铁芯感应锌锅主要由炉体、感应体、电源控够根据显示数值及指示灯状态判断锌锅的实际运行制柜、操作台及附件组成。状况。炉体结构:由钢构炉壳和耐火材料的炉衬构成。附件:附件主要是加热炉盖,用于感应体起熔前感应体:感应体采用单向流动型结构,两只感应的锌锅加热设备。体分别安装在炉体两侧,上倾30°,喉部具有一定高3感应锌锅加热原理度,以避免底渣进入熔沟。感应线圈采用风冷冷却,3.1感应体结构铁芯用高导磁率的硅钢片叠制而成。铁芯结构特殊,1.铜套;2.线
4、圈;3.熔沟;4.耐火料;5.铁芯;6.铁外壳图1锌锅感应体联系人:刘贤,男,42岁,大专,电气工程师,乌鲁木齐(830022)新疆八一钢铁股份有限公司彩板厂412006年第3期新疆钢铁总99期感应体结构组成如图1所示,感应体类似于一接线;(2)并联于AB相的补偿电容使负载成为R型个降压变压器,感应体线圈一般有几十匝,相当于变负载,即cosU=1;(3)使PAB=3QBC-3QCA,压器原边,熔沟相当于副边,当原边通以工频电压由此推出IAB=3IBC-3ICA。后,副边将产生几十倍于原边的感应电流,在内阻很小的熔沟内锌液瞬间产生大
5、量的热量,使锌液温度上升,与此同时电磁合力驱使熔沟内锌液移动,以中间进侧面出的方式,不断循环流动实现整锅锌液的升温。3.2熔沟内锌液受力分析根据线圈的绕向、接线及电磁感应原理,设某一时刻感应线圈电流、熔沟内锌液、电流方向如图2所示。图3电气主回路原理根据图3所示,获得电压与电流的矢量图,如图4所示。图2熔沟内锌液受力分析图如图2所示,熔沟内锌液可看做通以同向电流的一束平行导线,用左手定则可以判断出电流同向的平行导线间相吸引,即所谓的压缩效应,每个熔沟内的锌液将受到向轴向靠拢的力,这是第一个力。另外感应线圈与熔沟内锌液电流方向任何时
6、刻都处于反向状态,同样用左手定则判断可知异向平行线之间将互相排斥,即所谓的电动效应。熔沟内锌液受力情况:中间沟指向轴心,两侧沟力的方向指向外侧,图4矢量图这是第二个力,在加上大气压强和锌液内部压强产生的压力,使熔沟内产生第三个力。这三个力的作用具体推理及画图步骤:使熔沟内锌液产生运动:中间沟内锌液被压进,两侧(1)画出三相线电压UAB、UBC、UCA的矢量图;沟内锌液被挤出,如此不断进行定向运动。(2)因为IAB与UAB同相位,所以在UAB上重合画出一段IAB;4电气主回路原理(3)因为IBC超前UBC90°,故以UBC为基准,逆
7、时感应锌锅负载电路为三角形接法,如图3所示,针90°画出IBC,终点为与IAB之中垂线交点;根据电工学原理及节点电流定律标出各支路电流方(4)因为ICA滞后UCA90°,故以UCA为基准,顺时向和电流矢量方程式。针90°画出ICA,终点为与IAB之中垂线交点;IA=IAB-ICA(5)由IA=IAB-ICA,以IAB-ICA为临边做平行IB=IBC-IAB四边形,其对角线即为IA,IA恰与IBC完全重合;IC=ICA-IBC(6)由IB=IBC-IAB,以IBC-IAB为临边做平行设计时遵循的三个条件:(1)如图3所示顺相序四边形
8、,其对角线即为IB,IB恰与-ICA完全重合;422006年第3期新疆钢铁总99期(7)由IC=ICA-IBC,以ICA-IBC为临边做平行变化,特别是两种不同厚度规格的原板焊接时,就要四边形,其对角线即为IC。求镀锌调整人员能及时调整锌液温度来满
