高压变频器在电弧炉除尘风机上的应用

　　一、概述

　　电弧炉炼钢是一些钢铁厂造成烟尘污染的主要来源之一。在冶炼过程中，炉口会排出大量棕红色的烟气，烟气温度高、含有易燃气体和金属颗粒，按照我国1996年颁布的《大气污染物综合排放标准》(GB16297一1996)，对烟气必须冷却、净化，由引风机将其排至烟囱放散或输送到煤气回收系统中备用。因此，每座电弧炉需配有一套除尘系统。

　　冶炼过程是通过石墨电极向电弧炼钢炉内输入电能，以电极端部和炉料之间发生的电弧为热源进行炼钢的方法。电弧炉以电能为热源，可调整炉内气氛，对熔炼含有易氧化元素较多的钢种极为有利。电炉钢以废钢为主要原料，熔制出碳钢或不锈钢钢水供炼铸用。电弧炉炼钢时产生的有害物污染主要体现在电炉加料、冶炼、出钢三个阶段。电炉冶炼一般分为熔化期、氧化期和还原期，其中氧化期强化脱炭，由于吹氧或加矿石而产生大量赤褐色浓烟。在上述三个冶炼期中，氧化期产生的烟气量最大，含尘浓度和烟气温度最高。因此，电炉除尘系统按照氧化期的最大烟尘排量进行设计。在系统最大风量需求的基础上增加1.1~1.3倍的安全裕度进行除尘风机选型设计。整个炼钢过程中吹氧时30~35%，此时风机处于较高负荷运行，而其余时间则处于较低运行工况。很显然，除尘系统的利用率很低且系统效率差。电弧炉炼钢主要分为以下阶段：

　　装料、补炉完毕后，移开炉盖，用料筐从炉子顶部把炉料装入炉内。不易氧化和难熔的合金料如镍等可与废钢同时装入。炉料的熔化 装好炉料，合上炉盖后，即降下电极到炉料面近处，按通主电路开关，将电极调节系统的转换开关放到自动控制位置，以次高级电压通电起弧。吹氧助熔 　电弧暴露在熔池面上并降低输入功率后，可即向熔池吹入氧气，以加速废钢的熔化。精炼 精炼就是把对钢质有害的一些元素和化合物，尽可能地从钢液中排除掉。

　　出钢： 就是将成分和温度符合要求的钢水倒出，以便铸造之用。

　　补炉：上一炉的钢水和钢渣出净以后，立即把被侵蚀的炉衬补好。补炉动作要快，以便用炉内的残余高温，将补炉料和原炉衬烧结在一起，并可减少热损失，节约电能。

　　长期以来，不论电炉处于哪一个运行阶段，产生的粉尘大小均使除尘风机全速运行，采用入口挡板开度调节，效率低、功率大、造成大量的电能浪费。随着市场竞争的不断加剧，节能降耗、提高生产效率成为企业发展提高竞争力的有效手段之一。

　　在九十年代后期，随着电力电子技术、微电子技术、光电子技术的不断发展和矢量控制技术的不断完善，其中各种拓扑结构的高压变频器相继在应用市场上出现，尤其在最近几年，在技术和应用领域上得到不断的进步和拓展，其中，多重化完美无谐波矢量控制高压变频器以其功率因数高、无谐波(输入谐波小，对供电电网无污染;输出谐波小，电机附加发热和转矩脉动小)可靠性高而受到越来越多的用户欢迎，现已广泛应用于电力、冶金、化工、建材等领域。