Transformador de forno elétrico para refino

Fornos de refino, incluindo estações de refino-panela e unidades de desgaseificação a vácuo, operam a jusante da fusão primária. O transformador do forno elétrico para refino que fornece o arco de refino deve fornecer etapas de potência precisas, em vez de absorver choques violentos de curto-circuito. A Yulan Transformer constrói transformadores de fornos elétricos para serviços de refino de 1.000 kVA a 80.000 kVA, com tensões primárias de 6 kV, 10 kV, 15 kV, 22 kV, 35 kV ou 110 kV. A tensão secundária e as sequências de tap são desenvolvidas a partir da curva de potência de refino e dos dados de rede curta fornecidos pela usina siderúrgica.

Perfil Operacional

Os arcos de refino são mais curtos e mais estáveis ​​que os arcos de fusão. Os eletrodos são normalmente submersos em escória e as oscilações de corrente são menores. Isto reduz o estresse mecânico nos enrolamentos, mas aumenta a demanda no comutador. Os ajustes de potência são feitos frequentemente para controlar a temperatura e a recuperação da liga, de modo que o comutador em carga pode operar dezenas de vezes por dia. O transformador também deve tolerar ciclos térmicos repetidos à medida que os calores são processados ​​um após o outro.

Outra diferença é a interação com a rede curta. A distância dos terminais secundários do transformador aos eletrodos introduz impedância que reduz a tensão efetiva do arco. O projeto do transformador deve levar em conta esta queda de tensão, ou a potência de refino ficará aquém do alvo.

Fabricação e Verificação

A Yulan Transformer produz transformadores de fornos desde 1999, com unidades de fornos de refino operando em diversas siderúrgicas. A fábrica está equipada com uma capacidade de elevação de 80 toneladas, um sistema de secagem a vácuo em fase de vapor de querosene de 400 kW, um sistema de teste de impulso de 1.200 kV e um transformador de teste de frequência de energia sem descarga parcial de 400 kV. Cada unidade passa por testes de resistência CC do enrolamento, relação de tensão, resistência de isolamento, resistência à frequência de energia, sobretensão induzida, perda sem carga, perda de carga, impedância de curto-circuito e operação do comutador de derivação em carga antes do envio. Os registros de testes são arquivados por número de série e podem ser rastreados até lotes de materiais e registros de enrolamento. A empresa possui certificações ISO 9001:2015, ISO 14001 e ISO 45001.

Faixa de especificações

Configurações típicas por tamanho de panela

A tabela abaixo foi compilada a partir de projetos anteriores e serve como um guia geral. Os parâmetros finais são confirmados no acordo técnico.

Notas de projeto

Queda de tensão de rede curta

A tensão secundária do Transformador do Forno Elétrico para Refino deve ser ajustada em valor alto o suficiente para compensar a queda do cabo e barramento entre o transformador e os eletrodos. O cliente deve fornecer a impedância e o comprimento da rede curta para que o projeto do enrolamento possa ser ajustado adequadamente.

Seleção do comutador

O serviço de refino requer mudanças frequentes de torneira. Os comutadores de derivação de transformadores de potência padrão podem não atingir a vida útil esperada do contato. São preferidos comutadores de derivação em carga do tipo vácuo ou unidades especificamente classificadas para uso em fornos. Também é recomendado um sistema de filtragem de óleo separado para o compartimento do comutador.

Construção sinuosa

As correntes secundárias são altas, portanto são usados ​​condutores transpostos ou múltiplas ramificações paralelas. As transposições finais mantêm a distribuição atual uniforme. Os cabos são feitos de barras de cobre dispostas para conexão paralela inversa na mesma fase sempre que possível, reduzindo campos magnéticos externos e aquecimento estrutural.

Ciclismo térmico

A operação em lote causa aquecimento e resfriamento repetidos. A estrutura de fixação utiliza tirantes protendidos e placas de pressão com mola para manter a pressão do enrolamento sem danificar o isolamento. O aumento da temperatura do topo do óleo é verificado sob condições contínuas de plena carga, e não sob suposições de sobrecarga de curto prazo.

Harmônicos e potência reativa

O arco de refinamento produz correntes harmônicas e um fator de potência atrasado, normalmente entre 0,75 e 0,85. As seções transversais e blindagem do condutor incluem margem para perdas harmônicas. A compensação de potência reativa é tratada no nível do sistema.

Perguntas frequentes

Um transformador de forno de refino pode ser usado para fusão primária?

Não é recomendado. Os transformadores de fornos de fusão são projetados para maior impedância e forças de curto-circuito mais severas. Um transformador de refino pode não sobreviver aos frequentes eventos de quase curto-circuito da fusão de sucata. A direção reversa, usando um transformador de fusão para refino, às vezes é possível, mas a faixa de tap e as etapas de tensão podem não corresponder ao processo de refino.

Como a faixa de tensão secundária é determinada?

O construtor do forno fornece a curva de tensão com base no tamanho da panela, no diâmetro do eletrodo e no tipo de aço. O projetista do transformador converte isso em voltas e posições de tap. A alteração da tensão secundária após a aprovação do projeto requer o retrabalho do enrolamento.

O resfriamento a água é necessário para refinar transformadores de fornos?

Abaixo de aproximadamente 8.000 kVA, o resfriamento a ar geralmente é suficiente. Acima dessa classificação, ou quando o espaço é limitado, o resfriamento a água reduz o tamanho do refrigerador, mas requer mais manutenção. A pressão do óleo deve sempre exceder a pressão da água para evitar a entrada de água.

Quantas posições de tap são adequadas?

Para aço carbono simples, 5 a 8 machos são suficientes. Ligas e aços inoxidáveis ​​geralmente precisam de 11 a 15 batidas para um controle de temperatura mais preciso. Mais taps aumentam o custo do comutador e adicionam possíveis pontos de falha, portanto o número deve corresponder aos requisitos do processo.

Quais condições do local afetam a instalação?

As áreas de refino apresentam alta temperatura ambiente e poeira. O transformador deve ser colocado em local bem ventilado, longe de respingos de escória. As instalações externas precisam de caixas de terminais e gabinetes de controle à prova de intempéries. A alta temperatura ambiente reduz a capacidade de resfriamento, portanto a classificação do resfriador deve ser ajustada de acordo.