아크로 공정 중 2차 전압을 낮추는 것이 왜 필요할까요? 용광로를 보호하고 효율성을 높이세요

전기로에서, 초기 스크랩 금속이 녹은 후 적용되는 2차 전압을 낮추는 것은 중요한 운전 단계입니다. 이는 전기 아크의 길이를 단축하여 아크가 측면으로 과도한 열을 방사하여 벽과 천장의 내열성 내화물 라이닝을 손상시키는 것을 방지하기 위해 수행됩니다.

아크로 운전의 핵심 과제는 최대 용해 전력과 용광로 자체의 물리적 무결성 사이의 균형을 맞추는 것입니다. 전압 감소는 특히 초기 스크랩 더미가 더 이상 벽을 덮지 않을 때 장비를 보호하기 위해 아크 형상을 제어하는 주요 방법입니다.

아크 길이와 열의 물리학

전기로는 흑연 전극을 통해 막대한 전류를 흘려보내 강력한 아크를 생성함으로써 강철을 녹입니다. 이 아크의 특성은 인가된 전압과 직접적으로 관련이 있습니다.

직접적인 연결: 전압과 아크 길이

더 높은 2차 전압은 더 길고 안정적인 전기 아크의 가능성을 만듭니다. 이는 아크를 더 먼 거리에 걸쳐 밀어내는 전기적 "압력"이라고 생각할 수 있습니다.

반대로, 전압을 낮추면 아크의 최대 가능한 길이가 짧아집니다. 아크와 필요한 전류를 유지하기 위해 제어 시스템은 전극을 용융된 금속층에 더 가깝게 물리적으로 내려야 합니다.

결과: 열 복사 패턴

긴 아크는 에너지의 강력한 복사원입니다. 중요하게도, 이 에너지의 상당 부분은 수평 및 수직으로 복사됩니다.

용융된 금속층에 파묻힌 짧은 아크는 에너지의 대부분을 액체 강철 쪽으로 아래로 향하게 합니다. 이는 훨씬 더 효율적이며 용광로 구조를 보호합니다.

용해 주기 전반의 전압 제어

높은 전압 또는 낮은 전압의 필요성은 정적이지 않습니다. 이는 용해 공정 단계에 따라 극적으로 변합니다.

1단계: 관통 (고전압)

공정 시작 시, 전극은 단단한 스크랩 금속의 높은 더미로 둘러싸여 있습니다.

이 "관통" 단계 동안에는 길고 강력한 아크가 바람직합니다. 높은 전압은 아크가 넓은 영역에 걸쳐 에너지를 효율적으로 전달하여 스크랩을 빠르게 녹일 수 있도록 합니다. 주변 스크랩은 자연적인 차폐 역할을 하여 수평 열 복사를 흡수하고 용광로 벽과 천장을 보호합니다.

2단계: 평탄한 욕조 (저전압)

스크랩 더미가 녹아 액체 풀이 되면 상황이 완전히 바뀝니다. 이는 "평탄한 욕조(flat bath)" 조건이라고 알려져 있습니다.

차폐할 스크랩이 없으면 용광로 벽과 천장이 아크 복사에 직접 노출됩니다. 이 단계에서 길고 높은 전압의 아크는 치명적일 수 있으며 비싼 내화물 라이닝을 빠르게 침식시킬 것입니다.

따라서 작업자는 더 낮은 2차 탭으로 전환하여 전압을 낮춥니다. 이는 전극을 욕조에 더 가깝게 강제하여 짧은 아크를 생성하며, 이 아크는 슬래그에 "거품이 생기거나" 잠겨서 필요한 곳인 아래쪽으로 열을 집중시킵니다.

상충 관계 이해

올바른 전압을 선택하는 것은 상충되는 운영 우선순위를 관리하는 것입니다. 잘못된 시점에 잘못된 선택을 하는 데에는 분명한 비용이 따릅니다.

잘못된 시기에 고전압을 사용할 위험

평탄한 욕조 단계에서 긴 아크로 작동하는 것은 내화물의 조기 마모의 주요 원인입니다. 이는 다음으로 직접 이어집니다.

내화물 수리에 대한 유지보수 비용 증가.
수리하는 동안 상당한 생산 중단 시간.
용광로 가용성 및 전체 공장 처리량 감소.

잘못된 시기에 저전압을 사용할 때의 비효율성

초기 관통 단계에서 저전압과 짧은 아크를 사용하는 것은 비효율적입니다. 아크가 대형 스크랩 더미를 효과적으로 녹일 만큼 강력하지 않아 주기를 완료하는 데 필요한 시간과 에너지가 크게 증가합니다.

제어 시스템은 목표 전류를 유지하기 위해 전극 위치를 자동으로 관리하지만, 전압 탭 선택은 아크의 근본적인 동작을 결정하는 전략적 결정입니다.

목표에 맞는 올바른 선택

귀하의 전압 전략은 효율성과 장비 수명 모두를 극대화하기 위해 용광로 주기의 특정 단계와 일치해야 합니다.

신속한 초기 용해가 주요 초점이라면: 스크랩이 용광로 벽을 보호하는 동안 길고 강력한 아크를 활용하기 위해 관통 단계에서 고전압 탭을 사용하십시오.
용광로 보호 및 최종 정제가 주요 초점이라면: 평탄한 욕조가 달성되는 즉시 더 낮은 전압 탭으로 전환하여 내화물을 보호하는 짧고 집중된 아크를 생성하십시오.
전반적인 운영 우수성이 주요 초점이라면: 실시간 조건 및 용해 단계에 따라 전압을 자동으로 조정하는 동적 탭 변경 프로파일을 구현하십시오.

궁극적으로 전압 제어를 마스터하는 것은 안전하고 효율적이며 수익성 있는 아크로 운영을 수행하는 데 기본입니다.

요약표:

단계	전압 설정	목적	주요 이점
관통 (초기 용해)	고전압	스크랩을 긴 아크로 빠르게 용해	스크랩 차폐를 통한 효율적인 에너지 전달
평탄한 욕조 (용해 후)	저전압	내화물 보호를 위해 아크 단축	용광로 라이닝 손상 방지, 다운타임 감소

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