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随着电炉炼钢的发展，对石墨电极的品种及质量的要求不断提高，高功率、大 直径电极的需求越来越大。在石墨化工序上，现有的直流石墨化整流机组的直流输出较小，炉芯电流密度较低，生产高功率和超高功率电极比较困难，且电耗较高。

为适应生产的需要，只有增大整流机组二次直流输出电流，来提高炉芯电流密度。为此，当今石墨化整流机组变压器正向磁卡大电流方向发展。因 石墨化炉阻为负阻特性（炉阻与装炉产品规格、电阻料品种及规格有关），在开始送电时炉阻较大，同时工艺要求送电功率较低，需要高电压小电流；送电后期随着 炉阻减小、送电功率的提高，需要大电流低电压。因此，采取最大电流与最高电压不同时出现，最大电流在号头的2/3左右处出现，可以在同等条件下降低变压器 容量。即采用整流变压器恒功率的特性，使变压器容量降低的同时提高直流电流输出。而某些老企业石墨化整流机组所用的变压器大多是上世纪70年代产品，变压 器容量较大但直流输出较小。技术参数是以生产小直径、普通电极产品设计的。变压器的技术参数与大直径、高功率电极产品装炉后炉室的电阻已不匹配。因变压器 容量不能充分利用、功率因数低等原因，使得石墨化工序生产周期较长、产品用电单耗高等不利因素，成为影响电极生产的瓶颈。对于现有的石墨化整流机组在炉室 不变的情况下，通过更换整流变压器来提高直流输出电流，可以提高石墨化炉的后期功率，达到优质、高产、低电耗的目的。

1 整流机组变压器参数

（1）石墨化产品以高苏北及超高功率大直径为主，电阻料采用石墨化焦。

（2）炉芯长20M，宽3M， 高2.6M；炉芯电压：6V/M、炉芯电流密度：24KA/M2.

直流电压：6V/M*20M＝120V，为补偿系统电压波动和短网电压 损失，直流输出电压取135V。

直流电流：3M*2.6M*24KA/M2＝187KA

变压器采用35极调压，每极压差 2.5V。最大电流在26号头出现。1#~26#档为恒功率，26#~35#档为恒电流。为此变压器容 量：1.05*187*71.1＝13960KVA。容量选：12000KVA允许过载1.2倍运行。

2 改进前后对比

通 过运行一段时间，新变压器与原变压器（16000KVA、直流输出150KA）比较其优缺点：

1）新整流变压器由1台调压变压器、2台整 流变压器组成。3台变压器装在一个油箱中，油箱采用半钏罩式。低压出线为下油箱侧壁自冷铜排同相逆并联引出。零线端头引出，同相逆并。调变为DY-11结 线方式，二次35级有载电动中性点调压。整流变为2台整流变组成12相半波整流。其中1台一次左移15度，另一台一次右移15度。2台整流变压器二次空载 电压及阻抗相同。整流变铁芯采用五柱铁芯，取消了平衡电抗器。铁芯采用冷扎取向硅钢片，铁芯制作采用全斜接缝结构。整流电路采用双反星无平衡电抗器整流电 路。原变压器为6相半波整流，三柱式铁芯带平衡电抗器整流电路。其优点在于高次谐波含量大幅降低，尤其以5次、7次谐波电流降低明显。

2） 功率因数提高，

由于变压器短路阻抗及负载损耗降低，变压器损耗小，同时新整流柜采用组合管，使得变压器外部接线简单化，变压器与整流柜紧 凑，交流短网短；整流柜损耗小。所以整个机组功率因数大幅提高。新变压器平均功率因数为：0.96以上，旧变压器平均功率因为为：0.91.

3） 变压器的利用效率大幅提高：

原变压器容量为16000KVA，送电时平均功率在6700KW，变压器的利用率为46%。

新 变压器容量为12000KVA，送电时平均功率在7000KW，变压器的利用率为61%。

4）经统计，电极产品平均每吨用电单耗降低 246KW*H。

5）直流输出电压级差减小：

新变压器采用级调压，每组电压差为2.5V。原变压器为27组调压，每级电 压差为3.2V。直流输出电压级差比原变压器减小0.7V。级差电压缩小后，初阶送电曲线更加平滑，更接近计算功率曲线。

6）炉芯电流密 度增加（新变压器现行直流输出在168KA）：
由原1.7A/CM2提高到1.9A/CM2.由于炉芯电流密度的增加，石墨化电极产品质量有所提 高。 

7）送电后期大功率持续时间较长，使得送电时间缩短：

经统计，电极产品每吨时耗减少4MIN，平均每炉提前7H结 束送电。因送电时间的缩短，热损失减少，为此可适当减少电量，以降低产品送电单耗。

8）实现恒功率旁顾电：

新变压器送电 结束功率为11100KW（因炉室原因，直流输出未达到最大），由以前送电后期恒电流基本实现了送电后期恒功率。

9）降低基本电费：

变 压器状机容量降低4000KVA，如以现行基本电费：21元/KAV计算，每月可少缴84000元。

10）增加石墨化生产能力：

新 变压器石墨化能力约：12000*0.61*0.96*8760/4300＝14316T。

原变压器年石墨化能力 约：16000*0.46*0.91*87600/4500＝13038T。年增加石墨化产量约1278T。

注：12000，16000KVA 为变压器容量；0.61，0.46为变压器效率；0.96，0.91为变压器功率因数；8760H为年送电时间；4300，4500KW*H/T为每吨产 品耗电量

3 结语

通过送电情况看，整流机组还存在如下缺点：
1）变压器等电压调头。在送电后期由于炉阻比较小， 变压器调整一个号头功率下降圈套，使得送电后期曲线不平滑。

2）由于输出的直流电流增大，导电电极电流密度增高，使得导电电极的使用寿命 降低。

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