December 21, 2025
Lò hồ quang điện là một loại lò điện tần số công suất sử dụng năng lượng hồ quang điện để luyện kim loại. Trong các ứng dụng công nghiệp, lò hồ quang điện có thể được phân loại thành ba loại chính:
Trong loại này, hồ quang điện xảy ra giữa một thanh điện cực đặc biệt và vật liệu nạp lò nóng chảy. Vật liệu nạp lò được gia nhiệt trực tiếp bằng hồ quang điện. Phương pháp này chủ yếu được sử dụng để luyện thép và cũng có thể áp dụng để luyện sắt, đồng, vật liệu chịu lửa và tinh luyện thép lỏng.
Ở đây, hồ quang được tạo ra giữa hai thanh điện cực đặc biệt. Vật liệu nạp lò được gia nhiệt thông qua bức xạ của hồ quang. Phương pháp này thường được sử dụng để luyện đồng và hợp kim đồng.
Lò hồ quang điện chìm sử dụng quặng có điện trở suất cao làm nguyên liệu thô. Trong quá trình vận hành, phần dưới của điện cực thường được chôn trong vật liệu nạp lò. Nguyên tắc gia nhiệt của nó liên quan không chỉ đến nhiệt do điện trở của vật liệu nạp khi dòng điện đi qua mà còn cả nhiệt do hồ quang giữa điện cực và vật liệu nạp tạo ra. Đáng chú ý là một lò hồ quang điện chìm thực chất là một loại phụ của lò hồ quang điện.
Lò hồ quang điện là một lò điện nung chảy quặng và kim loại bằng cách sử dụng nhiệt độ cao do hồ quang điện cực tạo ra. Nó là một lò công nghiệp tạo ra nhiệt hồ quang điện thông qua các điện cực kim loại hoặc phi kim loại. Lò hồ quang điện có thể được chia thành lò hồ quang điện ba pha, lò hồ quang điện tiêu hao, lò hồ quang điện một pha và lò hồ quang điện trở.
Thân lò của lò luyện thép hồ quang điện bao gồm nắp lò, cửa lò, máng rót và ống khói lò. Đáy lò và thành lò được xây dựng bằng vật liệu chịu lửa kiềm hoặc axit. Lò luyện thép hồ quang điện được phân loại thành lò hồ quang điện công suất thông thường, công suất cao và công suất cực cao dựa trên dung lượng máy biến áp được phân bổ trên mỗi tấn dung tích lò.
Trong quá trình luyện thép bằng lò hồ quang điện, năng lượng điện được đưa vào lò thông qua các điện cực than chì và hồ quang điện giữa đầu điện cực và vật liệu nạp lò đóng vai trò là nguồn nhiệt. Vì nó sử dụng năng lượng điện làm nguồn nhiệt nên nó có thể điều chỉnh bầu không khí bên trong lò, điều này rất có lợi cho việc luyện các loại thép có chứa nhiều nguyên tố dễ bị oxy hóa. Ngay sau khi phát minh ra nó, việc luyện thép bằng lò hồ quang điện đã được sử dụng để luyện thép hợp kim và kể từ đó đã trải qua sự phát triển đáng kể.
Với sự cải tiến của thiết bị lò hồ quang điện và công nghệ luyện kim, cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp điện, chi phí luyện thép bằng lò hồ quang điện đã tiếp tục giảm. Hiện tại, việc luyện thép bằng lò hồ quang điện không chỉ được sử dụng để sản xuất thép hợp kim mà còn để sản xuất một lượng lớn thép carbon thông thường. Sản lượng của nó đang tăng tỷ lệ thuận với tổng sản lượng thép ở các nước công nghiệp lớn.
Lò hồ quang điện chìm cũng là một lò điện công nghiệp có mức tiêu thụ điện năng cực cao. Theo các đặc điểm cấu trúc và làm việc của nó, 70% điện kháng của hệ thống của lò hồ quang điện chìm được tạo ra bởi hệ thống mạng ngắn, là một hệ thống làm việc dòng điện lớn với dòng điện tối đa có thể đạt tới hàng chục nghìn ampe. Do đó, hiệu suất của mạng ngắn quyết định phần lớn hiệu suất của lò hồ quang điện chìm.
Hệ số công suất tự nhiên của lò hồ quang điện chìm khó vượt quá 0,85 và đối với hầu hết các lò, nó nằm trong khoảng từ 0,7 đến 0,8. Hệ số công suất thấp không chỉ làm giảm hiệu suất của máy biến áp và tiêu thụ một lượng lớn điện năng vô ích mà còn phải chịu thêm các khoản phạt tiền điện từ bộ phận điện. Đồng thời, do việc điều khiển điện cực thủ công và quá trình xếp chồng, sự mất cân bằng công suất giữa ba pha tăng lên, với mức mất cân bằng tối đa trên 20%. Điều này dẫn đến hiệu quả luyện kim thấp và chi phí điện cao hơn.
Cải thiện hệ số công suất của lưới ngắn và giảm mất cân bằng lưới là những cách hiệu quả để giảm tiêu thụ năng lượng và nâng cao hiệu quả luyện kim. Bằng cách thực hiện các biện pháp thích hợp để cải thiện hệ số công suất của mạng ngắn, mức tiêu thụ điện năng có thể giảm từ 5 - 20% và năng suất có thể tăng hơn 5 - 10%. Điều này mang lại những lợi ích kinh tế đáng kể cho các doanh nghiệp và chi phí chuyển đổi có thể được thu hồi trong thời gian ngắn đến trung hạn thông qua chi phí điện tiết kiệm được.
Trong hệ thống lò hồ quang điện chìm, tổn thất mạng ngắn chiếm hơn 70% tổn thất của hệ thống. Vì mạng ngắn là một hệ thống vận hành dòng điện lớn với dòng điện tối đa hàng chục nghìn ampe, nên hiệu suất của nó là rất quan trọng. Nếu các biện pháp thích hợp được thực hiện để cải thiện hệ số công suất của mạng ngắn và mất cân bằng điện cực, mức tiêu thụ điện năng sản xuất có thể giảm từ 3 - 6% và sản lượng sản phẩm có thể tăng từ 5 - 15%.
Tại Trung Quốc, để giải quyết vấn đề hệ số công suất tự nhiên thấp trong lò hồ quang điện chìm, phương pháp bù công suất phản kháng ở phía điện áp cao chủ yếu được áp dụng. Tuy nhiên, bù điện áp cao chỉ cải thiện hệ số công suất ở phía điện áp cao. Công suất phản kháng do điện kháng cảm ứng lớn tạo ra vẫn chảy trong hệ thống lưới ngắn và sự mất cân bằng ba pha là do pha mạnh của lưới ngắn (lưới ngắn ngắn nên điện kháng cảm ứng nhỏ, dẫn đến tổn thất thấp và sản lượng cao). Do đó, bù điện áp cao không thể giải quyết vấn đề cân bằng ba pha hoặc đạt được hiệu quả bù công suất phản kháng của hệ thống đường dây ngắn và cải thiện hệ số công suất ở phía điện áp thấp. Vì hơn 70% nguồn điện ở phía điện áp thấp, nó không thể làm giảm tổn thất phía điện áp thấp hoặc tăng sản lượng máy biến áp, mặc dù nó có thể tránh được các khoản phạt, điều này chỉ có ý nghĩa đối với bộ phận cung cấp điện.
So với bù điện áp cao, bù điện áp thấp có những ưu điểm sau ngoài việc cải thiện hệ số công suất:
· Tăng tỷ lệ sử dụng: Nó cải thiện tỷ lệ sử dụng của máy biến áp và đường dây dòng điện cao, tăng công suất đầu vào hiệu quả để luyện kim. Đối với luyện hồ quang, công suất phản kháng chủ yếu được tạo ra bởi dòng điện hồ quang. Di chuyển điểm bù về phía trước đến lưới ngắn sẽ bù cho mức tiêu thụ công suất phản kháng lớn của lưới ngắn tại chỗ, tăng điện áp đầu vào của nguồn điện, sản lượng máy biến áp và công suất đầu vào hiệu quả luyện kim. Công suất nóng chảy của vật liệu là một hàm của điện áp điện cực và điện trở suất của vật liệu (P = U²/Z vật liệu). Khi khả năng tải của máy biến áp được cải thiện, công suất đầu vào cho lò tăng lên, dẫn đến tăng sản xuất và giảm tiêu thụ.
· Bù cân bằng: Nó bù cho sự mất cân bằng và cải thiện các điều kiện pha mạnh và yếu của ba pha. Do bố cục không cân bằng của lưới ngắn ba pha, thân lò và vật liệu nạp, các sụt áp và công suất khác nhau giữa ba pha dẫn đến các pha mạnh và yếu. Sử dụng kết nối song song một pha để bù công suất phản kháng sẽ điều chỉnh toàn diện khả năng bù của từng pha, cải thiện mật độ công suất của lõi lò và tính đồng nhất của nồi nấu, đảm bảo điện áp làm việc hiệu quả nhất quán của ba điện cực pha, điện áp điện cực cân bằng, cấp điện ba pha và ba điện cực pha, đạt được mục tiêu tăng sản xuất và giảm tiêu thụ. Nó cũng cải thiện hiện tượng mất cân bằng ba pha, môi trường làm việc của lò và tuổi thọ của lò.
· Giảm hài: Nó làm giảm các hài bậc cao, giảm thiểu tác hại của hài đối với toàn bộ thiết bị cung cấp điện và giảm tổn thất bổ sung của máy biến áp và mạng.
· Cải thiện chất lượng điện: Nó nâng cao chất lượng điện, cải thiện các thông số điện của hệ thống và nâng cấp chất lượng sản phẩm.
Tuy nhiên, các công nghệ chuyển mạch bù truyền thống (chẳng hạn như chuyển mạch bằng công tắc tơ AC) có số lượng công tắc chuyển mạch cao và chi phí cao. Hơn nữa, môi trường làm việc khắc nghiệt ảnh hưởng đáng kể đến tuổi thọ của chúng, khiến cho việc bù điện áp thấp của phương pháp chuyển mạch khó vượt quá một năm tuổi thọ. Điều này mang lại rất nhiều công việc bảo trì cho các doanh nghiệp và kéo dài thời gian thu hồi vốn đầu tư. Do chi phí bảo trì theo dõi cao, lợi ích tổng thể không tốt.
Bộ điều khiển bù công suất phản kháng loại BWKN - 3500 (loại đặc biệt cho mạng ngắn lò hồ quang điện chìm) là bộ điều khiển bù công suất phản kháng được phát triển và thiết kế đặc biệt để thích ứng với các đặc tính làm việc của lò hồ quang điện chìm. Nó có chức năng lý tưởng để cải thiện chất lượng điện, chủ yếu bao gồm cải thiện hệ số công suất của lò hồ quang điện chìm, tiết kiệm năng lượng, cung cấp hỗ trợ điện áp và giảm nhấp nháy. Các tính năng nổi bật của nó như sau:
· Bù ba pha riêng biệt: Nó bù ba pha riêng biệt để giảm mất cân bằng ba pha và tăng sản xuất và giảm tiêu thụ một cách hiệu quả.
· Cải thiện điện áp: Nó cải thiện đáng kể sụt áp và nhấp nháy.
· Chuyển đổi tự do: Nó cho phép chuyển đổi tự do bất cứ lúc nào.
· Độ tin cậy cao: Nó có độ tin cậy cao, cho phép vận hành không cần bảo trì và không cần người trông coi.
· Bảo vệ nhiều: Nó có thiết kế bảo vệ nhiều lớp để tránh làm hỏng tụ điện và công tắc điện tử nhiều nhất có thể (tùy chỉnh theo từng khách hàng khác nhau).
· Tăng tỷ lệ sử dụng: Nó cải thiện đáng kể tỷ lệ sử dụng của hệ thống cung cấp điện.
· Thông số kỹ thuật chính:
· Thông số thiết kế: DL/T597 - 1996
· Điện áp định mức: 220V
· Tần số cơ bản: 50Hz
· Lượng vật lý điều khiển: Công suất phản kháng Q; hệ số công suất COSΦ
· Làm việc liên tục
· Nhiệt độ môi trường: - 5℃～+ 70℃
· Độ ẩm tương đối: Trung bình hàng ngày không quá 95%, trung bình hàng tháng không quá 90% (trong nhà), không ngưng tụ
· Phương pháp bù: Bù theo pha và cấp (có thể tùy chỉnh theo nhu cầu của khách hàng)
· Đặc điểm hiệu suất: Nó có thể được chia thành các pha, cấp, tuần hoàn và chuyển đổi công tắc điện tử; có thể được sử dụng để bù phân loại. Nó được trang bị các chức năng bảo vệ hoàn chỉnh và cho phép điều khiển chuyển mạch tự động mà không cần sự can thiệp thủ công, đảm bảo vận hành an toàn và hiệu quả.
Lò hồ quang điện linh hoạt hơn các lò luyện thép khác. Nó có thể loại bỏ hiệu quả các tạp chất như lưu huỳnh và phốt pho. Nhiệt độ lò dễ kiểm soát và thiết bị chiếm diện tích nhỏ, phù hợp để nung chảy thép hợp kim chất lượng cao.
Các đặc điểm làm việc của nó bao gồm việc sử dụng vật liệu chịu lửa cacbon hoặc magiê làm lớp lót lò và tự nuôi điện cực. Điện cực được đưa vào vật liệu nạp để vận hành hồ quang chìm, sử dụng năng lượng và dòng điện của hồ quang đi qua vật liệu nạp và năng lượng do điện trở của vật liệu nạp tạo ra để luyện kim loại.
Chúng tôi là nhà sản xuất lò điện chuyên nghiệp. Để biết thêm thông tin hoặc nếu bạn cần lò hồ quang điện chìm, lò hồ quang điện, lò tinh luyện rót hoặc các thiết bị nung chảy khác, vui lòng liên hệ với chúng tôi tại susan@aeaxa.com
