Transformador de forno
O transformador de forno, também conhecido como transformador de fundição, é um transformador de potência especial usado principalmente para fundir metais como o aço. Ele pode suportar cargas de corrente ultra{1}}grandes e suportar repetidas tensões mecânicas e térmicas elevadas causadas por arcos elétricos. Normalmente, a tensão primária do transformador do forno elétrico não excede 72,5 kV. O transformador pode suportar correntes que variam de vários milhares a dezenas de milhares de amperes. Geralmente tem grande capacidade e vem em dois designs: tipo split e tipo integrado. O transformador de forno elétrico usa hastes de carbono como eletrodos e é comumente empregado na fundição de forno elétrico de aço especial, corindo branco, alumínio eletrolítico e outros materiais.
Benefícios do transformador de forno
Alta eficiência
Os transformadores de forno apresentam alta eficiência, convertendo efetivamente a alta tensão na baixa tensão necessária, reduzindo assim o consumo de energia.
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Controle preciso
Os transformadores de forno apresentam recursos precisos de controle de tensão, fornecendo saída de tensão estável de acordo com os requisitos de aquecimento do forno.
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Alta confiabilidade
Projetados e fabricados com especialização, os transformadores de forno oferecem alta confiabilidade e durabilidade, capazes de operação estável-de longo prazo.
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Sistema de produto perfeito
Os transformadores de forno são aplicáveis a vários tipos de fornos, incluindo fornos de indução, fornos de arco e fornos de resistência, com uma ampla gama de aplicações.
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Alta segurança
Equipados com vários dispositivos de proteção de segurança, os transformadores de forno evitam efetivamente sobrecarga, curto-circuito e outras falhas elétricas, garantindo a segurança do equipamento e do pessoal.
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O funcionamento do forno inclui carregamento do eletrodo, período de fusão e refino. A sucata leve e pesada na cesta grande é pré-aquecida com a ajuda dos gases de exaustão. Para acelerar a formação de escória, a cal queimada e a longarina são adicionadas ao forno. O carregamento do forno ocorre balançando o teto do forno.
De acordo com suas necessidades, todo o carregamento do metal quente ocorre. Depois vem o período de colapso. Os eletrodos são movidos para a sucata neste período. Neles o arco é produzido entre o eletrodo e o metal considerando o aspecto da proteção, para isso seleciona-se baixa tensão. Após o arco ser protegido por eletrodos, a tensão é aumentada para acelerar o período de fusão.
Durante este processo, carbono, silício e manganês são oxidados. A corrente mais baixa é necessária para uma produção maior. O calor se perde e também é menor. O processo de fusão pode ser rápido através do banho profundo dos eletrodos.
O processo de refino começa no momento da fusão. A remoção do enxofre não é essencial para a prática da escória oxidante única. Apenas a remoção de fósforo é necessária para isso. Mas na prática da escória dupla, tanto a remoção quanto a escória oxidante são feitas. A seguir, com o uso de ferromanganês e alumínio ou ferrossilício, ele se desoxida.
Tipos de transformador de forno
Em muitas aplicações industriais, fornos a arco são usados, por exemplo, na indústria siderúrgica, eles são usados para fundir sucata de ferro e refinar aço. Eles também são usados para outras aplicações, como fundição de vidro e cerâmica, fabricação e refino de muitos materiais. O forno elétrico a arco pode ser CA ou CC e as classificações de potência desses transformadores são de 20 a 200 MVA. Os reatores são usados para suavizar as flutuações, seja no mesmo tanque ou em uma unidade separada.
O transformador de forno a arco CA pode ser usado para operações de arco longo e curto. Esses tipos de transformadores de forno elétrico a arco são usados para diversos processos e aplicações de forno. Esses tipos de transformadores são utilizados para fornos de aço, fornos panela e fundição de outros materiais. O forno a arco de aço opera sob condições severas. Com relação às frequentes sobre-tensões e sobre{4}}correntes geradas pelos curtos-circuitos no forno e pela operação do disjuntor de alta tensão. Eles possuem carregamento cíclico, mas no caso de outras aplicações o carregamento é contínuo em alta utilização.
O transformador do forno CC precisa suportar as tensões da operação do forno e também precisa suportar outras tensões relacionadas à operação do retificador. Este transformador se comporta como um transformador retificador para operação do forno. O lado de alta tensão precisa ser protegido contra trocas frequentes de-tensões. A maioria dos grandes fornos CC são feitos para a produção de aço. O uso do retificador tiristorizado para a conversão para CC normalmente reduz a necessidade de regulação de tensão sob-carga do transformador do forno. A tensão de passo é maior que a tensão CA, e um comutador de derivação sem carga é adequado em muitas aplicações.
O papel dos transformadores de forno no processo industrial
Um transformador de forno é um transformador especialmente projetado que é usado em fornos industriais para fornecer a tensão necessária para gerar calor e derreter componentes metálicos e outras aplicações associadas. Eles são projetados para lidar com temperaturas extremamente altas e cargas pesadas, o que se aplica a qualquer operação-relacionada a fornos. Aqui estão algumas de suas funções principais em qualquer processo industrial:
Transmissão de tensão:A principal função deste transformador é aumentar ou diminuir- os níveis de tensão de acordo com os requisitos do forno. O nível de tensão no qual opera é muito maior do que outras variantes de transformador, tornando-o durável e resistente ao calor extremo.
Distribuição de energia:Uma vez alcançado o nível de tensão necessário da fonte de energia, facilita a distribuição de energia para diferentes setores da planta fabril, como arco elétrico, forno de indução e outras máquinas pesadas. Garante uma fonte de alimentação estável para todos os dispositivos conectados, otimizando a produção e minimizando o tempo de inatividade.
Gerenciamento de carga:Os fornos industriais são projetados para gerenciar cargas pesadas durante as operações. Regula o fluxo de energia elétrica para atender às demandas específicas do forno sem causar sobrecarga ou qualquer outra forma de instabilidade no sistema elétrico.
Regulação de tensão:O nível de tensão precisa ser mantido dentro de uma faixa específica para que o forno funcione de maneira ideal. Qualquer forma de flutuação ou anomalia é rapidamente ajustada, garantindo um fornecimento de energia constante e controlado durante toda a operação.
Medidas de segurança:Os transformadores de forno vêm com uma série de recursos de segurança, como proteção contra sobrecarga, inibidores-de curto-circuito, monitoramento de temperatura, etc. Esses mecanismos protegem o transformador e os dispositivos conectados ao forno contra qualquer forma de falha elétrica.
Eficiência:A transformação eficiente de tensões e o gerenciamento de falhas elétricas garantem o funcionamento ideal do dispositivo, conservando energia e reduzindo custos. Ajuda a reduzir as perdas de energia, melhora a estabilidade do sistema e melhora a vida útil geral de todos os dispositivos envolvidos no sistema elétrico.
Automação:Com IA e telemática aprimoradas, os transformadores-da era moderna também estão sendo integrados a sistemas automatizados que ajudam na condução remota de diversas tarefas. Isso inclui monitoramento remoto, diagnóstico, operações e análises, para citar alguns.
Embora o objetivo principal de um transformador de forno esteja claramente definido, seu papel geral em qualquer função industrial pode ser moldado às necessidades da indústria específica. É de extrema importância considerar todas as especificações técnicas que entram em jogo para finalizar o transformador de forno certo que pode contribuir para a produtividade geral.
Características de projeto de transformadores de forno
Tomadas de tensão e design do núcleo
Os transformadores de fornos elétricos normalmente incluem múltiplas tomadas para ajustar a tensão secundária. Devido à alta corrente e poucas voltas efetivas no enrolamento de baixa-tensão, os taps são frequentemente ajustados no enrolamento de alta-tensão. O enrolamento de alta-tensão requer mais espiras para fornecer a faixa de tensão necessária no secundário.
A densidade do fluxo do núcleo varia com cada derivação devido às diferentes espiras primárias para cada tensão secundária. A maior tensão secundária determina o tamanho do núcleo, enquanto a menor tensão secundária influencia o número total de espiras primárias. Consequentemente, a faixa de tensão secundária impacta significativamente o peso e o custo do transformador.
Características de reatância
A faixa de tensão secundária afeta a reatância do transformador. Em um transformador bem-projetado, a reatância deve variar inversamente com o quadrado da tensão secundária. Normalmente, a reatância não deve exceder 15%. Uma faixa de tap maior pode complicar o arranjo da bobina, enquanto uma faixa de tap menor resulta em um transformador mais compacto.
Arranjo de bobina
As bobinas devem ser dispostas para garantir que as posições de derivação primárias afetem igualmente a reatância de cada bobina múltipla no enrolamento de-baixa tensão. Uma abordagem comum é enrolar completamente cada bobina de alta-tensão e conectar todas as bobinas em paralelo em vários grupos. As derivações são retiradas do centro de cada enrolamento e as derivações correspondentes são conectadas de várias maneiras e comutadas rapidamente por um regulador de tensão.
Construção de transformador
O tanque do transformador, a tampa e as estruturas de fixação da bobina são geralmente feitos de aço. Dados os elevados requisitos de corrente, deve-se tomar cuidado na disposição dos barramentos e condutores para evitar perdas de concentração e aquecimento dos materiais magnéticos circundantes devido ao fluxo de fuga. Os barramentos devem ser subdivididos de acordo com a disposição das bobinas e escalonados para garantir polaridades de corrente opostas nos barramentos adjacentes.
Conexões trifásicas-
A maioria dos grandes fornos a arco usa uma fonte de alimentação trifásica-e é prática comum empregar um transformador-trifásico com uma conexão delta para o enrolamento-de baixa tensão. Tradicionalmente, era usada uma conexão delta dentro do transformador, mas isso muitas vezes levava a perdas excessivas. Hoje em dia, os barramentos escalonados passam pela tampa do transformador e a conexão delta fica fora do transformador. Suponha que a distância até o forno elétrico seja significativa. Nesse caso, os barramentos devem ser colocados próximos ao forno após a saída do transformador para minimizar perdas e evitar o aquecimento de materiais magnéticos próximos.
Sistemas de refrigeração
Os transformadores-resfriados a água são preferidos para grandes fornos elétricos devido à economia de custo e de espaço e porque muitas vezes há um amplo suprimento de água de resfriamento disponível tanto para o rack de eletrodos do forno quanto para o transformador. Se a qualidade da água for questionável, são usados transformadores resfriados naturalmente.
Proteção contra poeira
Os transformadores de fornos elétricos são frequentemente instalados em ambientes empoeirados. Para evitar a entrada de poeira, os transformadores devem estar bem-vedados. Caixas de empanque adequadamente projetadas ao redor de cada barramento podem impedir efetivamente a entrada de detritos no transformador.
Requisitos de reatância
Uma característica fundamental dos fornos a arco é que a resistência do arco diminui à medida que a corrente aumenta, o que pode causar instabilidade, a menos que uma impedância constante suficiente seja conectada em série com a tensão de alimentação. Para grandes fornos a arco, a reatância inerente do transformador geralmente é adequada. Para fornos a arco menores, pode ser necessária reatância adicional, seja projetando o transformador com reatância maior ou adicionando um reator separado em série. A reatância inerente do transformador não deve exceder 10% a 15%, e este valor é fixo uma vez selecionado. Se for utilizado um reator separado, ele deverá incluir tomadas para permitir o ajuste da reatância conforme necessário.
Durante o armazenamento, transporte ou operação e manutenção do óleo isolante do transformador, se a qualidade do óleo for ruim ou houver muitas impurezas ou umidade, a resistência do isolamento será reduzida. Quando a resistência do isolamento é reduzida a um determinado valor, o transformador entrará em curto-circuito e causará faísca elétrica, arco ou risco de temperatura. Portanto, a qualidade do óleo do transformador deve ser verificada regularmente durante a operação e o óleo não qualificado deve ser substituído a tempo.
A fim de evitar danos por envelhecimento da camada de isolamento do núcleo de ferro do transformador do forno elétrico: o envelhecimento da camada de isolamento do núcleo de ferro ou o dano da luva do parafuso de fixação levará a uma grande corrente parasita no núcleo de ferro, causando assim corrente parasita. O aquecimento prolongado do núcleo de ferro levará ao envelhecimento do isolamento. Para evitar danos acidentais ao isolamento durante a manutenção: ao verificar e reparar o núcleo suspenso do transformador, preste atenção à manutenção da bobina ou da luva isolante. Se forem encontrados danos por arranhões, descarte-os a tempo.
O mau toque do conector interno da bobina, o ponto de conexão entre as bobinas, o contato que leva à bucha lateral de pressão superior e inferior e o fulcro aberto da derivação levarão a superaquecimento parcial, danos ao isolamento e curto-circuito ou curto-circuito. Circuito aberto. O arco-de alta temperatura gerado neste momento irá dividir o óleo isolante, produzir uma grande quantidade de gás e adicionar pressão ao transformador. Quando a pressão exceder a configuração de manutenção do disjuntor a gás sem desarmar, ocorrerá uma explosão.
Supondo que a bobina ou carga do transformador do forno esteja em curto-circuito, o transformador suportará uma corrente de-curto-circuito considerável. Supondo que o sistema de manutenção tenha deficiências ou que a configuração de manutenção seja muito grande, o transformador pode queimar. Portanto, o dispositivo deve ser instalado para manutenção confiável de-curtos-circuitos. Siga um bom aterramento: para o sistema de baixa-tensão conectado a zero em operação e manutenção, o ponto neutro no lado de baixa-tensão do transformador deve ser aterrado diretamente. Quando a carga trifásica-está desequilibrada, a corrente aparecerá na linha zero. Quando a corrente é muito grande e a resistência ao toque é grande, a alta temperatura aparecerá no endereço de aterramento e iluminará os materiais combustíveis circundantes.
A descarga parcial do transformador é pequena e, juntas, possui alta resistência elétrica na mesma escala de isolamento. Mesmo que seja aceso por uma fogueira, ele se extinguirá. Não contém toxinas e não libera gases nocivos mesmo após a combustão. A temperatura dos gases de combustão não é alta e a transparência é alta. Além disso, não causará danos ao pessoal, equipamentos e meio ambiente durante a fabricação, transporte, armazenamento e operação.
Certificações
Nossa fábrica
O Grupo Yawei possui mais de 180 engenheiros e técnicos, mais de 1.200 funcionários, cobrindo uma área de 240.000 metros quadrados.
Temos forte capacidade de produção e construímos uma equipe de marketing altamente eficiente. Os produtos incluem transformadores de ultra-alta tensão de 110kvpágina-3-de 5220kv e 500kv, transformadores de tipo seco de 35kv e inferiores, transformadores imersos em óleo, transformadores de metal amorfo, transformadores de nova energia de armazenamento eólico e solar, subestações pré-fabricadas e transformadores especiais, como reatores, transformadores de fornos elétricos, transformadores retificadores, transformadores de mineração, transformadores divididos e transformadores de mudança de fase de vários especificações. A fim de garantir a implementação do design avançado e da tecnologia de fabricação, alguns equipamentos, moldes e ferramentas importantes foram substituídos e aprimorados com as mais recentes tecnologias para atender aos requisitos de qualidade do produto.
Perguntas frequentes
Jiangsu Yawei Transformador Co., Ltd. é um dos fabricantes e fornecedores de transformadores de forno mais profissionais na China, especializado em fornecer serviços personalizados de alta qualidade. Damos as boas-vindas a você para comprar aqui em nossa fábrica um transformador de forno de alta qualidade fabricado na China.
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