簡介
某冶煉廠採用冶金轉爐吹煉冰銅生產粗銅，當偶發交流電故障交流停電時，應急直流蓄電池電源不能及時投入，或蓄電池容量低直流電機無法啟動帶動轉爐傾轉，導致爐中的高溫銅水在爐中結死，造成重大的財產損失。如何保證直流供電系統及時投入和可靠運行，從增加轉爐直流系統的試驗，增加矽整流裝置來保證轉爐直流系統的可靠運行。
轉爐結構及原理
某冶煉廠奧斯麥特爐產出的冰銅，以熔體狀態流人轉爐中，然後往冰銅熔體中鼓人大量空氣和氧氣，在一定時間內加入適量石英熔劑，進行吹煉，最後得出粗銅。轉爐的轉動由電動機和變速箱等組成的傳動機構帶動，可作正反兩個方向的迴轉。
在正常吹煉時，轉爐的風口經常浸在熔體深處，當偶然停電、停風或內壓不足時，轉爐須立即轉動，使風13離開熔體。每台轉爐的轉動裝置一般設有兩台電動機，正常生產時使用交流電動機。另一台為蓄電池組供電的直流電動機即事故電動機，一旦交流電動機因故障停止運轉時，直流電動機立即自動轉動，使轉爐風口升出熔體表面。
轉爐供電系統與控制原理
1轉爐供電系統
轉爐的供電系統分兩個部分：交流供電系統及直流供電系統。每台轉爐有獨立的配電室，其主要向轉爐交流主電機、活動煙罩、捅風眼機等提供電源。直流配電系統由220 V電池提供。
2轉爐控制系統
轉爐電機控制系統也可分為兩大部分，根據工藝要求，在正常情況下保證吹煉的控制，在實際生產過程中，當遇到風壓降低、流量低下、高位水箱低限位等故障時，可以避免風眼堵死，保證風眼及時離開銅液面的緊急事故傾轉控制。當交流電壓失壓時，由低壓繼電器發出信號，停止交流控制系統，使轉爐停止運行。同時動作直流控制系統，使直流帶動轉爐轉至38。位置時停止。另外，當發生意外事故時，在爐口處的控制箱上裝有急停按鈕，使轉爐電機迴路自動開關分離脫扣器動作，使轉爐停車。
3供電可靠性
該廠有4台70 t轉爐，轉爐傳動系統是一類負荷，其供電可靠性是首要問題，二廠採用2迴路交流110 kV電源進線，一套直流蓄電池理論上是能滿足供電可靠性要求的，但在實際運行中，由於冶煉廠環境差，交流停電的機率小，一旦真的發生交流失電情況，且直流又無法接通時，就會造成設備的損壞，危及人員的安全。因此，規定每完成一爐熔煉後，空爐試直流系統，以確保轉爐直流供電系統可靠。另外，蓄電池每天要快速放電若干次。在採取上述措施確保直流供電可靠的同時，系統又出現了新的問題：
其一：直流端電壓下降，整流櫃浮充電流急劇上升，導致整流櫃冒煙，燒壞可控矽；
其二：直流端電壓長期達不到額定值220 V，一旦交流停電，直流電機不能起動，轉爐無法傾轉。
轉爐事故狀態下可靠傾轉的技術措施
1增設矽整流裝置
在廠內的4台70 t轉爐中，發生事故傾轉的轉爐採用2ZY一41、23 k/220V直流電機。由於原直流蓄電池難以保證直流電機對電壓的要求，不能瞬時起動，因此擬新增一套直流電源，為矽整流裝置。矽整流裝置的主迴路。
矽整流裝置的主迴路採用三相橋式矽整流系統，由整流變壓器T、三相橋式整流模組RF、接觸器KM1、電壓表、電流表、及控制單元組成。主整流變壓器二次側預留了三組抽頭，採用人
工換接，以適應交流輸入電壓的不同情況。
2矽整流裝置的接線方式
新增直流電源，矽整流裝置與原直流電源一蓄電池接線方式。
ZL+、ZL一是矽整流供電線路的正、負極，XD+、XD一是蓄電池供電線路的正、負極，M1、M2、M3分別代表三台轉爐的直流電機。測試直流系統好壞時由新增矽整流裝置供電。轉爐正常吹煉時由蓄電池供電，交流失電時，蓄電池帶動直流電機傾轉。當交流供電系統出現故障時，由新增矽整流裝置供電，直流電機帶負荷運行。
3 工作原理及運行操作
矽整流電源櫃設在2#轉爐控制室。當矽整流投入運行時，按矽整流電源柜上的線路合閘按鈕SB2，則線路接觸器KM1接通，矽整流電源櫃輸出220 V直流電，按線路停止按鈕SB1，則矽整流退出運行。矽整流電源櫃的投人退出一般由維修電工完成。
3台轉爐操作室分別裝有矽整流運行操作箱，上面裝有轉換開關，選擇ZL位置，按操作箱上的合閘按鈕，指示燈亮，表示該台轉爐直流系統由矽整流電源供電，轉換開關選擇XD位置指示燈滅，表示該台轉爐直流系統由蓄電池供電。例如選擇SA1為ZL位置，按PAl按鈕，KM3常閉觸點是閉合的KM2得電，KM2常開觸點閉合，M1得電運行。
4 運行效果
當該套裝置投入運行後，裝置的性能穩定，運行良好，達到了規定的技術要求，保證了蓄電池電壓充足，在突發性故障時，蓄電池能順利帶動直流電機起動，轉爐傾轉，防止風眼堵死，預防了事故，為轉爐的安全生產提供了保證。
總結
通過增加矽整流裝置減少蓄電池使用次數，使得蓄電池電壓達到額定值，容量充足，能保證在任何時候交流電突然斷電時，蓄電池能供電使得轉爐電機傾轉，保證了轉爐直流系統的可靠運行。
