硅铁是大量在１５．５－６３．ＯＭＶＡ三相电炉中生产的。硅铁冶炼电炉运行的电气制度特点是在 电极上的相当低的二次电压与电流比，并且在电极下有一个明显的坩埚存在，而且形成一个封闭绝 热的电弧。随着电炉功率的增大，功率因数ｃｏsψ相应降低。因而，由于供电系统的要求，必须 使用功率装备人为地补偿无功功率。现行最有效而且大量技术确定的补偿设备是纵向补偿（ＹПＫ ）和横向电容补偿（ПＥＫ）无功功率设备。这些设备需要附加投资和运行费用，而且在某些情况 下，由于生产平台、电站容量或电缆的限制还不能使用。由于使用ＹПＫ和ПＥＫ的困难，而用低 频电源（ＹＨч）为铁合金电炉交流方式配电。ПＥＫ、ＹПＫ和ＹＨч三种方式的技术经济比较 显示出，在低于２０ＭＷ时，对每一单位功率来说基本相同，而进一步提高功率时ＹＨч技术具有 吸引力。近十年来，由于可控硅技术的发展（部分是由于１０００Ａ和２０００Ａ的可控硅的生产 ）出现了一种推断，即目前采用可控硅转换器较为合理。在还原炉中，用低频电源配电时，有关结 构上的特点、技术性能和基本技术经济指标的研究，已由有关单位通过合作进行。试验和理论研究 是在三电极铁合金电炉和功率为２００ｋＷ可控硅转换器的试验台上进行的，电流为２．０ｋＡ。 试验的基本任务是显示炼制硅铁的基本现实性。试验炉冶炼硅铁，采用连续操作、周期出铁的操作 方法。为了确定工作电气制度进行了对比试验，初始阶段在５０Ｈｚ工频电流下进行了试验；第二 阶段，使用２．２Ｈｚ和９Ｈｚ频率的电流进行试验。熔炼周期在１６－４２小时波动。试验过程 中记录了电气参数、炉衬和炉壳的热损、炉料加入数量和获得的合金数@@@@量，并取了硅铁试 样。试验电炉用２、４、９、５０ＨＺ时的平均指标如下：有功功率／ｋｗｌｌｏ二次电压／Ｖ３ ９．７电极电流／ｈＡＩ．０炉料组成／ｋｇ硅石１５．０钢屑９．０焦炭８．５出铁到出铁之间 ／ｈ３－４出铁之间的电能消耗平均值／ｋｗｈ３３０－４４０经过３０炉次的２、４、９、５０ ＨＺ频率的硅铁冶炼试验，全部试验过程的技术操作制度显示出电极稳定，电弧平稳。较明显的是 ２。４、ｇＨＺ的电弧辐射和声音的变化频率较低。试验炉研究的平均结果见表１。试验结果表明 ，在频率低于１０ＨＺ电流下冶炼硅铁的电气制度稳定，可以炼出合金而且无功损失降低，产品单 位电耗也降低。试验结果显示，选择最合理的方案，应用可控硅低频电源装置，可以满足铁合金电 炉结构的基本要求。在上述试验的基础上，组建了１．ＺＭＶＡ的工业试验炉。该炉是参照ＯＫＢ ．９５５Ｍ三相敞口电炉设计的。工业试验电炉简图见图１。频率的转换是由三台ＴＢｇ－１２５ ００／７５型单相转换器组成的，并有各自的控制柜。安装后，按铭牌功率用低频炼过电石和硅钒 两个月，其主要结果见表２。从试验结果可以得出如下结论：功率因数自０．８５提高到０．９３ ；电能消耗减少，电气制度的稳定性提高；可控硅转换器结实、耐用。上述工业试验结果决定了建 立工业装备的基本依据，在这些数据基础上建成２４ＭＶＡ转换器（３ＸＳＭＶＡ）与工业铁合金 电炉联结（见图２），并炼制了４５％硅铁２０昼夜，其结果如表３所示。期间设备运行的主要参 数是：电极电流６０－６５ｈＡ，有功功率１６－１９ＭＷ，电流频率１２．ＳＨＺ。在认证了试 验室试验和工业试验结果及技术经济指标的估价后，进行了工业性低频电源铁合金电炉设备制造和 试验。从表２可以看出，用频率１２．ＳＨＺ电流可提高功率因数１０％，生产率提高８％－１２ ％，单位电耗降低３％－５％。应当指出，这些数据是在不完善的转换系统下取得的，因为初次工 业试验，是在有变压器条件下，配上可控硅转换器的。此外，在变压器和转换器中间的导线联结是 很笨重的，这里就增加了２０％的无功损失。在系列地解决了低频电源的电炉更合理地使用变压器 ．转换器结合的装备和最小的导线联结时，在分析试验用１２．ＳＨＺ的低频的运行结果时可以指 出：１．世界首次推出用低频电源可以稳定地操作冶炼硅铁；２．观察到了稳定正常的电流负荷； ３．电气指标和效率改善，单位电耗降低；４．以年经济系数计算，用１２．ＳＨＺ频率，在１台 ２４ＭＶＡ电炉上可提高效益１．０７５兆卢布。总之，对容量大于２０ＭＶＡ的铁合金电炉，基 于可控硅技术的低频电源对于促进技术进步是有前途的，并且能在电炉大修期间实现改造。曾宪斌译自原苏冶金文集，１９８９杨忠魁校在低频炉中冶炼硅铁的主要指标@В.Л罗森伯格@И.П布鲁考夫斯基@С.М涅哈敏@Г.Б伏瑞德曼
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