隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和國家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整，電爐變壓器單臺容量在6300 KVA以下的被徹底淘汰，而6300—12500KVA，電壓等級在35KV—110KV電弧爐的用電負荷在工業(yè)用電中所占的比例越來越大，就我局而言，近幾年來，年供電量達22.5億千瓦時，礦熱爐爐負荷所占比例在75% 左右，對礦熱爐設(shè)計、安裝、運行生產(chǎn)過程進行節(jié)能技術(shù)的深入了解和研究，最大限度地利用有限的電力能源和資源，更好地服務(wù)地方經(jīng)濟發(fā)展，是我局長期關(guān)注并積極研究探索的課題。筆者就礦熱爐節(jié)電技術(shù)措施作粗淺探討，供同行參考并祈請指正。

1.1 變壓器輸出電壓較低，一般為幾十伏，最多幾百伏，而輸出電流則很大，往往達幾萬安培；

1.2 安全可靠，瞬時過載能力較大,能經(jīng)受長期最大負荷或短時間超負荷；

1.3 變壓器二次輸出電壓有較寬的調(diào)節(jié)范圍；

1.4 變壓器線圈采用特殊繞制方式，結(jié)構(gòu)牢固，機械性能好，一般設(shè)計為開口三角形，并能承受短時短路時電動力的沖擊。

礦熱爐運行中主要靠電弧產(chǎn)生巨大的熱量來熔化礦料。它的電極埋在爐料中，爐料受電弧和爐料自身通過電流而產(chǎn)生的電阻熱量的聯(lián)合加熱。

2.1礦熱爐的組成：由爐體、電源、控制設(shè)備及冷卻系統(tǒng)、電極升降系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、上下料系統(tǒng)、把持器等附屬設(shè)備所組成。

爐體包括爐殼、爐蓋、爐襯、電極、電極升降機構(gòu)等。爐襯按其部位（如爐蓋、爐墻、爐底和出料槽）和其耐火混凝土工作條件的不同，選用不同的耐火材料。常用的耐火材料有硅磚、鎂磚、白云石、高鋁磚、等。隔熱材料主要用石棉板。電極是電熱元件。

電弧爐的電源設(shè)備包括短路器、互感器、電弧爐變壓器及短網(wǎng)。小容量的電弧爐變壓器還帶有電抗器。

所謂的短網(wǎng)是指電弧爐變壓器二次端子到電極一段電路的通稱。電爐的短網(wǎng)由導(dǎo)電母線和電極組成，導(dǎo)電母線用銅質(zhì)材料制成。根據(jù)電爐工藝操作的要求和改善短網(wǎng)電氣性能的需要，小容量電爐可用銅排或銅管作成，大容量電爐采用水冷銅管或水冷電纜，它們與其它部分都采用螺釘連接，螺釘用非磁性材料作成。短網(wǎng)是一個大電流工作系統(tǒng)，最大電流可達數(shù)萬安培以上，短網(wǎng)在數(shù)萬電流工作的情況下，電阻稍有增加，就會引起很大的功率損耗。

短網(wǎng)造成的功率損耗為：?? P=3I²R（瓦）

式中：I—短網(wǎng)流過的電流（安）； R—短網(wǎng)的有效電阻（歐）。

由上式可知，要減少短網(wǎng)損耗，一是減少短網(wǎng)的有效電阻；二是減少流過短網(wǎng)的電流。

短網(wǎng)的有效電阻可按下式求出

????

式中：ρ₂₀—20攝氏度時的電阻率，銅為0.0175歐毫米²/米；

ɑ—導(dǎo)體電阻的溫度系數(shù)，銅為0.0043；

Δt—導(dǎo)體溫度與20攝氏度環(huán)境溫度的差值（攝氏度）；

S—導(dǎo)體的截面（毫米²）；????? L—導(dǎo)體的長度（米）；

K _j—導(dǎo)體的集膚效應(yīng)系數(shù)；取1—1.2

Ke—導(dǎo)體的鄰近效應(yīng)系數(shù)。取1.0

5.1在進行礦熱爐短網(wǎng)設(shè)計時，冶煉企業(yè)往往為了降低工程投資，要求設(shè)計部門偏重考慮對有色金屬的節(jié)約，而忽視了電能耗的降低，因而造成所設(shè)計短網(wǎng)的電流密度往往偏大；

5.2 隨著市場的供需變化，冶煉企業(yè)為了適應(yīng)市場變化，不斷的對爐體局部進行技術(shù)改造，以生產(chǎn)適應(yīng)市場的需要的產(chǎn)品來獲取最大的利潤。在設(shè)計，改造周期較短的情況下，若考慮不周，常常導(dǎo)致在技術(shù)層面上顧此失彼，而使?fàn)t子達不到設(shè)計出力和節(jié)能技術(shù)要求；

5.3部分地方政府主管部門只重視發(fā)展新上工業(yè)項目，對企業(yè)應(yīng)必備的節(jié)電技術(shù)裝置和措施重視不夠，再加上部分冶煉企業(yè)為降低前期工程造價，只考慮設(shè)備能出產(chǎn)品就行，而忽視電力技術(shù)節(jié)能裝置的設(shè)計安裝和運行；

5.4 冶煉企業(yè)廠址選址不合理，距電源點較遠，線路損耗大；

5.5 員工對新產(chǎn)品生產(chǎn)操作工藝不熟練。

6.1 短網(wǎng)工頻大電流導(dǎo)體截面的選擇：

6.1.1 矩形銅母線：為了減少集膚效應(yīng)影響，充分利用母線截面，母線厚度要小，盡可能增加周邊長度，增加母線的高度與厚度之比。一般矩形母線厚度不超過10—15毫米，且高度與厚度之比約為20：1，母線間距宜為10—15毫米。

6.1.2 銅管母線：為減少集膚效應(yīng)，大電流母線可采用銅管，如截面與矩形母線200×10毫米²截面相同的Φ80/62銅管，其集膚效應(yīng)系數(shù)K=1.047（而矩形母線的K=1.35），即有效電阻僅為銅母線的0.775。