Дуговая электротермическая установка Советский патент 1983 года по МПК H05B7/148 

Изобретение относится к электротермии и может быть использовано в отраслях промышленности, использующих дуговые и руднотермические электропечи для получения, например фосфора. . Известны устройства для управления дуговыми печами, использующие в качестве регулирующего параметра ток, напряжение печи, дуги, частоту пульсаций тока 1 . Однако данные устройствапозволяют поддерживать заданный режим печи без учета максимального выхода продукта. Наиболее близкой к предлагаемой является дуговая электротермическая установка, содержащая источник питания с регулятором мощности и элек рофильтр , коронирующий электрод которого подключен к отрицательному полюсу выпрямителя высоковольтного источника, а осадительный электрод заземлен и подключен к положительному полюсу выпрямителя 2 3. Электрический режим установки ре гулируется с учетом запыленности отходящих газов следуюрдим образом. Снимается зависимость запыленности отходящих газов от полезного Фазного напряжения U(,OA «| электропечи методом (Ьтбора проб пьшеэаборными трубками с последующим взвешиванием проб и пересчетом на запыленность при разЛичных полезных фазных напряжениях. Для снятия данной запыленности требуется несколько рабочих смен. Опре деляется напряжение, при котором происходит изгиб снятой зависимости На пологом участке с увеличеним Уф растет производительность печи а унос готового продукта с газами растет медленно, на крутом участке большая часть готового продукта уносится с газами в виде пыли. Напряже ния, соответствукядие области изгиба соответствуют оптимальному режиму электропечи. Недостатками данного устройства является длительность процесса определения полезного фазного напряже ния и при изменении области изгиба невозможность корректировки. Целью изобретения является повышение выхода гот ового продукта за счет снижения трудоемкости и повышения быстродействия. Для достижения этой цели дуговая электротермическая установка, содержащая источник питания с регулятором мощности и электрофильтр, коронирующий электрод которого подключен к отрицательному полюсу выпрямителя вы соковольтного источника, а осадител ный электрод заземлен и подключен к положительному полюсу выпрямителя высоковольтного источника, дополнительно снабжена датчиком тока выпрямителя и включенным между коронирующим электродом и землей делителем напряжения, выходы которых подключены к управляющим входам регулятора. На фиг. 1 приведена схема предлагаемой установки; на фиг. 2 - кривая Зсшыленности отходящих от печи газов ( С1 ) , амплитуды пульсаций напряжения (5 ), среднего напряжения на электродах электрофильтра (в ) и среднего тока выпрямителя источника питания электрофильтра (г ) от полезного фазного напряжения электропечи. Установка содержит источник питания 1,, регулятор электрического режима 2, электропечь 3, измеритель запыленности отходящих от печи газов 4, включающий электрофильтр 5 с коронирующим 6 и осадительным 7 электродами, источник 8 питания электрофильтра с повышающим трансформатором 9 и выпрямителем 10, датчик 11 электрических -параметров электрофильтра, состоящий из делителя напряжения 12 и датчика тока 13 выпрямителя фильтра в виде резистора. Установка . работает следующим образом. При увеличении полезного фазного напряжения („ол.Ф Регулятором мощности 2 увеличивается производительность электропечи 3 и увеличивается унос готового продукта в виде пыли с газами, если -продукт газообразный, например возгонка фосфора, то увеличивается его загрязнение пылью и снижается качество продукта. Зависимость изменения запыленности отходящих газов от Удрд ф приведена на кривой а 1фиг. 2}. На пологом участке приращение производительности выше приращения уноса готового продукта, на крутом участке приращение уноса готового продукта выше и выход готового продукта уменьшается из-за потерь с уносом, возрастает потребление сырья. Поддержание пол Ф соответствующее перегибу отмеченной зависимости, находится в области максимального выхода готового продукта. При изменении запыленности отходящих газов изменяется и их запыленность между электрода-ми фильтра 5, На электроды б, 7 подается высокое напряжение .от источника 8 питания электрофильтра через повышающий трансформатор 9 vf высоковольтный выпрямитель 10. На коронирующем электроде б возникает коронный разряд, и к осадительному электроду 7 течет ионный ток. При увеличении запыленности газа между электродами б, 7 возрастает доля ионов, осаждающихся на частицах, возрастает объемный заряд из-з.а значительно меньшей подвижности частиц, чем ионов, ток коронного разряда . снижается . Это эквивалентно

увеличению активного сопротивления нагрузки. Электроды 6 и 7 образуют геометрическую емкость и источник 8 пч1тания электрофильтра с выпрямителем 10 на выходе работает на активно-емкостную нагрузку; Такие источники с активно-емкостной нагрузкой имеют круто падающую характеристику и при увеличении активного сопротивления нагрузки возрастают средние :напряжения на нагрузке, электродах 6, 7 и ток источника 8 питания электрофильтра. При увеличении запыленности газа между электродами б, 7 постоянные зарядки и разрядки геометрической емкости, образованной электрода м б, 7, возрастают и амплитуда пульсаций напряжения падает. Датчиком 11 электрических параметров электрофильтра, состоящим из делителя напряжения 12 я резистора 13, снимаются при помовда делителя напряжения .12, подключенного между коронирукяцими электродами б и землей, средние напряжения на электродах 6,7 электрофильтра и амплитуда пульсаций напряжения на них. (кривыеБ и в соответственно на фиг 2).

При помощи резистора 13 снимается среднее значение тока выпрямителя 10 электрофильтра (кривая г на фиг. 2), которое пропорционально запыленности отходящих газов электропечи 3.

Сигнал с делителя напряжения 12 и резистора 13 подается на регулятор мощности 2, который изменяет режим питания электропечи 3 от источника питания 1 печи. При неизменном напряжении на первичной, обмотке повышающего трансформатора 9, например изменением U электропечи 3 определяется область перегиба

на кривой а (фиг. 2) по амплитуде пульсаций или среднему напряжению или среднему току электрофильтра и поддерживается и|, на этом уровне уже независимо от напряжения на первичной обмотке трансформатора 9.

Периодически производится проверка настройки.

Изобретение позволяет экономить

исходный продукт, повышает производительность печи, повышает качество продукта.

ДУГОВАЯ ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА, содержашая источник питания с регулятором мощности и электрофильтр, коронирующий электрод которого подключен к отрицательному полюсу выпрямителя высоковольтного источника, а осадительный электрод заземлен и подключен к положительному полюсу выпрямителя, отличающ а я с я тем, что, с целью повышения выхода готового продукта, установка снабжена датчиком тока выпрямителя и включенный между коронируюьим электродом и землей делителем напряжения, выходы которых подключены к управлякяцим входам: регулятора.