Устройство автоматического управления процессом выплавки в рудовосстановительной электропечи Советский патент 1983 года по МПК F27D19/00 

I10 Устройство откосится к управдению руцовосстановительными электропечами. Известны устройства и системы автоматического управления процессом выпла кк сплавов в рудовосстановительных ne4axt однако за редким исключерием они предназначены для регулирования эле1стрического режима планки и не осущес.-5ляют оптимизацию.технологического прош сса. Известно устройство, осуществляющее регулирование положения электрода или приложенного к электроду напряжения в зависимости от приращения температуры внутренних поверхностей печи ij. Данное.устройство позволяет ограничить температуру стен печи и г&л самым может обеспечить сохранность футеровки, однако не оптимизирует технологический процесс. Известно также устройство, которое предусматривает изменение соотношения компонентов щихты,. загружаемых в печь через полый электрод в зависимости от изменения положения электрода и качаств выплавляемого сплава 2. Недостатком этого устройства являетс ограниченность применения,так как рабога у тройства основана на зависимости качества сплава от температуры расплава. Такая |3ависимость при вьшлавке ферросплавов не обнаружена и характерна для карбида кальция. Кроме того, на ферросплавных печах полые электроды практически не применяются. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемрму результату является система, состоящая из блока измерения удельного сопротивле ния расплава шихты, корректирующий сигнал которого подается в блок огфеделения расстояния электрод-под, управлякиций регулятором эп трического режим и загрузочным устройством шихты. При отклонениях электрода от установленной : зоны предлагается изменять установку тока или напряжение печного трансформатора, или навеску восстановителя в шихте З. Основными недостатками этой систем явшоотся невысокая точность определения расстояния-под и ограниченная область его щэименения: формула Шварца фон Бер капфа может быть применена только для печей с погруженными в шлак электродами, имеющими высокое активное сопротивление нагрузки, и для ферросплавных печей непрнгоана; сопротивленне pecraiaaa 54 зависит не только от химсостава, аи от температуры расплава; в этой системе не конкретиаирукугся условия выбора регулирующего воздействия, кроме того, стабилизация расстояния электроп-под предусматривает иаменение .уставкиг то.ка, что приводит к неполному использованию мощности электрического агрегата. Таким образом, известные системы и устройства не поз.воляют решить вопросы оптимизации положения реакционной зоны и баланса восстановителя в электропечах, выплавляющих ферросплавы. Целью изобретения является увеличение выхо.да годного и снижение удельного расхода электроэнергии. I Поставленная цель достигается тем, что устройство автоматического управления процессом выплавки в рудовоссгановительной электропечи, с.о.держащее датчики расхода активной электроэнергии, расхода щихты, температуры газа под сводом печи, активного сопротивления ванны, блоки усреднения, задатчики, три блока сравнения, согласующие элементы, схему И и .элементы задержки, снабжено дополнительно тремя схемами И, выход блока сравнения фактических и расчетных, параметров отношения расхода электро-г энергии к количеству потребляемой электродом шихты через соответствующий согласующий элемент соединен с первым вход ом первой схемы И и пepвы /I входом третьей схемы И, второй выход указанного блока сравнения соединен с первым вхо.дом второй схемы И, и первым входом четвертой схемы И, выход датчика активного сопротивления ванны через соответствующий блок усреднен:«1, блок сравнения фактического сопротивления ванны с заданным, блок согласования сое-.. дивен с вторым входом второй схемы И и третьим входом четвертой схемы И, второй выход блока сравнения ф.актического сопротивления ванны с заданным соединен с вторым входом первой схемы И и вторым входом третьей схемы И, датчик температуры газа под сводом печи через соответствующий блок усреднения, блок сравнения фактической температуры газа под сводом печи с заданной, блок согласования соединен с третьим входом треть.ей схемы И и третьим входом втордй схемы И, второй выход блока сраБнет ия фактичесжой температурь под сводом печи с айданной соединен с входом первой схемы И и вторьшг входом четгартой СХШ4Ы И, выход первой схеглы И черва соответствующий элемент задержки соединен с приводом прцъема электронов, выход второй схемы И через соответствующий элемент задержки соединен с гфиводом опускаюет электродов, выходы третьей и четвертой схем И через соответствующие элементы задержки соединены с блоком задания восстановителя системы дозирЬв ния шихты. Закон управления устройства заключает- ся в определении отклонения величины ОТ ношения расхода активной электроэнергии к количеству шихты, потребляемой электродом (А) от расчетного значения (Ар), а также отклонений активного сопротйвлёния ванны в цепи .электрода ( R ) и температуры газа под сводом печи { в ) от заданных значений ( R , ® З ) и , выработке регулирующего воздействия: перемещение электрода или изменение навески восстановителя в шихте. На чертеже представлено предлагаемое устройство автоматического управления процессом выплавки марганцевых сплавов в рудовосстановительной электропечи. Сигналы от датчиков 1 и 2 расхода активной апектроэнергии и расхода шихты через блок 3 и 4 усреднейия поступают в вычислительный блок 5, где определяется i отношение А. , пропорциональный отношению А поступает в блок б сравнения где он сравнивается с расчетным значейМй ем отношения А р , поступакацим от. задатчика 1, Второй канал устройства включает .датчик 8 активного сопротивления ванкы, блок 9 усреднения, блок 10сравнения и задатчик 11 установленного значения сопротивления ванны. Третий включает датчик 12 температуры газа под сводом, блок 13 усреднен.ик, блок 14 сравнения и задатчик 15. Выходы блоков 6, Ш и 14 сравнения, тфецставлециые биполярными сигналами через согласующие элементы 16, 17и 18поступают в логический блок, состоящий из четьфех схем И 19 2О, 21 и 22. К выходу логического блока через элементы 23, 24, 25 и 26 задержки подключены приводы 27 и 28 подъема и опускания электрода и блок 29 задания восстановителя системь дозирования шихты. Устройство работает следующим образом.При высоком положении реакционной зоны отношение А уменьшиться, а актяв Ное сопротивление ( R,) и температура газа ( 0 ) увеличатся. В логический блок поступят сигналы -дА ; + uR и & S . На выходе второй схемы И 2О появится сигнал, который через элемент 24 задержки поступает на привод 28. опускания электрода. Электрод опустится на заданную величину (не показано), а вместе с этим опустится и реакционнеш зона. Через определенный промежуток времени, определяемый задержкой 24, если отклонения не ликвидировались, цикл регулирования повторится. При глубоком положении реакционной зоны (+U А-йКи-й0) регулирование прот.екает аналогично по цепи первой схемы И элементов 19 и элемента 23 с воздействием на привод 27 подъема электрода. При избытке восстановителя отношение А и температура газа ( 0 ) увеличится, а сопротивление R умеиьщитсяи На вход логического блока поступят сигналы -f&A;-f Л 0H-uR .На выходе третьей схемы И 21 появится сигнал, который через элемент 25 задержки снизит уставку восстановиргеля i в блоке 29 звдання системы дозирования. При недостатке восстановителя (-дА ;-Д0и- дR ) уставка восстановителя увеличится по цепи: четвертая схема И 22, элемент 26 задержки и блок 29 задания системы дозирования. Экономический аффект от испольаова ия устройства составит 5О тыс. руб в од по одной печи большой единичной мошости за счет экономии электроэнергии сырьевых материалов.

АР

JL4

ГП

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИ- Г .ЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВЫПЛАВКИ В РУДОВОССТАНОВИТЕЛЬ НОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ, содержащее датчики расхода активной эпектроэне яии, расхода шихты, температуры газа под сводом печи, активного сопротивления ванны, блоки усреднения, задатчики, три блока сравнения, согласующиеэлем« ты, схему И и элементы задержки отличающееся т, что, с целью увеличения выхода годного и снижэ кия удельного расхода электроэнергии оно снабжено дополнительно тремя схемами. И, выход блока сравнения фактических и расчетньрс параметров отношеаяя расхода электроэнергии к количеству потребляемой электродом шихты соответствукиций согласующий элемент соединен с первым входсм первой схемы И и первьм входом треть схемы И, второй выход указанного блока сравнения соединен с первым входом второй схемы И и первым входом четвертой схемы И, выход датчика активного сопротивления ванны черед соответствующий блок усреднения, блок сравнения фактического сопро тивлення ванны с заааннь1м, блок согласования соединен с вторым входом второй (;кемы И и третьим, входом четвертой схемы И, второй выход блока сравнения фактического сопротивления ванны с заданным соедини с вторым входом первой схемы И и вторым вхором третьей i схемы И, датчик температуры газа поц сводом печи через соответствующий блок, усреднения, блок сравнения фактичес. Кой температуры газа под сводом печи с задранной, блок согласования соединен с третьим входом третьей И и третьим вкоаом втсфой схемы И, второй выход блока сравнения фактической температуры газа под сврцом печи с заданной соединен с третьим входом первой схемы 4ii И и вторым входом четвертой схемы И, выход первой схемы И через соответствую00 щий элемент соединен с приводом ел подъема электродов, вьссод схемы И через соответствующий элемент задерж4 ки соегдинен с приводом опускания электро дов, выходы третьей и четвертой- схем , И через соответствующие элементы эадерж.ки соединены с блоком задания восстановителя системы дозирования шихты.