Устройство для автоматического перепуска самоспекающегося электрода руднотермической электропечи Советский патент 1983 года по МПК H05B7/09 

Изобретение относится к электрот мии. При эксплуатации электропечи рас ходование электрода компенсируется перепуском, т.е. удлинением его рабочего конца. Причем из-за износа прижимных элементов механизма перепуска,- неточности изготовления обечаек кожуха .электрода и попадания на их поверхность масла, вибраций оборудования при загрузке электродной массы, подъеме и опускания электрододержателя часто происходит само произвольный перепуск, т.е. проскаль зывание электрода.. Известны устройства для автоматического управления перепуском электрода, включающие механизм перепуска схему управления и программный блок выдающий команду, на очередной перепуск по заданной программе Недостатком данных устройств явля ется отсутствие контроля положения зоны спекания, в результате чего электрод часто выходит из-под щек нескоксованным и разрушается. Известны также устройство для перепуска самоспекающегося электрода, содержащие контактные щеки, меха низм перепуска, соединенный с выходо блока управления, к входу которого подключен блок определения состояни электродной массы в зоне коксования выполненный в виде датчиков температуры или источника у-квантов и детектора радиоизотопной системы 2 Недостатком указанных устройств является сложность практической реализации и низкая точность определения состояния электродной массы, что обусловлено неравномерностью распределения температуры по высоте и сечению электрода из-за асимметрии его теплового поля. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для автоматического пере пуска самосп.екающегося электрода руднотермической электропечи, содер жащее механизм перепуска электрода с блоком управления, вход которого через ключ выбрра рода работ соединей с выходом первого блока сравнения, к первому входу которого подключен выход счетчика количества тепла, связанного первым входом чер интегратор и квадрататор с датчиком тока электрода, а вторым входом - с первым входом счетчика перепуска и выходом блока сра-внения, к первому входу которого подключен задатчик разового перепуска, а к второму выход счетчика перепуска, к второму входу которого подсоединен датчик перепуска, механизм перемещения электрода с блоком управления, блок аварийного отклбзчения питания и задатчик количества тепла t3. Недостатком известного устройства является отсутствие н.епрерывного контроля величины проскальзывания электрода, что часто приводит к опусканию уровня зоны спекания ниже контактных щек и, как следствие, прогару кожуха электрода и вытеканию рлектродной массы на колошник печи. Цель изобретения - повышение надежности работы электрода. Поставленная цель достигается тем, что устройство -для автоматического перепуска самоспекающегося -электрода руднотермической электропечи, содержащее механизм перепуска электрода с блоком управления, вход которого через ключ выбора рода работ соединен с выходом первого блока сравнения, к первому входу которого. подключен выход счетчика количества тепла, связанного первым .входом через последовательно включенные интегратор и квадрататор с датчиком тока электрода, а вторым входом - с первым входом счетчика перепуска и выходом второго блока сравнения, к первому входу которого подключен задатчик разового перепуска, а к второму - выход счетчика перепуска, к второму входу которого подсоединен датчик перепуска, механизм перемоцения электрода с блоком управления, блок аварийного отключения питания, и блок задания количества тепла, снабжено механизмом аварийного защемления электрода с блоком управления, к входу которого подключен первый выход третьего блока сравнения, второй выход которого соединен с входами блока .управления механизма перемещения и блока аварийнэ.гО отключения питания, первый вход - с блоком задания дополнительного тепла, а второй вход - с вторым входом первого блока сравнения и выходом блока коррекции заданного количества тепла, к первому входу которого подключей блок задания количества тепла, а второму через блок определения, дополнительного количества- тепла - выход элемента И, св-язаннозго первым входом через элемент НЕ с входом блока управления перепускам, .а вторым входом с выходом датчика перапуска. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства, а также разрез электрода с контактными щеками . Устройство состоит из датчика 1 тока, квадрататора 2, интегратора 3, счетчика 4 количества тепла, подводимого к электроду, блока 5 задания количества тепла, необходимого дЛя спекания определенного объема электродной массы, первого блока 6 сравнения, формирующего сигнал на перепуск электрода, ключа 7 выбора рода работы, блока 8 управления механизмом 9 перепуска электрода 10, датчи 11 перепуска, счетчика 12 перепуска блока 13 задания величины разового перепуска, второго блока 14 сравнения, выдающего команду на прекращение перепуска, элемент И 1Ь, элемен та НЕ 16, блока 17 определения допо .нительного количества тепла, необхо |димого лля спекания объема электрод ;ной массы проскользнувшей части .электрода, блока 18 коррекции I заданного количества тепла, третьег блока 19 сравнения, блока 20- задания доподнительного тепла,блока 21 управления механизмом 22 аварийного защемления электрода, блока 23 управления механизмом 24 опускания электрода и блока 25 аварийного отключения питания. Предлагаемое устройство работает следующим образом. При работе элс:ктропечи сигнал датчик 1 тока, скорректированный по номеру ступени напряжения печного трансрформатора, поступает на йход квадрататора 2, представляющего собой схему умножения аналоговых сигналов . Результат возведения в квадл рат величины, пропорциональной рабочему току электрода, в виде напряжения постоянного тока подается на вход интегратора 3, построенного по принципу преобразователя напряже ние-частота . На выходе интегратора 3 формируется последовательность импульсов, пропорциональная интегральному значению квадрата рабочего тока электрода,которая считывается счетчиком 4 количества тепла, подво димого к электроду. Таким образом, количество импуль сов, накапливаемых в счетчике 4, является эквивалентом джоулева тепла (3, выделенного в электроде при прохождении: тока, так как при нормированной величине разового перепуска на малые промежутки (не более 5-15 мм) сопротивление электродного блока изменяется незначительно. С выхода счетчика 4 количества.тепла информация в позиционном коде по- дается на первый вход первого блока б сравнения, на второй вход которог с покощью блока 5 задания через бло 18коррекции устанавливается код величины, соответствуквдий количеств тепла 8,, необходимого для спекания объема электродной массы, который определяется величиной и частотой перепуска электрода. При совпадении кодо.в, т.е. в момент ,формируется команда на перепуск электрода, поступающая с выхода блока б сравнения через ключ 7 выбора рода работы на блок 8 управления механизмом 9 перепуска и через элемент НЕ 16 на первый вход элемента-И 15. По мере перепуска датчик 11 перепуска генерирует сигналы в импульсной форме, количество которых соответствуем Величине фактического перемещения электрода относительно механизма 9 перепуска. Счетчик 12 перепуска считывает эти импульсы и формирует код накопленного числа. Необходимая величина перепуска также в форме кода устанавливается при -помощи второго блока 13 задания. ,При совпадении указанных кодов на выходе второго блока 14 сравнения появляется сигнал на окончание перепуска, который автоматически осуществляет сброс счетчика 12 перепуска и счетчика 4 количества тепла и перепуск прекращается. Во время перепуска сигналы датчика 11 перепуска поступают также на второй вход элемента И 15, выход которого подключен к блоку 17 определения дополнительного количества тепла, необходимого для спекания объема электродной массы проскользнувшей части электрода. Так как на первом входе элемента И 15 отсутствует сигнал, то информация о величине перепуска не поступает на вход блока 17 определения дополнительного тепла, т.е. величи-. на разрешенного перепуска в нем не фиксируется. При наличии проскальзывания импульсы датчика 11 перепуска воспринимаются блоком 17 определения дополнительного тепла и на его выходе появляется сигнал в форме кода, пропорциональный количеству дополнительного тепла Од, необходимого для спекания проскользнувшей частоты электрода, которое определяется по формуле t A ejenUdt, де Ge количество тепла, необхоимое для спекания единичного объема лектродной массы; Рf, - величина проскальзывания. «.я. где i - удельная теплота коксования электродной массы; f - плотность электродной массы; D- диаметр электрода. Поэтому определение количества дополнительного тепла сводится к накоплению количества импульсов, поступающих с выхода элемента И 15 на вход блола 17 определения дополнительного количества тепла, представяющего собой двоично-десятичный четчик. Количество раарядоЕ очетчиа зависит от количества разрядов лока 5 задания. В качетсгве элементной базы для ыполнения счетчика могут быть выб

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПЕРЕПУСКА САМОСПЕКАЩЕГОСЯ ЭЛЕКТРОДА РУДНОТЕРМИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ, содержащее механизм перепуска электрода с блоком управления, вход ; которого через ключ рода работ соединен с выходом первого блока сравнения, к первому -входу которого подключен выход счетчика количества тепла, связанного первым входом через последовательно включенные интегi ратор и квадрататор с датчиком тока электрода, а вторым входом - с первым входом счетчика перепуска и выходом второго блока сравнения, к первому входу которого подключен задатчик разового перепуска, а к второму - выход счетчика перепуска ;К второму входу КОТОРОГО подсоедиг нен датчик перепуска, механизм пере. мещения электрода с блоком управления, блок аварийного отключения, питания и блок задания количества тепла, отличающеес я тем, что, с целью повышения надежности работы электрода, оно снабжено механизмом аварийного защемления электрода с блоком управления, к входу которого подключен первый выход третьего блока сравнения, второй выход которого соединен с входами блока управления механизма перемещения и блока аварийного отключения питания, пер(Л вый вход - с-блоком задания дополнительного тепла, а второй вхо - с вторым входе первого блока сравнения и выходе блока коррекции заданного количества тепла, к первому входу которого подключен блок задания количества тепла, а к второму через блок определения дополнительного коIличества тепла - выход элемента И, I связанного первым входом через элемент НЕ с входом блока управления 41 перепуском, а вторым входом с выхоRCfM датчика перепуска. :о :о