ОТЕКА ijА. М. Гай Советский патент 1970 года по МПК G01R27/08 F27D21/00 H05B7/18 

Известные устройства для определения электрического сопротивления шлака в рафинировочной электродуговой ферросплавной печи, содержащие На каждую фазу печи бл0|к измерения фазного тока, блок измерения напряжения, блок деления и вторичный прибор, требуют замера падения напряжения на шлаке «Иш в процессе плавки. Замер же напряжения практически невозможен, так как для этого необходимо специальным металлическим щупом брать электрический потенциал поверхности шлака у основания столба электрической дуги, что технически невыполнимо, вопервых, из-за моментального отгорания щупа в области высокой температуры дуги и, во-вторых, из-за экранирования подэлектронного пространства шихтовыми материалами. Поэтому практически такие устройства не позволяют производить длительного и непрерывного измерения сопротивления.

Предлагаемое устройство снабжено двумя дифференцирующими блоками, вход каждого из которых подключен через электрический фильтр к одному из измерительных блоков, выход - к указанному блоку деления, его выход через блок усреднения подсоединен ко вторичному прибору, а блок измерения напряжения со стороны входа подключен к участку дуга - шлак.

ление шлака длительно и непрерывно, так как не требует замера напряжения шлака и применения специального щупа.

На фИ1Г. 1 показаиа привципиалЬН-ая блоксхема устройства; на фиг. 2 - еольтампе риая характеристика цепи с дугой и шлаком.

Устройство содержит блок 1 измерения .напряжения, вход которого соединен с выходом электрического нуля 2 электродуговой печи 3 и с контактом электродержателя 4 электрода 5, а выход с фильтром 6.

Блок .измерения фазного тока 7 подключен своим .выходом К фильтру 8. Дифференцирующие блоки 9 и 0 подключены к блоку деления. Л- блок усреднения значения на-пряжения, пропор ЦИ)онального сопротивлению шлака, а 12 - воспринимающее устройство.

Сущность Предлагаемого изобретения заключается в том, что для определения величины электрического сопротивления шлака без применения опециального щупа используется известное свойство электрической дуги, заключающееся в том, что -напряжение на дуге t/д не зависит от фазового тока, .проходящего через дугу и может быть (выражено формулой: /д а+6/д ,

где а и 6 - коэффициенты, зависящие от материала электродов, / д - длина дуги.

ВольтаМперная характеристика цепи с электрической дугой и последовательно присоединенным к ней активным сопрогивлением шлака пред,ставляет собой наклонную прямую (см. фиг. 2), где приняты следующие обозначения: /ф -фазовый ток; f/n -суммарное падение напряжения, t/д - падение лапряжения в сопротивлении дуги (столбе дуги), - падение напряжения в оопротивлении шлака г „,, (т. е. (7п + ). Напряжение U „ измеряется между электрическим нулем, выведенным через футеровку печи, п зажимом электродержателя. Работа предлагаемого устройспва осуществляется следующим образом. Напряжение f/n, снимаемое между контактами электродержателя 4 м ВЫВОДОМ электрического нуля 2 электродуговой печи 3 (через блок измерения ,напряження 1, подают на вход электрического фильтра 6 для защиты напря1жения полезного сигнала с частотой 50 гц от высокочастотных помех, генерируемых электрической дугой. С .выхода фильтра 6 напряжение подают на вход дифференцирующего блока 9, на выходе которого снимают напряжение, пропорщиоdU. нальное выражению Сопротивлением электрода от зажима электродержателя до торца электрода можно пренебречь ввиду его малой величины. Напряжение на дуге не зависит от тока дуги (горизонтальная пунктирная линия, параллельная оси ординат). Величина напряжения :на дуге .определяется отрезком ОА, лежащим -на оси абсцисс, и зависит от длииы ду1ги и друпих параметров. Наклонная -прямая, исходящая от точки Л, выражает функциональную зависимость (/ф) Тангенс угла наклона этой прямой tgif с осью абсцисс определяет величину сопротивления шлака. На основании выше изложенного можно написать:dUn d(Uu. dl Ф rf/ Ф dUn dU Отсюда Таким обр,азом, используя нелинейное свойство электрической дуги, можно определить сопротивление шлака Гщ по двум известным и легко замеряемым параметрам Un и /ф. Выразим производную на:пряжения Un пО току / фчерез и.х производные по времени. Тогда dUn d Напряжение, пропорциональное фазовому току, взятое от измерительного трансформатора тока, подают на вход второго электрического фильтра 8, с выхода которого отфильтрованное от высокочастотных помех напряжение подают на вход дифференцирующего блока 10, на выходе которого снимают напряжеdIфние Далее напряжение, пропорциоdU п dl ф подают кальное выражениям и на вход блока деления 13, на щыходе которого dU,, получают напряжение г, , пропорциональное сопротивлению шлака г, Для усреднения значении напряжения -у,- с выхода блока деления его подают на вход блока усреднения 11, выход, которого подают на воспринимающее устройство 12. Устройство позволяет использовать величину сопротивления щлака Гш в качестве одного из основных технологическ,их и электрических параметров печной установки, так как в электродуговых рафинировочных ферросплавных печах объем шлака составляет примерно 250-350% от объема металла, и в шлаке выделяется существенное колргчество полезной мощности, которую .необходимо учитывать. Предмет изобретения Устройство для определения электрического Сопротивления шлака в рафинировочной электродуговой ферросплавной печи, содержащее :на каждую ф.азу печи блок измерения фазного тока, блок измерения напряжения, блок деления и вторичный прибор, отличающееся тем, что, с целью длительного и неярерывного замера сопротивления шлака в ванне печи, оно снабжено двумя дифференцирующими блоками, вход каждого из которых подключен через электрический фильтр к одному из измерительных блоков, выход - к указанному блоку деления, его .выход через блок усреднения подсоединен ко вторичному прибору, а блок измерения напряжения со стороны входа подключен к участку дуга - шлак.