Предлагаемый способ .предназначен для электрометаллургии и может быть использоваи на ферросплавных заводах для автоматизации рафинированных электроду|Говых печей циклического действия.
Известны способы регулирования электрического режима электродуговых печей с использованием таких параметров, как ток в электродах, мощность, напряжение на электродах, коэффициент мощности, сопротивление фаз печи, сопротивление участка дуга - шлак и др.
В частности, например, способ регулирования печи по отнощению (напряжения фазы печи к току этой фазы, т. е. величины полного сопротивления фазы Z, положен в основу работы серийных регуляторов типа РМД, которыми оснащено подавляющее большинство сталеплавильных и рафинировочных ферросплавных электропечей.
Способ регулирования по параметру Z. приемлемый для сталеплавильных печей, где объем шлака в ванне печи составляет примерно lOVo от объема металла, становится нерациональным для рафинировочных ферросплавных печей, где объем расплавленного щла.ка составляет 250-350 /0 от объема металла и в шлаке выделяется -существенная полезная электрическая мощность, которую необходимо учитывать.
Одной из важных задач регулирования электрического режима рафинировочных печей является оптимальное распределение полезных мощностей, выделяемых, как в электрической дуге, так н шлаке. Описываемый способ отличается от известных тем, что, в целях рациоиального распределения полезных мощностей, выделяемых в электрической дуге и шлаке, повышения к. п. д. дуги, до непрерьсвно 1змеряют сопротивление шлака печи, определяют отношение сопротивления щлака к сопротивлению на участке дуга - шлак, полученную величину отношений используют в качестве регулируемого параметра а, сравниваемого с опорной, поддерживая его величину в пределах 0,45-0,5.
Ниже приводятся теоретические предпосылки полезности предлагаемого способа.
Как же отмечалось:
(1)
а
fm SS Гд
где Гш - активное сопротивление шлака; Гд - активное сопротивление дуги. Полезное активное сопротивление печи определяется Гп Гд4-Ли из выражения:
где и„ - Падение напряжения на сопротивлении г п ,
/Ф - фазовый ток.
Из выражений (1) и (2) можно определить значение:
(3)
/Ф
Умножив числитель и знаменатель выражения (1) на значение фазового тока /ф и /Ф, получают соответственно:
Uu
(4)
Un
(5)
Рп
Из .приведенных равенств видно, что предлагаемый пара.метр а универсален, т. е. может определяться из соотношения сопротивлений, напряжений или мощностей.
Из выражения (1) с учетом Гп Гд+Гщ можно найти следующие соотвошепия:
(6) (7)
Гд Гп(1 - ос) /т Гп а
Лд(1-а)
д-а
(9) 1 -я
Из полученных выражеиий видно, что при
, т. е. электрод находится в щлаке
и ВСЯ полезная мощность выделяется в шлаке;
при ,5 , т. е. электрические .мощНости, еыделенные в дуге и шлаке,
рав-пы;
прн либо , т. е. режим работы близок к pai6oTe сталеплавильной печи, либо ) при .разрыве дуги.
Очевидно , что iB интервале значений а от О до 1 имеется такое значение а , при котором мощность, выдаваемая в электрической дуге, достигает максимальной величины при наличии щлака.
После ряда преобразований можно найти следующее выражение для и:
Г1 + ш1/4, + 2Гш-Гкс - 2кс
(10)
2Гш-Гкс--22
Из выражения (10) для .каждой конкретной иечи с заданньвми иара.метрами короткой сети (гкс и 2к-с) и при известном диапазоне изменения сопротивления шлака в начале п конце илавки (Zu,i,,ax и Zuimin) определяют среднее 31наченне «, при которо.м достигается максимальная мощность дуги и одновременно :«птимальное распределение мощиостей, выделяемых в дуге и шлаке.
Гкс 1,59-10-3 сл{ и ZKC 3 10 - ом при Гштм 8 . 10-3 см и .-; 12 10 - ОМ сред няя величина а 0,45.
Для печей с различными пара1метрами ко роткой сети и диапазоном изменения Лил меняется в пределах 0,45-0,5.
На чертеже изображена блок-схема устройства для осуЩбствления предлагаемого способа.
0 Устройство содержит блок / расчета текущего зпачения электрического сопротивления щлака, блоки деления, блок 4 задания параметра а и блок 5 сравиения.
Вывод 6 элСКтрического нуля электродуго5 вой печи 7 и «оитакт 8 электрододержателя электрода 9 подсоединены к блоку расчета электрического сопротивления шлака и блоку деления. К блокам / и 2 подсоединен также измерительный трансформатор 10 тока, вклю ченный в токовое плечо // измерительного органа перемещения электрода 9.
Выходы блоков / и 2 подключены ко входу бЛОка деления, выход которого подсоединен ко входу блока сравнеиия. Вход последнего ° Связан также с бло.ком задалия параметра Выход блока сравнения подключен к блоку 12 изменения токовой уставки известного регулятора положения электродов типа РМД.
Работает устройство следующим образоМ. Напряжение Un, снимаемое между контактом электрододержателя и выводо.м электрического нуля электродуговой печн, подают на вход блока расчета сопротивления шлака и блока деления. На Вход блоков / и 2 иоступает тякже нанряжение UH, нропорпиональ«ое фазовому току /ф, взятое от измерительного трансформатора тока. Напряжение с выхода блока 1, пропорциональное сопротивлению шлака Гф, и напряжение с выхода блока
делеггия, пропорциональное выражению -т-,
/(|)
подают на вход блока деления, на выходе которого получают нанряжение, пропорцио11аль5 ное текущему зиачению параметра ос. Это напряжение поступает на вход блока сравнения, куда одновременно подают от блока задания напряжение, пропорциональное заданному значению парам1етра а. С выхода блока сравнения напряжение, пропорциональное величине Да, в внде управляющего сигнала идет иа блок изменения токовой уставки регулятора положения электродов.
Иредмет изобретения
Способ регулирования электрического реЖИма дуговой рафинировочной феррОСплавной печи изтем ненрерьгвного измерения сопротивления на участке дуга - шлак в каждой фазе печи, отличающийся тем, что, с целью более рационального распределения электрических ЛЮЩностей, выделяемых в дуге и шлаке, и повышения теплового к. п. д. дуги, непрерывно
ляют отношение сопротивления шлака к Зказанному сопротивлению ма участке дуга - шлак и полученную величину отношения сопротивлений используют в качестве регулируемого пара: 1етра, сравниваемого с опорной величиной, поддерживая его величпну в пределах 0,45-0,5.
