Устройство для определения стадий плавления шихты в дуговой сталеплавильной электропечи Советский патент 1977 года по МПК H05B7/148 F27D19/00 

проплавления колодце1з, устройство сравнения скорости с заданием, а также устройство сравнения наинизшего положения электрода с задание:,, окончание стадии ооразования жидкой ванны онределяе1ся но расходу количестьа электроэнергии с момента начала стадии.

Для определения мо.1еита окончания стадии закрытых дуг иcнoльd}eтcя сигнал имиеданса дуг. b счетчике подсчитывается количество оросков амплитуд имнеданса выше определенного уровня и сравнивается с заданным.

Ьсли количество «выоросов ниже определенного уровня и нет запреш ения но положению электрода, то формируется сигнал начала нериода открытых дуг.

при использовании известного устройства для определения окончания стадии проплавления колодцев возможны суш,ественные погрешности. 1ак, использование граничного значения положения электрода, достижение которого разрешает фор.мирование сигнала окончания стадии, приводит к тому, что, вопервых, при оОразовании жидкой ванны до достижения граничного значения сигнал окончания периода не Оудет сформирован, во-вторых, после прохождения электродом граничного значения возможны погрешности, обусловленные возможностью обвалов шихты: сигнал наинизшего положения электрода не меняет своего значения, т. е. формируется сигнал образования жидкой ванны, но жидкая ванна еш,е не образована.

Кроме того, наличие в системе устройства, работающего по статистическому сигналу - количеству бросков а.мплитуд импеданса - и требуюш,его определенное время усреднения, предопределяет запаздывание системы при определении момента окончания стадии закрытых дуг.

Цель изобретения - повышение точности определения стадий плавления шихты и связанное с этим увеличение производительности печи.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено блоком генерирования сигналов пере.меш,ений электрода, выход которого соединен с входами блоков измерения перемешений электрода вниз и вверх, выход блока измерения перемеш,ений электрода вверх соединен с блоком сравнения перемеш,ений электрода вверх с заданием, который соединен с одним из входов первого логического элемента И, соединенного другим входом с выходом блока измерения скорости проплавления колодца, а выход элемента И предназначен для подключения в систему отработки выходных сигналов устройства, блок измерения перемешений электрода вниз вторым входом соединен с датчиком времени, а выходом - с блоком сравнения перемеш,ений электрода вниз с заданием, выход которого соединен с одним из входов второго логического элемента И, соединенного другим входом с блоком сравнения сигналов промежуточного и наинизшего положений электрода, а выход второго элемента И предназначен для подключения в систему отраоотки выходных сигналов устройства.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство Содержит олок генерирования сигналов промежуточного и наинизшего положении 1, олок сравнения наинизшего положения электрода с заданием z, олок определения скорости пронлавления колодца 6, Олок сравнения сигналов промежуточного и наинизшего положений электрода 4, датчик расхода электроэнергии 5, Олок генерирования сигналов перемеш,ений электрода Ь, блок измерения перемеш,ений электрода вверх 7, блок сравнения перемещений электрода вверх с заданием а, первый логический элемент И У, соединенный с блоком определения скорости проплавления колодца и блоком сравнения перемещений электрода вверх с заданием, блок измерения перемещений электрода вниз 1U, датчик времени 11, соединенный с входом блока измерения перемещений электрода вниз, блок сравнения величины перемещений электрода вниз с заданием 12, второй логический элемент И 1:3, соединенный с блоком сравнения сигналов промежуточного и наинизшего положений электрода и с блоком сравнения величины перемещений электрода вниз с заданием.

Блок генерирования сигналов перемещений электрода 6 представляет собой цифровой датчик пространственного перемещения (на валу двигателя пере.1ещения электрода - диск с отверстиями и считывающее устройство) ji формирователь импульсов. В отличие от блока генерирования сигналов 1, который выдает информацию о текущем положении электрода, блок 6 генерирует сигнал, пропорциональный изменению положения электрода, т. е. дисгсретной в данном случае величины перемещения электрода.

Блок измерения перемещений электрода вверх 7 выполнен в виде импульсного двоичного реверсивного счетчика с входной логикой, обеспечивающей работу счетчика при перемещении электрода вверх и при списывании набранной величины до нуля (т. е. при отработке обвалов).

Блок измерения перемещений электрода вниз 10 представляет собой реверсивный счетчик, но с входной логикой, обеспечивающей работу счетчика при перемещении электрода вниз и при списывании набранной величины до нуля.

Кроме того, в заданные временные интервалы осуществляется сброс счетчика на нуль.

Устройство работает следующим образом.

Блок генерирования сигналов промежуточного и наинизшего положений электрода 1 формирует сигналы а и е о положении электрода. При этом сигнал наинизшего положения в формируется пропорционально наименьшему за весь интервал плавления до данного момента значению положения электрода. Блок генерирования сигналов перемещении электрода b формирует ди(р(ререициальныи сигнал с перемещения aлeктpJ J,a. Первая стадия плавления - стадия зажигания дуг - заканчивается при прохождении электродом заданного расстояния, начиная с момента зажигания дуг. Для определения окончания стадии сигнал t сравнивается с заданием в олоке сравнения 2. При достижении заданного значения формируется сигнал d окончания стадии зажигания дуг. Окончание следующей стадии - стадии проплавления колодца - характеризуется замедлением скорости перемещения электрода и определяется блоком определения скорости проплавления колодца 3 но замедлению перемещения электрода вниз. Сигнал блока 3 для определения окончания этой стадии (сигнал е), если отсутствуют оовалы щихты. Для фиксации оОвалов служит блок 7, в который подаются сигналы с перемещения электродов с блока б. Наличие в счетчике како-го-либо числа, соответствующего перемещению электрода вверх, свидетельствует о возникновении обвалов шихты. Сигнал блока 7 сравнивается с сигналом задания в блоке сравнения 8, и если сигнал измерителя больше сигнала задания, то запрещается через первый логический элемент И У прохождение сигнала окончания стадии. Если запрещения нет, то нри уменьщении скорости перемещения электрода блок 3 формирует сигнал окончания стадии проплавления колодцсв. Окончание следующей стадии - стадии начала образования жидкой ванны (сигнал /)- определяется датчиком расхода активной энергии 5 при израсходовании заданного количества электроэнергии. Для определения окончания стадии закрытых дуг сравниваются сигналы положения электрода и сигнал наинизшего положения электрода. Когда разность между ними достигнет заданной величины, соответствующей подъему электрода до уровня устойчивой жидкой ванны, формируется сигнал окончания стадии, ноступающий на второй логический элемент И 13. При общем подъеме жидкой ванны перемещение электрода вниз качественно характеризует процессы, связанные с обвалами щихт.ы. Блок измерения перемещений электрода вниз 10, представляющий собой двоичный реверсивный счетчик с входной логикой, определяет перемещение электрода вниз. Сброс измерителя на нуль осуществляется через определенные интервалы времени. Импульсы сброса форми-руются датчиком времени 11. Таким рбрааб.м,. число, набранное в счетчике за заданный иитервал времени, характеризует величину оовала. Оно сравнивается с заданием в олоке сравнения iz, и если оно Оольще задання, то на второй логический элемент И i6 ноступает запрет для прохождения сигнала окончания стадии, если меньше или равно - разрещается прохождение сигнала g окончания стадии. Лстроиство позволяет более эффективно вводить электроэнергию в печь, что ускоряет время расплавления на b-10 мин. Формула изобретения Устройство для определения стадий плавления шихты в дуговой сталеплавильной электропечи, содержащее датчик расхода электроэнергии, выход которого предназначен для подключепня в систему отраоотки выходных Сигналов устройства, и олок генерирования сигналов промежуточного и наинизшего положении; электрода, один из выходов которого, генерирующий сигнал-наинизшего положения электрода, соединен с входами блока сравнения сигнала наинизщего положения электрода с заданием, блока измерения скороI TH проплавления колодца и блока сравнения сигналов промежуточного и наинизщего положении электрода, второй выход, генерирующий сигнал промежуточного положения электрода, соединен с указанным блоком сравнения промежуточного и наннизшего положений электрода, а выход блока сравнения наинизшего ноложения электрода с задание.м предназначен для подключения в систему отработки выходных сигналов устройства, отличаюЩееся тем, что, с целью повышения точности определения стадий нлавления шихты, оно снабжено блоком генерирования сигналов перемещений электрода, выход которого соединей с входами блоков из.мерения перемещений электрода вниз и вверх, выход олока измерения перемещений электрода вверх соединен с блоко.м сравнения перемещений электрода вверх с заданием, который соединен с одни.м из входов первого логического элемента И, соединенного другим входом с выходом блока измерения скорости проплавления колодца, а выход элемента И предназначен для нодключения в систему отработки выходных сигналов устройства, блок измерения перемещений электрода вниз вторым входом соединен с датчиком времени, а выходом - с блоком сравнения перемещений электрода вниз с заданием, выход которого соединен с одним из входов второго логического элемента И, соединенного другим входом с блоком сравнения сигналов промежуточного и наинизшего ноложепий электрода, а выход второго элемента И предназначен для подключения в систему отработки выходных сигналов устройства. ,Р1сточпики информации, принятые во внимание, при экспертизе: . Патент CUIA № 3435121, кл. 13-13, 1969. 2. Патент СШ. №-3588306, кл. 13-13, 1971.

d