Устройство для автоматического регулирования мощности электродной печи Советский патент 1980 года по МПК H05B7/148 F27D11/10 G05F1/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОДНОЙ ПЕЧИ

I

Изобретение относится к электротермии и может быть использовано при автоматизации электрического режима электродных печей различных типов, в частности, в абразивной промышленности для плавки нормального электрокорунда.

Известно устройство для регулирования мощности дуговой печи, содержащей датчики тока и напряжения, усилитель, исполнительный двигатель, датчик скорости двигателя, делитель напряжения обратной связи, а также регулируемое в зависимости от параметров печи нелинейное сопротивление, выполненное на транзисторе с эмиттерно-базовым входом и коллекторно-базовым выходом 1.

Недостатком этого устройства является низкое качество регулирования.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для автоматического регулирования электрического режима электродной печи, содержащее для каждой печи датчик тока, соединенный с одним входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом регулируемого опорного узла, а выход - с регулятором двигателя

перемещения электрода, логарифмические преобразователи тока и напряжения, нульорган и переключатель ступеней напряжения силового трансформатора 2.

Однако указанное устройство не обеспечивает оптимальное регулирование мощности, в результате чего снижается производительность печи.

С целью повыщения производительности печи, выходы указанных преобразователей тока и напряжения соединены последова10тельно-встречно и подключены к первому входу реле времени, второй вход которого соединен с выходом блока ступенчатого изменения эталонного сопротивления, а выход - через нуль-орган связан со входом релейного устройства, выход которого сое15динен со входами переключателя ступеней напряжения, блока ступенчатого изменения эталонного сопротивления, опорного узла и третьим входом реле времени.

На чертеже представлена структурная

20 схема предлагаемого устройства автоматического регулирования мощности дуговой электропечи для одной фазы схемы для двух других фаз аналогичны).

К В151водам силового трансформатора 1 подключены электроды 2 печи. Ко входам ;югариф,мических преобразователей 3 и 4 подключены трансформатор тока 5 и фазное напряжение соответственно. На вход б.кжа ступенчатого изменения эталонного согфотиЕ5лепия подано стабилизированное напряжение Ьчев1- Эталонное сопротивление 6 связано с переключателем эталонного сопротивления 7.

Выходы логических преобразователей 3 и 4 и блока переключения эталонного сопротивления 7 соединены последовательно-встречно и нагружены соответственно на постоянные сопротивления 8, 9 и 10. Сигнал, снимаемый с этих сопротивлений, пропорционален изменению сопротивления расплава и подается через реле времени 11, нуль-реле с зоной нечувствительности 12, релейное устройство 13 на переключатель эталонного сопротивления 7, переключатель ступеней напряжения силового трансформатора иод нагрузкой 14, реле времени II и регулируемьп опорный узел 15, питающийся от (Jzem.

трансформатор тока 16 сообщен через преобразователь тока 17 с одним из входов блока сравнения 18, второй вход которого соединен с опорным узлом 15, а выход через регулятор 19, релейное устройство 20, .двигатель привода 21 с устройством переме: П1СНИЯ электрода 22, кинематически связанным с электродом 2.

Устройство работает следующим образом.

В начале плавки регулируемый опорный узел 15 ставится в положение, в котором он работает как пороговое устройство, и сигнал на регулятор 19 поступает только для подъема электрода вверх (в случае увеличения тока Быще максимально допустимого для данной ступени напряжения силового трансформатора). Так как фазное сопротивление макси.мально в начале плавки после загрузки в печь щихты, то переключатель ступеней напряжения находится в положении, обеспечивающем максимальное напряжение на низкой стороне силового трансфор.матора 1. По мере расплавления щихты, а следовательно, уменьщения фазного сопротивления, изменяется сигнал, пропорциональный сопротивлению расплава, на входе реле времени И, откуда он поступает на нуль-реле с зоной нечувствительности 12. При превышении сигналом зоны чувствительности, нуль-реле включает релейное устройство 13, которое подает сигнал на переключатель ступеней напряжения. Он переключает силовой трансформатор 1 на более низкую ступень напряжения. Релейное устройство 13 управляет реле времени 11, которое с выдержкой времени закорачивает вход нуль-реле для исключения частых переключений ступеней напряжения силового трансформатора, перек.пючате тем эталонного сопротивления 7, увеличивающи.м эталонное сопротивление 6 на

одну секцию, регулируемым опорным }злом 15 для автоматического изменения величины порога, соответствующему максимально дсзпустимому току силового трансформатора для данной ступени. Если после окончания выдержки времени реле 11 сигнал на входе нуль-реле превышает зону нечувствительности, то опять происходит выщеописанный процесс и так до тех пор, пока сигнал на входе нуль-реле не выйдет из зоны нечувствительноети.

По мере накопления расплава в ванне печи, а следовательно, увеличения тока выще максимально допустимого для данной ступени напряжения силового трансформатора, сигнал будет подаваться на подъем электрода вверх с преобразователя тока 17 через пороговое устройство узла 15, регулятор 19, релейное уетройство 20, двигатель привода 21 на устройство перемещения электрода 22.

При полном расплавлении щихты и нагреве до определенной температуры расплава переключатель ступеней напряжения находится в положении, при котором напряжение на низкой стороне силового трансформатора 1 минимально. Этот период плавки характерен тем, что идет процесс доведения

расплава до нужной концентрации A-fjpj и дальнейщего нагрева перед выпуском. Для более плавного регулирования мощности в это время узел 15 ставится в положение, при которо.м поддерживается ток опредеэ ленной величины. При этом сигнал с трансформатора тока 16 через преобразователь тока 17 сравнивается с сигналом опорного узла 15 и разность их подается на регулятор 19, который через релейное устройство 20, двигатель привода 21 и устройство перемещения электрода 22 управляет положением электрода 2, а еледовательно, поддерживает ток на заданном уровне.

Предлагаемое устройство способствует оптимальной загрузке по мощности силовоР го трансформатора печи, сокращению времени плавки, а следовательно, и уменьщению тепловых потерь, что, в свою очередь, влияет на уменьщение удельного расхода электроэнергии и повыщение производительности труда.

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования мощности электродной печи, например руднотермической, для плавки электрокорунда, содержащее для каждой фазы печи датчик тока, соединенный с одним входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом регулир е.мого опорного узла, а выход - с регулятором двигателя перемещения электрода, логарифмические преобразователи тока и напряжения, нульорган и переключатель ступеней напряжения силового трансфор.матора, отличающееся

тем, что, с целью повышения производительности печи, выходы указанных преобразователей тока и напряжения соединены последовательно-встречно и подключены к первому входу реле времени, второй вход которого соединен с выходом блока ступенчатого изменения эталонного сопротивления, а выход - через нуль-орган связан со входом релейного устройства, выход которого соединен со входами переключателя ступеней напряжения, блока ступенчатого изменения эталонного сопротивления, опорного узла и третьим входом реле времени.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 459716, кл. Н 05 В 7/148, 1972.

2.Пирожников В. Е. и др., Автоматизация контроля и управления электросталеплавильными установками, М. Металлургия, 1974, с. 172-2175.