Устройство для стабилизации электричес-КОгО РЕжиМА дугОВОй элЕКТРОпЕчи ВАХМиНшлАК Советский патент 1981 года по МПК H05B7/148 

Изобретение относится к электротермни В часгносги к устройствам угфавления электрическим режимом плавки и дуговой электропечи с многошлаковым процессом. Известно устройство для стабилизации электрического режима дуговой электропе- чи, содержащее датчик натфяженкя, соедикеиный со входом блока вычисления произ водной напряжения по времени, датчик ток U блок сравншсня, первый вход которого соеД1шен с блоком задания, а выход - с двигателем перемещения электрода 1. Недостатк.ом этого устройства является низкая скорость перемещения электрода при коротком замыкании в печи, что . вызывает повышение расхода электроэнергии. Наиболее близким к предлагаемому явг ляется устройство для стабилизации элект рическсяго режима дуговой электропечи, содержащее датчгосн напряжен и тока подключенные ко входам блоков первьтх производных Напряжения и тока по времени, за датчик временных интервалов и блок сравнения, соединенный с исполнительным механизмом перемещения электрода Г2. известное устройство имеет ограничения, обусловленные неоднозначностью сформированного сигнала управления и приводящие к отклонению электрического режима печи от оптимального. Цель изобретения - снижение расхода электроэнергии; Указанная цель достигается тем, чго устрой ство для стабилизации электрического режима дуговой электропечи,- содержащее датчики напряжения и тока, подключенные к входам бйоков первых производных напряжения и .тока по времени, задат- чик временных интервалов и блок сравнения, соединенный с -исполнительным механизмом перемещения электрода, снабжЬио двумя сумматфами, блоком извлечения квадратного корня и двумя квадратс ами, входы которых соединены соответственно с выходами блоков первых производных напряжения и,ток1а, а выходы - через первый сумматор со входом блока извлече-

ния квадрагного корня, подключеннсхго вы ходом к одному входу вгфого суммагфа, соединеннс го вторым входом с выходом эадатчйка временных интервалов, а выходом -. со входом блока сравнения.

Такое выполнение устройства позволяет вести плавку в дуговой электропечи, особенно с многошлаковым процессом с пониженным числом коротких замыканий и отклонений от рационального заданного режима, что снижает общее время ведения плавки, уменьшает удельный расход электроэнергии и повышает КПД дуговой электропечи.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

. К дуговой электропечи 1 устройства подключены датчики 2 напряжения и 3 то:ка, К их выходам подключены блоки 4 первой, производной напряжения по времени и 5 первой производной тока по времени, к выходам KcjTopbtx поД1сшочены соответственно квадраторы 6 и 7, выходы которых под1сл1оч8ны к двум входам сумматора 8, выходом подключенного к входу блока 9 извлечения квадратного корня. Выход блока 9 извлечения квадратного корня через сумматор Ю, подключенный вторым своим входом к задатчику 11 временных интервалов, соеашен с блоком 12 сравнения, пошсшоченного своимвторым.входом к задающему блоку 13, Блок 12 сравнения одним своим выходом через исполнительный блок 14 подключен к дуговой электропечи 1 а двумя другими выходами соединен со входами датчиков 2 напряжения и 3 тока.

Устройство работает следующим образом.

Основное функциональное назначение устройства - сформировать электрический сигнал, пропорциональный длине динамической вольт амперной характеристики, за заданный блоком 11 интервал времени, сравнить его в блоке 12 с зада1шой блоком 13 аналогич11ой велич шой, соответствующей рациональному режиму работы дуговой электропечи, и в случае рассогласования, с йомощью исполнительного блока 14 механизма перемещения электродов изменить режим работы печи 1 в сторсиу устранения возникшего рассогласования.

. Длина d- L элементарного отрезка динамической вольт-амперной характери- тики за временной интервал квантования равна

а за заданный отрезок времени измерения она равна сумме элементарных приращений, формируемой в блоке 10. В этом случае электрические сигналы тока и напряжения электрической дуговой печи 1 поступают через датчик 2 напряжения и датчик 3 тока соответственно на входы блока 4 получения первой производной напряжения по времени и блока 5 получения Первой производной тока по времени. С вькодов блоков 4 и 5 электрические сигналы, пропорциональные первым производным напряжения и тока по времени, поступают соответственно на входы квадратора 6, возводящего в квадрат электрический сигнал, тгропорциональный первой производной напряжения по времени, и квадратора 7, формирующего электрический сигнал, пропорциональный квадрату первой производнсй тока по времени.

В сумматоре 8 формируется электрический сигнал, пропорциональный сумме электрических сигналов, пропорциональных квадратам первой производной напряжения и первой произвоДЙой тока по времени. Сигнал с выхода сумматора 8 поступает на вход блока 9 извлечения квадратного корня, с выхода которого поступает на сумматор 10, где накапливается за заданный задатчиком 11 временный отрезок, после чего сравнивается в блоке 12 сравнения с заданной задатчиком 13 аналогичной величиной Ь .

В случае щ,, U .дд. блок 12 сравнения вырабатывает инициативный сигнал, поступающ{й на механизм 4 перемещения электродов. Последний выводит печь на электрический режим в сторону устранени возникшего рассогласования. В том случа когда за контролируемый заданный задат- чиком 11 интервал времени не возникает рассогласования, с блока 12 сравнения, не поступает инициативного сигнала на исполнительный механизм 14 перемещения .электродов и на входы датчика 2 напряжения и датчика 3 тока поступают сигналы с выхода блока 12 сравнения для повторения всех описанных операций, и цикл формирования соответствующих электрических сигналов блоками устройства повто- ряетсяв изложенной последовательности. Техн ик о-экономическая эффект ивнос ть изобретения , обусловленная снижением периода расплавления на О,О5 ч, составляет для печн не менее 18500 руб в год. 584 Формула изобрегения Усгройсгво для стабилизации элёкфнческого режима дуговой электропечи, содержащее датчики напряжения и тока, подключенные к входам блоков первых производных напряжения и тока по времени, задатчик временных интервалов и блок сравнения, соединенный с исполнительным механизмом перемещения электрода, о т л ичающееся тем, что, с целью снижения расхода электроэнергии оно снабжено двумя сумматорами, блоком извлечения квадратного корня и двумя квадраторами, входы которых соединены соответственно с выходами блоков первых 16 производньк напряжония и гока, а выходычерез первый сумматор со входом бпока извлечения квадратного корня, подключенного выхоДом к одному входу второго сумматора, соединенного входом с выкодом аадатчика временных интервалов, а выходов - со входом блока сравнения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2555528/24-07 кл. Н 05 В 7/148, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2677955/24-07), КЛ.Н 05 В 7/148, 1978.