Устройство для управления электрическимРЕжиМОМ дугОВОй элЕКТРОпЕчи Советский патент 1981 года по МПК H05B7/148 

1

Изобретение относится к электротермии, в частности к управлению электрическим режимом дуговой электропечи .

- Известно устройство для управления электрическим режимом дуговой электропечи, содержащее блок определения стадии плавления шихты, в котором для определения момента формирования жидкого металла в ванне используется сигнал напряжения двигателей перемещения электродов tlj.

Недостатком такого устройства является низкая точность определения момента появления жидкого металла, обусловленная обвгипами шихты, а также низкое быстродействие из-за необходимости введения выдержки времени нд формирование сигнала.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для управления электрическим режимом дуговой электропечи, содержащее блок измерения электрических параметров, программный блок, один из выходов которого соединен с переключателей ступеней напряжения печного трансформатора, а второй с регулятором мощности, подключенным ,к исполнительному механизму перемещения электродов каждой фазы, -и блок определения стадии плавления шихты с 2}.

Недостатком указанного устройства является сложность построения блока определения стадии плавления шихты.

Цель изобретения - упрощение устройства.

Поставленная цель достиг ается

10 тем, что в устройстве для управления электрическим режимом дуговой электропечи.блок определения стадии плавления шихты снабжен элементом выделения постоянной составляющей

15 напряжения дуги и пороговым элементом, связанным выходом со входом программного блока, а входом с выходом элемента выделения постоянной составляющей напряжения дуги,

20 подключенного входом к выходу- блока измерения электрических параметрбв.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит блок 1 изме25рения электрических параметров, программный блрк 2 управления электрическим режимом, переключатель 3 ступеней напряжения печного трансформатора 4, регулятор 5 электрического 30 режима, исполнительный механизм 6 перемещения электродов 7, элемент 8 выделения постоянной составляющей напряжения дуги, блок 9 заданного алгоритма постоянной составляющей на ряжения дуги и блок 10 сравнения, об разующие пороговый элемент, а также блок 11 выделения коэффициента мощности фазы. Блок 1 измерения электрических параметров может включать в себя дат чики тока, фазного напряжения, первых производных тока по времени и т.д. Устройство работает следующим образом. Ввиду.различной электрозмиссионно способности материалов электродов и расплава в печи, а также условий охлаждения катодного пятна дуги, появляется постоянная составляющая в напряжении дуг..Постоянная составляющая в зависимости от условий горения дуги изменяется в процессе пла ки. При этом основание дуги испытывает давление со стороны столба дуги и при жидком состоянии катода (или анода) на последнем образуются углуб ления. Благодаря этому возрастает теплоизоляция жидкого сплава, на который опирается дуга, и повышается температура области катода, а значение постоянной составляющей в.напряжении дуги при этом уменьшается. Так как значения постоянной составляющей в напряжении дуги и ее изменения во времени при плавлении одинаковы для трех фаз, то блок 8 можно подключать на.одну фазу. Текущее значения постоянной составляющей с выхода блока 8 подается в блок 10, где сравнивается с сигналом заданного алгоритма, заложенным программе блока 9, например, уровнем напряжения, соответствующем горению дуги на жидкий расплав. Блоки 9 и 10 образуют пороговый элемент,преобразующий плавно изменяющееся напряжение блока 9 в ступенчатый сигнал окончания стадии расплавления. Во время проплавления колодцев величина текущего значения постоянной составляющей в напряжени дуги превышает заданный уровень. Пр этом блок 9 выдает сигн«1Л прогргилмному блоку 2 управления, который в соответствии с программой обеспечивает Зсщание регулятору для ввода элек г ической мощности в печь при коэф циенте мощности, равном 0,68/-0 ТакоЯ режим ведения плавки обеспечиваетбольшой диаметр колодцев. Пр появлении жидкого расплава и наплав ления его на подину величина постоя ной составляющей в напряжении дуги снижается и при уменьшении ее ниже заданного уровня программный блок 2 изменяет уставку регуляторов 5, обеспечивая поддержание режима при коэффициенте мощности фаз равном 0,6-0,65, соответствующего максимуму интенсивности нагрева расплава. Заданный алгоритм изменения постоянной составляющей характеризуется уровнями, при совпадении с которыми текущего значения постоянной составляющей напряжения дуги определяются периоды плавки, отдельные моменты периода расплавления, а при появлении жидкого расплава - моменты горения дуг над расплавом заглубление и экранирование их. Предлагаемое устройство позволяет интенсифицировать расплавление шихты и нагрев расплава за сче.т эффективного использования вводимой в печь мощности. Использование текущей информации об изменении постоянной составляющей в напряжении дуги для определения периода плавки и установки соответствующего режима по заданной программе управления сократит период плавки, а также снизит облученность футеровки, что увеличит ее .стойкоЪть, в результате чего улучшатся технико-экономические показатели печи. Сокращение периода плавки на 10-15 мин для одной 100 т печи дает экономический эффект 75 тыс. руб. в год. Формула изобретения Устройство для управления, электрическим режимом дуговой электропечи, содержащее блок измерения электрических параметров, программный блок, один из выходов которого соединен с переключателем ступеней напряжения печного трансформатора, а второй - с регулятором мощности, подключенным к исполнительному механизму перемещения электродов каждой фазы, и блок определения стадии плавления шихты, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, блок определения стс1дии плавления снабженэлементом выделения постоянной составляющей напряжения дуги и noporoBtJM элементом, связанным выходом со входом программного блока, а входом - с выходом элемента Jsыдeлeния постоянной составляющей напряжения дуги, подключенного входом к выходу блока измерения электрических параметров. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 548942, кл.н 05 В 7/148, 1975. 2.Фарнасов Г.А. Автоматизация процессов электроплавки стали. М., Металлургия, 1972, с. 186-188.