Способ автоматического регулирования электрического режима многофазной дуговой электропечи и устройство для его осуществления Советский патент 1982 года по МПК H05B7/148 F27D11/10 

Изобретение относится к электроте мии и может быть исполь-зовано в автоматическом регулировании электрического режима дуговых электропечей. Известен способ автоматического регулирования электрического режима дуговой электропечи путем перемещения электродов в зависимости от откл нения регулируемых величин и воздейс вия на основной канал регулирования корректирующим сигналом, формируемым при оптимизации электрического параметра, характеризующего режим печи, при котором в качестве оптимизируе мого параметра используют сумму дисперсий действующих значений токов друг отдельных фаз печи, указанный корректирующий сигнал формируют при минимизации этой суммы, а его воздейс твием на основной канал регулиро вания изменяют параметры отдельных статических и динамических звеньев этого канала 1 . Недостатком известного способа является отсутствие возможности форсированной отработки отдельных возмущений, возникающих, например, при обвалах шихты. Наиболее близк4 м к предлагаемому является способ автоматического регулирования электрического режима многофазной дуговой электропечи, при котором во время плавки поддерживают заданное значение мощности путем измерения тока электрода в каждой фазе, сравнения его с тремя различными заданными уровнями.и перемещения электродов при наличии сигнала рассогласования, на скорости, соответствующей каждому урювню до устранения сигнала рассогласования, фиксируют. момент начала вскипания шлака и снижают мощность печи до минимально допустимой, например снижением токов электродов, выдерживают этр значение мощности заданное время и затем вновь после окончания кипения шлака 39 повышают мощность до ранее поддерживаемого значения 2) . Устройство для осуществления этого способа содержит в каждой фазе датчик тока, подключенный к первому входу блока сравнения, второй вход которого соединен с задатчиком тока, а выход - со входами трех пороговых элементов с различными зонами нечувствительности, выходы которых подключены ко входам блока регулирования, связанного выходом со входами блоков перемещения электрода. Недостатком известного способа является то, что момент вскипания шлака определяется оператором визуально, что иногда приводит к аварийHbJM ситуациям и, .значит, к снижению надежности работы. Целью изобретения является устранение указанных недостатков. Для достижения этой цели момент начала вскипания шлака определяют по превышению заданного значения частоты одновременного наличия сигналов рассогласования токов среднего уровня всех фаз. Для осуществления этого известное устройство снабжено элементом совпадения, входы которого связаны с выхо дами всех пороговых элементов средней зоны нечувствительности,а выход-с шиной сложения реверсивного счетчика,ши на вычитания которого подключена к выхо ду генератора, первый выход - к первому входу исполнительного блока задатчика тока всех фаз, а второй - ко входу нуль-органа, связанного первым выходом со вторым входом исполнитель ного блока, а вторым - со входом генератора. На чертеже изображена блок-схема устройства. Указанное устройство содержит дат чик тока 1, блок сравнения 2, задатчик тока 3, блок пороговых элементов .минимальной зоны нечувствительности k, средней зоны нечувствительности 5 и максимальной зоны нечувствительнос ти 6, блок регулирования 7, блоки управления перемещением электрода 8 и 9 элемент совпадения 10, реверсив ный счетчик 11, исполнительный блок 12, нуль-орган 13 и генератор k, ширину сложения 15 реверсивного счет чика, шинУ вычитания 16. Устройство работает следующим образом. 34 Сигнал с выхода.датчика тока 1 сравнивается с сигналом задатчика тока ,3 на блоке сравнения 2. С выхода блока сравнения 2 сигнал рассогласования поступает на входы пороговых элементов минимальной зоны нечувствительности 4, средней зоны нечувствительности 5 и максимальной зоны нечув.ствительности 6. В зависимости от величины рассогласования между током фазы и сигналом задатчика тока 3 будет срабатывать тот или другой пороговый элемент. Сигналы с выходов пороговых элементов зоны нечувствительности поступают на входы блока регулирования 7, который вь1рабатывает сигналы блокам управления перемещением электрода 8 и 9- На вход элемента совпадения 10 поступают сигналы с выходов пороговых элементов средней зоны нечувствительности 5 всех трех фаз, а с выхода элемента совпадения 10 - на шину сложения 15 реверсивного счетчика 11. При переполнении реверсивный счетчик 11 вырабатывает сигнал исполнительному блоку 12 на срабатывание. Исполнительный блок 12 управляет задатчиками тока 3 всех трех фаз. Нуль-орган 13, связанный со вторым выходом реверсивного счетчика 11, служит для фиксации нулевого состояния счётчика и вырабатывает сигналы на отключение исполнительного блока 12 и генератора 1. С выхода генератора 1, в свою очередь, импульсы заданной .частоты поступают на шину вычитания 16 реверсивного счетчика 11. Начало вскипания шлака в электропечи характеризуется быстрым поднятием уровня расплава и, следовательно, значительным отклонением фазного тока от заданного значения. При этом происходит частое срабатывание канала второй скорости,а именно порогового элемента средней зоны нечувствительности 3. Увеличение частоты срабатывания канала второй скорости и положено в основу определения момента начала вскипания шлака. Сигналы с выходов пороговых элементов средней зоны нечувствительности 5 всех трех фаз поступают на входы элемента совпадения 10, к выходу которого подключена шина сложения 15 реверсивного счетчика 11. В исходном состоянии . реверсивный счетчик 11 находится в нулевом состоянии, исполнительный блок 12 отключен. С нуль-органа 13 на генератор поступает сигнал за5прета, в результате чего он находится в отключенном состоянии. Момент начала вскипания шлака сопровождается срабатыванием блоков пороговых элементов средней зоны нечувствительности 5 одновременно всех трех фаз. Элемент совпадения 10 при этом начинает срабатывать, и импульсы с его выхода поступают на шину сложения 15 реверсивного счетчика 11. Как только реверсивный счетчик 1 выйдет из нулевого состояния, си|- нал на входе нуль-органа 13 исчезает Также исчезает и сигнал запрета со входа генератора }Ц. С генератора 1 начинают поступать импульсы на шину вычитания 16 реверсивного счетчика 11. Частота импульсов генератора I подбирается таким образом,.чтобы она была на порядок ниже частоты срабаты вания каналов второй скорости в период вскипания шлака, т.е. частоты выходных импульсов элемента совпадения 10. Тпким образом, в начальной стадии периода вскипания шлака реверсивный счетчик .11 переполнится и на его выходе, подключенном к одному из входов исполнительного органа 12, появи ся сигнал. С появлением указанного сигнала исполнительный орган 12 сраб тывает и воздействует на задатчики 3 всех трех фаз, в результате чего величина задания Фазных токов уменьшается до своего минимального значения. Мощность, вводимая в электропеч значительно снижается, а перемещения электродов, в результате работы системы автоматического регулирования, будут способствовать скорейшему выходу наружу реакционных газов, поднимающих расплав. Таким образом, про цесс кипения шлака будет постепенно спадать, и частота срабатывания каналов второй скорости, соответственно, уменьшаеться. Спустя некоторое время, зависящее от частоты импульсов генератора k, частота срабатывания канала второй скорости станет меньше частоты импульсов генератора 1. Реверсивный счетчик 11 будет работатъ на вычитание. И как только реверсивный счетчик 11 вернется в ну левое состояние, сработает нуль- ; орган 13- Последний отключит генератор 1 + и исполнительный блок 1-2, который, в свою очередь, воздействуя н .задатчики 3 всех фаз восстановит но|минальные величины.задания тока, т.е 236 восстановится номинальный электрический режим работы электропечи. Использование предлагаемого изобретения позволит предотвратить аварийные ситуации за счет автоматической фиксации начала вскипания и снижения вводимой в электропечь мощности,, что, в конечном счете, приведет к повышению технико-экономических показателей работы электропечи. Формула изобретения ,. t 1. Способ автоматического регулирования электрического режима многофазной дуговой электропечи, при котором во время плавки поддерживают заданное значение мощности путем измерения тока электрода в каждой фазе, сравнения его с тремя различными заданными уровнями и перемещения электродов при наличии сигнала рассогласования на скорости, соответствующей каждому уровню, до устранения сигнала рассогласования, фиксируют момент начала вскипания- шлака и снижают/мощность печи до минимально допустимой, например, снижением токов электродов, выдерживают это значение мощности заданное время и затем вновь повышают мощность до ранее поддерживаемого значения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы печи, момент начала вскипания шлака определяют по превышению заданного значения частоты одновременного наличия сигналов рассогласования токов среднего уровня всех фаз печи. 2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее в каждой фазе датчик тока, подключенный к первому входу блока сравнения, второй вход которого соединен с датчиком тока, а выход - с входами трех пороговых элементов с различными зонами нечувствительности, выходы которых подключены к входам блока регулирования, связанного выходом с входами блоков перемещения электрода фазы, отличаю щ-ееся тем, что оно снабжено элементом совпадения, входы которого связаны с выходами всех пороговых элементов средней зоны нечувствительности, а выход - с шиной сложения реверсивного счетчика, шина вычитания которого подключена к выходу генератора, первый выход - к первому входу исполнительного блока

7 92П23 8

задатчика тока всех фаз, а второй -1. Авторское свидетельство СССР к входу нуль-органа, связанного пер-№ 289082, кп. Н 05В 7/18, 19б5. вым выходом с вторым входом исполнительного блока, а вторым - с входом2. Электрооборудование и автоматигенератора.5 ка электротермических установок. Источники информации.Справочник. М. , ЭнеЕзгия, 1978 принятые во внимание при экспертизе,с. 2б5-2б8.