CN101807054A - 矿热炉避免电极震荡的自动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿热炉避免电极震荡的自动控制方法，通过对矿热炉内电极实时参数值的采集、变换为直流电压模拟信号，再经过A/D采样板转换为数字信号供计算机进行运算处理：只有当电极的实际电流较长时间超出设定值范围时，才对电极的位置进行调整。本发明的积极效果是：避免了因频繁地对电极位置进行调整而使电极产生震荡，既提高了电、热效率，降低了冶炼电耗，又提高了产量，有效地实现了矿热炉内电极自动控制的精确高效控制。

Description

矿热炉避免电极震荡的自动控制方法

技术领域

本发明涉及一种自动控制方法，尤其是涉及一种矿热炉避免电极震荡的自动控制方法。

背景技术

矿热炉，属电弧炉系列的一种，冶炼的产品是硅铁类、硅锰合金、铁合金、黄磷、电石、刚玉等，它冶炼的核心理论是：通过电离空气形成定向高温离子流-电弧，将电能转换成热能，为还原反应提供足够高的温度场。

电弧的状态取决于电极端头和放电体的距离、放电体的导电性、电压以及电极周围的温度和炉料介质的电阻特性。在冶炼过程中，随着炉底熔池液面（或渣面）的不断升高，炉料经常性下榻，电极端头因烧损而上移以及熔池导电性的变化，需要适时调整电极的实际位置，以保持炉内电弧功率始终能够处于最佳状态，同时还要能够保持三相（六相）电极电弧的弧长基本相同，以维持三相（六相）电极释放相同的电弧功率，保持相同大小的还原反应区域，同时使供电系统能够达到的较高的电效率，达此目的的关键之一就是电极升降自动控制系统要能够对电极端头的位置进行精确测量判断，然后，才能依据电极端头位置的高低，进而适时调整电极位置，维持电弧功率的主回路系统的双高效。

在矿热炉冶炼过程中，通常是依靠人工观察电流表或电压表的值大小，来手动控制电极的升降：当电流或电压大于规定值时，提升电极，当电流或电压小于规定值时，下降电极。个别采用PLC控制的方法也是基于和人工控制相同的方法，其主要缺点是人工操作的随意性大、不精确，要么出现电极单次升降距离过大，引起电极的偏斜或震荡，从而出现冶炼过程波动过大而导致电极折断的生产事故；要么出现只要一见到实际电流值超出设定值范围时，就立即对电极位置进行调整，造成频繁地调整电极位置，使电极产生震荡，既增加了人工的劳动强度，又不利于节能降耗。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种矿热炉避免电极震荡的自动控制方法，

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种矿热炉避免电极震荡的自动控制方法，包括如下步骤：

第一步，电网三相交流电经隔离开关、真空开关接入矿热炉变压器初级，经变换后在变压器的次级输出80V到500V的三相交流电，通过由大截面铜管或铜板、软铜电缆组成的大截面短网、导电装置和石墨电极相接，进入矿热炉内，提供电功率；

第二步，矿热炉内电极实时参数值的采集：

在变压器的初级或次级装有电流互感器，输出交流电流信号，经三相交流电流变送器变换为直流电压模拟信号，提供给A/D采样板；另一路三相交流电压信号直接取自变压器次级出线排上，经三相交流电压变送器变换为直流电压模拟信号，提供给A/D采样板；

第三步，数据转换：A/D采样板将上述模拟信号转换为数字信号，并输送给计算机；

第四步，计算机判断任意一相电极的电流值是否大于设定的最小电流值且小于设定的最大电流值：如果是，则返回第二步；如果否，则进入第五步；

第五步，计算机判断该相电极的电流值是否小于等于设定的最小电流值：如果是，则继续判断该相电极的电流值在设定的时间段内是否持续小于等于设定的最小电流值，如果是，则输出信号给该相电极的升降机构，让该相电极下降；如果否，则继续判断该相电极的电流值在设定的时间段内是否持续大于等于设定的最大电流值，如果是，则输出信号给该相电极的升降机构，让该相电极上升。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：通过计算机判断单相电极的实际电流值超出设定值范围时间的长短，来确定电极是否需要升、降，只有当电极的实际电流较长时间超出设定值范围时，才对电极的位置进行调整，避免了因频繁地对电极位置进行调整而使电极产生震荡，既提高了电、热效率，降低了冶炼电耗，又提高了产量，有效地实现了矿热炉内电极自动控制的精确高效控制。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

一种矿热炉避免电极震荡的自动控制方法，包括如下步骤：

第一步，电网三相交流电经隔离开关、真空开关接入矿热炉变压器初级，经变换后在变压器的次级输出80V到500V的三相交流电，通过由大截面铜管或铜板、软铜电缆组成的大截面短网、导电装置和石墨电极相接，进入矿热炉内，提供电功率；

第二步，矿热炉内电极实时参数值（包括电极的电流和电压信号）的采集：

在变压器的初级或次级装有电流互感器，输出0-5安培的交流电流信号，经三相交流电流变送器变换为0-5V（或0-10V）的直流电压模拟信号，提供给A/D采样板；另一路三相交流电压信号直接取自变压器次级出线排上，是0-500V交流电压信号，经三相交流电压变送器变换为0-5V或0-10V直流电压模拟信号，提供给A/D采样板。

第三步，数据转换：A/D采样板将上述六路直流电压模拟信号转换为六路数字信号，并输送给计算机；

第四步，计算机判断任意一相电极的电流值是否大于设定的最小电流值且小于设定的最大电流值：如果是，则返回第二步；如果否，则进入第五步；

第五步，计算机判断该相电极的电流值是否小于等于设定的最小电流值：如果是，则继续判断该相电极的电流值在设定的时间段内是否持续小于等于设定的最小电流值，如果是，则输出信号给该相电极的升降机构，让该相电极下降；如果否，则继续判断该相电极的电流值在设定的时间段内是否持续大于等于设定的最大电流值，如果是，则输出信号给该相电极的升降机构，让该相电极上升。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (1)

1.一种矿热炉避免电极震荡的自动控制方法，其特征是：包括如下步骤：

第一步，电网三相交流电经隔离开关、真空开关接入矿热炉变压器初级，经变换后在变压器的次级输出80V到500V的三相交流电，通过由大截面铜管或铜板、软铜电缆组成的大截面短网、导电装置和石墨电极相接，进入矿热炉内，提供电功率；

第二步，矿热炉内电极实时参数值的采集：

在变压器的初级或次级装有电流互感器，输出交流电流信号，经三相交流电流变送器变换为直流电压模拟信号，提供给A/D采样板；另一路三相交流电压信号直接取自变压器次级出线排上，经三相交流电压变送器变换为直流电压模拟信号，提供给A/D采样板；

第三步，数据转换：A/D采样板将上述模拟信号转换为数字信号，并输送给计算机；

第四步，计算机判断任意一相电极的电流值是否大于设定的最小电流值且小于设定的最大电流值：如果是，则返回第二步；如果否，则进入第五步；

第五步，计算机判断该相电极的电流值是否小于等于设定的最小电流值：如果是，则继续判断该相电极的电流值在设定的时间段内是否持续小于等于设定的最小电流值，如果是，则输出信号给该相电极的升降机构，让该相电极下降；如果否，则继续判断该相电极的电流值在设定的时间段内是否持续大于等于设定的最大电流值，如果是，则输出信号给该相电极的升降机构，让该相电极上升。