CN101808438B - 黄磷炉单相电极功率偏低的电极自动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种黄磷炉单相电极功率偏低的电极自动控制方法，通过对黄磷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：当单相电极位于下限位并功率偏低时，计算机输出信号给该相电极的相邻干涉相电极的升降机构，让该相电极的相邻干涉相电极下插。本发明的积极效果是：通过计算机控制功率偏低电极的相邻干涉相电极下插，增大相邻干涉相电极的电流，从而加大相邻干涉相的输入功率，以带动位于下限位且功率偏低的电极功率尽快上升，达到三相功率平衡，提高了电、热效率，降低了冶炼电耗，提高了产量，有效地实现了黄磷炉内单相电极功率偏低时的电极自动控制。

Description

黄磷炉单相电极功率偏低的电极自动控制方法

技术领域

本发明涉及一种自动控制方法，尤其是涉及一种黄磷炉单相电极功率偏低的电极自动控制方法。

背景技术

黄磷炉，属矿热炉系列的一种，冶炼的产品是黄磷，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，电机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。

在黄磷炉冶炼过程中，经常会出现单相电极位于下限位且功率偏低的情形，由于三相功率不平衡，使得电、热效率降低，既增加了冶炼电耗，也减少了产量，很难维持冶炼过程的正常进行。

现有的黄磷炉电极自动控制系统无法处理炉内单相电极位于下限位且功率偏低的状况，操作者遇到这种状况时就会转为手动运行。手动运行不但随意性大、劳动强度大、而且三相功率不平衡、电耗高、产量低、矿石回收率低。这也是众多黄磷炉安装了自动控制装置而未投入实际运行的主要原因之一。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种黄磷炉单相电极功率偏低的电极自动控制方法，当单相电极位于下限位并功率偏低时，计算机输出信号给该相电极的相邻干涉相电极的升降机构，让该相电极的相邻干涉相电极下插，增大相邻干涉相电极的电流，从而加大相邻干涉相的输入功率，以带动该相电极功率尽快上升，达到三相功率平衡，维持冶炼过程的正常进行。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种黄磷炉单相电极功率偏低的电极自动控制方法，包括如下步骤：

第一步，电网三相交流电经隔离开关、真空开关接入黄磷炉变压器初级，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，进入黄磷炉内，提供电功率；

第二步，黄磷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，计算机进行运算：

根据各相电极电流的变化率大小，计算各相电极和放电体之间的距离偏差大小；当三相电极自由升降时，记忆三相电极各自的位移数据；

第五步，计算机判断任意一相电极的位移是否位于设定的下限位：如果否，则三相电极均可以自由升、降，返回第二步;如果是，则对位于下限位的该相电极的电流进行计算，并根据计算结果判断该相电极的电流是否小于该相电极的电流设定值：如果是，则计算机输出信号给该相电极的相邻干涉相电极的升降机构，让该相电极的相邻干涉相电极下插，返回第四步。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：当某相电极位于下限位并功率偏低时，由于该下限位为机械限位，因此不能通过该相电极的升降机构自动对其下降，从而不能通过改变该相电极位置来加大功率，本发明方法通过计算机输出信号给位于下限位且功率偏低的电极的相邻干涉相电极的升降机构，让相邻干涉相电极下插，增大相邻干涉相电极的电流，从而加大相邻干涉相的输入功率，以带动位于下限位且功率偏低的电极功率尽快上升，达到三相功率平衡，维持冶炼过程的正常进行，达到提高电、热效率，降低冶炼电耗，提高产量的目的，有效地实现了黄磷炉内单相电极功率偏低时的电极自动控制，使黄磷炉内电极自动控制系统得到了真正意义上的实现。

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。

一种黄磷炉单相电极功率偏低的电极自动控制方法，包括如下步骤：

第一步，电网三相交流电经隔离开关、真空开关接入黄磷炉变压器初级，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，进入黄磷炉内，提供电功率；

第二步，黄磷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，计算机进行运算：

根据各相电极电流的变化率大小，计算各相电极和放电体之间的距离偏差大小。当三相电极自由升降时，记忆三相电极各自的位移数据；

第五步，计算机判断任意一相电极的位移是否位于设定的下限位（每相电极的下限位事先通过键盘输入到计算机内进行存储）：如果否，则三相电极均可以自由升、降，返回第二步;如果是，则对位于下限位的该相电极的电流进行计算，并根据计算结果判断该相电极的电流是否小于该相电极的电流设定值（每相电极的电流设定值事先通过键盘输入到计算机内进行存储）：如果是，则计算机输出信号给该相电极的相邻干涉相电极的升降机构，让该相电极的相邻干涉相电极下插，返回第四步。

设三相电极为分别Ａ相电极、Ｂ相电极和Ｃ相电极，则Ａ相电极的相邻干涉相电极为Ｂ相电极或Ｃ相电极，同理：Ｂ相电极的相邻干涉相电极为Ａ相电极或Ｃ相电极；Ｃ相电极的相邻干涉相电极为Ｂ相电极或Ａ相电极。

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)

1.一种黄磷炉单相电极功率偏低的电极自动控制方法，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、真空开关接入黄磷炉变压器初级，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，进入黄磷炉内，提供电功率；

第二步，黄磷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，计算机进行运算：

根据各相电极电流的变化率大小，计算各相电极和放电体之间的距离偏差大小；当三相电极自由升降时，记忆三相电极各自的位移数据；

第五步，计算机判断任意一相电极是否位于设定的下限位：如果否，则三相电极均可以自由升、降，返回第二步;如果是，则对位于下限位的该相电极的电流进行计算，并根据计算结果判断该相电极的电流是否小于该相电极的电流设定值：如果是，则计算机输出信号给该相电极的相邻干涉相电极的升降机构，让该相电极的相邻干涉相电极下插，返回第四步。