JPH0254892A - Voltage control method of dc arc furnace - Google Patents

Voltage control method of dc arc furnace

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JPH0254892A
JPH0254892A JP63205809A JP20580988A JPH0254892A JP H0254892 A JPH0254892 A JP H0254892A JP 63205809 A JP63205809 A JP 63205809A JP 20580988 A JP20580988 A JP 20580988A JP H0254892 A JPH0254892 A JP H0254892A
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Abstract

PURPOSE:To prevent a reduction in input power level while sufficiently utilizing the capacity of a power source by sequentially setting the value of a set voltage to a value lower than the no-load voltage value of the power source by a specified value. CONSTITUTION:The voltage between a movable electrode 4 and a furnace bottom electrode 8 is detected by a voltage detector 10, and this voltage is inputted to both a maximum voltage setting equipment 18 and a subtracter 20. In the setting equipment 18, the detected voltage is subjected to sampling and A/D exchange, and a histogram of amplitude distribution within a fixed time is obtained by a deflection calculating means 18-2. Based on this histogram, a standard deviation omicron of the detected voltage is obtained. Further, the maximum set voltage Vdmax at each time is sequentially calculated according to the scheme I by a set voltage calculating means 18-3. In the scheme, k is a predetermined value, and Vmax is a no-load voltage of the power source. in a subtracter 20, the voltage of a detector 10 is subtracted from the calculated voltage Vmax to determine a voltage deviation. Based on this voltage deviation, the raising/falling of the electrode 4 is controlled.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は直流アーク炉の可動電極(アーク電極とも言う
)の位置を制御することによりアーク電圧を制御する直
流アーク炉の電圧制御方法に係り、特に設備の有効利用
を図って生産性を向上させ得るようにした直流アーク炉
の電圧制御方法に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a voltage control method for a DC arc furnace, which controls the arc voltage by controlling the position of a movable electrode (also referred to as an arc electrode) of the DC arc furnace. In particular, the present invention relates to a voltage control method for a DC arc furnace that can improve productivity by effectively utilizing equipment.

(従来の技術) 一般に、例えば製鉄用の直流アーク炉においては、可動
電極からアークを発生させながら、溶解原料であるスク
ラップ等の被溶解物(以下、スクラップと指称する)を
溶解して炉底に溶鋼を得るものであるが、そのスクラッ
プの溶解時にスクラップの形状が時々刻々と変化し、そ
れに伴ってアーク電圧が変化することから、所望のアー
ク電圧を確実に得る。すなわちアークを確実に接続させ
るには、可動電極を繁雑に昇降制御する必要がある。
(Prior art) Generally, in a DC arc furnace for steelmaking, for example, an arc is generated from a movable electrode, and materials to be melted such as scrap (hereinafter referred to as scrap), which are melting raw materials, are melted at the bottom of the furnace. However, when the scrap is melted, the shape of the scrap changes from moment to moment, and the arc voltage changes accordingly, so the desired arc voltage can be obtained reliably. That is, in order to connect the arc reliably, it is necessary to control the movable electrode in a complicated manner.

このため、従来では第3図に示すように、直流アーク炉
1の内部にスクラップ2を充填して炉上部に炉蓋3を閉
止した後、その炉M3上部からカーボン電極等の可動電
極4を挿入し、図示しない電源から炉用変圧器5.サイ
リスク変換器6.平滑リアクトル7を介して、可動電極
4と炉底電極8との間に所定の電圧を印加し、常に所望
とするアーク電流を流すように可動電極4を位置制御し
ながら、可動電極4の先端からアークを発生させてスク
ラップ2を順次溶解している。すなわち、このアーク発
生時に、可動電極4と炉底電極8との間の電圧Vrを電
圧検出器10で検出し、この検出電圧Vrと電圧設定器
11で予め定められた設定電圧Vdとの電圧偏差が零と
なるように調節部12で比例積分演算を行ない、これに
よって得られた斥作出力(制御信号)を電極昇降用電動
機13に与える。そして、この電極昇降用電動機13は
操作出力に基づいて正転または逆転し、それに伴ってウ
ィンチ14が一端を固定端とするワイヤ15の他端を巻
取りまたは巻戻すことにより、このワイヤ15を介して
マスト16を昇降制御する。この時、マスト16上部に
水平に固定されたホルダアーム17が一緒に昇降するこ
とにより、このホルダアーム17を介して可動電極4が
昇降され、可動電極4と炉底電極8との間に所定の電圧
か印加されて、可動電極4の先端から所望形状のアーク
が発生する。
For this reason, conventionally, as shown in FIG. 3, after filling a DC arc furnace 1 with scrap 2 and closing a furnace lid 3 on the top of the furnace, a movable electrode 4 such as a carbon electrode is inserted from the top of the furnace M3. 5. Insert the furnace transformer from the power supply (not shown). Cyrisk converter 6. A predetermined voltage is applied between the movable electrode 4 and the furnace bottom electrode 8 via the smoothing reactor 7, and the tip of the movable electrode 4 is controlled while the position of the movable electrode 4 is controlled so that the desired arc current is always flowing. The scrap 2 is sequentially melted by generating an arc. That is, when this arc occurs, the voltage Vr between the movable electrode 4 and the furnace bottom electrode 8 is detected by the voltage detector 10, and the voltage between this detected voltage Vr and the preset voltage Vd determined by the voltage setting device 11 is determined. The adjustment unit 12 performs proportional-integral calculation so that the deviation becomes zero, and the resulting repulsion output (control signal) is provided to the electrode lifting motor 13. The electric motor 13 for lifting and lowering the electrode rotates forward or backward based on the operation output, and the winch 14 accordingly winds or unwinds the other end of the wire 15, which has one end as a fixed end. The mast 16 is controlled to move up and down. At this time, the holder arm 17 horizontally fixed to the upper part of the mast 16 moves up and down together, so that the movable electrode 4 is raised and lowered via this holder arm 17, and a predetermined position is placed between the movable electrode 4 and the hearth bottom electrode 8. A voltage of 1 is applied, and an arc having a desired shape is generated from the tip of the movable electrode 4.

従って、この種の電極昇降制御方法は、設定電圧が検出
電圧よりも小(Vd−Vr<0)なる関係にある時は可
動電極4を下降させ、設定電圧が検出電圧よりも大(V
d−Vr>O)なる関係にある時は可動電極4を上昇さ
せるように制御を行なっている。なお、アーク電流の制
御においては、サイリスタ変換器6の直流出力側または
炉底電極8の出力側よりアーク電流を抽出し、この検出
電流I「と設定電流Idとの電流偏差が零となるように
自動電流調整器でゲート制御角αを求め、このゲート制
御角αに応じてサイリスク変換器6のゲートを制御する
ようにしている。
Therefore, in this type of electrode elevation control method, when the set voltage is smaller than the detected voltage (Vd-Vr<0), the movable electrode 4 is lowered, and the set voltage is larger than the detected voltage (Vd-Vr<0).
d-Vr>O), control is performed to raise the movable electrode 4. In controlling the arc current, the arc current is extracted from the DC output side of the thyristor converter 6 or the output side of the hearth bottom electrode 8, and the current deviation between the detected current I' and the set current Id is adjusted to zero. A gate control angle α is determined using an automatic current regulator, and the gate of the cyrisk converter 6 is controlled in accordance with this gate control angle α.

(発明が解決しようとする課題) ところで、上述したような直流アーク炉では、設備能力
を最大限に有効利用して生産性を向上させるという観点
から、直流アーク炉1に電圧を印加する電源の能力を十
分に利用することが望まれる。しかしながら、直流アー
ク炉におけるアーク現象の特徴として、スクラップの溶
解の進行に伴ってアークが変化し、特に電圧が瞬時瞬時
に大きく変化する。この時、アーク電圧値が電源の無負
荷電圧値よりも高くなるとアーク切れが発生するため、
可動電極4を下降させて点弧し、設定電圧に達するまで
可動電極4を上昇させるという動作が必要になる。そし
て、このようなアーク切れが頻繁に発生すると、それだ
け投入電力レベルの低下を招くことになるため、設備能
力を最大限に利用した操業が不可能となり、生産性が低
下することになる。
(Problem to be Solved by the Invention) By the way, in the above-mentioned DC arc furnace, from the viewpoint of maximizing the effective use of the equipment capacity and improving productivity, the power supply that applies voltage to the DC arc furnace 1 has been changed. It is desirable to make full use of their abilities. However, as a characteristic of the arc phenomenon in a DC arc furnace, the arc changes as the melting of scrap progresses, and in particular, the voltage changes greatly from moment to moment. At this time, if the arc voltage value becomes higher than the no-load voltage value of the power supply, arc breakage will occur.
It is necessary to lower the movable electrode 4 for ignition, and then raise the movable electrode 4 until the set voltage is reached. If such arc breakage occurs frequently, the input power level will be lowered accordingly, making it impossible to operate the equipment to its maximum capacity, resulting in a decrease in productivity.

そこで従来では、最高設定電圧値を電源の無負荷電圧値
の約3分の2(70%程度)にとり、アーク電圧か無負
荷電圧に達しないようにレベル設定を行なっている。従
って、直流アーク炉の状況変化(スクラップの有無)を
反映した電圧制御にはなっておらず、アーク切れを発生
しない低いレベルに設定されがちである。すなわち、第
4図(a)に示すように不安定なアークに対して、無負
荷電圧値を超えないように電圧を設定すると、直流アー
ク炉の状況変化によって第4図(b)に示すよ゛うにア
ークが安定になった場合に、設定電圧を上げて投入電力
を上げられるにもかかわらず、設定電圧が低い状態のま
まで直流アーク炉を運転せざるを得なかった。このため
、電源の能力を十分に利用することができず、設備の有
効利用ならびに生産性の向上を図れていないのが実状で
ある。
Therefore, conventionally, the maximum set voltage value is set to about two-thirds (about 70%) of the no-load voltage value of the power supply, and the level is set so that the arc voltage does not reach the no-load voltage. Therefore, the voltage control does not reflect changes in the situation of the DC arc furnace (the presence or absence of scrap), and tends to be set at a low level that does not cause arc breakage. In other words, if the voltage is set so as not to exceed the no-load voltage value for an unstable arc as shown in Figure 4(a), the voltage will change as shown in Figure 4(b) due to changes in the conditions of the DC arc furnace. Even though it is possible to increase the input power by increasing the set voltage when the arc becomes stable, the DC arc furnace has no choice but to operate with the set voltage still low. For this reason, the actual situation is that the capacity of the power source cannot be fully utilized, making it impossible to effectively utilize equipment and improve productivity.

本発明は上記のような問題を解決するために成されたも
ので、その目的はアーク切れの発生による投入電力レベ
ルの低下を招くことなく、設備能力を最大限に有効利用
して生産性の向上を図ることがi1J能な直流アーク炉
の電圧制御方法を提供することを目的とする。
The present invention was made to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to maximize productivity by making the most of equipment capacity without causing a drop in input power level due to arc breakage. It is an object of the present invention to provide a voltage control method for a DC arc furnace that can improve the voltage.

(課題を解決するための手段および作用)上記の目的を
達成するために本発明では、直流アーク炉内の被溶解物
を溶解する可動電極に電源から印加される電圧を検出し
、この検出電圧と予め定められた設定電圧との電圧偏差
に応じて。
(Means and operations for solving the problem) In order to achieve the above object, the present invention detects the voltage applied from the power source to the movable electrode that melts the material to be melted in the DC arc furnace, and detects the detected voltage. and according to the voltage deviation from the predetermined set voltage.

可動電極の移動速度および昇降制御を行なうことにより
電圧を制御する直流アーク炉の電圧制御方法において、
電圧の標準偏差σを検出し、予め定められた値をkとし
て、設定電圧の値を、電源の無負荷電圧値よりもにσだ
け低い値に逐次設定するようにすることにより、電源の
能力を十分に利用しつつ、アーク切れの発生を無くして
投入電力レベルの低下を抑え、常に良好な電圧制御を行
なうことが可能となる。
In a voltage control method for a DC arc furnace that controls voltage by controlling the moving speed and elevation of a movable electrode,
By detecting the standard deviation σ of the voltage, setting a predetermined value as k, and sequentially setting the set voltage value to a value lower than the no-load voltage value of the power supply by σ, the capacity of the power supply can be improved. While making full use of the voltage, it is possible to eliminate the occurrence of arc breakage, suppress a drop in the input power level, and always perform good voltage control.

(実施例) 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は、本発明の方法を適用した直流アーク炉の電圧
制御システムの全体構成例を示す図であり、第3図と同
一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここで
は異なる部分についてのみ述べる。
FIG. 1 is a diagram showing an example of the overall configuration of a voltage control system for a DC arc furnace to which the method of the present invention is applied. The same parts as in FIG. Now, I will only discuss the different parts.

本システムは第1図に示すように、電圧検出器10と、
電圧設定器11と、最高電圧設定器18と、スイッチ1
9と、減算器20と、速度設定制御器2]と、上y1/
下降切換回路22と、速度検出器23と、速度制御器2
4とから構成している。
As shown in FIG. 1, this system includes a voltage detector 10,
Voltage setting device 11, maximum voltage setting device 18, and switch 1
9, subtractor 20, speed setting controller 2], and upper y1/
Downward switching circuit 22, speed detector 23, and speed controller 2
It consists of 4.

ここで、電圧検出器10は可動電極4と炉底電極8との
間の電圧Vrを検出するものであり、電圧設定器11は
予め設定電圧Vdを設定するものである。また、最高電
圧設定器18は、A/D変換・サンプリング手段18−
1と、標準偏差算出手段18−2と、設定電圧算出手段
18−3とからなっており、電圧検出器10で検出され
た電圧波形の振幅について振幅分布分析(統計処理)を
行ない、その時点時点における最高設定電圧V d m
axを逐次設定するものである。この最高電圧設定器1
8は、例えば計算機から構成される。
Here, the voltage detector 10 is for detecting the voltage Vr between the movable electrode 4 and the bottom electrode 8, and the voltage setting device 11 is for setting the set voltage Vd in advance. Further, the maximum voltage setting device 18 has an A/D conversion/sampling means 18-
1, a standard deviation calculation means 18-2, and a set voltage calculation means 18-3, which performs amplitude distribution analysis (statistical processing) on the amplitude of the voltage waveform detected by the voltage detector 10, and calculates the value at that point. Maximum set voltage V d m at the time
This is to set ax sequentially. This maximum voltage setting device 1
8 is composed of, for example, a computer.

すなわち、A/D変換・サンプリング手段18−1は、
電圧検出器10で検出された電圧Vrの波形を、等時間
間隔でサンプリングしなからA/D変換を行なうもので
ある。また、標準偏差算出手段18−2は、A/D変換
・サンプリング手段18−1でサンプリングされる電圧
波形の振幅値に対応したメモリ・アドレスを指定してそ
の内容を+1する動作を一定時間実行することにより、
当該時間内での振幅分布のヒストグラムを得、かつこの
ヒストグラムに基づいて電圧Vrの標準偏差σを算出す
るものである。さらに、設定電圧算出手段18−3は、
標準偏差算出手段18−2で算出された電圧Vrの標準
偏差σ、電源の無負荷電圧VIllaX、および予め定
められた値kに基づいて、その時点時点における最高設
定電圧V d ff1axを逐次算出して出力するもの
である。
That is, the A/D conversion/sampling means 18-1 is
The waveform of the voltage Vr detected by the voltage detector 10 is sampled at equal time intervals and then A/D converted. Further, the standard deviation calculation means 18-2 specifies a memory address corresponding to the amplitude value of the voltage waveform sampled by the A/D conversion/sampling means 18-1, and executes an operation for a certain period of time to add 1 to the contents. By doing so,
A histogram of the amplitude distribution within the time period is obtained, and the standard deviation σ of the voltage Vr is calculated based on this histogram. Further, the set voltage calculation means 18-3
Based on the standard deviation σ of the voltage Vr calculated by the standard deviation calculating means 18-2, the no-load voltage VIllaX of the power supply, and the predetermined value k, the highest set voltage V d ff1ax at that point in time is calculated one after another. This is what is output.

一方、スイッチ19は、直流アーク炉1がポーリング終
了後の安定期から棚落ち期、追装期、溶落ちまでの溶解
期、すなわちスクラップが存在している時期には最高電
圧設定器18側に、また溶解によってスクラップが無く
なった時期には、電圧設定器11側に、操業員により手
動にて切換操作されるものである。また、減算器20は
電圧検出器10で検出された電圧Vrと、スイッチ1つ
で選択された最高設定電圧VdrAaxまたは設定電圧
Vdとの電圧偏差(VdIIlax−Vr)または(V
d−Vr)を算出するものである。さらに、速度設定制
御器21は減算器20からの電圧偏差を入力とし、当該
電圧偏差が零となるように比例積分演算を行なって速度
設定値(絶対値)を出力するものである。
On the other hand, the switch 19 is set to the maximum voltage setting device 18 side when the DC arc furnace 1 is in the stable period after polling, during the shelving period, during the reloading period, and during the melting period until burn-through, that is, when scrap is present. Also, when there is no more scrap due to melting, the voltage setting device 11 is manually switched by an operator. The subtracter 20 also outputs a voltage deviation (VdIIlax-Vr) or (V
d-Vr). Further, the speed setting controller 21 inputs the voltage deviation from the subtracter 20, performs a proportional integral calculation so that the voltage deviation becomes zero, and outputs a speed setting value (absolute value).

一方、上昇/下降切換回路22は減算器20からの電圧
偏差、および速度設定制御器21からの速度設定値を入
力とし、当該電圧偏差の正負の極性に応じて速度設定値
に正または負の極性を付加して上昇または下降方向の移
動速度指令値として出力するものである。すなわち、電
圧偏差が正の時には上昇方向の移動速度指令値を、また
電圧]−差が負の時には下降方向の移動速度指令値を出
力するものである。また、速度検出器23は電極昇降用
電動機13の回転速度、すなわち可動電極4の昇降速度
を検出するものである。さらに、速度制御器24は上昇
/下降切換回路22からの移動速度指令値、および速度
検出器23からの検出速度を入力とし、両者の偏差が零
となるように比例積分演算を行なって操作出力(制御信
号)を電極昇降用電動機13に与えるものである。
On the other hand, the rise/fall switching circuit 22 inputs the voltage deviation from the subtracter 20 and the speed setting value from the speed setting controller 21, and changes the speed setting value to positive or negative depending on the polarity of the voltage deviation. It adds polarity and outputs it as a moving speed command value in the upward or downward direction. That is, when the voltage deviation is positive, a moving speed command value in the upward direction is output, and when the voltage difference is negative, a moving speed command value in the downward direction is output. Further, the speed detector 23 detects the rotational speed of the electrode lifting motor 13, that is, the lifting/lowering speed of the movable electrode 4. Furthermore, the speed controller 24 inputs the movement speed command value from the rise/fall switching circuit 22 and the detected speed from the speed detector 23, performs proportional integral calculation so that the deviation between the two becomes zero, and outputs the operation output. (control signal) is given to the electric motor 13 for lifting and lowering the electrode.

次に、本実施例における直流アーク炉の電圧制御方法に
ついて説明する。
Next, a voltage control method for a DC arc furnace in this embodiment will be explained.

いま、サイリスク変換器6を点弧することによっで、直
流アーク炉1の可動電極4と炉底電極8との間に直流高
電圧か印加され、可動電極4の先端からアークが発生し
て直流アーク炉1の操業が開始され、最1刀の段階であ
るポーリング期が終了した時点で、操業質は手動にてス
イッチ19を最高電圧設定器18側に閉じる。
Now, by igniting the Cyrisk converter 6, a high DC voltage is applied between the movable electrode 4 and the bottom electrode 8 of the DC arc furnace 1, and an arc is generated from the tip of the movable electrode 4. When the operation of the DC arc furnace 1 is started and the polling period, which is the first stage, is completed, the operation quality is determined by manually closing the switch 19 to the highest voltage setting device 18 side.

一方、可動電極4と炉底電極8との間の電圧Vrが電圧
検出器10で検出され、この検出電圧Vrは最高電圧設
定器18および減算器20にそれぞれ入力される。最高
電圧設定器18においては、検出電圧Vrの波形かA/
D変換・サンプリング手段18−1で等時間間隔でサン
プリングされながらA / D変換が行なわれる。そし
て、標準偏差算出手段18−2では、このサンプリング
される電圧波形の振幅値に対応したメモリ・アドレスを
指定してその内容を+1する動作を一定時間たけ行なう
ことにより、当該時間内での振幅分布のヒストグラムが
得られ、このヒストグラムに基づいて電圧Vrの標準偏
差σが算出される。第2図(a’)はアーク電圧の時間
的変化を示す図、第2図(b)はヒストグラムの一例を
示す図である。
On the other hand, voltage Vr between movable electrode 4 and furnace bottom electrode 8 is detected by voltage detector 10, and this detected voltage Vr is input to maximum voltage setter 18 and subtractor 20, respectively. In the maximum voltage setter 18, the waveform of the detection voltage Vr or A/
A/D conversion is performed while being sampled at equal time intervals by the D conversion/sampling means 18-1. Then, the standard deviation calculation means 18-2 specifies the memory address corresponding to the amplitude value of the voltage waveform to be sampled and increments the contents by 1 for a certain period of time, thereby calculating the amplitude within the period. A histogram of the distribution is obtained, and the standard deviation σ of the voltage Vr is calculated based on this histogram. FIG. 2(a') is a diagram showing temporal changes in arc voltage, and FIG. 2(b) is a diagram showing an example of a histogram.

さらに、設定電圧算出手段18−3では、この算出され
た電圧Vrの漂弗偏差σ、電源の無負荷電圧VIIla
X、および予め定められた値k(本実施例ではに−2)
に基づいて、その時点時点における最高設定電圧V d
 waxが、 V d fllaX −V laX −k cy −V
 IaX −2Uに従って逐次算出される。そして、こ
の算出された最高設定電圧V d maxは、スイッチ
1つを通して減算器20に入力される。
Furthermore, the set voltage calculation means 18-3 calculates the drift deviation σ of the calculated voltage Vr, the no-load voltage VIIla of the power supply,
X, and a predetermined value k (-2 in this example)
Based on the maximum set voltage V d at that point in time
wax is V d flaX −V laX −k cy −V
It is calculated sequentially according to IaX -2U. The calculated maximum set voltage V d max is then input to the subtracter 20 through one switch.

一方、減算器20においては、最高設定電圧V d m
axと検出電圧Vrとの電圧偏差(V d ll1aX
−Vr)が求められる。次に、速度設定制御器21では
この電圧偏差が零となるように比例積分演算が行なわれ
、速度設定値が上昇/下降切換回路22に対して出力さ
れる。そして、上昇/下降切換回路22では減算器20
からの電圧偏差の正負の極性に応じて、上昇または下降
方向の移動速度指令値が得られる。すなわち、電圧偏差
が正の時には−L昇方向の移動速度指令値が、また電圧
偏差か負の時には下降方向の移動速度指令値が得られ、
これか速度制御器24に対して出力される。
On the other hand, in the subtracter 20, the maximum set voltage V d m
Voltage deviation between ax and detection voltage Vr (V d ll1aX
-Vr) is obtained. Next, the speed setting controller 21 performs a proportional-integral calculation so that this voltage deviation becomes zero, and outputs the speed setting value to the rise/fall switching circuit 22. In the rise/fall switching circuit 22, a subtracter 20
A moving speed command value in the upward or downward direction is obtained depending on the positive or negative polarity of the voltage deviation from . That is, when the voltage deviation is positive, a moving speed command value in the -L ascending direction is obtained, and when the voltage deviation is negative, a descending direction moving speed command value is obtained.
This is output to the speed controller 24.

また、速度制御器24では上昇/下降切換回路22から
の移動速度指令値と、速度検出器23からの検出速度と
の偏差か求められ、この偏差が零となるように比例積分
演算を行なって操作出力(制御信号)か電極昇降用電動
機13に対して与えられる。そして、この速度制御器2
4からの移動速度指令値に応じて、電極昇降用電動機1
3が指令速度で正転または逆転することにより、可動電
極4が上昇制御または下降制御されることになる。なお
、ポーリング終了後の安定期から棚落ち期、追装期、溶
落ちまでの溶解期から、スクラップが存在しない精錬時
期に移行した時には、その時点でスイッチ19を電圧設
定器11側に切換えることにより、可動電極4と炉底電
極8間の電圧Vrと設定電圧Vdとの電圧偏差に基づく
、通常の電極昇降制御が行なわれることになる。
In addition, the speed controller 24 determines the deviation between the moving speed command value from the ascending/descending switching circuit 22 and the detected speed from the speed detector 23, and performs proportional integral calculation so that this deviation becomes zero. An operation output (control signal) is given to the electric motor 13 for lifting and lowering the electrode. And this speed controller 2
According to the movement speed command value from 4, the electrode lifting motor 1
3 rotates forward or reverse at the commanded speed, the movable electrode 4 is controlled to rise or fall. In addition, when transitioning from the stable period after polling, to the shelving period, to the refilling period, to the melting period until burn-through, to the refining period where there is no scrap, the switch 19 should be switched to the voltage setting device 11 side at that point. As a result, normal electrode elevation control is performed based on the voltage deviation between the voltage Vr between the movable electrode 4 and the furnace bottom electrode 8 and the set voltage Vd.

上述したように本実施例では、直流アーク炉1内のスク
ラップ2を溶解する可動電極4に印加される電圧Vrを
電圧検出器10で検出し、この検出電圧波形の振幅13
ついて振幅分布分析を行なって電圧の標準偏差σを算出
し、直流アーク炉1の操業パターンであるポーリング終
了後の安定期から棚落ち期、追装期、溶落ちまでの溶解
期、すなわちスクラップが存在している時期には、設定
電圧の値V d a+axを、電源の無負荷電圧値V 
maxよりも2σだけ低い値に逐次設定するようにした
ものである。
As described above, in this embodiment, the voltage Vr applied to the movable electrode 4 for melting the scrap 2 in the DC arc furnace 1 is detected by the voltage detector 10, and the amplitude 13 of this detected voltage waveform is
Then, amplitude distribution analysis was performed to calculate the standard deviation σ of the voltage, and the operation pattern of DC arc furnace 1, from the stable period after polling to the shelving period, refilling period, and melting period until burn-through, was determined. When the voltage is present, the set voltage value V d a + ax is changed to the no-load voltage value V of the power supply.
The value is successively set to a value 2σ lower than max.

従って、直流アーク炉1の操業パターンであるポーリン
グ終了後の安定期から棚落ち期、追装期溶落ちまでの溶
解期、すなわちスクラップが存在している時期において
、アーク切れの発生による投入電力レベルの低下を招く
ことなく、設備能力を最大限に有効利用した操業を行な
うことが可能となり、生産性を向上させることができる
Therefore, during the operation pattern of the DC arc furnace 1, which is the stable period after the end of polling, the shelving period, and the melting period until burnout during the refilling period, that is, the period when scrap is present, the input power level due to the occurrence of arc breakage is It becomes possible to perform operations that make the most effective use of equipment capacity without causing a decrease in productivity, and productivity can be improved.

尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく
、次のようにしても同様に実施できるものである。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be similarly implemented in the following manner.

(a)上記実施例では、検出電圧波形の振幅について振
幅分布分析を行なって電圧の標準偏差σを算出し、設定
電圧の値V d InaXを、電源の無負荷電圧値V 
ll1aXよりも2σたけ低い値に逐次設定するように
したが、これに限らず検出電圧波形の振幅分布分析の結
果、ヒストグラムが第2図のようにほぼ正規分布を示す
ような場合には、例えばある電圧V 以下である時間確
立がP%となる電圧V を求め(この時の設定電電圧(
平均電圧)は■o)、さらにこの電圧V と電源の無負
荷電圧v iaxとの差Δ■を求め、設定電圧の値V 
d 01axをVo+ΔVなる値に逐次設定するように
してもよい。このような方法とすることにより、最高電
圧設定器における計算を簡略化することが可能となる。
(a) In the above embodiment, amplitude distribution analysis is performed on the amplitude of the detected voltage waveform to calculate the voltage standard deviation σ, and the set voltage value V d InaX is calculated from the no-load voltage value V of the power supply.
Although the values are successively set to values 2σ lower than ll1aX, the present invention is not limited to this, and if the histogram shows an almost normal distribution as shown in Fig. 2 as a result of amplitude distribution analysis of the detected voltage waveform, for example, Find the voltage V at which the probability of a certain time being below a certain voltage V is P% (the set voltage at this time (
The average voltage) is ■o), and the difference Δ■ between this voltage V and the no-load voltage viax of the power supply is determined, and the set voltage value V
d 01ax may be successively set to a value of Vo+ΔV. By using such a method, it becomes possible to simplify calculations in the maximum voltage setting device.

(b)上記実施例では、予め定められる値kをに−2と
して説明したか、このkの値としてはに−1,5〜2の
範囲に選定すると最も効率がよい。
(b) In the above embodiment, the predetermined value k was explained as −2, or it is most efficient if the value of k is selected in the range of −1.5 to 2.

(c)上記実施例では、炉用変圧器5の一次電圧が変動
しないものとして説明したが、この−次電圧が変動する
と電源の無負荷−電圧v iaxも変動することから、
この変動分を補正してやる方が好ましい。すなわち、−
次電圧の変動が発生した場合には、−次電圧に変動率を
乗じて電源の無負荷電圧v maxをその都度求め、こ
の求めた無負荷電圧v maxを第1図における最高電
圧設定器18の設定電圧算出手段18−3の無負荷電圧
v waxとして与えて、補正を行なうようにしてもよ
い。これにより、より一層精度の高い電圧制御を行なう
ことが可能となる。
(c) In the above embodiment, the explanation was given on the assumption that the primary voltage of the furnace transformer 5 does not fluctuate, but if this primary voltage fluctuates, the no-load voltage viax of the power supply also fluctuates.
It is preferable to correct this variation. That is, −
When a fluctuation in the secondary voltage occurs, the no-load voltage v max of the power supply is determined each time by multiplying the negative voltage by the fluctuation rate, and the determined no-load voltage v max is applied to the maximum voltage setting device 18 in FIG. The correction may be performed by giving the no-load voltage v wax of the set voltage calculation means 18-3. This makes it possible to perform voltage control with even higher precision.

(d)上記実施例では、検出電圧Vrの波形の振幅分布
分析を行なって設定電圧を可変したが、これに限らず例
えばサイリスク変換器6の点弧角αの分布分析を行なっ
て点弧角を可変するよ°うにしてもよい。すなわち、ア
ーク電流がほぼ一定の時には、電圧か一次電圧v1 ・
COSαに比例することから、このCOSαを管理して
できるだけ早くオンする側に点弧角を可変するようにし
てもよい。
(d) In the above embodiment, the set voltage is varied by analyzing the amplitude distribution of the waveform of the detected voltage Vr. may be made variable. That is, when the arc current is approximately constant, the voltage or primary voltage v1 ・
Since it is proportional to COSα, the firing angle may be varied to turn on as quickly as possible by managing COSα.

(発明の効果) 以−L説明したように本発明によれば、電圧の標準偏差
σを険出し、予め定められた値をkとし゛て、設定電圧
の値を、電源の無負荷電圧値よりもにσだけ低い値に逐
次設定するようにしたので、アーク切れの発生による投
入電力レベルの低下を招くことなく、設備能力を最大限
に有効利用して生産性の向上を図ることが可能な直流ア
ーク炉の電圧制御方法が提供できる。
(Effects of the Invention) As explained below, according to the present invention, the standard deviation σ of the voltage is set sharply, the predetermined value is set as k, and the value of the set voltage is determined from the no-load voltage value of the power supply. Since both σ and σ are successively set to lower values, it is possible to maximize the equipment capacity and improve productivity without reducing the input power level due to arc breakage. A voltage control method for a DC arc furnace can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明を適用した直流アーク炉の電圧制御シス
テムの一実施例を示す全体構成図、第2図は同実施例に
おける作用を説明するための図、第3図は従来の直流ア
ーク炉の電圧制御システムを示す構成図、第4図は従来
の問題点を説明するための図である。 1・・・直流アーク炉、2・・・スクラップ、4・・・
可動電極、5・・・炉用変圧器、6・・サイリスク変換
器、7・・・平滑リアクトル、8・・・炉底電極、10
・・・電圧検出器、11・・・電圧設定器、18・・・
最高電圧設定器、18−1・・・A/D変換・サンプリ
ング手段、18−2・・・標準偏差算出手段、18−3
・・・設定電圧算出手段、1つ・・・スイッチ、2o・
・・減算器、21・・・速度設定制御器、22・・・上
昇/下降切換回路、23・・・速度検出器、24・・・
速度制御器。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 (a) (b) 第 図 第 凶
Fig. 1 is an overall configuration diagram showing one embodiment of a voltage control system for a DC arc furnace to which the present invention is applied, Fig. 2 is a diagram for explaining the operation of the same embodiment, and Fig. 3 is a diagram showing a conventional DC arc furnace voltage control system. FIG. 4 is a block diagram showing a voltage control system for a furnace, and is a diagram for explaining conventional problems. 1... DC arc furnace, 2... Scrap, 4...
Movable electrode, 5... Furnace transformer, 6... Cyrisk converter, 7... Smoothing reactor, 8... Hearth bottom electrode, 10
... Voltage detector, 11... Voltage setting device, 18...
Maximum voltage setting device, 18-1...A/D conversion/sampling means, 18-2...Standard deviation calculation means, 18-3
...Setting voltage calculation means, 1...Switch, 2o.
...Subtractor, 21...Speed setting controller, 22...Up/down switching circuit, 23...Speed detector, 24...
Speed controller. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue (a) (b) Figure No.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 直流アーク炉内の被溶解物を溶解する可動電極に電源か
ら印加される電圧を検出し、この検出電圧と予め定めら
れた設定電圧との電圧偏差に応じて、前記可動電極の移
動速度および昇降制御を行なうことにより電圧を制御す
る直流アーク炉の電圧制御方法において、 前記電圧の標準偏差σを検出し、 予め定められた値をkとして、 前記設定電圧の値を、前記電源の無負荷電圧値よりもk
σだけ低い値に逐次設定するようにしたことを特徴とす
る直流アーク炉の電圧制御方法。
[Claims] A voltage applied from a power source to a movable electrode that melts a material to be melted in a DC arc furnace is detected, and the movable In a voltage control method for a DC arc furnace that controls the voltage by controlling the moving speed and elevation of the electrode, the standard deviation σ of the voltage is detected, a predetermined value is set as k, and the value of the set voltage is set as follows: k than the no-load voltage value of the power supply
A voltage control method for a DC arc furnace, characterized in that the voltage is sequentially set to a lower value by σ.
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