RU2082763C1 - Method of control of process of melting of iron-rich pellets in electric arc furnace - Google Patents

Method of control of process of melting of iron-rich pellets in electric arc furnace Download PDF

Info

Publication number
RU2082763C1
RU2082763C1 RU93013196A RU93013196A RU2082763C1 RU 2082763 C1 RU2082763 C1 RU 2082763C1 RU 93013196 A RU93013196 A RU 93013196A RU 93013196 A RU93013196 A RU 93013196A RU 2082763 C1 RU2082763 C1 RU 2082763C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
active power
melting
pellets
loading
furnace
Prior art date
Application number
RU93013196A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93013196A (en
Inventor
Т.И. Изгалиев
Ю.И. Вареников
Ю.А. Лубашев
А.А. Клачков
Н.К. Анисимов
В.М. Гаркуша
В.П. Сидоров
И.В. Потапов
В.В. Овечкин
Е.Б. Хренов
Original Assignee
Оскольский электрометаллургический комбинат
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Оскольский электрометаллургический комбинат filed Critical Оскольский электрометаллургический комбинат
Priority to RU93013196A priority Critical patent/RU2082763C1/en
Publication of RU93013196A publication Critical patent/RU93013196A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2082763C1 publication Critical patent/RU2082763C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy; control of process of continuous charging and melting of iron-rich pellets in electric arc steel melting furnaces. SUBSTANCE: method includes selection of charging rate of iron-rich pellets depending on power drained from the mains and correction of changing rate proportionally to deviation of metal temperature from preset value. Selection of charging rate of iron-rich pellets in furnace is carried out depending on electric active power, and in the process of continuous charging and melting of iron-rich pellets with unstable behavior of arcs, additional correction of iron-rich charging is introduced. In so doing, if active power drops below the lower preset limit, the rate of charging is reduced, and if active power exceeds the upper preset limit, the rate of charging is increased. EFFECT: higher efficiency. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии, а именно к электросталеплавильному производству, и может быть использовано для управления процессом непрерывной загрузки и плавки металлизованных окатышей в дуговых сталеплавильных печах. The invention relates to metallurgy, and in particular to electric steel production, and can be used to control the process of continuous loading and melting of metallized pellets in arc steel furnaces.

Известен способ управления процессом плавки металлизованных окатышей в дуговой печи, по которому в процессе непрерывной загрузки металлизованных окатышей скорость их загрузки регулируют в функции потребляемой электрической мощности. A known method of controlling the process of melting metallized pellets in an arc furnace, according to which during the continuous loading of metallized pellets, their loading speed is regulated as a function of the consumed electric power.

Однако при таком способе управления, основанном на осуществлении прямой связи между расходом электроэнергии и скоростью загрузки металлизованных окатышей, невозможно точное поддержание заданного температурного режима нагрева металла из-за неучета реальной ситуации в печи (условия теплопередачи в рабочем пространстве, гранулометрического и химического составов металлизованных окатышей, степени металлизации, количества и состава пустой породы), а также невозможно управление температурным режимом металлической ванны при заданном постоянном уровне мощности. However, with this control method, based on the direct connection between the energy consumption and the loading speed of metallized pellets, it is impossible to accurately maintain a given temperature regime for heating the metal due to the neglect of the real situation in the furnace (heat transfer conditions in the working space, particle size and chemical composition of metallized pellets, degree of metallization, quantity and composition of waste rock), and it is also impossible to control the temperature regime of the metal bath at a given 's Permanent power level.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ управления процессом плавки металлизованных окатышей в дуговой печи, по которому в процессе непрерывной загрузки металлизованных окатышей скорость их загрузки регулируют в зависимости от электрической общей мощности, забираемой от сети, и вводят коррекцию скорости загрузки металлизованных окатышей пропорционально отклонению температуры металла от заданного назначения так, что при повышении температуры металла выше заданного значения скорость загрузки увеличивают, в противном случае - уменьшают. The closest to the invention in technical essence and the achieved result is a method of controlling the process of melting metallized pellets in an arc furnace, according to which during the continuous loading of metallized pellets, their loading speed is controlled depending on the electric total power taken from the network, and a correction of the loading speed of metallized pellets are proportional to the deviation of the temperature of the metal from a given destination so that when the temperature of the metal rises above a predetermined value download speed increase, otherwise - decrease.

Недостатком указанного способа является то, что, во-первых, выбор скорости загрузки металлизованных окатышей производят в зависимости от общей мощности, в то время как процесс нагрева и расплавления зависит только от активной мощности и не зависит от реактивной мощности, т.е. используя выбор скорости загрузки от общей мощности, нельзя точно управлять процессом плавки, и,во-вторых, не учитывается состояние ванны, зависящее от соотношения скоростей плавления загрузки металлизованных окатышей. Превышение скорости загрузки над скоростью плавления приводит к накоплению окатышей в ванне жидкого металла, а тем самым к оголению дуг, интенсивному воздействию излучения дуг на футеровку стен и свода печи, снижению стойкости футеровки, понижению мощности. Уменьшение скорости загрузки по отношению к скорости плавления металлизованных окатышей приводит к вскипанию ванны, а тем самым к резкому увеличению тока, выбросу металла из печи. The disadvantage of this method is that, firstly, the choice of the loading speed of metallized pellets is made depending on the total power, while the heating and melting process depends only on the active power and does not depend on reactive power, i.e. Using the choice of loading speed from the total power, it is impossible to precisely control the melting process, and, secondly, the state of the bath, which depends on the ratio of the melting speeds of the loading of metallized pellets, is not taken into account. Exceeding the loading speed over the melting rate leads to the accumulation of pellets in the molten metal bath, and thereby to expose the arcs, the intense effect of arc radiation on the lining of the walls and the roof of the furnace, reduce the lining resistance, and reduce the power. A decrease in the loading speed with respect to the melting rate of metallized pellets leads to boiling of the bath, and thereby to a sharp increase in current, the discharge of metal from the furnace.

Все это удлиняет продолжительность плавки, увеличивает расходы электродов и электроэнергии. Таким образом, невозможно достичь устойчивого управления плавкой, осуществляя только коррекцию скорости загрузки окатышей в зависимости от температуры. All this lengthens the melting time, increases the consumption of electrodes and electricity. Thus, it is not possible to achieve sustainable control of the smelting, only adjusting the loading speed of the pellets depending on the temperature.

Технический результат изобретения устранение указанных недостатков, увеличение стойкости футеровки печи, сокращение продолжительности плавки, снижение расхода электродов и электроэнергии за счет исключения накопления не расплавившихся металлизованных окатышей на поверхности ванны или ее вскипания. The technical result of the invention eliminates these drawbacks, increases the durability of the lining of the furnace, reduces the duration of melting, reduces the consumption of electrodes and electricity by eliminating the accumulation of non-molten metallized pellets on the surface of the bath or boiling it.

Технический результат достигается тем, что в способе управления процессом плавки металлизованных окатышей в дуговой печи, включающем изменение скорости загрузки металлизованных окатышей в печи в зависимости от электрической мощности, забираемой из сети, и коррекцию скорости загрузки окатышей пропорционально отклонению температуры металла от заданного значения, выбор скорости загрузки металлизованных окатышей в печи производят в зависимости от электрической активной мощности, а после расплавления металлозавалки и достижения условия

Figure 00000002

где Q- количество израсходованной электроэнергии, кВт•ч;
Hj изменение энтальпии загруженного в печь j-го материала при его нагреве от исходной температуры до температуры плавления, кВт•ч/т;
mj масса загруженного в печь j-го материала, т,
в процессе непрерывной загрузки и плавления металлизованных окатышей при нестабильном поведении дуг вводя дополнительную коррекцию загрузки металлизованных окатышей, при этом при снижении активной мощности ниже нижнего заданного предела скорость загрузки уменьшают, а при превышении активной мощности выше верхнего предела увеличивают. Кроме того, при появлении нестабильного поведения дуг, выраженного соотношением
α 2 I •α 3 v o,
где αI коэффициент несимметрии токов;
αv коэффициент несимметрии напряжений;
αo граничное значение,
производят дополнительную коррекцию скорости загрузки металлизованных окатышей, при этом скорость загрузки уменьшают, если выполняется условие
P A S < P L S
где P A S текущая активная мощность на ступени напряжения s, МВт;
P L S нижнее заданное граничное значение активной мощности на ступени напряжения s, МВт;
или скорость загрузки увеличивают, если выполняется условие
P A S > P H S ,
где P H S верхнее заданное граничное значение активной мощности на ступени напряжения s, МВт.The technical result is achieved by the fact that in the method of controlling the process of melting metallized pellets in an arc furnace, which includes changing the loading speed of metallized pellets in the furnace depending on the electric power taken from the network, and adjusting the loading speed of the pellets is proportional to the deviation of the metal temperature from the set value, the choice of speed loading metallized pellets in the furnace is carried out depending on the electric active power, and after melting the metal filling and reaching the conditions I
Figure 00000002

where Q is the amount of consumed electricity, kW • h;
H j the change in the enthalpy of the j-th material loaded into the furnace when it is heated from the initial temperature to the melting temperature, kW • h / t;
m j the mass of the jth material loaded into the furnace, t,
during the continuous loading and melting of metallized pellets with unstable behavior of the arcs, introducing an additional correction of the loading of metallized pellets, in this case, when the active power decreases below the lower predetermined limit, the download speed is reduced, and if the active power is exceeded above the upper limit, it is increased. In addition, with the appearance of unstable behavior of arcs, expressed by the relation
α 2 I • α 3 v > α o ,
where α I current asymmetry coefficient;
α v stress asymmetry coefficient;
α o the boundary value
make additional correction of the loading speed of metallized pellets, while the download speed is reduced if the condition
P A S <P L S
where p A S current active power at the voltage stage s, MW;
P L S lower predetermined boundary value of active power at the voltage stage s, MW;
or download speed is increased if the condition is met
P A S > P H S ,
where p H S upper specified boundary value of active power at the voltage stage s, MW.

Принципиальное отличие предложенного способа от известного, включающего выбор скорости загрузки по общей электрической мощности и коррекцию скорости загрузки по одному параметру температуре ванны, заключается в том, что выбор скорости загрузки осуществляют в зависимости от активной мощности и вводят дополнительную коррекцию, учитывающую состояние ванны по стабильности горения дуг. The fundamental difference between the proposed method and the known one, including the choice of the loading speed according to the total electric power and the correction of the loading speed according to one parameter of the bath temperature, consists in the fact that the selection of the loading speed is carried out depending on the active power and an additional correction is introduced that takes into account the state of the bath in terms of burning stability arcs.

На фиг. 1 приведена структурная схема, поясняющая описываемый способ управления; на фиг. 2 4 графики распределения вероятностей значений активной мощности при явлениях накопления и вскипания: сплошной линией для явления накопления нижний предел, пунктирной линией для явления вскипания верхний предел (на фиг. 2 -для 20-й ступени напряжения; на фиг. 3 для 19-й ступени напряжения; на фиг. 4 для 18-й ступени напряжения). In FIG. 1 is a structural diagram explaining the described control method; in FIG. 2 4 plots of the probability distribution of active power values for the phenomena of accumulation and boiling: the solid line for the accumulation phenomenon is the lower limit, the dashed line for the boiling phenomenon is the upper limit (in Fig. 2 for the 20th voltage stage; in Fig. 3 for the 19th voltage stage; in Fig. 4 for the 18th voltage stage).

На чертежах по горизонтали отложены значения активной мощности, по вертикали вероятность значений активной мощности при вскипании или накоплении. In the drawings, the horizontal values of the active power are plotted, the vertical probability of the values of the active power during boiling or accumulation.

Предлагаемый способ управления осуществляют следующим образом. The proposed control method is as follows.

В межплавочный период сигналы с датчика веса лома 1 и датчика веса вспомогательных материалов 2 поступают в блок управления 3 (управляющая мини
или микроЭВМ), где они запоминаются.
In the inter-melting period, the signals from the scrap weight sensor 1 and the weight sensor of auxiliary materials 2 enter the control unit 3 (control mini
or microcomputers), where they are remembered.

В процессе непрерывной загрузки металлизованных окатышей из бункера 4 по конвейерам 5 и 6 в воронку 7 и их плавления в печи 8 сигналы с датчика потребляемой активной мощности 9 поступают в блок управления 3. В зависимости от величины активной мощности блок управления 3 выбирает скорость загрузки металлизованных окатышей и выдает сигнал в исполнительный механизм системы загрузки 10. During the continuous loading of metallized pellets from the hopper 4 through conveyors 5 and 6 to the funnel 7 and their melting in the furnace 8, signals from the sensor of consumed active power 9 are fed to the control unit 3. Depending on the value of the active power, the control unit 3 selects the loading speed of the metallized pellets and provides a signal to the actuator of the loading system 10.

Коррекция скорости загрузки окатышей по температуре металла, получаемой от датчика температуры 11, осуществляется блоком управления 3 путем изменения задания исполнительному механизму системы загрузки 10. The correction of the loading speed of the pellets according to the temperature of the metal received from the temperature sensor 11 is carried out by the control unit 3 by changing the job to the executive mechanism of the loading system 10.

Сигналы с датчика потребляемой активной энергии 12 и с датчика веса металлизованных окатышей 13 поступают в блок управления 3, где рассчитывается соотношение

Figure 00000003

и сравнивается с предварительно заданным значением, равным 1,2. При выполнении условия
Figure 00000004

блок управления 3 опрашивает датчики тока 14 и датчики напряжения 15, установленные на каждой фазе, и рассчитывает соотношение
α 2 I •α 3 v
Это соотношение сравнивается с предварительно заданным значением, равным 1200. При выполнении условия
α 2 I •α 3 v > 1200
блок управления 3 сравнивает величину активной мощности с предварительно заданными значениями P L S и P H S . При выполнении условия
P A S < P L S
блок управления 3 уменьшает скорость загрузки окатышей путем изменения задания исполнительному механизму системы загрузки 10, или, при выполнении условия
P A S < P H S
увеличивает скорость загрузки окатышей.The signals from the sensor of consumed active energy 12 and from the sensor of the weight of metallized pellets 13 enter the control unit 3, where the ratio is calculated
Figure 00000003

and compared with a predefined value of 1.2. When the condition is met
Figure 00000004

the control unit 3 interrogates the current sensors 14 and voltage sensors 15 installed on each phase, and calculates the ratio
α 2 I • α 3 v
This ratio is compared with a preset value of 1200. When the condition is met
α 2 I • α 3 v > 1200
control unit 3 compares the value of active power with preset values of P L S and P H S . When the condition is met
P A S <P L S
control unit 3 reduces the loading speed of the pellets by changing the job to the executive mechanism of the loading system 10, or, if the condition
P A S <P H S
increases the loading speed of pellets.

Пример 1. После завалки в печь лома весом 60 т вес лома регистрируется датчиком веса 1 и сигнал с датчика 1 поступает в блок управления 3 и там запоминается (изменение энтальпии лома при его нагреве от исходной температуры до температуры плавления берется равной 330 кВт•ч/т). Зажигают дуги, отдают в печь шлакообразующие материалы (изменение энтальпии извести берется равной 350 кВт•ч/т, а окисленных окатышей 550 кВт•ч/т), вес шлакообразующих материалов регистрируется датчиком веса 2 и сигнал с датчика 2 поступает в блок управления 3 и там запоминается. Example 1. After filling the scrap furnace with a weight of 60 tons in the furnace, the weight of the scrap is recorded by the weight sensor 1 and the signal from the sensor 1 goes to the control unit 3 and is stored there (the change in the enthalpy of the scrap when it is heated from the initial temperature to the melting temperature is taken to be 330 kW • h / t). They light the arcs, send slag-forming materials to the furnace (lime enthalpy is taken to be 350 kW • h / t, and oxidized pellets 550 kW • h / t), the weight of the slag-forming materials is recorded by weight sensor 2 and the signal from sensor 2 is sent to control unit 3 and it is remembered there.

Непрерывную загрузку металлизованных окатышей (изменение энтальпии металлизованных окатышей берется равной 450 кВт•ч/т) начинают со скоростью 5 8 кг/мин•МВт и в течение 10-15 мин доводят ее до скорости 23-33 кг/мин•МВт, определяемой величиной вводимой активной мощности, после чего начинается непрерывный или дискретный замер температуры. Значение сигнала от датчика температуры 11 передается в блок управления 3, где сравнивается измеренное значение температуры с заданным значением температурного режима металлической ванны. Continuous loading of metallized pellets (the change in the enthalpy of metallized pellets is taken to be 450 kW • h / t) starts at a speed of 5 8 kg / min • MW and within 10-15 minutes it is brought to a speed of 23-33 kg / min • MW, determined by the value active power input, after which continuous or discrete temperature measurement begins. The signal value from the temperature sensor 11 is transmitted to the control unit 3, where the measured temperature value is compared with the set temperature value of the metal bath.

При несоответствии температурного режима металлической ванны заданному блок управления 3 вводит коррекцию скорости загрузки металлизованных окатышей путем изменения задания исполнительному механизму системы загрузки металлизованных окатышей 10 таким образом, что при превышении температуры металла выше заданного значения скорость загрузки увеличивают, а при снижении температуры металла ниже заданного значения скорость загрузки уменьшают. If the temperature of the metal bath does not match the specified control unit 3 introduces the correction of the loading speed of metallized pellets by changing the setting of the actuator of the loading system of metallized pellets 10 so that when the metal temperature exceeds a predetermined value, the loading speed is increased, and if the metal temperature drops below a predetermined value, downloads reduce.

В процессе непрерывной загрузки металлизованных окатышей блок управления 3 рассчитывает соотношение

Figure 00000005

и сравнивает его со значением 1 и 2. При выполнении условия
Figure 00000006

при нестабильном поведении дуг вводят дополнительную коррекцию загрузки металлизованных окатышей. Для этого блок управления 3 опрашивает с задаваемым периодом опроса датчики тока 14 и датчики напряжения 15 и рассчитывает соотношение
α 2 I •α 3 v
где
Figure 00000007

где Ao 100
Figure 00000008

IA, IB, IC действующие значения токов фаз А, В, С (кА);
Figure 00000009

где Bo 100 константа, размерность 1/В,
Figure 00000010

где
Figure 00000011

Figure 00000012

где UA, UB, UC напряжение фаз А, В, С, (В).In the process of continuous loading of metallized pellets, the control unit 3 calculates the ratio
Figure 00000005

and compares it with the value 1 and 2. When the condition is met
Figure 00000006

with unstable behavior of the arcs, an additional correction of the loading of metallized pellets is introduced. To do this, the control unit 3 polls with a specified polling period current sensors 14 and voltage sensors 15 and calculates the ratio
α 2 I • α 3 v
Where
Figure 00000007

where A o 100
Figure 00000008

I A , I B , I C effective values of currents of phases A, B, C (kA);
Figure 00000009

where B o 100 constant, dimension 1 / V,
Figure 00000010

Where
Figure 00000011

Figure 00000012

where U A , U B , U C the voltage of phases A, B, C, (V).

Вышеприведенное соотношение сравнивается с предварительно заданным значением, равным 1200. При выполнении условия:
α 2 I •α 3 v > 1200
блок управления 3 сравнивает величину активной мощности с предварительно заданными значениями P L S и P H S . Пpи выполнении условия
P A S и P L S
блок управления 3 уменьшает скорость загрузки окатышей V согласно соотношению
v=vo-Δv
где Vo скорость загрузки металлизованных окатышей, определяемая активной мощностью и величиной отклонения температуры металла от заданной, кг/мин•МВт;
Δv величина коррекции скорости загрузки, зависящая от состояния ванны, кг/мин•МВт.
The above ratio is compared with a predefined value of 1200. When the condition is met:
α 2 I • α 3 v > 1200
control unit 3 compares the value of active power with preset values of P L S and P H S . Under the condition
P A S and P L S
control unit 3 reduces the loading speed of pellets V according to the ratio
v = v o -Δv
where V o the loading speed of metallized pellets, determined by the active power and the deviation of the metal temperature from the set, kg / min • MW;
Δv is the correction value of the loading speed, depending on the state of the bath, kg / min • MW.

Или при выполнении условия:
P A S > P H S
блок управления 3 увеличивает скорость загрузки окатышей согласно соотношению
v = vo+Δv
Скорректированное значение скорости загрузки блок управления 3 передает в виде сигнала исполнительному механизму системы загрузки 10. Величина обще коррекции по температуре и состоянию ванны в целях обеспечения стабильности управления загрузкой окатышей не превышала 300 кг/мин или 5 кг/мин•МВт. Длительность коррекции по состоянию ванны составляет 2 3 мин. Блок управления начинает оценивать состояние ванны только по истечении 3 мин после осуществления последней коррекции.
Or when the condition is met:
P A S > P H S
control unit 3 increases the loading speed of the pellets according to the ratio
v = v o + Δv
The adjusted value of the loading speed, the control unit 3 transmits in the form of a signal to the executive mechanism of the loading system 10. The total correction for temperature and condition of the bath in order to ensure stability of the pellet loading control did not exceed 300 kg / min or 5 kg / min • MW. The duration of the correction for the state of the bath is 2 3 minutes. The control unit begins to evaluate the condition of the bath only after 3 minutes after the last correction.

Методика определения верхней (при вкипании ванны) и нижней (при накоплении нерасплавившихся металлизованных окатышей на поверхности ванны) пределов активной мощности. В процессе непрерывной загрузки металлизованных окатышей регистрируют уровень активной мощности (с помощью ЭВМ) и одновременно визуально контролируют вскипания ванны или накопления окатышей на поверхности ванны. По полученным данным строят вероятностные характеристики распределения активной мощности для явлений накопления и вскипания. В качестве верхнего предела активной мощности принимается наиболее вероятное значение активной мощности в вероятностной характеристике распределения активной мощности для явления вскипания ванны, а в качестве нижнего предела активной мощности принимается наиболее вероятное значение активной мощности в вероятностной характеристике распределения активной мощности для явления накопления нерасплавившихся металлизованных окатышей на поверхности ванны. The methodology for determining the upper (when boiling the bath) and lower (during the accumulation of unmelted metallized pellets on the surface of the bath) limits of active power. In the process of continuous loading of metallized pellets, the active power level is recorded (using a computer) and at the same time the boiling of the bath or the accumulation of pellets on the surface of the bath is visually monitored. Based on the data obtained, the probability characteristics of the distribution of active power for the phenomena of accumulation and boiling are built. As the upper limit of active power, the most probable value of active power in the probability characteristic of the distribution of active power for the boiling bath phenomenon is taken, and as the lower limit of active power, the most probable value of active power in the probability characteristic of the distribution of active power for the phenomenon of accumulation of unmelted metallized pellets on the surface is taken bathtubs.

Пример 2. В условиях электросталеплавильного цеха на 150-тонных электродуговых печах с мощностью трансформаторов 90 МВА выплавлялась сталь с использованием в шихте металлизованных окатышей. Расплавление металлизованных окатышей велось на 18 20 ступенях напряжения при 621 723 В. Example 2. Under the conditions of an electric steelmaking workshop on 150-ton electric arc furnaces with a transformer capacity of 90 MVA, steel was smelted using metallized pellets in a charge. The metallization of metallized pellets was carried out at 18 to 20 voltage levels at 621,723 V.

Из фиг. 2 4 видно, что для 18-й ступени напряжения верхний предел активной мощности P H 18 =60,5 МBт нижний предел P L 18 =57,5 МBт для 19-й P H 19 =61 МBт P L 19 =58 МBт для 20-й P H 20 =62,5 МBт, P H 20 =59 МBт.
Использование предлагаемого способа управления процессом плавки металлизованных окатышей в дуговой печи обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества:
более точное управление процессом плавки за счет выбора зависимости скорости загрузки металлизованных окатышей от активной мощности вместо общей мощности;
исключение накопления нерасплавившихся металлизованных окатышей на поверхности ванны, а тем самым устранение оголения дуг, интенсивного воздействия излучения дуг на футеровку стен и свода печи, за счет чего увеличивается стойкость футеровки, повышается активная мощность, увеличивается производительность печи, сокращается продолжительность плавки;
устранение вскипания ванны, приводящее к резкому увеличению тока, выбросу металла из печи, а тем самым позволяет сократить продолжительность плавки;
дополнительная коррекция по состоянию горения дуг, повышая стабильность управления загрузкой металлизованных окатышей, позволяет полностью автоматизировать управление процессом плавки металлизованных окатышей;
использование металлизованных окатышей с более широким разбросом параметров по степени металлизованных окатышей с более широким разбросом параметров по степени металлизации и содержанию углерода, а тем самым позволяет увеличить диапазон применяемого сырья по химическому составу;
снижение расходов электродов, огнеупоров, электроэнергии, снижение себестоимости стали.
From FIG. 2 4 it is seen that for the 18th voltage stage the upper limit of the active power P H 18 = 60.5 MBt lower limit P L 18 = 57.5 MB for the 19th P H 19 = 61 MBt P L 19 = 58 MB for the 20th P H twenty = 62.5 MBt, P H twenty = 59 MBt.
Using the proposed method for controlling the process of melting metallized pellets in an arc furnace provides the following advantages compared to existing methods:
more precise control of the melting process by choosing the dependence of the loading speed of metallized pellets on active power instead of the total power;
elimination of the accumulation of unmelted metallized pellets on the surface of the bath, and thereby eliminating the exposure of arcs, the intense effect of arc radiation on the lining of the walls and arch of the furnace, which increases the lining resistance, increases the active power, increases the productivity of the furnace, and reduces the duration of melting;
elimination of boiling of the bath, leading to a sharp increase in current, ejection of metal from the furnace, and thereby reduces the duration of melting;
additional correction of the state of arc burning, increasing the stability of loading control of metallized pellets, allows you to fully automate the control of the process of melting metallized pellets;
the use of metallized pellets with a wider range of parameters for the degree of metallized pellets with a wider range of parameters for the degree of metallization and carbon content, and thereby allows to increase the range of raw materials used in chemical composition;
reduction in the cost of electrodes, refractories, electricity, reduction in the cost of steel.

Испытания на 21 опытной плавке показали, что удельный расход электроэнергии на тонну металлозавалки составляет в среднем 623 кВт•ч/т при среднеквадратичном отклонении 19 кВт•ч/т, а длительность плавки под током составляет 108 мин при среднеквадратичном отклонении 5 мин. На 558 промышленных плавках эти же показатели составили соответственно 627 кВт•ч/т при 33 кВт•ч/т и 110 мин при 10 мин. Меньшее среднеквадратичное отклонение расхода электроэнергии и длительности плавки на опытных в сравнении с промышленными плавками характеризует лучшую воспроизводимость плавок, а тем самым большую точность управления процессом плавки. Tests on 21 experimental melting showed that the specific energy consumption per ton of metal filling is on average 623 kW • h / t with a standard deviation of 19 kW • h / t, and the duration of melting under current is 108 minutes with a standard deviation of 5 minutes. On 558 industrial swimming trunks, these same indicators were respectively 627 kW • h / t at 33 kW • h / t and 110 min at 10 min. A smaller standard deviation of the energy consumption and the duration of the melting in experimental compared to industrial melts characterizes the best reproducibility of the melts, and thereby greater accuracy in controlling the melting process.

Claims (2)

1. Способ управления процессом плавки металлизованных окатышей в дуговой печи, включающий выбор скорости загрузки металлизованных окатышей в печи в зависимости от электрической мощности, забираемой из сети, и коррекцию скорости загрузки окатышей пропорционально отклонению температуры металла от заданного значения, отличающийся тем, что выбор скорости загрузки металлизованных окатышей в печи производят в зависимости от электрической активной мощности, в после расплавления металлозавалки и достижения условия
Figure 00000013

где Q количество израсходованной электроэнергии, кВт•ч;
Hj- изменение энтальпии загруженного в печь j-го материала при его нагреве от исходной температуры до температуры плавления, кВт•ч;
mj масса загруженного в печь j-го материала, т,
в процессе непрерывной загрузки и плавления металлизованных окатышей при нестабильном поведении дуг вводят дополнительную коррекцию загрузки металлизованных окатышей, при этом при снижении активной мощности ниже нижнего заданного предела скорость загрузки уменьшают, а при превышении активной мощности выше верхнего заданного предела скорость загрузки увеличивают.
1. A method of controlling the process of smelting metallized pellets in an arc furnace, comprising selecting a loading speed of metallized pellets in the furnace depending on the electric power taken from the network, and adjusting the loading speed of the pellets in proportion to the deviation of the metal temperature from the set value, characterized in that the choice of loading speed metallized pellets in the furnace are produced depending on the electric active power, after melting the metal filling and reaching the condition
Figure 00000013

where Q is the amount of consumed electricity, kW • h;
H j - change in the enthalpy of the j-th material loaded into the furnace when it is heated from the initial temperature to the melting temperature, kW • h;
m j the mass of the jth material loaded into the furnace, t,
In the process of continuous loading and melting of metallized pellets with unstable behavior of the arcs, an additional correction of the loading of metallized pellets is introduced; in this case, when the active power decreases below the lower specified limit, the download speed is reduced, and if the active power is exceeded above the upper specified limit, the download speed is increased.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при появлении нестабильного поведения дуг, выраженного соотношением
Figure 00000014

где αI-- коэффициент несимметрии токов;
αu- коэффициент несимметрии напряжений;
αo- граничное значение,
производят дополнительную коррекцию скорости загрузки металлизованных окатышей, при этом скорость загрузки уменьшают, если выполняется условие
P A S < P L S ,
где P A S - текущая активная мощность на ступени напряжения S, МВт;
P L S - нижнее заданное граничное значение для активной мощности на ступени напряжения S, МВт,
или скорость загрузки увеличивают, если выполняется условие
P A S > P H S ,
где P H S - верхнее заданное граничное значение активной мощности на ступени напряжения S, МВт.
2. The method according to p. 1, characterized in that when the appearance of unstable behavior of the arcs, expressed by the ratio
Figure 00000014

where α I is the asymmetry coefficient of currents;
α u - stress asymmetry coefficient;
α o is the boundary value,
make additional correction of the loading speed of metallized pellets, while the download speed is reduced if the condition
P A S <P L S ,
where p A S - current active power at the voltage stage S, MW;
P L S - lower predetermined boundary value for active power at the voltage stage S, MW,
or download speed is increased if the condition is met
P A S > P H S ,
where p H S - the upper specified boundary value of the active power at the voltage stage S, MW.
RU93013196A 1993-03-12 1993-03-12 Method of control of process of melting of iron-rich pellets in electric arc furnace RU2082763C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93013196A RU2082763C1 (en) 1993-03-12 1993-03-12 Method of control of process of melting of iron-rich pellets in electric arc furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93013196A RU2082763C1 (en) 1993-03-12 1993-03-12 Method of control of process of melting of iron-rich pellets in electric arc furnace

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93013196A RU93013196A (en) 1996-05-10
RU2082763C1 true RU2082763C1 (en) 1997-06-27

Family

ID=20138602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93013196A RU2082763C1 (en) 1993-03-12 1993-03-12 Method of control of process of melting of iron-rich pellets in electric arc furnace

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2082763C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005052196A3 (en) * 2003-11-27 2006-03-16 Danieli Off Mecc Method for pre-heating, transforming and melting a metal charge and relative plant
US8535409B2 (en) 2008-02-01 2013-09-17 Danieli & C. Officine Meccaniche Spa Control method for melting a metal charge and weighing device used in said method
RU2507461C2 (en) * 2008-08-29 2014-02-20 Л'Эр Ликид, Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод Furnace operation method, as well as device for implementation of this method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 523142, кл. C 21 C 5/52, 1976. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005052196A3 (en) * 2003-11-27 2006-03-16 Danieli Off Mecc Method for pre-heating, transforming and melting a metal charge and relative plant
US7648551B2 (en) 2003-11-27 2010-01-19 Danieli & C. Officine Meccaniche Spa Method for pre-heating, transforming and melting a metal charge and relative plant
US8535409B2 (en) 2008-02-01 2013-09-17 Danieli & C. Officine Meccaniche Spa Control method for melting a metal charge and weighing device used in said method
RU2499837C2 (en) * 2008-02-01 2013-11-27 Даниели & К. Оффичине Мекканике Спа Metal charge fusion control method, and weighing device used for above said method
RU2507461C2 (en) * 2008-08-29 2014-02-20 Л'Эр Ликид, Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод Furnace operation method, as well as device for implementation of this method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1075767A (en) Temperature-controlled charging of gas-tight storage batteries
RU2571971C2 (en) Control method and system for metal melting and affinage
EP0121393A1 (en) Method for quantitative discharge of molten material
RU2082763C1 (en) Method of control of process of melting of iron-rich pellets in electric arc furnace
US5539768A (en) Electric arc furnace electrode consumption analyzer
US4646315A (en) Arc furnace burner control method and apparatus
US4996402A (en) Method and apparatus for continuously melting material by induction heating
JPH08273826A (en) Computing method for optimum target total quantity of electricity supply for electric furnace and electric furnace installation
CA1086503A (en) Process for the production of ferromolybdenum in an electric arc furnace
US3937868A (en) Induction melting furnace
JP2903544B2 (en) Electrode control method in arc furnace
RU2385952C2 (en) Method of managment by electrical mode of arc furnace
US4052195A (en) Method for melting iron-containing material
RU2150643C1 (en) Method of determination of stages of charge melting in electric arc steel melting furnace
RU2128407C1 (en) Method for controlling electric current and voltage of steel-making arc furnace
JP3228083B2 (en) Blast furnace interior interior tracking method
JP3512514B2 (en) Method for reducing deposits in electric smelting furnace
JP3198593B2 (en) Power control method for ash melting furnace
SU924924A1 (en) Device for control of electric mode of three-phase electric arc furnace electric mode
RU2033432C1 (en) Method to perform smelting in an arc furnace
SU851798A1 (en) Method of control of electric arc furnace electric mode
RU93013196A (en) METHOD OF MANAGING THE PROCESS OF MELTING METALLIZED WELLS IN THE ARC FURNACE
RU2295576C2 (en) Method of the metal smelting in the direct current arc furnace
SU905292A1 (en) Method for supplying electric energy to arc steel melting furnace
SU1052820A1 (en) Method of automatic control of process of smelting manganese ferroalloys in electric furnace