SU1700780A1 - Способ управлени режимом в дуговой сталеплавильной печи - Google Patents

Description

1

(21)4669981/07 (22) 30.03.89 (46)23.12.91.Бюл.№47

(71)Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудовани 

(72)Н.А.Савадык, В.А.Ершов и К.М.Федоров (53)621.365.22(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1003389, кл. Н 05 В 7/00, 1981,

Elektrowarme, 1987, Bl, Februar, s.33-35. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМОМ В ДУГОВОЙ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ

(57)Изобретение относитс  к электротехнике . Целью изобретени   вл етс  снижение тепловой нагрузки на стены печи путем повышени  степени экранировани  дуг.В процессе плавки измер ют электрические

параметры в электродах, перемещают их, оценивают степень экранировани  дуг и ввод т вспенивающие шлак материалы, причем степень экранировани  дуг определ ют как разность текущего положени  электрода и верхнего уровн  шлака, в случае , когда разность отрицательна, перемещают электрод вниз, до тех пор, пока разность не будет положительна при одновременном контроле тока, и если ток превышает заданный, перемещение электродов прекращают и ввод т в печь очередную прцию вспенивающих материалов, при этом верхний уровень шлака определ ют как среднее арифметическое двух положений электродов, одно из которых зафиксировано в момент по влени  эл.сигнала, а второе - предыдущее первому, при отсутствии эл.сигнала, 2 ил.

Ё

Изобретение относитс  к электротермии , в частности к управлению технологическими процессами производства стали, например в дуговых сталеплавильных печах или при ковшовой обработке стали.

Целью способа  вл етс  снижение тепловой нагрузки на стены печи путем увеличени  степени экранировани  дуг.

На фиг.1 и 2 изображены диаграммы зависимости измер емых электрических параметров печи и параметров положени  перемещени  электродов - текущего hi и фиксированного U.

Дл  .получени  стали заданного качества в дуговой печи или ковше необходимо произвести доводку полупродукта по химическому составу и температуре. Дл  этого

требуетс  частое вз тие проб мателла и замер температуры, а следовательно, обрыв дуг и их зажигание. Во врем  доводки расплавленного металла дуги ничем не закрыты и мощное излучение от них падает на стены печи или ковша, что приводит к их быстрому износу. Поэтому дл  защиты стен используют шлаки, покрывающие жидкий металл, которые дополнительно вспенивают, добавл   специальные материалы. Толщина шлакового сло , а следовательно, и его верхний уровень врем  от времени, могут измен тьс , поэтому поддержание режима закрытых дуг требует большого внимани  и опыта обслуживающего персонала. Дл  упрощени  этого периода предлагаетс  способ его автоматизации.

Х|

О

о VI со

о

При зажигании дуг на электроды подают определенную мощность. В этот момент фазные напр жени  на них равны паспортным значени м напр жени  соответствующей ступени печатного трансформатора , а токи равны нулю, В процессе доводки металла посто нно измер ютс  электрические параметры электродов, сравнивают их с заданными и определ ют положение электродов. Так как концы электродов могут быть расположены на разных рассто ни х от верхнего уровн  шлака, то один из электродов достигнет поверхности шлака первым, тогда его фазное напр жение резко уменьшитс , а ток останетс  равным нулю.

При этом, если фазное напр жение уменьшитс  ниже 10% паспортного значени , что определ етс  по изменению знака рассогласовани  по напр жению, положение этого электрода фиксируетс  и запоминаетс  (ioi1), соответственно фиксируетс  м запоминаетс  его предыдущее положение (Ioi) и определ етс  среднее арифметическое значение этих величин Ioi

+ 1о1

что соответствует верхнему уровню шлака дл  данного электрода, относительно которого в дальнейшем определ етс  степень экранировани  дуг. Одновременно с этими измерени ми и расчетами происходит дальнейшее опускание двух других электродов (фиг.1а).

При касании шлака хот  бы одним из них в электрической цепи по вл етс  электрический ток, соответствующий еще бездуговому режиму. Как только ток становитс  больше 5% тока короткого замыкани  дл  данной ступени напр жени , что определ етс  по изменению знака рассогласовани  по току, фиксируетс  и запоминаетс  положение этого и другого элеткродов ( оз ).

Использу  значени  предыдущих положений ( 1оз), которые определ ютс  ди- сГкретностью измерений, дл  них так же определ ют верхний уровень шлака (1о2; 1оз), которые запоминаютс  пам тью системы управлени .

В случае, если одновременно коснутс  шлака хот  бы два электрода, указанное уменьшение напр жени  не наблюдаетс . В этом случае верхний уровень шлака дл  всех электродов определ етс  по току (фиг.2).

Таким образом, когда дуги зажглись дл  каждого электрода, определен верхний уровень шлака. Электроды при этом совершают около него колебательное движение, т.е. имеют изменение текущего попожени  1Т|.

Теперь дл  каждого электрода определ етс  степень экранировани  дуг, в виде разности (1тНоО- Таким образом, если текущее положение электродов 1Т|, больше соответствующего зафиксированного верхнего уровн  IOT, разность положительна, а следовательно дуги экранированы шлаком. Если же текущее положение какого-либо электрода меньше зафиксированного дл  него вер0 хнего уровн , разность отрицательна, а следовательно электрод находитс  выше уровн  шлака и дуга частично экранирована . Дл  исключени  этого электрод опускают , ток увеличивают. Ток и изменение знака

5 указанной разности посто нно контролируют . Как только разность текущего и зафиксированного положени  станет положительной , перемещение электрода прекращают . Если знак разности не

0 измен етс , а ток возрастает до 80% тока короткого замыкани  дл  данной ступени напр жени , ввод т очередную порцию вспенивающего шлак материала.

Способ реализован на дуговой печи

5 ДСП-100И6 под управлением вычислительного комплекса.

Определение положени  электродов в период процесса доводки металла. На ДСП применен гидравлический регул тор АРДГ0 400, обеспечивающий скорость перемещени  электродов, равную 10 м/с. Дл  получени  необходимо и точности определе- ни  верхнего уровн  шлака I0i, после разрыва дуг, каждые 0,2 с измер ют ток в

5 электродах, фазное напр жение и перемещение электродов 1Т.

П р и м е р 1. Диаграмма фиг. 1 а соответствует изменени м измер емых величин дл  первого электрода, а фиг, 1 б - дл  второ0 го. В виду аналогичности характера поведени  третьего электрода его диаграмма не приводитс . Печь работает на одиннадцатой ступени напр жени  печного трансформатора с В.

5 На участке А электроды опускают дл  зажигани  дуг. Первый электрод первым коснулс  шлака, об этом свидетельствует уменьшение его фазного напр жени  до 20В. В этот момент зафиксировано положе0 ние электрода 1о11 2140мм. Предыдущее измеренное положение электрода равно 101 2120 мм (до уменьшени  напр жени ). Таким образом, в системе сразу же определ етс  и запоминаетс  верхний уровень

5 шлака дл  первого электрода, который соответствует мм. Электрод при этом может продолжать опускатьс  (в зависимости от настройки регул тора). Токи всех электродов равны нулю. Когда второй электрод достигает шлака, в его цепи возникает

электрический сигнал, равный 7 кА. В этот момент зафиксировано положение электрода мм, а его предыдущее измеренное положрние, соответствующее безтоковому режиму, равно Io2ll 2570 мм, Следовательно, определ етс  верхний уровень шлака второго электрода мм. Аналогично определено мм. После по влени  слабых токов электроды незначительно еще перемещаютс  вниз, при этом ток резко возрастает, наступает пробой и дуги зажигаютс . Участок В соответствует горению дуг в шлаке, при этом разность между текущим положением электродов Т| и их верхним уровнем шлака loi положительна . На участке С разность положений ITI и I0i отрицательна, что соответствует горению дуг над шлаком. Как только зафиксирован этот факт, система сразу же срабатывает и дает команду на опускание электродов, в результате чего контролируема  разность стала положительной, а дуги экранированы.

П р и м е р 2, Процесс зажигани  дуг после очередного вз ти  пробы и замера температуры металла. При этом включена четырнадцата  ступень трансформатора с . В этом случае, два электрода коснулись шлака одновременно и поэтому уменьшени  напр жени  не зафиксировано . На первом электроде зафиксированы 1о1| 2256мм при токе равном 6 кА, мм, следовательно верхний уровень шлака 1о мм.

На втором электроде мм при токе 7 кА, 1о211 2610 мм верхний уровень шлака составил ) мм, а дл  третьего электрода мм. Период открытых дуг, когда разность отрицательна, возникает на участке В. Система срабатывает и опускает электроды (участок С). В дальнейшем токи достигают значени  80% 1 «з. (45 кА) и экранирование дуг производ т введением добавок (200 кг окатышей + 40 кг кокс).

Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с известными следующие преимущества: определение верхнего уровн  позвол ет посто нно контролировать положение электрода около него и немедленно управл ть его опусканием или добавкой вспенивающих материалов, что приводит к горению дуги в шлаке и увеличению стойкости стен печи. Кроме того, это позвол ет экономить расход электроэнергии , а также повысить производительность печи и выход годного за счет максимального использовани  вводимой мощности на нагрев металла.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ управлени  режимом в дуговой сталеплавильной печи, при котором измер ют текущие значени  тока и напр жени  в каждой фазе печи, сравнивают их с заданными значени ми, определ ют рассогласовани  и перемещают электроды, периодически определ ют и запоминают степень экранировани  дуг шлаком и добавл ют шлакообразующие материалы, от л ичающийс  тем, что, с целью снижени  тепловой нагрузки на стены печи путем увеличени  степени экранировани  дуг, дополнительно задают пороговое значение тока, определ ют текущее положение каждого

   электрода и верхний уровень шлака, а степень экранировани  дуг шлаком рассчитывают как их разность, при этом верхний уровень шлака определ ют как среднее арифметическое двух положений электрода,

   первое из которых соответствует переходу знака рассогласовани  между текущим и заданным значени ми тока от отрицательного к положительному, а в случае отсутстви  тока, - положению электрода, соответствующему переходу знака рассогласовани  между текущим и заданным значени ми напр жени  от положительного к отрицательному , а второе - предыдущему запомненному значению положени  электрода,

   полученное значение степени экранировани  дуг шлаком сравнивают с заданным, определ ют рассогласование, в случае, если рассогласование положительно, перемещают электрод вниз, одновременно сравнива 

   текущее значение тока с пороговым, и при превышении текущего значени  над порого- вым, останавливают электрод и подают шлакообразующий материал.

   w

   У о

   л &

   ь«

   W

   Фм1

   Фи.2