SU1765650A1 - Способ автоматического управлени положением реакционной зоны в ванне руднотермической электропечи и система дл его осуществлени - Google Patents
Способ автоматического управлени положением реакционной зоны в ванне руднотермической электропечи и система дл его осуществлени Download PDFInfo
- Publication number
- SU1765650A1 SU1765650A1 SU904866308A SU4866308A SU1765650A1 SU 1765650 A1 SU1765650 A1 SU 1765650A1 SU 904866308 A SU904866308 A SU 904866308A SU 4866308 A SU4866308 A SU 4866308A SU 1765650 A1 SU1765650 A1 SU 1765650A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- electrode
- input
- output
- unit
- current
- Prior art date
Links
Landscapes
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области электрометаллургии , преимущественно к электропечам , выплавл ющим ферросплавы, и может быть использовано при выплавке фосфора, карбида, кальци , медноникеле- вых и др. сплавов. Цель изобретени - повышение производительности электропечи, снижение удельного расхода электроэнергии и сырьевых материалов за счет стабилизации положени реакционной зоны по высоте ванны печи. Изобретение характеризуетс определением квадрата тока электрода и текущего значени активного сопротивлени под каждым электродом, ограничением величины этого сопротивлени по верхнему пределу, усреднением его за установленный интервал времени и при одновременном увеличении против соответствующих заданий интегрального значени квадрата тока, среднего и текущего значе- ний активных сопротивлений, выполнением перепуска электрода на установленную величину . 2 с.п. ф-лы, 1 ил. СЛ С
Description
Изобретение относитс к области электрометаллургии , преимущественно к электропечам , выплавл ющим ферросплавы и может быть использовано при выплавке фосфора, карбида кальци , медноникеле- вых и др. сплавов.
При выплавке ферросплавов в рудно- термической электропечи положение реакционной зоны по высоте ванны, нар ду с вводимой мощностью и балансом углерода, в значительной степени определ ет технико-экономические показатели работы агрегата . Отклонение положени реакционной зоны от оптимального положени приводит к снижению скорости и полноты восстановительных реакций и, в конечном итоге, к снижению производительности печи, увеличению удельного расхода электроэнергии и сырьевых материалов.
Это объ сн етс тем, что энергетический КПД электропечи имеет экстремальную зависимость от двух составл ющих
Сэн Сэ GT
где Сэн, Сэ и GT - энергетический, электрический и тепловой КПД электропечи соответственно .
При высоком положении реакционной зоны G3 велик, a GT- мал. При низком положении реакционной зоны наоборот Сэ - мал, a GT- велик. Дл получени высокого энергетического КПД процесса необходимо иметь оптимальное по отношению к Сэн расположение реакционной зоны, а следовательно
XI ON СЛ
а
СЛ
§
и положение конца электродов в ванне печи .
Задача сводитс к определению отклонени положени конца электрода от оптимального значени и выработке наиболее эффективного регулирующего воздействи дл ликвидации этого отклонени .
Известно устройство автоматического управлени процессом электроплавки, предусматривающее контроль отклонени по- ложени электрода в расплаве от заданного значени и компенсацию рассогласовани заглублени электрода посредством перемещени его. В качестве показател заглублени электродов в расплав прин та величина
H0 l/(dl/dH3), где I - ток электрода;
Нэ - заглубление электрода в расплав.
При Н0 Нзад электрод заглубл етс до установлени Н0 Н3ад, а затем рассогласование по мощности компенсируетс посредством переключени ступеней напр жени печного трансформатора.
При Но Нзад электрод перемещаетс вверх до установлени Н0 Нзад с последующей компенсацией рассогласовани по мощности переключением ступеней напр жени . Применение этого метода возможно при линейной зависимости I от Но, что на- блюдаетс только на многошлаковых электропечах цветной металлургии.
Исследовани ферросплавных печей, например, выплавл ющих ферросилиций, показывают, что зависимость тока электро- да от его заглублени неоднозначна, даже при однородной шихте. Отношение dl/dHa мен етс в широких пределах и не может вл тьс основанием дл определени заглублени электрода в шихте.
Т.о. устройство имеет ограниченное применение - на печах, где рабочий конец электрода погружен в расплав.
Известен способ управлени процессом выплавки силикомарганца в руднотер- мической печи и система дл его реализации.
По этому способу определ ют текущее значение квадрата тока электрода и активного сопротивлени под электродом, огра- ничивают это сопротивление по верхнему пределу, после чего усредн ют за установленный интервал и при одновременном уве- личении по сравнению с заданными величинами среднего и текущего значений активного сопротивлени и интегрального значени квадрата тока выполн ют перепуск электрода на установленную величину.
Основным недостатком этого способа и системы вл етс ограниченна область
применени - на печах, работающих с неподвижными электродами. На электропечах , например, выплавл ющих ферросилиций, перемещение электрода (из- за ограниченных возможностей управлени по переключению ступеней напр жени ) часто вл етс основным регулирующим воздействием . Это св зано с тем, что рассогласование ступеней напр жени печных трансформаторов между собой, как правило , не должно превышать 2 ступеней, чтобы ограничить уравнительные токи первичных обмоток. Поэтому при реализации этого способа на этих печах создаютс услови дл неоправданного перепуска электродов , т.е. удлинени их с соответствующими последстви ми: дополнительными потер ми электроэнергии и снижением стойкости электродов.
Т.о. известные способы и устройства стабилизации положени реакционной зоны по высоте ванны не могут обеспечить необходимую точность на электропечах, использующих перемещение электродов дл управлени электрическим режимом плавки .
Цель изобретени - повышение производительности электропечи, снижение удельного расхода электроэнергии и сырьевых материалов за счет стабилизации положени реакционной зоны по высоте ванны печи.
Поставленна цель достигаетс тем, что известными способами определ ют квадрат тока электрода и текущее значение активного сопротивлени под каждым электродом, ограничивают величину этого сопротивлени по верхнему пределу, усредн ют его за установленный интервал времени и при одновременном увеличении против соответствующих заданий интегрального значени квадрата тока, среднего и текущего значений активных сопротивлений выполн ют перепуск электрода на установленную величину .
Новым вл етс то, что дополнительно измер ют положение электрододержател и при готовности электрода к перепуску, но расположении электрододержател выше заданного положени , вместо перепуска электрода выполн ют перемещение его электрододержател вниз на установленную величину.
В системе дл реализации способа выход датчика активного сопротивлени соединен с первым входом первого блока сравнени и со входом блока ограничени и усреднени , выход которого соединен с первым входом второго блока сравнени , а выход задатчика сопротивлени соединен со
вторыми входами первого и второго блоков сравнени , выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами первой схемы совпадени , причем датчик квадрата тока, блок интегрировани и третий блок сравнени соединены последовательно , второй вход третьего блока сравнени соединен с выходом задатчика ампер-квадрат часов, а выход - с третьим входом первой схемы совпадени , второй вход блока управлени перепуском электрода соединен с выходом задатчика величины перепуска электрода, кроме того, выход первой схемы совпадени соединен с первыми входами второй и третьей схем совпа- дени , а выход датчика положени электрододержател соединен со вторым входом третьей схемы совпадени , и через чейку НЕ со вторым входом второй схемы совпадени , при этом выход третьей схемы совпадени соединен с первым входом блока управлени перепуском электрода и вторым входом блока интегрировани , а выход второй схемы совпадени соединен с первым входом блока управлени опусканием электрододержател , второй вход которого соединен с выходом задатчика величины перемещени электрододержател .
На чертеже изображена блок-схема системы дл реализации способа автоматиче- ского управлени положением реакционной зоны в ванне руднотермиче- ской электропечи.
Система содержит датчик 1 активного сопротивлени , блок 2 ограничени и усреднени , первый и второй блоки 3 и 4 сравнени , задатчик 5 сопротивлени , датчик 6 квадрата тока, блок 7 интегрировани , третий блок 8 сравнени , задатчик 9 ампер- квадрат часов, первую, вторую и третью схемы 10-12 совпадени , датчик 13 положени электрододержател , чейку НЕ 14, блок 15 управлени опусканием электрододержател , задатчик 16 величины перемещени электрододержател , блок 17 управлени перепуском электрода и задатчик 18 величины перепуска электрода.
Выход датчика 1 активного сопротивлени соединен со входом блока 2 ограничени и усреднени и с первым входом первого блока 3 сравнени . Выход блока 2 соединен с первым входом второго блока 4 сравнени . Выход задатчика 5 сопротивлени соединен со вторыми входами первого и второго блоков 3 и 4 сравнени . Датчик 6 квадрата тока, блок 7 интегрировани и третий блок 8 сравнени соединены последовательно . Выход задатчика 9 ампер-квадрат часов соединен со вторым входом третьего блока 8 сравнени .
Выходы первого, второго и третьего блоков 3, 4 и 8 сравнени соединены соответственное первым, вторым и третьим входами первой схемы 10 совпадени , выход
которой соединен с первыми входами второй и третьей схем 11 и 12 совпадени .
Выход датчика 13 положени электрододержател соединен со вторым входом третьей схемы 12 совпадени , а через чей0 ку 14 НЕ со вторым входом второй схемы 11 совпадени .
Выход второй схемы 11 совпадени соединен с первым входом блока 15 управлени опусканием электрододержател ,
5 второй вход которого соединен с выходом задатчика 16 величины, перемещени электрододержател .
Выход третьей схемы 12 совпадени соединен со вторым входом блока 7 интегри0 ровани и с первым входом блока 17 управлени перепуском электрода, второй вход которого соединен с выходом задатчика 18 величины перепуска электрода.
Система работает следующим образом.
5 Сигнал R от датчика 1 активного сопротивлени поступает в блок 2, где его величина ограничиваетс по верхнему пределу и усредн етс на заданном интервале. Усредненное значение Rep сравниваетс в блоке
0 4 с величиной R3, устанавливаемой задатчи- ком 5 и при RCp Rs сигнал dRcp поступает на второй вход схемы 10 совпадени . Параллельно сигнал R датчика 1 поступает в блок 3, где он сравниваетс с заданием R3 и при
5 R R3 сигнал dR поступает на первый вход схемы 10 совпадени . Одновременно сигнал I2 датчика 6 квадрата тока электрода интегрируетс (I2 t) в блоке 7. затем сравниваетс в блоке 8 с величиной (I2 t)3, уста0 новленной задатчиком 9 ампер-квадрат часов и при I21 (I2 t)3 сигнал d(l t) поступает на третий вход схемы 10 совпадени . При одновременном поступлении всех трех сигналов на выходе схемы 10 совпадени
5 по витс сигнал С, который одновременно поступает на первые входы схем 11 и 12 совпадени . При расположении электрододержател выше заданного нижнего положени (Si 0) на второй вход схемы 11
0 совпадени через чейку 14 НЕ поступает инверсный сигнал (S2 1) датчика 13 положени электрододержател . При одновременном поступлении на входы схемы 11 совпадени обоих сигналов С и $2 на ее
5 выходе формируетс сигнал S, который поступает на первый вход блока 15 управлени опусканием электрододержател , на второй вход которого от задатчика 16 поступает задание dS величины разового переме- щени электрододержател . При
расположении электрододержател в зада- ном нижнем положении (Si 1) сигнал датчика 13 положени электрододержател поступает на второй вход схемы 12 совпадени . При одновременном поступлении на входы схемы 12 совпадени обеих сигналов С и Si на ее выходе формируетс сигнал L, который поступает на первый вход блока 17 управлени перепуском электрода, на второй вход которого поступает задание dl ве- личины разового перепуска электрода от задатчика 18. Одновременно сигнал выхода схемы 12 совпадени поступает на второй вход блока 7 интегрировани и обнул ет его значение.
При увеличении значений R и RCp против R3, a I-1 против (I t)3 система перед выполнением перепуска электрода осуществл ет проверку расположени электрододержател относительно заданного нижнего поло- жени и, в зависимости от этого, формирует управл ющий сигнал на перепуск электрода или на опускание электрододержател вместе с электродом.
Таким образом, использование четырех параметров - величина текущего значени активного сопротивлени под электродом, усредненное значение этого сопротивлени за интервал, величина ампер-квадрат часов, израсходованных от начала предыдущего перепуска и положение электрододержател относительно заданного нижнего значени , позвол ет обеспечить необходимое качество спекани электродного блока, подлежащего перепуску и стабилизировать по- ложение реакционной зоны в ванне печи.
Дл отстройки от возмущений, св занных с неравномерностью выхода сплава и шлака из печи, текущее значение активного сопротивлени под электродом ограничивав етс по верхнему пределу, равному 1,1-1,3 величины сопротивлени Кз, установленной дл выполнени перепуска.
Дл представительности величины ак- тивного сопротивлени под электродом, при выработке сигнала на перепуск, усреднение ее выполн етс за врем 4-10 ч. Оптимальное значение интервала, прин тое при проверке способа в промышленных ус- лови х Запорожского (ЗФЗ)и Ермаковского (ЕФЗ) ферросплавных заводов дл плавки ферросилици составило 6-8 ч. При интервале усреднени менее 4 часов сказываютс колебани активного сопротивлени , вы- званные неравномерностью выхода сплава и шлака из печи. При интервале более 10 часов ухудшаютс динамические свойства системы и снижаетс представительность параметра.
Величина активного сопротивлени под электродом, установленна дл формировани сигнала на перепуск электрода принимаетс равной 0,8-1,4 мОм. Оптимальное значение этой величины при выплавке ферросилици дл печей 21-27 составл ет 1,2-1,3 мОм, а дл печей 63 - 0,9-1 мОм. При задании активного сопротивлени менее 0,8 мОм электроды удлин ютс и реакционна зона опускаетс ниже оптимального положени , что приводит к замедлению восстановительных реакций и, в конечном итоге, к снижению технико-экономических показателей работы печи. При задании активного сопротивлени более 1,4 мОм, электроды укорачиваютс , что приводит к повышению тепловых потерь, а следовательно увеличению удельного расхода электроэнергии.
Величина разового перепуска электрода и перемещени электрододержател вниз принимаютс равными 20-30 мм. Оптимальное значение - 25 мм. При большем значении этой величины возможен перегруз по току электрода, а при меньшем значении - повышаетс частота перепуска и перемещений , что снижает ресурс электроконтактных щек и исполнительных механизмов.
Система может быть реализована на серийных средствах ВТ и приборах ГСП.
Экспериментальные исследовани , проведенные на электропечах ЗФЗ и ЕФЗ, показали возможность следующего улучшени технико-экономических показателей работы печей: увеличение производительности на 2-3%; снижение удельного расхода электроэнергии на 1,5-2%; снижение удельного расхода кок- сика на 1,5-2%.
Claims (2)
1. Способ автоматического управлени положением реакционной зоны в ванне руд- нотермической электропечи, включающий измерение текущего значени квадрата тока электрода и активного сопротивлени под электродом, ограничение этого сопротивлени по верхнему пределу, усреднение его за установленный интервал времени и при одновременном увеличении против соответствующих заданий интегрального значени квадрата тока, среднего и текущего значений активного сопротивлени , выполнение перепуска электрода, отличающийс тем, что, с целью повышени производительности электропечи, сниже- ни удельного расхода электроэнергии и сырьевых материалов, дополнительно измер ют положение электрододержател и при готовности электрода к перепуску при расположении электрододержател выше заданного положени перемещают электро- додержатель вниз на заданную по технологии величину.
2. Система автоматического управлени положением реакционной зоны в ванне руднотермической электропечи, содержаща датчик активного сопротивлени , выход которого соединен с первым входом первого блока сравнени и с входом блока ограничени и усреднени , выход которого соединен с первым входом второго блока сравнени , задатчик сопротивлени , выход соединен с вторыми входами первого и второго блоков сравнени , выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами первой схемы совпадени , последовательно соединенные датчик квадрата тока, блок интегрировани и третий блок сравнени , второй вход которого соединен с выходом задатчика ампер-квадрат часов, а выход - с третьим входом первой схемы совпадени , блок управлени перепуском электрода, второй вход которого соединен с выходом задатчика величины перепуска
электрода, и чейку НЕ.отличающа - с тем, что, с целью повышени производительности электропечи, снижени удельного расхода электроэнергии и сырьевых
материалов, она снабжена датчиком положени электрододержател , второй и третьей схемами совпадени , блоком управлени опусканием электрододержател и задатчиком величины перемещени электрододержател , причем выход первой схемы совпадени соединен с первыми входами второй и третьей схем совпадени , выход датчика положени электрододержател соединен с вторым входом третьей схемы совпадени и через чейку НЕ с вторым входом второй схемы совпадени , выход третьей схемы совпадени соединен с первым входом блока управлени перепуском электрода и вторым входом блока интегрировани , а выход второй схемы совпадени соединен с первым входом блока управлени опусканием электрододержател , второй вход которого соединен с выходом задатчика величины перемещени электродо держател .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904866308A SU1765650A1 (ru) | 1990-09-13 | 1990-09-13 | Способ автоматического управлени положением реакционной зоны в ванне руднотермической электропечи и система дл его осуществлени |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904866308A SU1765650A1 (ru) | 1990-09-13 | 1990-09-13 | Способ автоматического управлени положением реакционной зоны в ванне руднотермической электропечи и система дл его осуществлени |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1765650A1 true SU1765650A1 (ru) | 1992-09-30 |
Family
ID=21536103
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904866308A SU1765650A1 (ru) | 1990-09-13 | 1990-09-13 | Способ автоматического управлени положением реакционной зоны в ванне руднотермической электропечи и система дл его осуществлени |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1765650A1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2493519C2 (ru) * | 2011-06-28 | 2013-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "ЭЛТЕРТЕХНИКС" | Устройство для управления руднотермической печью |
-
1990
- 1990-09-13 SU SU904866308A patent/SU1765650A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1358535, кл. F 27 D 19/00, 1980. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2493519C2 (ru) * | 2011-06-28 | 2013-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "ЭЛТЕРТЕХНИКС" | Устройство для управления руднотермической печью |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1360876B1 (en) | Power control system for ac electric arc furnace | |
CN101099413B (zh) | 交流电还原炉的控制装置 | |
CA2029285C (en) | Direct current electric arc furnace | |
JP2008522132A5 (ru) | ||
US4663764A (en) | Method and apparatus for electrically balancing three-phase arc discharge furnaces | |
CN112267029B (zh) | 一种高铝钛的镍基合金电渣锭控制元素烧损的冶炼方法 | |
US2942045A (en) | Vacuum arc furnace control | |
SU1765650A1 (ru) | Способ автоматического управлени положением реакционной зоны в ванне руднотермической электропечи и система дл его осуществлени | |
US4607373A (en) | Control system for a DC arc furnace | |
CN101807054A (zh) | 矿热炉避免电极震荡的自动控制方法 | |
CN109757003A (zh) | 矿热炉自动控制方法 | |
Nikolaev et al. | Comparative analysis of modern electric control systems of electric arc furnaces | |
RU2268556C1 (ru) | Способ управления технологией электродуговой восстановительной плавки | |
JPH07118382B2 (ja) | ア−ク炉の運転方法 | |
US20150271879A1 (en) | Device and method for the process-based power control of an electric arc furnace | |
US11953265B2 (en) | Method for operating an electric arc furnace | |
CN209310530U (zh) | 一种电窑炉温度调节的装置 | |
SU1765667A1 (ru) | Способ автоматического управлени электрическим режимом шестиэлектродной руднотермической электропечи и система дл его реализации | |
RU2334926C2 (ru) | Регулятор положения электрода дуговой сталеплавильной электропечи | |
CA1234595A (en) | System for control of the electroslag remelting | |
RU2758063C1 (ru) | Система управления для дуговой сталеплавильной печи | |
RU2456519C2 (ru) | Способ управления режимом работы рудно-термической печи для получения циркониевого электрокорунда | |
RU2075840C1 (ru) | Способ реализации оптимального режима управления электропечью | |
JPH02404B2 (ru) | ||
Boulet et al. | Control of non-ferrous electric arc furnaces |