SU753908A1 - Устройство управлением электрическим режимом плавки в дуговой электропечи - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к черной ме- . таллургии.

Известно устройство управлени  электрическим режимом плавки в дуговой электропечи, содержащее дозатор 5 электрической энергии, выходы которого подключенык печному трансформатору , датчики тока и напр жени , включенные в цепь короткой сети печи, и расположенные между дозатором и дат- 10 чиками блоки сравнени  и исполнительный iQ. В качестве основной величины управлени  электрическим режимом плавки используетс  мощность, вводима  в рабочий объем электропечи. |5

Недостатком устройства управлени  электрическим режимом плавки в дуговой печи  вл етс  отсутствие возможности поддержани  дуги в заглубленном в расплав состо нии в конце пе- 20 риода расплавлени  и при доводке расплава до заданного состо ни . Поэтому в конце периода расплавлени  с момента открыти  дуг известное устройство дает сигнал на переключение 25 печного трансформатора на более низкую ступень, чтобы снизить уровень облученности футеровки электропечи. При этом значительно снижаетс  мощность дуг, вследствие чего увеличиваетс  30

врем  доплавлени  твердой глихты и нагрева жидкой ванны, снижаетс  коэффициент полезного действи  печи.

Цель изобретени  - повьиаение КПД печи.

Дл  достижени  поставленной цели устройство управлени  электрическим режимом плавки в дуговой электропечи, содержащее датчики тока и напр жени  электроэнергии, подаваемой в печь, и блок сравнени , соединенный последовательно через исполнительный блок с дозатором электроэнергии, снабжено совокупностью блоков дл  поддержани  динамической вольт-амперной характеристики в виде овалов Кассини с талией , расположенных между датчиками тока и напр жени  и блоком сравнени , при этом датчики напр жени  и тока подключены соответственно к первому и второму входам коммутатора, третий вход которого соединен с датчиком интервалов времени квантовани , а выходы подключены к входам блоков вычитани  напр жени  и тока и одновременно к входам блоков задержки напр жени  и тока, выходы которых также подключены к входам блоков вычитани  напр жени  и тока, соединенных выходами с блокаи ш возведени  в квадрат

напр жени  и тока, выходы которых через последовательно соединенные блок сложени , блок извлечени  квадратного корн  и блок суммировани , св занный с выходом задатчика времени , подключены ко входу блока сравнени .

Устройство предназначено дл  того чтобы с момента открыти  электрических дуг вводить электрическую мощность в дуговую печь при поддержании вольт-амперной характеристики в виде овала Кассини с талией. При этом длина периметра динамической вольтамперной характеристики поддерживаетс  в пределах заданных значений, соответствующих указанному виду кривой вольт-амперной характеристики. Такой режим электроплавки объ сн етс  тем, что, когда динамическа  вольт-амперна  характеристика имеет форму овалов Кассини с талией, то дуга полностью заглублена в жидкую ванну, котора  в этом случае получает макси .мум энергии дуг, а теплова  нагрузка на футеровку печи снижаетс  до минимумй .

На фиг. 1 -приведена вольт-амперна  характеристика, имеюща  вид овалов Кассини с талией ; на фиг. 2 - структурна  схема предлагаемого устройства .

За вл емое устройство включает в себ  включенные в цепь короткой сети печи датчики 1 и 2 напр жени  и тока выходы которых подключены к входам коммутатора 3, управл емого от датчиков 4 интервала времени квантовани . Выходы коммутатора 3 подключены к входам блоков 5 и б задержки напр жени  и тока и блоков 7 и 8 вычитани . К входам блока 7 вычитани  напр жени  подключены также выходы с блока 5 задержки напр жени , а к входам блока 8 вычитани  тока подключены выходы с блока б задержки тока. Выходы блоков 7 и 8 вычитани  напр жени  и тока подключены к входа блоков 9 и 10 возведени  в квадрат напр жени  и тока, выходы которых подсоединены к входу блока 11 сложени . Выход блока 11 сложени  подключен на вход блока 12 извлечени  квадратного корн , выход которого включе на вход.блока 13 суммировани , управл емого задатчиком 14 времени. Выход блока 13 суммировани  подключен ко входу блока 15 сравнени , в который введено згщание от блока 16 на опредленную величину периметра вольт-амперной характеристики. Выход блока 15 сравнени  св зан с входом исполнительного блока 17, выход которого соединен с входом дозатора 18 электроэнергии; выход дозатора электроэнергии соединен с.печным трансформатором , например,с переключателем 19 ступеней напр жени .

Элементарную длину периметра вольтамперной характеристики L, можно получить , зна  в каждом отдельном отрезке времени квантовани  значени  напр жени  U и тока i: предыдущие JK--. UM и текущие Uj,, i по формуле

(и,,-и)чо,-.;:у

Текущие значени  U, и1 определ ютс  с помощью датчиков 1 и 2 напр жени  и тока, а предшествующие с помощью блоков 5 и 6 задержки напр жени  и тока.

Суммиру  элементарные длины динамической вольт-амперной характеристики , определ ют ее периметр, который в блоке сравнени  14 сравнивают с заданным значением и в случае их несовпадени  подают сигнал разногласи  на исполнительный блок 17.

Устройство управлени  электрическим режимом плавки в дуговой печи работает следующим образом.

С выходов датчиков 1 и 2 напр жени  и тока снимают электрические сигналы , пропорциональные напр жению и току в дуговой электропечи. Коммутатор 3, управл емый от датчика 4 интервалов времени квантовани , подает электрические сигналы, сн тые с датчиков 1 и 2 напр жени  и тока, с величинами, пропорциональными напр жению и,, и току 1 ,j в дуговой печи, имеющими место в данный момент квантовани  коммутатором 3, соответственно на блоки задержки по напр жению 5 и току 6 и на блоки 7 и 8 вычитани  напр жени  и тока.

В блоках 7 и 8 вычитани  напр жени  и тока формируютс  электрические сигналы, пропорциональные разности текущего и предшествующего значени  напр жени  UR,-1) и тока 1к ч-1 о абсолютной величине (амплитуде).

Сигнал, пропорциональный предшествующим значени м (}к-{ и if подаетс  с блоков 5 и 6 задержки понапр жению и току, которые с приходом новых сигналов U( и if;, стираютс . С блоков 7 и 8 вычитани  сигналы подаютс  в блоки 9 и 10 возведени  в квадрат, формирующие электрические сигналы, пропорциональные квадратам разностей (и|,) и (к-ц-д) С выходов блоков 9 и 10 возведени  в квадрат электрические сигналы поступают на блок 11 сложени , с выхода которого электрический сигнал, пропорциональный сумме () + (iK-itt-A) поступает на вход блока 12 извлечени  квадратного корн .

Электрический сигнал, пропорциональный величине

Claims (1)

1. 4(и,.,(-.,)% поступает на вход второго блока 13 суммировани , управл емого задатчиком 14 времени. Накопленный электрический сигнал (например, напр жение), пропорциональный сумме и соответствующий периметру динамической вольт-амперной характеристики за заданный задатчико 14 времени отрезок времени, поступае на вход блока 15 сравнени , где срав ниваетс  с аналогичной заданной величиной периметра динамической вольт амперной характеристики, и при по влении разности электрический управл  ющий сигнал (например, напр жение) дает команду исполнительному блоку 17, который переключает ступень тока в дозаторе 18 электроэнергии в сторо ну увеличени  или уменьшени  в зависимости от того больше или меньше измеренна  длина периметра динамической вольт-амперной характеристики по сравнению с заданной в блоке срав нени , величина которой соответствует характеристике в виде овала Кассини с талией, при которой имеет место полное заглубление электрической дуги в расплав. При этом обеспечиваютс  оптимальные услови  дл  передачи энергии в расплав при минимуме облученности футеровки стен печи. Все блоки, вход щие в. схему предлагаемого устройства дл  управлени  электрическим режимом плавки в дуговой электропечи, выполн ютс  по известным микросхемам и не требуют зна чительных затрат. Так, например, бло ки 5 и 6 задержки напр жени  и тока могут быть выполнены в виде фильтра, посто нна  времени которого определ етс  по известной методике. Схема блоков 11 и 13 и блоков 7 и 8 вычитани  напр жени  и тока реализуютс  на операционных усилител х серийно выпускаемых микросхем К553 УД1. Применение устройства управлени  электроплавкой в дуговой печи позволит поддерживать динамическую вольтамперную характеристику в виде овалов Кассини с талией, что соответствует расплавлению шихты и нагреву металлической ванны на оптимальных электрических и тепловых режимах, характеризующихс  максимумом . энергии , отдаваемой расплаву, и минимумом энергии, идущей на облучение футеровки. Все это приведет к увеличению коэффициента полезного действи  электропечи к как следствие, к увеличению .ее производительности fj улучшению технико-экономических показателей печи за счет сокращени  периодов плавлени  и доводки расплава до заданного состава. Кроме того, вследствие снижени  облученности футеровки увеличитс  ее стойкость, что снизит количество простоев печи на ремонт футеровки и удельный расход огнеупоров на тонну выплавл емого металла. Все это позволит снизить себестоимость выплавл емого металла. Формула изобретени  Устройство управлени  электрическим режимом плавки в дуговой электропечи , содержащее датчики тока и напр жени  электроэнергии, подаваемой в печь, и блок сравнени , соединенный последовательно через исполнительный блок с дозатором электроэнергии, отличающеес  тем, что, с целью повышени  КПД электропечи, оно снабжено совокупностью блоков дл  поддержани  динамической вольтамперной характеристики в виде овалов Кассини с талией, расположенных между датчиками тока и напр жени  и блоком сравнени , при этом датчики напр жени  и тока подключены соответственно к первому и второму входам коммутатора, третий вход которого соединен с датчиком интервалов времени-квантовани , а выходы подключены к входам блоков вычитани  напр жени  и тока и одновременно к входам блоков задержки напр жени  и тока, выходы которых также подключены к входам блоков вычитани  напр жени  и тока, соединенных выходами с блоками возведени  в квадрат напр жени  и тока, выходы которых через последовательно соединенные блок сложени , блок извлечени  квгщратного корн  и блок суммировани , св занный с выходом задатчика времени подключены ко входу блока сравнени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Эдемский в. М. Автоматика и экономика дуговых печей. - Электротехническа  промышленность. Электротерми , 2, 1976, с. 22 (прототип)

   19

   18