SU754710A1

SU754710A1 - Apparatus for stabilizing arc furnace electric duty

Info

Publication number: SU754710A1
Application number: SU782677955A
Authority: SU
Inventors: Natalya B Mineeva; Vladimir M Edemskij; Robert V Mineev; Anna Ya Andrianova; Oleg A Badazhkov; Ivan A Ignatov
Original assignee: Natalya B Mineeva; Vladimir M Edemskij; Robert V Mineev; Anna Ya Andrianova; Oleg A Badazhkov; Ivan A Ignatov
Priority date: 1978-10-25
Filing date: 1978-10-25
Publication date: 1980-08-07

Description

Изобретение относится к электротермии .The invention relates to electrothermia.

Известно устройство управления электрическим режимом плавки в дуговой электропечи, а именно регулятор ·* мощности дуговой электропечи, содержащий датчики тока и напряжения, связанные через выпрямитель с блоком сравнения, соединенный через усилитель с исполнительным механизмом [1] , ^и A device for controlling the electric melting mode in an electric arc furnace, namely, a regulator * * of electric arc furnace power, comprising current and voltage sensors connected through a rectifier to a comparison unit, connected through an amplifier to an actuator [1], ^and

Известно также устройство для стабилизации электрического режима дуговой электропечи, содержащее датчик напряжения, соединенный со входом блока вычисления производной напряжения 15 по времени, датчик тока и' блок сравнения, первый вход которого соединен с блоком задания, а выход - с двигателем перемещения электрода [2^-).It is also known a device for stabilizing the electric mode of an electric arc furnace, comprising a voltage sensor connected to the input of the derivative of the voltage derivative 15 in time, a current sensor and a comparison unit, the first input of which is connected to the reference unit, and the output to the electrode moving motor [2 ^- )

Недостатком этих устройств являет-20 ся низкая скорость перемещения электрода при коротком замыкании в печи, что вызывает повышение расхода электроэнергии.The disadvantage of these devices is the low speed of electrode movement during a short circuit in the furnace, which causes an increase in energy consumption.

Цель изобретения - снижение расхо-“ да электроэнергии.The purpose of the invention is to reduce energy consumption.

Цель достигается тем, что устройство снабжено блоком деления и блоком вычисления производной тока по времени, выход которого соединен с первым30 входом блока деления, подключенного вторым входом 'к выходу блока вычисления производной напряжения по времени, а выходом - через счетчик смены знака сигнала ко второму входу блока сравнения, дополнительный выход которого подключен к датчикам тока и напряжения, причем управляющий вход счетчика смены знака сигнала соединен с задатчиком временного интервала.The goal is achieved by the fact that the device is equipped with a division unit and a time derivative calculation unit, the output of which is connected to the first30 input of the division unit connected by the second input to the output of the time derivative calculation unit, and the output through the signal sign counter to the second input a comparison unit, the additional output of which is connected to current and voltage sensors, and the control input of the signal change counter is connected to a time interval master.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства стабилизации электрического режима дуговой электропечи с ограничением числа коротких замыканий; на фиг. 2 - динамическая вольт-амперная характеристика печи ДСП-100 (развитая дуга); на фиг. 3 - динамическая вольт-амперная характеристика печи ДСП-100 при меньшем расстоянии от конца электрода до расплава, чем на фиг. 2; на фиг. 4 - динамическая вольт-амперная характеристика печи ДСП-100 при меньшем расстоянии от конца электрода до расплава, чем на фиг.3;на фиг.5 - динамическая вольтамперная характеристика печи ДСП-100 при состоянии электрического режима печи,близкому к короткому замыканию.In FIG. 1 is a block diagram of a device for stabilizing the electric mode of an electric arc furnace with a limited number of short circuits; in FIG. 2 - dynamic current-voltage characteristic of the furnace DSP-100 (developed arc); in FIG. 3 is a dynamic current-voltage characteristic of a DSP-100 furnace at a smaller distance from the end of the electrode to the melt than in FIG. 2; in FIG. 4 is a dynamic current-voltage characteristic of a DSP-100 furnace at a shorter distance from the end of the electrode to the melt than in Fig. 3; Fig. 5 is a dynamic current-voltage characteristic of a DSP-100 furnace when the furnace electric state is close to a short circuit.

К электроду печи 1 (фиг. 1) подсоединены датчики 2 напряжения и 3 тока, связанные соответственно через блок 4 вычисления производной напряжения по времени и блок 5 вычисления производной тока по времени с блоком 6 деления, который связан со входом счетчика 7 числа смены знака поступающего электрического сигнала,связанного управляющим входом с датчиком 8 временного интервала,а выходом-с блоком 9 сравнения,исполнительный механиэм 10 дуговой электропечи 1 .Sensors 2 of voltage and 3 of current are connected to the electrode of furnace 1 (Fig. 1), respectively connected through a time derivative calculation unit 4 and a time derivative calculation unit 5 with a division unit 6, which is connected to the input of the counter 7 of the incoming sign an electric signal associated with the control input with the sensor 8 of the time interval, and the output with the comparison unit 9, the actuator 10 of the electric arc furnace 1.

На фиг. 2 - 5 представлены примеры динамических вольт-амперных характеристик I) ( ΐ ) отснятых на дуговых электрических ДСП-100 по ходу измене- 15 ния электрического режима от состояния с развитой электрической дугой (фиг. 2) через некоторые промежуточные состояния (фиг. 3 и 4) к состоянию, близкому к короткому замыканию 20 (фиг. 5). В последнем случае короткое замыкание еще не успело произойти, напряжение не упало до нуля.In FIG. Figures 2–5 show examples of dynamic current – voltage characteristics I) (ΐ) recorded on an electric electric chipboard DSP-100 in the course of a change in the electric regime from a state with a developed electric arc (Fig. 2) through some intermediate states (Fig. 3 and 4) to a state close to short circuit 20 (Fig. 5). In the latter case, a short circuit has not yet occurred, the voltage has not dropped to zero.

Но из сравнения фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4 и фиг. 5 видно, что состояние,’ 25 близкое к короткому замыканию, соответствует динамической вольт-амперной характеристике с минимальным числом перегибов ее периметра, а, следовательно, и минимальным числом смены знаков первой производной άи/άΐ . ’But from a comparison of FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4 and FIG. Figure 5 shows that a state ’25 close to a short circuit corresponds to a dynamic current-voltage characteristic with a minimum number of kinks of its perimeter, and, therefore, a minimum number of sign changes of the first derivative άи / άΐ. ’

Отсюда видно, что основным функциональным назначением предлагаемого устройства является формирование электрического сигнала, пропорционального числу смены знаков первой производ-35 ной напряжения по току, и сравнение величины этого сигнала с минимальным заданным числом, соответствующим состоянию электрического режима дуговой печи, близкого к короткому замыканию, 40 с дальнейшим выведением, в случае необходимости, за счет исполнительного . механизма дуговой электропечи из упомянутого состояния, близкого к короткому замыканию.It can be seen that the main functional purpose of the proposed device is the formation of an electric signal proportional to the number of changes in the signs of the first derivative current voltage, and comparing the value of this signal with a minimum specified number corresponding to the state of the electric mode of the arc furnace, which is close to short circuit, 40 with further withdrawal, if necessary, at the expense of the executive. the mechanism of an electric arc furnace from the aforementioned state, which is close to a short circuit.

Устройство снижения числа коротких замыканий в дуговой электропечи работает следующим образом.A device for reducing the number of short circuits in an electric arc furnace operates as follows.

Электрические сигналы тока и напряжения от электрической дуговой печи 1 поступают чере'з датчики 2 напряжения и датчик 3 тока соответственно на входы блока получения первой производной напряжения по времени и блока 5 получения первой производной тока по времени.The electric current and voltage signals from the electric arc furnace 1 are supplied through voltage sensors 2 and a current sensor 3, respectively, to the inputs of the first derivative of the voltage derivative of time and the block 5 of the first derivative of the current derivative of time.

С выходов блоков 4 и 5 электрические сигналы, пропорциональные первым производным напряжения и тока по времени, поступают на два блока 6 деления.From the outputs of blocks 4 and 5, electrical signals proportional to the first derivatives of voltage and current with respect to time are supplied to two division blocks 6.

Электрический сигнал, пропорциональный частному от деления первой производной напряжения по времени на первую производную тока по времени, т.е. пропорциональный первой произвол ной напряжения по току, поступает на вход счетчика 7 числа смены знаков электрического сигнала, причем упомянутый счетчик запитан своим вторым входом от датчика 8 временного интервала, за период которого происходит счет числа.смены знаков. Счетчик 7 работает как триггер, имеющий свое состояние при смене полярности входного сигнала. Электрический сигнал, пропорциональный отсчитанному за задаваемый интервал времени числу смены знаков первой производной напряжения по току, поступает на блок 9 сравнения числа смены знаков первой производной напряжения по току с заданным минимальным числом, соответствующим состоянию дуговой электропечи, близкому к короткому замыканию, и в случае, если измеренное число смены знаков сравняется с заданным, блок сравнения вырабатывает электрический Сигнал, поступающий на исполнительный механизм 10, выводящий, например на маршевой скорости, электрический режим дуговой электропечи из состояния, близкого к короткому замыканию,, в номинальный режим.An electrical signal proportional to the quotient of the first time derivative of the voltage by the first time derivative of the current, i.e. proportional to the first arbitrary current voltage, it enters the input of the counter 7 of the sign changing number of the electric signal, and the said counter is powered by its second input from the sensor 8 of the time interval, during which a count of the number of sign changes occurs. Counter 7 operates as a trigger that has its state when the polarity of the input signal is changed. An electric signal proportional to the number of sign changes of the first derivative of the current voltage counted over a specified time interval is supplied to block 9 for comparing the number of sign changes of the first derivative of the current voltage with a given minimum number corresponding to the state of the electric arc furnace, which is close to a short circuit, and if if the measured number of sign changes is equal to the set, the comparison unit generates an electrical signal that is supplied to the actuator 10, outputting, for example, at the cruising speed and electric arc furnace mode from a state close to a short circuit ,, in nominal mode.

Если электрический сигнал, пропорциональный числу смены знаков первой производной напряжения по току за заданный интервал времени, будет больше заданного в блоке 9 сравнения, то никакой коррекции электрического режима с помощью исполнительного механизма 10 не происходит, а со второго выхода блока 9 сравнения поступает электрический сигнал на входы датчиков тока 3 и напряжения 2 для повторения всего описанного цикла работы за очередной интервал времени в соответствии с задатчиком 8 временных интервалов.If the electric signal proportional to the number of changes in the signs of the first derivative of the current voltage for a given time interval is greater than the one specified in the comparison unit 9, then no correction of the electric mode with the help of the actuator 10 occurs, and the electric signal arrives from the second output of the comparison unit 9 inputs of current sensors 3 and voltage 2 for repeating the entire described operation cycle for the next time interval in accordance with the master 8 time intervals.

Применение предлагаемого устройства позволит вести электроплавку в дуговой электропечи с пониженным числом . коротких замыканий, что приведет к снижению общего времени ведения планки, уменьшению удельного расхода электроэнергии и повышению коэффициента' .полезного действия дуговой электропечи. Снизится также вероятность поломки электродов, происходящей при ударах электродов о расплавляемую шихту. .The application of the proposed device will allow electric melting in an electric arc furnace with a reduced number. short circuits, which will lead to a decrease in the total time of the plank, a decrease in the specific energy consumption and an increase in the coefficient of the. The likelihood of breakdown of the electrodes that occurs when the electrodes hit the molten charge is also reduced. .

Claims

Claim

A device for stabilizing the electric mode of an electric arc furnace, comprising a voltage sensor connected to the input of the calculation unit 60 of the first time derivative of the voltage with a current sensor and a comparison unit, the first input of which is connected to the reference unit, and the output to the electrode moving motor, Part -65 in that, in order to reduce power consumption by reducing the number of short circuits, it is equipped with a division unit and a unit for calculating the time derivative of the current, the output of which is connected to the first input the division window connected by the second input to the output of the time derivative calculation unit, and the output through the signal sign counter to the second input of the comparison unit, the additional output of which is connected to current and voltage sensors, and the control input of the signal sign change counter is connected to the temporary interval