SU818037A1

SU818037A1 - System for automatic control of ore-smelting furnace

Info

Publication number: SU818037A1
Application number: SU772497988A
Authority: SU
Inventors: Моисей Израилевич Лифсон; Юрий Адреевич Пушкин; Алексей Дмитриевич Федосеев; Еркибулат Шакиртович Мурзагалиев
Priority date: 1977-06-17
Filing date: 1977-06-17
Publication date: 1981-03-30

Description

' Изобретение относится к электротермии.'The invention relates to electrothermia.

Известна система автоматического управления руднотермической печью, содержащая программатор, вычислительное устройство, получающее сигналы от датчиков тока напряжения, ее мощности, проводимости фаз датчиков качества шихты, а также указателей уровня расплава и положения электрода [1} .A known system for automatic control of an ore-thermal furnace containing a programmer, a computing device that receives signals from sensors of voltage current, its power, phase conduction of charge quality sensors, as well as melt level indicators and electrode position [1}.

Недостатком этой системы является отсутствие связи между регулированием электрического режима и перепуском электрода, что вызывает низкое качество регулирования.The disadvantage of this system is the lack of connection between the regulation of the electric mode and the bypass of the electrode, which causes poor quality control.

Известна также система автоматического управления руднотермической печью, содержащая блок регулирования электрического режима, входы которого соединены с блоком измерения электрических параметров печи и с блоком определения положения электрода, а выход - с механизмом перемещения_, электрода, блок определения положе- ния эоны коксования, соединенный выходом с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к блоку задания,а выход связан •со входом блока управления перепус10 !ком, связанного выходом с механизмом перепуска электрода [2], ·There is also known a system for automatic control of an ore-thermal furnace, containing an electric mode control unit, the inputs of which are connected to a furnace electrical parameters measurement unit and to an electrode position determination unit, and the output to a displacement mechanism of an electrode, a coking aeon position determination unit connected by an output to the first input of the comparison unit, the second input of which is connected to the task unit, and the output is connected • to the input of the control unit bypass 10! com connected with the output to the bypass mechanism Electrode [2], ·

Цель изобретения - повышение производительности печи.The purpose of the invention is to increase the productivity of the furnace.

Указанная цель достигается тем¹, что в-известной системе между выходом блока сравнения и входом блока управления перепуском включены последовательно соединенные блок квантования и блок коррекции, между выходом блока управления перепуском и входом механизма перепуска включен блок запрета, управляющий вход которого соединен с выходом второго блока коррекции, подключенного входом к выходу блока квантования, дополнительный выход блока управления перепуском соединен со входом блока регулирования электрического режима, а дополнительный выход указанного блока регулирования соединен со входом блока управления перепуском.This object is achieved by ^1, which in-known system between the output of the comparator and the input of the control unit bypass included serially connected quantization unit and correction unit, between the output of the control unit bypass and the input of the bypass mechanism included unit prohibition, a control input coupled to an output of the second block correction connected by the input to the output of the quantization unit, the additional output of the bypass control unit is connected to the input of the electric mode control unit, and the additional the output of the specified control unit is connected to the input of the bypass control unit.

На чертеже представлена блоксхема предлагаемой системы для одной фазы печи.The drawing shows a block diagram of the proposed system for one phase of the furnace.

Руднотермическая печь 1 оборудована печным трансформатором с переключателем 2 ступеней напряжения, токовым трансформатором 3, самообжигающимся электродом 4, контуром А ре30 гулирования электрического режима, контуром Б осуществления перепуска по заданной программе й контуром В коррекции величины перепуска от положения зоны коксования электрода.The ore-thermal furnace 1 is equipped with a furnace transformer with a switch of 2 voltage levels, a current transformer 3, a self-firing electrode 4, an electrical control circuit A30, a bypass circuit B according to a given program, and a correction circuit for the bypass value from the position of the electrode coking zone.

На чертеже контур А регулирования· электрического режима изображен не полностью, а показаны лишь те блоки, которых достаточно для объяснения его работы. Упомянутый контур состоит собственно из блока 5 регулирования электрического режима, датчика тока электрода, датчика б положения электрода и механизма 7 перемещения электрода. Входных параметров контроля и регулирования может быть больше. Ими могут быть,' например, номер ступени печного трансформатора, температура под крышкой печи и т.п. Fa чертеже они обозначены через <1г · · · Фи ·In the drawing, the control circuit A · of the electric mode is not fully depicted, but only those blocks are shown which are sufficient to explain its operation. The mentioned circuit itself consists of an electric mode control unit 5, an electrode current sensor, an electrode position sensor b and an electrode movement mechanism 7. Input parameters of control and regulation may be more. They can be, for example, the stage number of the furnace transformer, the temperature under the furnace lid, etc. Fa drawing they are denoted by <1g · · · phi ·

Контур Б осуществления перепуска включает управляющий логический блок 8, в котором происходит обработка входных сигналов, обозначенных через · · · Л<и · ^в качестве таких сигналов могут использоваться величина расхода электрода, положение электрода, ошибка от предыдущего перепуска, команда на перепуск с пульта управления, от _а регулятора электрического режима и т.д, После обработки всех этих сигналов логический блок 8 осуществляет перепуск по заданной программе, воздействуя на механизм 9 перепуска и блок 5 регулирования.Circuit B of the bypass comprises a control logic unit 8, in which the processing of the input signals denoted by · · · A <u · ^as such signals may be used an electrode flow rate, electrode position error from a previous bypass, the command to bypass the remote control , from _a regulator of the electric mode, etc., After processing all these signals, the logical unit 8 performs a bypass according to a given program, acting on the bypass mechanism 9 and the control unit 5.

Датчик 10 положения эоны коксования, преобразователь 11 этой зоны в электрический сигнал, блок 12 сравнения заданного и фактического положения зоны коксования, блок 13 квантования величины отклонения и выходные блоки 14 и 15 коррекции составляют контур коррекции величины перепуска по положению зоны коксования электрода.The coking aeon position sensor 10, the converter 11 of this zone into an electric signal, the unit for comparing the set and actual position of the coking zone, the deviation magnitude quantization unit 13, and the output correction units 14 and 15 comprise a correction loop for the bypass value for the position of the electrode coking zone.

устройство работает следующим образом.the device operates as follows.

В период между двумя перепусками контур А регулирования электрического режима поддерживает заданный ток (3 ) электрода за счет перемещения его в заданной зоне Н, воздействуя на механизм 7 перемещения электрода. В блок 5 регулятора электрического режима непрерывно поступают сигналы о фактическом токе электрода, положении электрододержателя и других регулируемых параметрах, обозначенных через , При отклонении регулируемого параметра регулятор перемещает электрод или, воздействуя на печной трансформатор, поддерживает· оптимальный электрический режим. В момент, когда электрододержатель становится в крайнее нижнее положение, на входе управляющего логического блока 8 появляется сигнал о запросе разрешения на перепуск электрода. Перепуск обычно производят после выработки определенного количества электроэнергии, В логический блок 8 посту. пает также сигнал на коррекцию ³ величины перепуска от контура В коррекции.In the period between two bypasses, the circuit A for regulating the electric mode maintains a given current (3) of the electrode by moving it in a given zone H, acting on the mechanism 7 for moving the electrode. Block 5 of the electric mode controller continuously receives signals about the actual electrode current, position of the electrode holder and other adjustable parameters indicated by. When the adjustable parameter is rejected, the controller moves the electrode or, acting on the furnace transformer, maintains the optimal electric mode. At the moment when the electrode holder becomes in its lowest position, a signal about the request for permission to bypass the electrode appears at the input of the control logic unit 8. The bypass is usually done after the generation of a certain amount of electricity, in the logic block 8 post. there is also a signal for correction ³ bypass values from the correction circuit B.

Известно, что для нормальной эксплуатации самообжиггмощегося электрода желательно, чтобы зона коксования находилась на оптимальном уровне. Это вызвано тем, что высокое расположение зоны коксования ухудшает электрический контакт между ._ оболочкой электрода и контактной ³ щекой и может привести к возникновению искры между ними, а следователь. но, повреждению оболочки электрода и контактной щеки. Кроме того, высокое положение эоны коксования может вызвать затруднения при проведении перепуска из-за деформации оболочки. Низкое положение эоны коксования может привести к обрывам электрода и вытеканию жидкой элект25 родной массы в печь, а следовательно, к длительному простою печи. Оптимальный уровень положения зоны коксования зависит от типа печи. Например для ферросплавных печей этим уровнем является середина контактных щек, а для фосфорной 1/3 высоты контактной щеки, считая от нижнего ее среза.It is known that for normal operation of the self-firing electrode, it is desirable that the coking zone is at an optimal level. This is because the high location of the coking zone worsens the electrical contact between the ._ sheath of the electrode and the contact ³ cheek and can lead to a spark between them, and the investigator. but, damage to the electrode shell and contact cheek. In addition, the high position of the coking aeon can cause difficulty in bypassing due to deformation of the shell. The low position of the coking aeon can lead to electrode breakdowns and leakage of liquid electrode mass into the furnace, and, consequently, to a long idle time of the furnace. The optimum position of the coking zone depends on the type of furnace. For example, for ferroalloy furnaces, this level is the middle of the contact cheeks, and for phosphorus 1/3 the height of the contact cheek, counting from its lower cut.

Формирование выходного сигнала контура коррекции от положения зоны коксования электрода происходит следующим образом. Датчик 10 положения зоны коксования определяет фактическое положение зоны относительно нижнего среза контактной щеки. В блоке 11 эта величина преобразуется в пропорциональный электрический сигнал, который сравнивается с сигналом, пропорциональным оптимальному уровню зоны коксования, в блоке 12 сравнения.The formation of the output signal of the correction loop from the position of the coking zone of the electrode is as follows. The coking zone position sensor 10 determines the actual position of the zone relative to the lower cut of the contact cheek. In block 11, this value is converted into a proportional electrical signal, which is compared with a signal proportional to the optimal level of the coking zone in block 12 of the comparison.

Сигнал отклонения фактического положения от оптимального (дНзд = = Η_ίΚφ - Н^_ко) поступает в блок 13 квантования, где квантуется на не50 сколько дискретных уровней, например на четыре: высокий, нормальный, средний и низкий. Высокому уровню соответствует положение зоны коксования выше оптимального уровня,The signal of the deviation of the actual position from the optimal one (dNz = = Η _ίΚ φ - H ^ _ko ) arrives at quantization block 13, where it is quantized to several 50 discrete levels, for example, to four: high, normal, medium and low. A high level corresponds to the position of the coking zone above the optimal level,

т.е. условие, когда Д1Ц_К >0. Нормальному же уровню соответствует положение зоны коксования на оптимальном или. близком ему уровне, например, при соблюдении условия -0,2 Н_Зко < аН^_к < 0. Соответствен60 но условиям -0,5 0,2 H_Jkd < -0,5 Н^_ко соответствует среднему и низкому уровням сигнала.those. condition when 1 1 _K > 0. The normal level corresponds to the position of the coking zone at the optimum or. a level close to it, for example, if the condition -0.2 N _Hk <aH ^ _k <0 is _met . According to ₆₀ conditions, -0.5 0.2 H _Jkd <-0.5 H ^ _k corresponds to medium and low signal levels.

В зависимости от уровня сигнал отклонения поступает на вход соответ65 ствующего блока 14 или 15 коррек5 бDepending on the level, the deviation signal is input to the corresponding unit 14 or 15

ции, который и выдает в логический блок 8 соответствующий сигнал коррекции (К_и). Высокому уровню соответствует Ки = 1,2, нормальному - Кц= 1,0, а среднему - K_tt = 0,7. В случае, .когда зона коксования лежит значи'тельно ниже оптимального уровня (низкий уровень), механизм 7 выдает сигнал f* запрета на перепуск электрода, который поступает на вход блока 16 запрета, тем самым предотвращая обрыв электрода.tion, which generates in the logical block 8 the corresponding correction signal (K _and ). A high level corresponds to Ki = 1.2, normal - Kc = 1.0, and an average - K _tt = 0.7. In the case when the coking zone lies significantly below the optimum level (low level), mechanism 7 generates an electrode bypass signal f * which prohibits bypass block 16, thereby preventing the electrode from breaking.

Логический блок 3 после обработки выходных сигналов определяет окончательную величину перепуска и выдает команду на осуществление перепуска по заданной программе. Вначале 'выдается сигнал коррекции задания по току электрода в регулятор 5 Величина шения его определяется из отногде Κ_χ 1in &I - Kj.1l η , коэффициент пропорциональности, кА/см;The logical unit 3 after processing the output signals determines the final value of the bypass and issues a command to perform the bypass according to a given program. Initially, 'a correction signal of the reference for the current of the electrode is sent to the controller 5. Its magnitude is determined from when де _χ 1in & I - Kj.1l η, the proportionality coefficient, kA / cm;

заданная величина перепуска, см.preset bypass value, see

Посла того, как регулятор 5 отработает новое задание (поднимет электрод), он выдает в управляющий логический блок 8 сигнал F^ разрешения на осуществление перепуска. Это делается с целью предотвращения перегрузки электрода по току. На входе блока 16 запрета появляется сигнал Ии окончательной величины перепуска. Если на втором входе блока 16 запрета нет сигнала ΐ^,το команда на перепуск проходит в механизм 9 перепуска. После осуществления перепуска в регулятор 5 поступает сигнал Fj восстановления первоначального задания по току. Если же на входе блока 16 запрета имеется сигнал , т.е. зона коксования значительно ниже оптимального уровня, то перепуск не осуществляется до тех пор, пока этот сигнал не исчезает.After the regulator 5 completes a new task (raises the electrode), it issues a permission signal F ^ to the bypass to the control logic unit 8. This is done in order to prevent current overload of the electrode. At the input of block prohibition 16, the signal And the final bypass value appears. If there is no signal ΐ ^ at the second input of prohibition block 16, το the bypass command passes to the bypass mechanism 9. After the bypass, the regulator 5 receives the signal Fj to restore the initial current task. If, at the input of block 16, there is a signal, i.e. Since the coking zone is much lower than the optimal level, the bypass is not performed until this signal disappears.

Предлагаемая система позволяет повысить производительность рудно термических печей за счет уменьшения простоев печи из-за обрывов электрода, так как вероятность обрыва электрода значительно уменьшается.The proposed system allows to increase the productivity of ore thermal furnaces by reducing furnace downtime due to electrode breaks, since the probability of electrode breakage is significantly reduced.

Claims

(54) AUTOMATIC CONTROL SYSTEM OF THE ORE-THERMAL FURNACE electric mode boiling, circuit B performing the bypass according to the set program and circuit B correcting the bypass value from the position of the coking zone of the electrode. In the drawing, the circuit A for regulating the electric mode is not fully illustrated, and only those blocks are shown which are sufficient to explain its operation. The circuit itself consists of an electric mode control unit 5, an electrode current sensor, an electrode position sensor b, and an electrode movement mechanism 7. Input parameters of control and regulation may be more. They can be / for example, the furnace transformer stage number, the temperature under the furnace lid, etc. In the drawing, they are denoted by H-)% Circuit B of the bypass includes the control logic unit 8, in which the input signals are processed, denoted by / (... The quality of such signals can be used electrode flow rate, electrode position, error from the previous bypass , the command to bypass from the control panel, from the electric mode regulator, etc. After processing all these signals, logic block 8 performs a bypass according to a predetermined program, affecting the bypass mechanism 9 and block 5 pe the coke zone position sensor 10, the transducer 11 of this zone into an electrical signal, a unit 12 comparing the target and actual position of the coking zone, a deviation quantization unit 13, and correction output blocks 14 and 15 constitute the downstream correction values for the coke zone The device operates as follows: In the period between two by-passes, the electric mode control circuit A maintains a given current (3 jaQ) of the electrode by moving it in a given zone H, On the electrode movement mechanism 7. Signals about the actual electrode electrode, the position of the electrode holder, and other adjustable parameters, denoted by c, are continuously received in block 5 of the electric mode regulator. When the adjustable pair is rejected, the regulator moves the Electrode or, acting on the furnace transformer, maintains an optimal electrical mode. At the moment when the electrode holder becomes in its extreme, down position, at the input of the control logic unit 8 o, a signal is issued requesting permission to bypass the electrode. The bypass is routinely produced after generating a limited amount of electricity. In logic block 8 also receives a signal for correction of the bypass value from the circuit B correction. It is known that for normal operation of a self-burning electrode, it is desirable that the coking zone is at an optimum level. This is because the high location of the coking zone impairs the electrical contact between the electrode sheath and the contact cheek and can cause a spark between them and, therefore, damage to the electrode sheath and the contact cheek. In addition, the high position of the coking zone may cause difficulties in carrying out the bypass due to the deformation of the casing. The low position of the coking zone can lead to a broken electrode and leakage of the liquid electrode mass into the furnace, and consequently, to a long stopping time of the furnace. The optimum level of position of the coking zone depends on the type of furnace. For example, for ferroalloy furnaces this level is the middle of the contact cheeks, and for phosphoric one, 1/3 of the height of the contact cheek, counting from its lower cut. The formation of the output signal of the correction circuit from the position of the electrode coking zone is as follows. The coking zone position sensor 10 detects the actual position of the zone relative to the lower edge of the contact cheek. In block 11, this value is converted into a proportional electrical signal, which is compared with a signal proportional to the optimal level of the coking zone, in block 12 of the comparison. The signal of deviation of the actual position from the optimal (& H Ekf -iKo enters the quantization unit 13, where it is quantized into several discrete levels, for example, four: high, normal, medium and low. The coking zone position is higher than the optimum level , i.e., the condition when DN is 0. The normal level corresponds to the position of the coking zone at the optimum level or close to it, for example, if the condition of -0.2 0 is met. -0.5 corresponds to the middle and low level signal. Depending on the level, the deviation signal is fed to the input of the corresponding correction block 14 or 15, which also enters the corresponding correction signal (Ku,) in logic block 8. Ki corresponds to a high level of 1.2, normal - Cts. 1.0, and middle - К „0.7. In the case when the coking zone lies well below the optimal level (low level), the mechanism 7 generates a signal f - a ban on the bypass of the electrons that enter the input of the 16 block of the ban, thereby preventing the electrode from breaking . After processing the output signals, logic unit 3 determines the final value of the bypass and issues a command to perform a transfer according to a given program. First, the current correction signal is outputted from the electrode current to the controller 5. Its value is determined from the ratio. q Kjlin, where Kj is the coefficient of proportionality, kA / cm; Ip is the set value of the bypass, see Sending the controller 5 to handle the new task (raise the electrode), it issues a control signal F to the bypass to the control logic unit 8. This is done to prevent current overloading the electrode. At the input of block 16, a signal llM of the final value of the bypass appears. If there is no signal at the second input of block 16, -, then the command to bypass passes to the bypass mechanism 9. After the bypass, regulator 5 receives the signal F to restore the initial current reference. If, on the input of block 16, there is a signal f, i.e. the coking zone is well below the optimum level, the bypass is not carried out until this signal disappears. The proposed system improves the productivity of ore-smelting furnaces by reducing furnace stoppages due to electrode breaks, since the probability of electrode breakage is significantly reduced. Claims The automatic control system of the ore-thermal furnace, comprising an electric mode control unit, the inputs of which are connected to an electric meter measurement unit and an electrode position determining unit, and an output with an electrode moving mechanism, an output unit for determining the position of the coking zone, connected to the first input of the comparison unit , the second input of which is connected to the unit of operation, and the output is connected with the input of the control unit of the bypass, connected with the output by the mechanism of the bypass electrode, characterized in that, in order to increase the furnace efficiency, serially connected quantizing unit and correction unit are connected between the output of the comparison unit and the input of the bypass control unit, between the output of the bypass control unit and the bypass mechanism input the prohibition unit is enabled, the control input of which connected to the output of the second correction unit, connected by the input to the output of the quantizing unit; the additional output of the control unit bypassing is connected to the input of the electric control unit and the auxiliary output of the specified control unit is connected to the input of the bypass control unit. Sources of information taken into account in the examination 1. Svenchansky AD et al. Automatization of electrothermal devices. novok, M., Energie, 1968, p. 2555257.

2. Japanese Patent No. 43-2636, l. 67 J 4, 1968.