SU989757A1

SU989757A1 - Device for automatically controlling power of arc furnace

Info

Publication number: SU989757A1
Application number: SU813323768A
Authority: SU
Inventors: Кирилл Алексеевич Чехович; Адольф Александрович Дрожилов; Виктор Евгеньевич Пирожников; Сергей Иванович Самойленко; Галина Сергеевна Голобокова
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Автоматизации Черной Металлургии
Priority date: 1981-07-24
Filing date: 1981-07-24
Publication date: 1983-01-15

Description

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЩНОСТИ ДУГОВОЙ ПЕЧИ(5) DEVICE FOR AUTOMATIC REGULATION OF THE POWER OF THE ARC FURNACE

Изобретение относитс к электротермии , конкретно к электродуговому нагреву, и может быть и(;пользованр дл регу)1ировани мощности в дуговых сталеплавильных и ферросплавных печах .The invention relates to electrothermal conditions, specifically to electric arc heating, and may also be (; a user for adjusting) power in arc steelmaking and ferroalloy furnaces.

Известны устройства дл регулировани мощности дуговой электропечи, содержащие регул тор положени электродов и устройство коррекцииего уставки по величине усредненного на определенном интервале отношени потребл емых электропечной установкой реактивной и активной мощностей Cl JDevices for adjusting the power of an electric arc furnace are known, which contain an electrode position regulator and a device for adjusting the setpoint with respect to the value of the reactive and active powers consumed by the furnace unit Cl J

Недостатком этих устройств вл етс невысока томность поддержани электрического режима.The disadvantage of these devices is the low maintenance of the electric mode.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс устройство дл автоматического регулировани мощности дуговой печи, содер жащее счетчики активной и реактивной энергии, входы которых подключены кThe closest to the invention to the technical essence is a device for automatic control of the power of an arc furnace, containing counters of active and reactive energy, the inputs of which are connected to

выходам датчиков тока и напр жени первичной стороны печного трансформатора с переключателем ступеней, а выходы св заны со входами блока делени , выход которого соединен с первым входом блока сравнени , св занного вторым входом с задатмиком отношени , а выходом - со входом . блока задани уставки регул тора положени электродов, и блок контрол соответстви величин токов и . напр жений по фазам заданным величинам , входы которого соединены с выходами датчиков тока и напр жени С2 .the outputs of the current sensors and the voltage of the primary side of the furnace transformer with a step switch, and the outputs are connected to the inputs of the dividing unit, the output of which is connected to the first input of the comparison unit connected to the second input to the ratio setting and the output to the input. the unit for setting the settings of the electrode position regulator, and the unit for monitoring the correspondence of the values of currents and. voltages in phases with specified values, the inputs of which are connected to the outputs of current and voltage sensors C2.

Однако недостаточна точность поддержани заданного отношени расхода реактивной и активной энергии на различных этапах плавки, что обусловлено неизменностью коэффициента усилени контура регулировани отношени при изменении условий горени дуг и электрических характеристик печи в процессе плавки, снижает производительность печи. Целью изобретени вл етс повышение производительности печи. Дл достижени указанной цели в устройстве дл регулировани мощности дуговой печи, содержащем счетчики активной и реактивной энергии, входы которых подключены к выходам датчиков тока и напр жени первичной стороны печного трансформатора с переключателем ступеней, а выходы св заны со входами блока делени , выход которого соединен с первым вхот дом элемента сравнени , св занного вторым входом с задатчиком отношени , а выходом - со входом блока задани уставки регул тора положени электродов , и блок контрол соответстви величин токов и напр жений ho фазам заданным величинам, входы которого соединены с выходами датчиков тока и напр жени , блок задани уставок выполнен в виде последовательно соединенных задатчика начальной уставки, реверсивного счетчика импульсов и цифроаналогового преобразовател , входом блока задани служит вход реверсивного счетчика, а его св зь с блоком сравнени выполнена через преобразователь кода величины рассогласо вани в последотвательность импульсов с переменным коэффициентом преобразовани , управл ющий вход которого че рез блок пам ти соединен с управл ющим выходом переключател ступеней, а указанна св зь счетчиков энергии с блоком делени осуществлена через пер вые входы элементов И, вторые входы которых подключены к выходу блока кон трол соответстви . На чертеже представлена структурна схема предложенного устройства, Устройство содержит датчики 1 и 2 тока и ,напр жени , трехфазные счетчики 3 и активной и реактивной энергии снабженные формировател ми импульсов соединенные своими входами с датоиками 1 и 2 тока и напр жени , а выходами - с первыми входами элементов И 5 и 6, блок 7 контрол соответстви фактического состо ни токов и напр жений по фазам заданному, соединенный своими входами с. датчиками 1 и 2 тока напр жени , а выходом - со вторыми входами элементов И 5 и 6, блок 8 делени , вычисл ющий отношение расхода реактивной и активной энергии, соединенный своими входами с выходами элементов И 5 и 6, а выходом - с первым входом элемента 9 сравнени , второй вход которого св зан с задатчиком 10 отношени , преобразователь 11 кода величины рассогласовани контролируемого параметра в последовательность импульсов , соединенный входом с выходом элемента 9 сравнени , а yпpaвл Joщим входом с переключателем 12 ступеней напр жени печного трансформатора через блок 13 пам ти, а выходом - с задатчиком 14 уставки регул тора 15 положени электродов дуговой электропечи 16, заатчик 14 выполнен в виде последовательно соединенных задатчика 17 начальной уставки, реверсивного счетчика 18 импульсов и цифроаналогового преобразовател 19 Устройство работает следующим образом , : Сигналы с датчиков 1 и 2, пропорциональные току и напр жению на пер-вичной стороне печного трансформатора , поступают в трехфазные счетчи .ки 3 и 4 активной и реактивной энергии , в которых формируютс последовательности импульсов, пропорциональные соответственно расходу активной и ре:активной энергии, поступающих через элементы И 5 и 6 в блок 8 делени , который вычисл ет отношение реактивной энергии к активной при наличии на втором входе элементов И сигнала с -блока 7 контрол соответстви фактического соотношени токов и напр жений по фазам заданному, В случае несоответстви соотношени фактичес- . ких токов и напр жений по фазам заданным Значени м сигнал на выходе блока 7 отсутствует, элементы И 5 и 6 запрещают прохождение импульсов со счетчиков активной и реактивной энергии в блок 8 делени вычислени , отсеива таким образом искаженную информацию на входе устройства регулировани мощности. После сравнени в элементе 9 вычисленного значени -jp с заданным блоком 10 значением jf величина рассогласовани в виде двоичного кода и знакового сигнала, характеризующего знак отклонени , поступает на преобразователь 11 кода величины рассогласовани с переменным коэффициентом преобразовани , завис щим от положени переключател 12 ступеней напр жени печного трансформатора , которое определ ет выбор коэффициента преобразовани из блока 13 пам ти. Изменение коэффициента преобразовани обеспечивает изменение коэффициента усилени контура ре гулировани -у на разных стади х плав ки. Последовательность импульсов, пропорциональна разбалансу величины У преобразовател 11, поступает на вход реверсивного счетчика 18 импульсов задатчика Н уставки регул тора положени электродов, где суммируетс с записанным ранее в счетчике от задатчика 17 начальной устав ки числом. Скорректированное содержи мое счетчика преобразуетс в аналоговую величину с помощью цйфроаналогового преобразовател 19, выходное напр жение которого определ ет устав ку регул тора 15 положени электродов дуговой печи 16, скорректированную по интегральной величине рассогласовани заданного и измеренного от ношени реактивной и активной энергии . However, the accuracy of maintaining a given ratio of reactive and active energy consumption at various stages of melting is insufficient, which is due to the constant gain ratio of the ratio control loop when arc conditions change and the electric characteristics of the furnace during the melting process, reduces the furnace performance. The aim of the invention is to increase the productivity of the furnace. To achieve this goal, a device for controlling the power of an arc furnace, containing active and reactive energy meters, whose inputs are connected to the outputs of current and voltage sensors of the primary side of a furnace transformer with a step switch, and the outputs are connected to the inputs of a dividing unit, the output of which is connected to the first input of the reference element, connected with the second input to the ratio setting device, and the output to the input of the unit for setting the position adjuster of the electrodes, and the unit for monitoring the magnitude of the current Of the phases and voltages of the ho phases to specified values, the inputs of which are connected to the outputs of current and voltage sensors, the setting unit is designed as a series-connected initial setpoint adjuster, a reversible pulse counter and a digital-analog converter, and the input of the assignment unit is a reversible counter input The comparison unit is made through a code converter of the mismatch value into a sequence of pulses with a variable conversion factor, the control input of which is through the unit the memory is connected to the control output of the step switch, and the specified connection of the energy meters with the dividing unit is made through the first inputs of the AND elements, the second inputs of which are connected to the output of the control unit. The drawing shows a structural diagram of the proposed device. The device contains sensors 1 and 2 of current and, voltage, three-phase meters 3 and active and reactive energy supplied with pulse shapers connected by their inputs to sensors 1 and 2 of current and voltage, and outputs with first the inputs of the elements 5 and 6, the control unit 7, which corresponds to the actual state of the currents and voltages in the given phase, connected by its inputs c. sensors 1 and 2 of the voltage, and the output - with the second inputs of the elements And 5 and 6, block 8 division, which calculates the ratio of the consumption of reactive and active energy, connected by its inputs with the outputs of the elements And 5 and 6, and the output - with the first input the comparison element 9, the second input of which is connected to the ratio setting device 10, the converter 11 of the error value code of the monitored parameter to the pulse sequence connected to the output of the comparison element 9, and the direct input with the switch of 12 furnace voltage levels Asformer through the memory block 13, and the output - with the setting device 14 of the setpoint of the regulator 15 of the position of the electrodes of the electric arc furnace 16, the sensor 14 is designed as a series of the initial setpoint generator 17, the reversible counter 18 pulses and a digital-analogue converter 19 Sensors 1 and 2, proportional to the current and voltage on the primary side of the furnace transformer, enter three-phase counters 3 and 4 of active and reactive energy, in which a sequence of and pulses proportional, respectively, to the consumption of active and re: active energy, coming through AND 5 and 6 elements into dividing unit 8, which calculates the ratio of reactive energy to active energy if there are elements AND signal from the 7th unit at the second input that controls the actual ratio of currents and the phase voltages are given, In the case of non-compliance of the ratio of actual-. There are no signals at the output of block 7, elements 5 and 6 prohibit the passage of pulses from the active and reactive energy meters to the calculation division unit 8, screening out thus distorted information at the input of the power control device. After comparing the calculated value -jp in element 9 with the given block 10 by the value jf, the error value in the form of a binary code and a sign signal characterizing the deviation sign is fed to the converter 11 of the error value code with a variable conversion factor depending on the position of the 12 voltage step switch a furnace transformer which determines the selection of the conversion factor from the memory unit 13. A change in the conversion coefficient provides a change in the gain of the control loop in different stages of melting. The pulse sequence, proportional to the unbalance of the magnitude Y of the converter 11, is fed to the input of the reversing counter 18 pulses of the setpoint H setpoint of the electrode position adjuster, where it is added to the number recorded earlier in the counter from the setpoint 17 of the initial setpoint. The corrected content of the counter is converted into an analog value by means of a cyano analog converter 19, the output voltage of which determines the setpoint of the regulator 15 of the position of the electrodes of the arc furnace 16, corrected by the integral error value of the specified and active energy.

Предлагаемое устройство позвол ет повысить точность поддержани заданных по интервалам плавки отношений расходов реактивной и активной энергии , .соответствующих оптимальному .электрическому режиму плавки, и повысить производительность печи на 1.0-1,5.The proposed device allows to increase the accuracy of maintaining the ratios of reactive and active energy specified over the melting intervals corresponding to the optimal electric melting mode and to increase the furnace productivity by 1.0-1.5.

Экономический эффект от внедрени устройства на одной дуговой сталеплавильной печи емкостью 100 т составл ет около 30 тыс. руб.The economic effect from the introduction of the device on a single steel-smelting furnace with a capacity of 100 tons is about 30 thousand rubles.

Claims

1. USSR author's certificate No. 40, cl. H 05 B, 1973.

2. USSR author's certificate №, cl. H 05 B 7 / li8, 1976.