Устройство для управления электрическим режимом дуговой электропечи

(23) Приоритет -Государственный комитет СССР ио делаю изобретений и открытий(72 Авторы изобретения А.В. Смирнов и П.М, Платонов 3М Специальное конструкторское бюро тя елыхЕ.;цветных металлов при институте "Гинцве(7 ) Заявитель 54 УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ РЕЖИМОМ ДУГОВОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИИзобретение относится к электротермии, а более конкретно к управлению электрическим режимом электро- дуговых печей. 5Известен автоматический регулятор мощности дуговых сталеплавильных печей, например АРДМТ, содержащий в цепи управления каждого электрода датчики тока и напряжения на. дуге, 10 блок сравнения, блок задания, блок регулируемой зоны нечувствительностн, усилитель, двигатель перемещения электрода 1) .Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для управления электрическим режимом дуговой электропечи, содержащее в цели управления каждой фазы датчик напряжения и датчик тока, 2 О соединенный с первым входом первого блока сравнения, второй вход которого связан с выходом первого блока задания, а выход подключен к первому вхо. ду блока коммутации, второй вход которого соединен с блоком питания, а выход через блок регулируемой зоны нечувствительности и усилитель связан с двигателем перемещения электрода, датчик скорости перемещения электрода, соединенный с первым входом второго блока сравнения, связанного вторым входом с выходом второго блока задания, а выходом с входом ключевого блока, выхсд которого соединен с первыми управляющими входами блока коммутации и источника питания, два пороговых элемента, вход первого из которых соединен с датчнком тока, второго - с датчиком на-пряжения, а их выходы - с входами элемента совпадения, выход которого связан с управляющим входом ключевого блока и вторыми управляющими входами блока коммутации и источника питания 21 .Недостатком известного устройстваявляется низкая точность поддержания мощности печи на заданном уровне вследствие того, что для управления электричесКим режимом фазы используется сигнал по напряжению на дуге, который не поддается с помощью стандартных датчиков напряжения точному измерению. Цель изобретения - повышение ка"чества регулирования путем повы 1щения точности поддержания заданноймощности печи по ходу плавки.Поставленная цель достигаетсятем, что известное устройство снаб 1003391жено дополнительным ключевым блоком,включенным между вторым входом первого блока сравнения и выходом первого блока задания, а его управляющий вход соединен с выходом первогопорогового элемента,5На чертеже изображен регулятормощности для электродуговой печи.Устройство содержит датчик 1 тока дуги, датчик 2 напряжения на дуге, блоки 3 и 4 сравнения, блоки 5 10и б задания, блОк 7 коммутации, блок8 питания, блок 9 регулируемой эонынечувствительности, усилитель 10,двигатель 11 перемещения электрода,датчик 12 скорости перемещения электрода, пороговые элементы 13 и 14,элемент 15 совпадения, ключевые блоки16 и 17.ФУстройство работает следующим образом. 20Сигнал, пропорциональный току дуги, поступает с выхода датчика 1 тока дуги на первый вход блОка 3 сравнения, на второй вход которого поступает сигнал с блока 5 задания, 25 пропорциональный величине требуемого тока Дуги. При отклонении электрического режима фазы печи от заданного на выходе блока 3 сравнения появляется сигнал, пропорциональный разности между действительным и заданным значениями тока дуги. Этот сигнал поступает на блок 7 коммутации и далее на вход блока 9 регулируемой зоны нечувствительности. Сигнал с выхода блока 9 через усилитель 10 З Э поступает на двигатель 11 перемещения электрода, вызывая при этом необходимое перемещение электрода,При обрыве дуги сигнал на выходе порогового элемента 13 исчезает. При 40 этом, если электрод не находится в соприкосновении с шихтой (расплавом), то сигнал на выходе датчика 2 напряжения на дуге больше заданного порогового значения и на выходе по рогового устройства 14 появляется сигнал, который поступает на второй вход блока 15 совпадения. В этом случае появляется сигнал на выходе элемента 15, который открывает ключевой блок 16 и, воздействуя на первые управляющие входы соответственно блока 7 коммутации и блока 8 питания, включает двигатель 11 перемещения электрода на номинальное напряжение.В момент достижения скорости электрода, измеряемой с помощью датчика 12 скорости перемещения электрода, величины скорости переключения, задаваемой с помощью блока б задания, на выходе блока 4 сравнения появляется 60 сигнал, который поступает через открытый ключевой блок 16 на вторые управляющие входы соответственно блока 7 коммутации и блока 8 питания. В результате этого на двигатель 11 65 перемещения электрода подается напряжение с блока 8 питания, соответствующее движению электрода с установившейся скоростью, равной скорости переключения, В момент соприкосновения электрода с шихтой появляется сигнал на выходе датчика 1 тока дуги, что приводит к исчезновению сигнала на выходе порогового устройства 13 и, соответственно, на выходе элемента 15 совпадения. Вследствие этого закрывается ключевой блок 16, и управление электрическим режимом фазы идет по разности сигналов, пропорциональных действительному и заданному значениям тока дуги.В случае, если напряжение на дуге меньше заданного порогового значения, например при повторном зажигании трех дуг, когда один из электродов первым коснулся шихты (расплава) или при обрыве трех дуг, когда при этом один из электродов находится в соприкосновении с шихтой расплавом), сигнал на выходе порогового элемента 14 будет отсутствовать. При этом сигнал с выхода порогового элемента 13, воздействуя на управляющийвход ключевого блок 17, закрывает егои сигнал с блока 5 задания не поступает на второй вход блока 3 сравнения, В результате этого сигнал управления на двигателе 11 перемещения электрода будет отсутствовать, что предотвратит нежелательные перемещения электрода вниз или вверх до момента касания шихты расплава другим электродом. В момент достижения шихты (расплава) другим электродом появляется ток фазы, и сигнал на выходе порогового элемента 13 исчезает. В результате этого ключевой блок 17 открывается и на второй вход блока 3 сравнения поступает сигнал с блока 5 задания, т. е. управление электрическим режимом с этого момента идет по разности между действительным и заданным значениями тока дуги. Устройство позволяет повысить точность регулирования мощности печи за счет перехода к управлению электрическим режимом фаз по сигналу,пропорциональному току дуги, которыйподдается на электродуговых печахточному измерению.В результате испытаний опытногообразца предлагаемого регулятора мощности на дуговой сталеплавильнойпечи ДСМТ ММЗ "Серп и Ь.олот" былополучено, что точность поддержаниязаданной мощности печи увеличиваетсяне менее, чем на 5,Общий ожидаемый экономический эффект от применения предлагаемого регулятора на 100 печах ДСМТ составляет 508,7 тыс. руб,1003391 Формула изобретения Подпис иал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная,4 Устройство для управления электрическим режимом дуговой электропечи, содержащее в цепи управления каждой Фазы датчик напряжения и датчик тока, соединенный с первым входом первого блока сравнения, второй вход которого связан с выходом первого блока задания, а выход подключен к первому входу блока коммутации, вто рой вход которого соединен с блоком питания, а выход через блок регулируемой эоны нечувствительности и усилитель связан с двигателем пере.мещения электрода, датчик скорости 15 перемещения электрода, соединенный с первым входом второго блока сравнения, связанного вторым входом с выходом второго блока задания, а выходом с входом ключевого блока, выход которого соединен с первыми управляющими входами блока коммутации и источника питания, два пороговых эле.мента, вход первого из которых соединен с датчиком тока, второго - с 1 ВНИИПИ Заказ 1594/48 Тираж датчиком напряжения, а их выхьды -с входами элемента совпадения, выходкоторого связан с управляющим входомключевого блока и вторыми управляющими входами блока коммутации и источника питания, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что с целью повышения качества регулирования путем повышения точности поддержания заданноймощности по ходу плавки, оно снабжено дополнительным ключевым блоком,включенным между вторым входом первого блока сравнения и выходом первого блока задания, а его управляющий вход соединен с выходом первогопорогового элемента.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Сидоренко.М.Ф.,Косырев А.И.Автоматизация и механизация электросталеплавильного и ферросплавногопроизводств. М., "Металлургия", 1975,с. 30-44.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 3333278/07,кл. Н 05 В 7/148, 1981, У 111.