Устройство для регулирования мощности дуговой электропечи

О П И С А Н И Е ( )995390ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет -Опубликовано 07.02,83. Бюллетень5Дата опубликования описания 17.02.83 пю делан изебретеиий и еткрмтий(72) Авторы изобретения В. Е. Пирожников, А; А. Дрожилов, К. А. Чехо и С. И. Самойленко Всесоюзный научно-исследовательский институт автоматизации черной металлургии(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯДУГОВОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ Изобретение относится к электротермии;а конкретнее к электродуговому нагреву.По основному авт. св.839078 известно устройство для регулирования мощности дуговой электропечи, содержащее измерительные трансформаторы тока и напряжения, соединенный с ними датчик активной мощности, подключенный через интегрирующий фильтр к первому входу блока сравнения, выход которого соединен с первым входом задатчика режима, соединенного вторым входом с пе О реключателем ступени печного трансформатора, а выходом - с исполнительным механизмом перемещения электродов, к второму входу блока сравнения через дополнительный интегрирующий фильтр подключен выход датчика реактивной мощности, входы которого соединены с измерительными трансформаторами тока и напряжения, блок контроля симметрии нагрузки, входы которого подключены к трансформаторам тока трехфаз печи, элемент задержки, вход которого 20 подключен к выходу блока контроля симметрии нагрузки, и коммутатор, подключенный одним входом к выходу элемента задержки, вторым входом к усилителю, а выходом к задатчику режима исполнительного механизма 1.Однако данное устройство не обеспечивает определения начала технологических периодов плавления шихты - образования жидкой ванны и закрытых дуг (основной период плавления шихты), что увеличивает время плавления,Цель изобретения - повышение производительности печи за счет работы печи на повышенной ступени напряжения печного трансформатора в периоды образования жидкой ванны и закрытых дуг.Поставленная цель достигается тем, что устройство для регулирования мощности дуговой электропечи снабжено блоком контроля коэффициента использования электроэнергии, дополнительным блоком сравнения, задатчиком коэффициента использования электроэнергии для данной ступени напряжения и блоком управления переключателем ступеней напряжения печного трансформатора, вход блока контроля коэффициента использования электроэнергии подключен к выходу датчика активной мощности, а выход его - к первому входу дополнительного бло 99539045 50 55 ка сравнения, соединенного вторым входом с выходом задатчика коэффициента использования электроэнергии, а выходом - с входом блока управления переключателем ступеней напряжения печного трансформатора.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство для регулирования мощности дуговой электропечи содержит трансформатор 1 тока и трансформатор 2 напряжения, который выходом подключен к входу блока 3 измерения электрических потерь, соединенного выходом с входом датчика 4 активной мощности, другой вход которого соединен с выходом трансформатора тока, датчик 5 реактивной мощности, один вход которого соединен с выходом трансформатора 2 напряжения, а второй вход - с трансформатором 1 тока. Датчики 4 и 5 активной и реактивной мощностей соответственно соединены своими выходами с входами интегрирующих фильтров 6, выходы которых подключены к входам блока 7 сравнения, а его выход подсоединен через усилитель 8 к входу коммутатора 9. Выход коммутатора 9 соединен с одним из входов задатчика 10 режима, который через исполнительный механизм 11 перемещения связан с электродами 12. Второй вход задатчика 1 О режима связан с переключателем 13 ступеней напряжения печного трансформатора. Блок 14 контроля симметрии нагрузки подключен к трансформатору 1 тока, выход этого блока через элемент 15 задержки соединен с вторым входом коммутатора 9. Устройство также содержит блок 16 контроля коэффициента использования электроэнергии, подключенный своим входом к выходу датчика 4 активной мощности, а выходом - к первому входу блока 17 сравнения, к второму входу которого подключен выход задатчика 18 коэффициента использования электроэнергии для каждой ступени напряжения, выход блока 17 соединен с входом блока 19 управления переключателей ступеней напряжения печного трансформатора. Предлагаемое устройство работает следующим образом,При включении печи и зажигании дуг с трансформатора 1 тока через блок 3 измерения электрических потерь и с трансформатора 2 напряжения поступают сигналы. в датчики 4 и 5 активной и реактивной мощностей, в которых сигналы тока и напряжения фаз преобразуются в сигналы, пропорциональные активной и реактивной мощности. Эти сигналы усредняются интегрирующими фильтрами 6 и сравниваются в блоке 7 сравнения,При работе электродуговой печи в режиме максимальной полезной мощности сигналы с выходов интегрирующих фильтров 6, пропорциональные соответственно активной мощности с учетом электрических потерь в 5 10 15 20 25 Зо 35 40 токопроводе и реактивной мощности, равны и противоположны по знаку. Сигналы с выхода блока 7 сравнения и усилителя 8 отсутствуют и коррекция в задатчик 1 О режима не вводится.В течение плавки происходят непрерывные изменения активного и реактивного сопротивлений токопровода печи, напряжения сети и сопротивления дуг в печи, которые носят случайный характер. Вариации этих величин вызывают изменения полезных;1 ощностей фаз, коэффициента мощности. Ь случае отклонения от режима максимальной полезной мощности равенство между сигналами, пропорциональными соответственно активной мощности с учетом электрических потерь и реактивной мощности, нарушается, на выходе блока 7 сравнения появляется сигнал рассогласования, который усиливается усилителем 8. Сигнал с выхода усиля. теля 8 поступает через коммутатор 9 в задатчик 10 режима и изменяет задание механизму 11 перемещения электродов 12 таким образом, чтобы режим работы электродуговой печи соответствовал режиму максимальной полезной мощности.В случае несимметричной нагрузки, вызванной значительными снижением силы тока в одной или двух фазах или обрывом дуги в какой-либо фазе трехфазной электро- дуговой печи, блок 14 контроля симметрии нагрузки формирует сигнал, поступающий через элемент 15 задержки в коммутатор 9, который разрывает цепь ввода коррекции мощности между усилйтелем 8 и задатчиком 10 режима.В период зажигания дуг и проплавления колодцев в металлической шихте печи блок 16 контроля коэффициента использования электроэнергии, характеризующий недобор электроэнергии вследствие прерывистого горения дуг, определяет фактическую величину коэффициента использования электроэнергии (7 ) за интервал 7. травный 2 - ,3 мин) по уравнению юфУсракт; ЯГагде М - фактический расход электроэнергии;МЯ - заданный расход электроэнергиидля данной ступени напряжения.Фактическая величина у , от блока 16 и заданная величина у , равная 0,70 - 0,75, от з,адатчика 18 поступает в блок 17 сравнения коэффициентов использования электроэнергии заданной и фактической.Если , больше заданной величины и то блок сравнения посылает сигнал в блок 19 управления переключателем ступеней напряжения, который переключает переключатель 13 ступеней напряжения на следующую повышенную ступень напряжения печного тра нсформатора.В зависимости от положения переключателя 13 ступеней напряжения устанавливает995390 Формула изобретения Составитель Г. Тараканоч Техред И. Верес .Тираж 843ВНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открыт 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб иал ППП Патент, г. Ужгород, ул. П аКорректор Ю МакаренкоПодписноеСССР Редактор Ю. Кова Заказ 622/49 д. 4/5оектная 5ся заданный электрический режим (соответствующий максимальной полезной мощности или близкий к максимальной полезной мощности), который поддерживается с помощью исполнительного механизма 11 перемещения электродов 12. Начинается технологический период образования жидкой ванны. В этот период блок 16 производит контроль фактической величины коэффициента ,рант за интервал (равный 2 - 3 мин), Эта величина У,атсравнивается в блоке 17 с заданной. ъд -- 0,80 - 0,85.Если йракт больше заданной величины Утад = 0,80 - 0,85, то блок 17 сравнения посылает сигнал в блок 19 управления переключателем ступеней напряжения, который пе-. реключает переключатель 13 ступеней напряжения на следующую повышенную ступень напряжения печного трансформатора, при этом устанавливается заданный электрический режим (соответствующий максимальной полезной мощности или близкий к максимальной полезной мощности). Начинается новый технологический период - закрытых дуг. При переходе к основному периоду плавления (периоду закрытых дуг) мощность увеличивается до максимальной, плавку проводят на наивысших напряжениях и токе,Таким образом, предлагаемое устройство позволяет определять моменты начала технологических интервалов периода плавления шихты - образования жидкой ванны и закрытых дуг, устанавливать максимальную полезную мощность на этих периодах и, следовательно, повышать производительность печи. 6По предварительным данным применение изобретения позволит повысить производительность. печей на 2 - Зо/о и снизить удельный расход электроэнергии на 2 о/о. Зкономический эффект составит около 50,0 тыс.руб в год на одну ДСП. Устройство для регулирования мощности,дуговой электропечи поавт. св. 83908,10 отличающееся тем, что, с целью повышенияпроизводительности печи за счет работы печи на повышенной ступени напряжения печного трансформатора в периоды образования жидкой ванны и закрытых дуг, оно до 15 полнительно снабжено блоком контроля коэффициента использования электроэнергии,дополнительным блоком сравнения, задатчиком коэффициента использования электроэнергии для данной ступени напряжения иблоком управления переключателем ступе 20 ней напряжения печного трансформатора,вход блока контроля коэффициента использования электроэнергии подключен к выходудатчика активной мощности, а выход его -к первому входу дополнительного блокасравнения, соединенного вторым входом с25выходом задатчика коэффициента использования электроэнергии, а выходом - с входом блока управления переключателем ступеней напряжения печного трансформатора.Источники информации,ЗЕ принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР839078, кл. Н 05 В 7/48, 1979.