Устройство автоматического управления процессом выплавки в рудовосстановительной электропечи

1 1041устройство относится к управлению рудовосстановительными электропечами.Известны устройства и системы автоматического управления процессом выплавки сплавов в рудовосстановительных 5 печах, однако за редким исключением они предназначены для регулирования электрического режима плавки и не осущес. вляют оптимизацию технологического проц сса, уоИзвестно устройство, осуществляющее регулирование положения электрода или приложенного к электроду напряжения в зависимости от приращения температуры внутренних поверхностей печи Я. 15 Данное устройство позволяет ограничить температуру стен печи и тем самым может обеспечить сохранность футеровки, однако не оптимизирует технологический процесс.л 20Известно также устройство, которое предусматривает изменение соотношения компонентов шихты, загружаемых в печь через полый электрод в зависимости от изменения положения электрода и качества 25 вьуплавляемого сплаваНедостатком этого устройства является ограниченность применения,так как работа устройства основана на зависимости качества сплава от температуры расплава. Такая З 0 зависимость при выплавке ферросплавов не обнаружена и характерно для карбида кальция, Кроме того, но ферросплавных печах полые электроды практически не прим еняуотся.35Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является системв, состоящая из блока измерения удельного сопротивления росплава шихты, корректирующий сигнал которого подается в блок определения расстояния электрод-под, управляющий регулятором электрического режима, и загрузочным устройством шихты, Приотклонениях электрода от установленной эоны предлагается изменять установку тока или напряжение печного трансформатора, или навеску восстановителя в шкхте Э.Основными недостатками атой системы 50 являются невысокая точность определения расстояния-под и ограниченная область его применения: формула Шварца фон Берг капфа может быть применена только для,печей с поу руженными в шлак электродами, имеккцими высокое активное сопротивление нагрузки, и для ферросплавньух печей непригодна; сопротивление расплава зависит не только от химсостава, а иот температуры расплава; в этой системе не конкретизируются условия выборарегулирующего воздействия, кроме того,стабилизация расстояния электроп-подпредусматривает изменение, уставкито. -ко, что приводит к неполному использованию мощности электрического агрегата.Таким образом, известные системы иустройство не позволяют решить вопросыоптимизации положения реакционной эопыи баланса восстановителя в злектропечох,выплавляющих ферросплавы.Целью изобретения является увеличениевыхода годного и снижение удельногорасхода электроэнергии, Поставленная цель достигается тем, что устройство автоматического управления процессом выплавки в рудовосстановительной электропечи, содержащее датчики расхода активной электроэнергии, расхода шихты, температуры газа под сводом печи, активного сопротивления ванны, блоки усреднения, задатчики, три блока сравнения, согласующие элементы, схему И и элементы задержки, снабжено дополнительно тремя схемами И, выход блока сравнения фактических и расчетных .параметров отношения расхода электроэнергии к количеству потребляемой электродом шихты через соответствующий согласуюший элемент соединен с первым входомпервойсхемы И и первьум. входом третьей схемы И, второй выход укаэанного блока сравнения соединен с первым входом второй схемы И, и первым входом четвертой схемы И, выход датчика активного сопротивления ванны через соответствующий блок усредненууя, блок сравнения фактического сопротивления ванны с заданным, блок соглосования сое-,. динен с вторым входом второй схемы И и третьим входом четвертой схемы И, второй выход блока сравнения фактического сопротивления ванны с зоданным соединен с вторым входом первой схемы И и вторым входом третьей схемы И, датчик температуры газа под сводом печи через соответствукущий блок усреднения, блок сравнения фактической температуры газа под сводом печи с заданной, блок согласования соединен с третьим входом треуъ- ей схемы Иитретьимвходом второй схемы И, второй выход блока сравнения фактической температурьу гоэа под сводом печи с заданной соединен с тр.тьим входом первой схемы И и вторым входом четь.ертой схемы И, выход первой схеиьу И через1854 1и 26 задержки попключены привопы 27 и 28 подъема и опускания электропа и блок 29 задания восстановителя системь, дозирования шихты.Устройство работает слепукюцим обрезом. При высоком положении реакционной зоны отношение А уменьшиться, а активное сопротивление ( К .) и температурагаза ( 6 ) увеличатся, В логический блок поступят сигналы - Ь А + а К и Ь 6 . На выходе второй схемы И 20 появится сигнал, который через элемент 24 эапержки поступает на привод 28 опускания электропа. Электрод опустится на заданную величину (не показано), а вместе с этим опустится и реакционная зона, Через опрепеленный промежуток времени, определяемый задержкой 24, если отклонения не ликвидировались, цикл регулирования повторится. При глубоком положении реакционной эоны (+й А- Ь й и - Ь О ) регулирование протекает аналогично по цепи первой схемы И элементов 19 и элемента 23 с воздействием на привод 27 подъеме электрода. При избытке восстановителя отношение А и температура газа ( 8 ) увеличится, а сопротивление Я уменьшится 1. На вход логического блока поступят сигналыь Ь;Ь 6 и - А й . На выходе третьей схемы И 21 появится сигнал, который через элемент 25 задержки снизит уставку восстановителя; в блоке 29 эапаниясистемы дозирования. При недостатке восстановителя (- Ь А ; - Ь 6 и 4 Ь Р ) уставка восстановителя увеличится по це- , пи: четвертая схема И 22, элемент 26 задержки и блок 29 задания системы дозиров ения. Экономический эффект от использоваф ния устройства составит 50 тыс. руб в год по одной печи большой единичной мощности эа счет экономии электроэнергии и сырьевых материалов. 3 104 соответствующий элемент эапержки соепинен с приводом подъема электропов, выход второй схемы И через соответствукиций элемент задержки соединен с привопом опускания электродов, выходы третьей и четвертой схем И через соответствующие элементы задержки соединены с блоком эапания восстановителя системы позирова, ния шихты.Закон управления устройства заключает ся в определении отклонения величины от, ношения расхопа активной электроэнергиик количеству шихты, потребляемой электродом (А) от расчетного значения(Ар), а также отклонений активного сопротивления ванны в цепи,электропа ( Й ) и температуры газа поп сводом печи ( 8 ) от заданных значений ( Р Вз ) и выработке регулирующего воздействия: перемещение алектрода или изменение навески восстановителя в шихте.Н а чертежепредставлено предлагаемое устройство автоматического управления процессом выплавки марганцевых сплавов в руповосстановительной электропечи, дСигналы от датчиков 1 и 2 расходаактивной электроэнергии и расхода шихты через блок 3 и 4 усрепненияпоступаютв вычислительный блок 5, где опрепеляется : отношение А. Сигнал, пропорциональный отношению А поступает в блок 6 сравнениягде он сравнивается с расчетным значе ем отношения Ар, поступающим от эапатчика 7. Второй канал устройства включает датчик 8 активного сопротивления ванны, блок 9 усреднения, блок 10 сравнения и задатчик 11 установленного значения/ сопротивления ванны. Третий канал включает датчик 12 температуры газа под сводом, блок 13 усрепнения, блок 14 сравнения и запатчик 15. Выходы блоков406, 10 и 14 сравнения, препставленные бнполярными сигналами через согласующиеэлементы 16, 17 н 18 поступают в логи- . ческий блок, состоящий из четырех схем И 19, 20, 21 и 22. К выходу логичес.Вкого блока через элементы 23, 24, 251041854 ггщюь А. М,Тепе етрова орректор А атект, г, Уктород, ул, Проек ИОИВИ Редактор Закаэ 71 41 Тираж 6 Ы ВНИИПИ Государственного к ао датам изобретейий и 13.3036, Хосква, Ж 35, Раитета СССР откритийуцкжая наб., л. 4/