Система автоматического управленияруднотермической печью

(53)М. Кл З с присоединением заявки НоН 05 В 7/148 Р 27 О 11/10 Государственный комитет СССР ие делам изобретений и открытий(71) Заявитель Ленинградский государственный научно-исследовательскийи проектный институт основной химической промышленности(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РУДНОТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕЧЬЮИзобретение относится к электротермии.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).Недостатком этой системы является отсутствие связи между регулированием электрического режима и пере- пуском электрода, что вызывает низкое качество регулирования.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 зоны коксования, соединенный выходом с первым входом блока сравнения, второй .вход которого подключен к блоку задания,а выход связан :со входом блока управления перепус ком, связанного выходом с механизмом перепуска электрода 2,Цель изобретения - повышениепроизводительности печи.Укаэанная цель достигается тем,что в известной системе между выходом блока сравнения и входом блокауправления перепуском включены последовательно соединенные блокквантования и блок коррекции, междувыходом блока управления перепускоми входом механизма перепуска включенблок запрета, управляющий входкоторого соединен с выходом второгоблока коррекции, подключенного входом к выходу блока квантования, дополнительный выход блока управленияперепуском соединен со входом блокарегулирования электрического режима,а дополнительный выход указанногоблока регулирования соединен со входом блока управления перепуском.На чертеже представлена блоксхема предлагаемой системы для однойфазы печи,Руднотермическая печь 1 оборудована печным трансформатором с переключателем 2 ступеней напряжения, токовым трансформатором 3, самообжигаю-.щимся электродом 4, контуром А ре- .гулирования электрического режима,контуром Б осуществления перепускапо заданной программе и контуром Вкоррекции величины перепуска от по"ложения эоны коксования электрода.На чертеже контур А регулированияэлектрического режима изображен неполностью, а показаны лишь те блоки,.которых достаточно для объясненияего работы. Упомянутый контур состоит собственно из блока 5 регулирования электрического режима, датчикатока электрода, датчика 6 положенияэлектрода и механизма 7 перемещенияэлектрода. Входных параметров контроля и регулирования может быть больше. Ими могут быть, например, номерступени печного трансформатора, температура под крышкой печи и т.п.Ра чертеже они обозначены через(е ф аКонтур Б осуществления перепускавключает управляющий логическийблок 8, в котором происходит обработка входных сигналов, обозначенныхчерез,О ,О. В качестве такихсигналов могут использоваться величина расхода электрода, положениеэлектрода, ошибка от предыдущегоперепуска, команда на перепуск спульта управления, от регулятораэлектрического режима и т.д, Послеобработки всех этих сигналов логический блок 8 осуществляет перепускпо заданной программе, воздействуяиа механизм 9 перепуска и блок 5 регулирования.Датчик 10 положения эоны коксования, преобразователь 11 этой зоныв электрический сигнал, блок 12сравнения заданного и фактическогоположения зоны коксования, блок 13квантования величины отклонения ивыходные блоки 14 и 15 коррекциисоставляют контур коррекции велиЧиныперепуска по положению зоны коксования электрода,Устройство работает следующимобразом.В период между двумя перепускамиконтур А регулирования электрического режима поддерживает заданныйток об ) электрода за счет перемещения его в заданной зоне Н, воздействуя на механизм 7 перемещенияэлектрода. В блок 5 регулятораэлектрического режима непрерывнопоступают сигналы о Фактическомтоке электрода, положении злектрододержателя и других регулируемых па"раметрах, обозначенных через фПри отклонении регулируемого параметра регулятор перемещает эЛектродили, воздействуя на печной трансформатор, поддерживает оптимальныйэлектрический режим. В момент, когдаэлектрододержатель становится вкрайне нижнее положение, на входеуправляющего логического блока 8 5 10 15 26 25 ЗО 35 40 45 50 55 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 величины перепуска от контура В коррекции.Известно, что для нормальной эксплуатации самообжигающегося электрода желательно, чтобы зова коксования находилась на оптимальном уровне, Это вызвано тем, что высокое расположение зоны коксования ухудшает электрический контакт между оболочкой электрода и контактной щекой и может привести к возникнове" нию искры между ними, а следовательно, 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 электродной 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.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.Сигнал отклонения Фактического положения от оптимального (ьНЗ = НФ - Нэ ) поступает в блок 13 квантования, где квантуется на несколько дискретных уровней, например на четыре: высокий, нормальный, средний и низкий. Высокому уровню соответствует положение эоны коксования выше оптимального .уровня, т,е, условие, когда дН 3 к ) О. Йормальному же уровню соответствует положение зоны коксования на оптимальном или. близком ему уровне, например, при соблюдении условия -0,2 нкоднэкО, соответственно условиям -0,5 НоН - 0,2 Н , ь И к-О, 5 н Зо соответствУет среднему и низкому уровням сигнала,В зависимости от уровня сигнал отклонения поступает на вход соответствующего блока 14 или 15 коррекции, который и выдает в логическийблок 8 соответствующий сигнал коррекции (Кн). Высокому уровню соответствует Ки = 1,2, нормальному - Кр 1,0,а среднему - К = 0,7, В случае,когда эона коксования лежит значи 1 тельно ниже оптимального уровня(низкий уровень), механизм 7 выдаетсигнал К запрета на перепуск элект"рода, коорый поступает на вход .бло. ка 16 запрета, тем самым предотвращаяобрыв электрода.(аЛогический блок 3 после обработкивыходных сигналов определяет окончательную величину перепуска и.выдает команду на осуществление перепуска по заданной программе. Вначале 15выдается сигнал коррекции заданияпо току электрода н регулятор 5.Величина его определяется из отношения формула изобретения Система автоматического управления руднотермической печью, содержащая блок регулирования электрического режима, входы которого соединеныс блоком измерения электрическихпараметров печи и с блоком определения положения электрода, а выходс механизмом перемещения электрода,блок определения положения эоныкоксования, соединенный выходом спервым входом блока сравнения, второйвход которого подключен к блоку задания, а выход связан со входомблока управления перепуском, связанного выходом с механизмом перепускаэлектрода, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения. производительности печи, между выходомблока сравнения и входом блокауправления перепуском включены последовательно соединенные блокквантования и блок коррекции, междУвыходом блока .управления перепускоми входом механизма перепуска включен блок запрета, управляющий входкоторого соединен с выходом второгоблока коррекции, включенного входомк выходу блока квантования дополнительный выход блока управления перепуском соединен со входом блока регулирования электрического режима,а дополнительный выход укаэанногоблока регулирования соединен совходом блока управления перепуском,Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Свенчанский А.Д. и др. Автоматизация электротермических установок, И., ффЭнергия, 1968, с.255257.2."Патент Японии М 43-2636,кл. 67 Х 4, 1968. 20.б 1 = К 1 Ьп,где К - коэффициент пропорциональ 1ности, кА/см;Ъи - заданная величина перецуска, см.Посла того, как регулятор 5 отработает новое задание (подниметэлектрод), он выдает в управляющий. логический блок 8 сигнал Р( разрешения на осуществление перепуска.Это делается с целью предотвращения перегрузки электрода по току.На входе блока 16 запрета появляется.сигнал ИИ окончательной величиныперепуска. Если на втором входеблока 16 запрета нет сигнала Г ,токоманда на перепуск проходит вмеханизм 9 перепуска, После осуществления перепуска в регулятор5 поступает сигнал Г восстановления первоначального задания по току,Если же навходе блока 16 запрета 40имеется сигнал Г , т.е. эонакоксования значительно ниже оптимального уровня, то перенуск неосуществляется до тех пор, покаэтот сигнал не исчезает.45 Предлагаемая система позволяет повысить производительность рудно термических печей эа счет уменьшения простоев печи из-за обрывовэлектрода, так как вероятностьобрыва электрода значительно уменьшается,818037 Составитель Г, РабиновичРедактор М. Мнтровка Техред М, Рейвес Корректор О. В Закаэ 1460( ПП Патент, г, Ужгород, Ул, Проектная, 4 Фи Тираж 889 ВНИИПИ Государственного ком по делаи иэобретений и о 13035, Москва, Ж, Раушская