Способ автоматического регулирования руднотермической электропечью с четным числом электродов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихреспублик о)992596(22) Заявлено 311280 (21),3230339/22-02 51)М.Кл з С 21 С 5/52 с присоединением заявки Ио. СССР но делам нзобретеннй н открытий,2(088,8) Опубликовано 300183,.Бюллетень Йо 4 Дата опубликовакия описания 300183 ФС.Л. Степанянц, В.В. Годына, В.Т, Зубанов,Б.ф. Величко, Н.В, Стеблянко и Н.П, федоре 7;,тФЫНаучно-иссгедовательский и опытно-констру торецинститут автоматизации черной металлургии- .(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯРУДНОТЕРМИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧЬЮ С ЧЕТНЫМЧИСЛОМ ЭЛЕКТРОДОВ Изобретение относится к автоматизации электрического и теплового режима руднотермических печей, например ферросплавных. 5Известен, способ, который предус" матривает поддержание одинаковой активной мощности и активной составляющей напряжения на каждом электроде одной и той же фазы 13, ОИзвестен способ, в котором решают вопросы регулирования активной мощности на электродах при ограничениях по току электрода .2 3Однако при этом возникают условия для различного заглубления электродов одной и той же фазы, что ведет к неоднородности теплового поля ванны:;, особенно при сегрегации шихтовых материалов, что на практике часто име- ет место.Наиболее близким к предлагаемому является способ регулирования шести- электродной печи по активному сопротивлению под электродом и активной мощности фазы 3 .25По этому способу вводятся ограничения перемещения электрода по положению электрододержателя и температуре газа под сводом печи, При управлении по этому способу из-за неравенст. ва проводимостей шихтовых материалов наблюдаетсяраэличное заглубление электродов одной и той же фазы. Кроме того, изменение сопротивления под одним электродом вызывает изменение тока в контуре, состоящем из двух электродов, Наличие дуги под вторым электродом приводит к изменению сопротивления этой дуги. В этом случае регулятор переместит оба электрода, хотя возмущение имело место только на одном электроде. Такие неоправданные перемещения электродов ухудшают структуру плавильного пространства и снижают технико-зкономические показатели процессл.Таким образом, известные способы регулирования не обеспечивают одно" родности теплового поля плавильного пространства и проводят к неоправданному частным перемещениям электродов.Цель изобретения - стабилизация режима плавки эа счет более равномерного выделения тепла в плавильном пространстве печи и сокращения числа перемещений электродов.Поставленная цель достигается тем, что, используя известные приемы как перемещение электродов и переключе 992596нив ступеней напряжения трансформатора в зависимости от тока электрода,изменяют полсжение одного или обоихэлектродов в заданном интервале нзависимости от знака и значения разности падений напряжений на электродах в направлении ликвидации отклонения, а при возникновении ограничений по перемещению электродов и (или)температуре производят переключениеступеней напряжения трансформатораэтой.же фазы, причем при уменьшениитока опускают тот электрод, на котором большее падение напряжения, приувеличении же тока поднимают электрод с меньшим падением напряжений,а при раненстве падения напряженияна электродах отрабатывают режимобоими электродами,Регулирование осуществляется засчет отработки отклонения токаэлектрода от заданного значения перемещения электродов или переключением ступени напряжения печноготрансформатора этой фазы. Ликвидация отклонения тока с помощью перемещения электродов выполняется в зависимости от разности напряжений напарных электродах фазы, Падение напряжения на электродах одной и тойже фазы более достоверно характеризует их относительное эаглубление. .ЕЭто обусловлено тем, что с заглублением электрода уменьшается какактивная, так и индуктивная составляющие сопротивления электрода и наоборот, Контроль разности падений ЗЪнапряжений на парных электродах позволяет определить их относительноезаглубление и правильно выбрать регулирующее воздействие. Для увеличения тока опускается тот электрод, на 4 Окотором большее падение напряжения.Соответственно для уменьшения токаподнимается электрод с меньшим падением напряжения. При равенстве падений напряжений отработка осуществляется обоими электродами. При необходимости может быть задана асимметрия падений напряжений с сохранением изложенного закона регулирования,Перемещение электродов как регулирующее воздействие используетсяв том случае, если положение электрододержателей и температура газов подсводом находятся в установленных границах. В противном случае отработкаотклонения тока осуществляется переключением ступеней напряжения печного трансформатора в сторону ликвидаций отклонения,Такое ограничение по перемещениюэлектродов связано с необходимостьюввода энергии в заданную область плавильного пространства, что обеспечитболее высокий энергетический КПД установки. Однородность теплового поляв пределах этой области обеспечивает- б 5 ся перемещением парных электродовв зависимости от распределения паде-.ний напряжения на них.Способ осуществляется различнымиустройствами и системами,На чертеже приведена блок-схема,реализующая способ автоматическогорегулирования,На блок-схеме выход трансформатора (А) тока (ТТ) парных электродов связан с первым входом блока 1сравнения, второй вход которого связан с выходом блока 2 задания токаэлектрода. Выход блока 1 через элемент 3 задержки связан с первым входом логического блока 4, Второй входблока 4 связан с выходом блока 5сравнения напряжений на первом и втором электродах Б и В через элементзадержки 6. Выходы датчиков (Г, Д)положения электродов (Д П 1 и Ч П 2)связаны соответственно с первыми входами блоков 7 и 8 сравнения, вторыевходы которых подключены к выходублока 9 задания рабочей зоны перемещений электродов, Выходы блоков 7 и8 связаны соответственно с третьим .и четвертым входами логического блока 4. Выход датчика Е температуры(ДТ) под сводом связан с первым входом блока 10 сравнения, второй входкоторого связан с выходом блока 11задания допускаемой рабочей температуры под сводом, Выход блока 10 черезэлемент 12 задержки связан с пятымвходом логического блока 4.Первый выход логического блока 4 через усилитель 13 связан с исполнительным механизмом 14 перемещения первого электрода, а второй ныход блока 4 через усилитель 15 - с исполни- тельныМ механизмом 16 перемещения второго электрода, Третий выход блока 4 через усилитель 17 связан с переключателем 18 ступеней напряжения печного трансформатора Ж (ПТ), Четвертый выход блока 4 связан с информационным табло 19. Элементы задержки 3, 6 и 12 предназначены для фильтрации случайных кратковременных возмущений, которые устройством не отрабатываЮтся.Устройство работает следующим образом.На выходе блока 4 формируются шесть управляющих и один информационный сигналы: П 1 - подъем первого электрода; 01 - опускание первого электрода; П 2 - подъем второго электрода; 02 - опускание второго электрода; ПН - повышение напряжения печного трансформатора; СН - снижение напряжения печного трансформатора, Н нарушение технологического режима.992596 П 1-1 при 01-1 при П 2-1 при 02-1 при ПН=1 приили СН=1 приили Н=1 приили ДОБРО, Е(Е,е е,ДО)О, Е ЕР 2) иРс Еи если ди ) 0ДО(0,если ДО 30дио,Е( Ри, если ДО , 0ДО( О,ЬЭ )О, ЬЗ 0, д.у О, ДЗ 0, дЭ(0 6 (еф дЭ) О, е ) е ДЭ О, ЕР Е дб(О,дО ЪО,ДО (0ЬО (О,д 60,еслие, ) евеслиДООесли 25 Формирование управляющих и информационного сигналов осуществляется= эл "ыд ) - 9 ад15ДО = О,-О 2,При отклонении тока электрода 3от заданной величины 3сигнал рассогласования д 3 поступйт в логическийблок. 4. Одновременно из блока сравнения падений напряжений 5 в блок4 поступит сигнал разности паде,ний напряжений ЬО на первоми втором электродах (О-О 2). Еслиэлектроды находятся в рабочей зонеперемещения и температура газа подсводом 9 меньше допустимой величиныто в зависимости от знаковЫ й ДО на выходе блока 4 появятсясигналы и произойдет перемещение одного или двух электродов в сторону З 0ликвидации отклонения. Отработка происходит по каналам управления перемещения.Если для отработки возмущения потоку необходимо переместить элект- . 35род, который находится на границеили за рабочей зоной перемещения,тона выходе блока 4 в зависимости отзнака ДЗ появится сигнал ПН или СН напереключение ступени напряжения печного трансформатооа. И наконец, есливеличина тока электрода мала, а элекэлектрод, на котором большее падениенапряжения находится на нижней границе эоны перемещения или ниже и температура газа под сводом равна иливыше установленной, то на выходе логического блока 4 появится сигналН, который включает сигнализацию"Йарушение режима",50П р и м е р. Ток электрода меньшезаданной величины (д 2О).Падение напряжения на первомэлектроде больше, чем на втором(ДО ) 0). Оба электрода находятсяв рабочей зоне перемещенияРЕЕби ЕнЕРРТемпература газа под сводом меньше допустимой величиныфьордДля ликвидации отклонения тока навыходе логического блока 4 появитсясигнал 01 на опускание первого электрода. При движении первого электродаможет возникнуть такая ситуация, когда напряжение о станет равным О, 65 в логическом блоке 4 по следующим законам: т.е, д О = О, а Ы с О, Тогда нарядус сигналом 01 на выходе блока 4 появится и сигнал 92 на перемещениевторого электрода вниз. Если движение обоих электродов вниз до нижнейграницы зоны перемещения Р не обеспечит ликвидацию отклонения тока,то в связи с тем, что Р. = Р 2РНна выходе блока 4 исчезнут сйгналыперемещения электродов 01 и 02, апоявится сигнал переключения ступеней трансформатора на повышение напряжения ПН. а)а.В этом случае процесс ликвидации ,отклонения будет происходить аналогично температуре газа под сводом меньше допустимой величины а с а (, за исключением последней стадии, После исчезновения сигнала на опускание электродов 01 и 02 на выходе блока 4 взамен ПН появится информационный сигнал Н, что говорит о нарушении технологического режима. Электроды находятся в нижнем положении, ток электрода мал, а температура под сводом велика. Это может быть из-за поломки электрода или иэ-за того, что он короткий. В этом случае повышать, напряжение не следует.П р и м е р 2. Ток электрода больше заданной величины (ЬЗ ) О).Оба электрода находятся в рабочей зоне Рн Р 1 Рб и Рн ( Р Р Падение напряжения на первом электроде больше, чем на втором (дО ) О).Температура газа под сводом меньше допустимой величины (ааз, ).На выходе блока 4 появится сигнал П 2 на подъем второго электрода. Если при обработке О станет равным О, то на выходе блока 4 появится второй сигнал П 1 - подъема первогоэлектрода. Если электроды дойдут до верхней границы рабочей эоны перемещения, а ток еще будет более заданной величины, то сигналы П 1 и П 2 исчезнут и на выходе блока 4 появится сигнал СН - переключения печного992596 0 20 Составитель Ю.Рыбьенедактор Н.Ковалева Техред Ж,Кастелевич Корректор .фере 2 Тираж 566НИИПИ Государственногопо делам изобретений13035, Москва, Ж, Р За Под омитета СС открытий ушская наб.сное 4/5 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная трансформатора на снижение напряжения. ц з Ез.В этом случае на выходе блока 4 появится сигнал СН, так как подъем электрода еще более повысит температуру газа под сводом,Экономический эффект от внедрения предлагаемого способа составит около 50 тыс. руб. в год поодной печи большой единичной мощности за счет увеличения производительности агрегата и зкономии электроэнергии. 15Формула изобретения Способ автоматического регулирования руднотермической электропечью с четным числом электродов, имеющей по два электрода на фазу, путем перемещения электродов и переключения ступеней напряжения трансформатора в зависимости от тока электрода, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью стабилизации режима печи, при отклонении значения тока в цепи электродов фазы от заданного и при значениях температуры газа под сводом меньших максимально допустимых,изменяют положение одного или обоихэлектродов в заданном интервале перемещений в зависимости от знака изначения разности падений напряжений на электродах в направлении ликвидации отклонения, а при возникновении ограничений по перемещениюэлектродов и температуре производятпереключение ступени напряжениятрансформатора этой же фазы, причемпри уменьшении тока опускают тотэлектрод, на котором большее падениенапряжения, при увеличении тока поднимают электрод с меньшим падениемнапряжений; а при равенстве падениянапряжений на электродах отрабатывают режим обоими электродами. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 318629, кл. С 21 С 5/52, 1968.2. Авторское свидетельство СССРУ 556181, кл. С 21 С 5/52, 1974.3. Регулялоры автоматическиеАРР. Паспорт ОЛХ 468.129, ЦНИИР,Чебоксары, 1977,