Устройство для определения стадий плавления стали в дуговой электропечи

01 ОЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 01(5 р Н 05 В 7/1 инскии,анчук Ф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1.Хусид ф.Б. Исследование и раз-. работка метода управления ДСП на основе анализа кривых тока дуги. Дис. ВНИИЭТО, 1975.2, Авторское свидетельство СССР В 624396, кл. Н 05 В 7148, 1976, (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТАДИЙ ПЛАВЛЕНИЯ СТАЛИ В ДУГОВОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ, содержащее для каждой фазы датчик тока, выход которого соединен с входом анализатора гармоник связанного выходами с входами блокаинтеграторов,и регистрирующий. блок о т л и ч .а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности определения стадий Плавления, оно снабжЕнодатчиком расхода электроэнергии идля каждой фазы соединенными с выходом датчика тока датчиками дисперсиитока и времени корреляции тока дуги,датчиком времейи, блоком выделениямаксимального значения и блоками определения вероятности стадии плавления, число которых равно числу стадий,входы каждого из которых соединеныс выходами датчиков расхода электроэнергии, дисперсии тока дуги, временикорреляции тока, датчика времени иблока интеграторов, а выходы всехблоков определения вероятности стадииплавления соединены с входами блокавыделения максимального значения, выход которого соединен с входом .регистрирующего блока..2. Устройство по и. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что каждый блок определения вероятности стадии плав.ления содержит дифференциатор и элемент вычисления плотности нормального распределения случайной величины по информативной координате, входы которых являются входами блока определения вероятности стадии плавления, шесть входов дифференциатора и элемента вычисления плотности нормально го распределения случайной величины соединены с выходами датчиков расхода электроэнергии, дисперсии тока, времени корреляции тока и тремя выходами блока интеграторов, седьмой вход элемента вычисления соединен с датчиком времени шесть выходов дифИзобретение относится к электро- металлургии и предназначено, в частности для контроля работы, дуговых электропечей. Известно устройство для определения стадий плавления в дуговой печи, содержащее анализатор " гармоник, связанный с датчиком тока дуги, и регистрирующий прибор 1. Недостатком указанного устройства 1 О является низкая точность распознавания стадий плавки вследствие неучета случайного характера изменений отношений амплитуд высших гармоник к амплитуде первой гармоники. Наиболее близким к предлагаемому является устройство определения ста дий плавления стали в дуговой электропечи, содержащее для каждой фазы датчик тока, выход которого соединен с входом анализатора гармоник, связанного выходами с входами блока интеграторов и регистрирующий прибор Ц.Недостатком известного устройства является невысокая точность контроля процесса выплавки стали в. дуговой электропечи вследствие ограниченного числа информативных параметров. Кроме того, в устройстве не учитывается случайный характер изменения этих информативных параметров, что не ференциатора и элемента вычислениясоединены с входами элемента попарного умножения, выходы которого соединены с шестью входами первого элемента сложения, седьмой вход которогосвязан с седьмым выходом элемента вычисления, а выход первого элементасложения через инвертор - с дополнительным входом первого элемента сложения сдедующего блока определениястадии плавления и через усилитель - .с первым входом второго элементасложения, второй вход которого черезпоследовательно соединенные транзисторный ключ и запоминающий элементсвязан со своим выходом, который является выходом блока определениявероятности стадии плавления. дает возможности точного определения моментов окончания стадий плавления,Целью изобретения является повышение точности определения стадий плавления. Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения стадий плавления стали в дуговой электропечи, содержащее для каждой фазы датчик тока, выход которого соединен с входом анализатора гармоник, связанного выходами с входами блока интеграторов, и регистрирующий блок, снабжено датчиком расхода электроэнер гии и для каждой фазы соединенными с выходом датчика тока датчиками дисперсии тока и времени корреляции тока дуги, датчиком времени, блоком выделения максимального значения и блоками определения вероятности стадии плавления, число которых равно числу стадий, входы каждого из которых. соединены с выходами датчиков расхода электроэнергии, дисперсии тока, времени корреляции тока, датчика времени и блока интеграторов, а выходы всех блоков определения вероятности стадии плавления соединены с входами блока выделения максимального значения, выход которого соединен с входом регистрирующего блока.Каждый блок определения вероятности стадии плавления содержит дифференциатор и элемент вычисления плот ности нормального распределения случайной величины по информативной координате, входы которого являются входами блока определения вероятности стадии ппавления, шесть входов дифференциатора и элемента вычисления плотности нормального распреде ления случайной величины соединеныс выходами датчиков расхода электро. энергии, дисперсии. тока, времени корреляциитока и тремя выходами блока интеграторов, седьмой вход элемента 15 вычисления соединен с датчиком времени, шесть выходов дифференциатора и элемента вычисления соединены с входами элемента попарного умноже-. ния, выходы которого соединены с: .7 О шестью входами первого элемента сложения, седьмой вход которого связан с седьмым выходом". элемента вычисления, а выход первого элемента сложения через инвертор - с дополни тельным входом первого элемента сложения следующего блока определения стадии плавления и через усили-, тель - с первьии,входом второго элемента сложения, второй вход которого через последовательно соединенные транзисторный ключ и запоминающий элемент связан со своим выходом, который является выходом блока определения вероятности стадии плавления.35,На фиг. 1 изображен график изменения технологических стадий в дуговой сталеплавильной печи; на фиг,2 блок-схема предлагаемого устройства, 40Устройство для определения стадий плавления стали в дуговой электропечи содержит датчик 1 расхода электроэнергии, а в каждой фазе - датчик 2 тока дуги, датчик 3 дисперсии тока 45 дуги,анализатор 4 гармоник,. вход которого связан с датчиком тока ду-ги, а три выхода соединены с тремя . входами блока Ь интеграторов, датчик 6 времени корреляции процесса изме нения тока дуги и датчик 7 времени. Выходы датчиков 1,3,6 и 7 и блока 5 интеграторов соединены соответствующими входами блоков 8 определения вероятности стадии плавления.К выходам 55блоков 8 подключен блок 9 выделения ., максимального значения, который соединен выходом с входом регистрирую-. щего блока 10. Каждый блок 8 определения вероятности стадии плавления включает дифференциатор 11, входы ко торого подключены к соответствующим выходам датчиков 1,3 и 6 :и блока 5 интеграторов, элемент 12 вычисления плотности нормального распределения случайной величины по информативной координате, к входам которого подключены датчики 1,),6 и 7 и блок 5 интеграторов. Выходы элементов 11 и 12 связаны с входами элемента 13 попарного умножения, а выходы элемента 13 соединены с входами сумматора 14, при.чем последний выход элемента 12 связан с последним входом сумматора 14.К выходу последнего подключены инвертор 15 и усилитель 16, соединенный с первым входом сумматора 1), второй вход которого через последовательно соединенныетранзисторный ключ 18 и запоминающий элемент 19 соединен со своим выходом. Выход элемента 17 . одновременно является выходом блока 8 определения вероятности стадии плавления.В процессе работы дуговой электропечи непрерывно контролируются время, колебания тока дуги в трех фазах и расход электроэнергии Из полученного сигнала, пропорционапьного току. дуги, выделяют гармонические составляющие, пропорциональные усредненным значениям отношений амплитуд второй, третьей и пятой гармоник к первой, а также значения дисперсии тока дуги и времени корреляции корреляционной функции К(2 ) процесса изменения тока дуги. Сигналы, пропорциональные отношениям амплитуд высших гармоник к первой, дисперсии тока дуги, времени корреляции и расходу электроэнергии, дифференцируют по времени к умножают попарно на соответствующие частные производные вероятности конкретной стадии по информативным координатам, т.е. по отношению амплитуд высших гармоник к первой, дисперсии тока дуги, времени, времени корреляции и расходу электроэнергии. Затем эти произведения суммируют, сумма представляет собой. полную производную вероятности 1-й стадии по времени,д-й стадии эа отрезок времени й+ЬС,т.е. Р (й+М) необходимо к значению1вероятности-й стадии за время 1выставляются начальные условия - ус. тавки напряжения, которые соответ-. ствуют вероятностям соответствующих стадий Р (0) = 15 Р(0) = 0 Р 6(о) = о Эти уставки напряжения запоминаютсяэлементами 19 во всех блоках 8. Элементы. 19 представляют аналого-цифровой преобразователь АЦП типа А 611-8/2.За период Ье = 2 происходит вычисление интенсивностей изменения вероятностей по всех шести стадиях 4 б а,303 РД 1., див момент времени 0 + Ь й = с, замыкаются транзисторные ключи 18, и на выходах сумма бторов 17 (элементы УБСР-АИ) получаемсигналы, пропорциональные вероятнос-тям стадий 1,2,б за период времени 1 . В момент времени С 1 + 61= С опять замыкаются транзисторные ключи 18 и на выходах блоков 8,получаем новые значения вероятностей во всех стадиях.Таким образом, через каждые 2 мин диспетчер, ведущий плавки, имеет полную картину эволюций технологических стадий, что позволяет повысить точность определения стадий плавления стали в дуговой электропечи, а это приводит к существенному улучшению технико-экономических показателей ее функционирования, в частности к повышению производительности дуговой электропечи и уменьшению удельного расхода электроэнергии.Использование предлагаемого устройства позволяет повысить точность определения стадий плавления стали в дуговой электропечи и по сравнению с известным приводит в среднем к сокращению длительности плавки на 4 Х и уменьшению удельного расхода электроэнергии на 2,5 Х.1081814 Составитель Г. ТараканоРедактор И. Шулла Техред А.Ач рректор С. Шекм одлисно каэ 1568/53 Тираж 783 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Р