Устройство для автоматического перепуска самоспекающегося электрода руднотермической электропечи

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПЕРЕПУСКА САМОСПЕКАЩЕГОСЯ ЭЛЕКТРОДА РУДНОТЕРМИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ , содержащее механизм перепуска электрода с блоком управления, вход ; которого через ключ рода работ соединен с выходом первого блока сравнения , к первому -входу которого подключен выход счетчика количества тепла, связанного первым входом через последовательно включенные интегi ратор и квадрататор с датчиком тока электрода, а вторым входом - с первым входом счетчика перепуска и выходом второго блока сравнения, к первому входу которого подключен задатчик разового перепуска, а к второму - выход счетчика перепуска ;К второму входу КОТОРОГО подсоедиг нен датчик перепуска, механизм пере . мещения электрода с блоком управления , блок аварийного отключения, питания и блок задания количества тепла, отличающеес я тем, что, с целью повышения надежности работы электрода, оно снабжено механизмом аварийного защемления электрода с блоком управления, к входу которого подключен первый выход третьего блока сравнения, второй выход которого соединен с входами блока управления механизма перемещения и блока аварийного отключения питания, пер (Л вый вход - с-блоком задания дополнительного тепла, а второй вхо - с вторым входе первого блока сравнения и выходе блока коррекции заданного количества тепла, к первому входу которого подключен блок задания количества тепла, а к второму через блок определения дополнительного коIличества тепла - выход элемента И, I связанного первым входом через элемент НЕ с входом блока управления 41 перепуском, а вторым входом с выхоRCfM датчика перепуска. :о :о

СОК)3 COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

1(5В Н 05 В 7/09

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

=" 1

1 (21) 3453296/24 -07

1 (22) 12.04.82 (46) 07.10.83. Бюл. 937 (72) В.Я.Свищенко и A.Â.Бондаренко (71) Научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт автоматизации черной металлургии (53) 621.365.23(088.8) (56) 1. Патент Франции 9 2371849, кл. H 05 В 7/10, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

9 734898, кл. В 05 В 7/09, 1979.

3. Черная металлургия. Бюллетень института научно-технической информации, 1980, вып.19, (879),с. 39-40. (34) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПЕРЕПУСКА САМОСПЕКИСЩЕГОСЯ

ЭЛЕКТРОДА РУДИОТЕРМИЧЕСКОИ ЭЛЕКТРОПЕЧИ, содержащее механизм перепуска электрода с блоком управления, вход, которого через ключ рода работ соединен с выходом первого блока сравнения, к первому входу которого подключен выход счетчика количества .тепла, связанного первым входом че рез последовательно включенные интег, ратор и квадрататор с датчиком тока электрода, а вторым входом - с первым входом счетчика перепуска и выходом второго блока сравнения, и

ÄÄSUÄÄ 1046979 А первому входу которого подключен задатчик разового перепуска, а к второму — выход счетчика перепуска

:к второму входу которого подсоединен датчик перепуска, механизм пере- . мещения электрода с блоком управления, блок аварийного отключения, питания и блок задания количества тепла, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы электрода, оно снабжено механизмом аварийного защемления электрода с блоком управления, к входу которого подключен первый выход третьего блока сравнения, второй выход которого соединен с входами блока управле. ния механизма перемещения и блока аварийного отключения питания, первый вход — с- блоком задания дополни- фф тельного тепла, а второй вход - с вторым входом первого блока сравнения и выходом блока коррекции заданного количества тепла, к первому вхо- а ду которого подключен блок задания количества тепла, а к второму через блок определения дополнительного ко личества тепла - выход элемента И, связанного первым входом через элемент НЕ с входом блока управления перепуском, а вторым входом с выхо дом датчика перепуска.

1046979

Изобретение относится к электротермии.

При эксплуатации электропечи расходование электрода компенсируется перепуском, т.е. удлинением его рабочего конца. Причем из-за износа прижимных элементов механизма перепуска, неточности изготовления обечаек кожуха .электрода и попадания на их поверхность масла, вибраций оборудования при загрузке электрод- f0 ной массы, подъеме и опускания электрододержателя часто происходит самопроизнольный перепуск, т,е. проскальзывание электрода..

Известны устройства для автомати.ческого управления перепуском электрода, включающие механизм перепуска, схему управления и программный блок, выдающий команду на очередной перепуск по заданной программе 1 ).

Недостатком данных устройств является отсутствие контроля положения зоны спекания, в результате чего электрод часто выходит из-под щек нескоксованным и разрушается.

Известны также устройстно для перепуска самоспекающегося электрода, содержащие контактные щеки, механизм перепуска, соединенный с выходом блока управления, к входу которого подключен блок определения состояния электродной массы в зоне коксования, .выполненный в виде датчиков температуры или источника г-квантов и детектора радиоизотопной системы (2 ).

Недостатком указанных устройств 35 является сложность практической реализации и низкая точность определения состояния электродной массы, что обусловлено неравномерностью распределения температуры по высоте 40 и сечению электрода из-за асимметрии его теплового поля.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для автоматического перепуска самоспекающегося электрода руднотермической электропечи, содержащее механизм перепуска электрода с блоком управления, вход которого через ключ ныбрра рода работ соединен с выходом первого блока сравнения, к первому входу которого подключен выход счетчика количества тепла, связанного первым входом через интегратор и квадрататор с датчиком тока электрода, а вторым входом — с первым входом счетчика перепуска и выходом блока сравнения, к первому входу которого подключен задатчик ррзового перепуска, а к второму выход счетчика перепуска, к второму 60 входу которого подсоединен датчик перепуска, механизм перемещения электрода с баоком управления, блок аварийного отключения питания и за датчик количества тепла 3 ).

Недостатком известного устройства является отсутствие непрерынного контроля величины проскальзывания электрода, что часто приводит к опусканию уровня зоны спекания ниже контактных щек и, как следствие„ прогару кожуха электрода и нытеканию электродной массы на колошник печи.

Цель изобретения — повышение надежности работы электрода.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для автоматического перепуска самоспекающегося;электрода руднотермической электропечи, содержащее механизм перепуска элек- трода с блоком управления, вход которого через ключ выбора рода работ соединен с выходом первого блока сравнения, к первому входу которого подключен выход счетчика количества тепла, связанного первым входом через последовательно включенные интегратор и квадрататор с датчиком тока электрода, а вторым входом — c первым входом счетчика перепуска и выходом второго блока сравнения, к первому входу которого подключен задатчик разового перепуска, а к второму — выход счетчика перепуска, к второму входу которого подсоединен датчик перепуска, механизм перемещения электрода с блоком управления, блок аварийного отключения питания. и блок задания количества тепла, снабжено механизмом аварийного защемления электрода с блоком управления, к входу которого подключен первый выход третьего блока сравнения, второй выход которого соединен с входами блока .управления механиз- ма перемещения и блока аварий;::> o отключения питания, первый вход — c блоком задания дополнительного тепла, а второй вход — с вторым входом первого блока сравнения и выходом блока коррекции заданного количества тепла, к первому входу которого подключен блок задания количества тепла, а второму через блок определе ния,дополнительного количества- тепла - выход элемента И, связанного первым входом через элемент НЕ с входом блока управления перепускаем, а вторым входом с выходом датчика перепуска.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства, а также разрез электрода с контактными щеками.

Устройство состоит из датчика 1 тока, квадрататора 2, интегратора 3, счетчика 4 количества тепла, подводимого к электроду, блока 5 задания количества тепла, необходимого дйя спекания определенного объема электродной массы, первого блока б сравнения, формирующего сигнал на перепуск электрода, ключа 7 выбора рода

1046979 работы, блока 8 управления механизмом 9 лерепуска электрода 10, датчик

11 перелуска, счетчика 12 перепуска, блока 13 задания величины разового перепуска, второго блока 14 сравнения, выдающего команду на прекращение лерепуска, элемент И 15, элемента НЕ 16, блока 17 определения допол .нительного количества тепла, необхо димого для спекания объема электрод..йой массы проскользнувшей части, электрода, блока 18 коррекции, заданного колйчества тепла, третьего блока 19 сравнения, блока 20 задания дополнительного тепла, блока 21 управления механизмом 22 аварийного защемления электрода, блока 23 управления механизмом 24 опускания электрода и блока 25 аварийного отключения питания.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При работе электропечи сигнал датчик 1 тока, скорректированный по. номеру ступени напряжения печного трансформатора, поступает на вход квадрататора 2, представляющего собой схему умножения аналоговых сигналов, Результат возведения в квад рат величины, пропорциональной рабочему току электрода, в виде напряжения постоянного тока подается на вход интегратора 3, построенного по принципу преобразователя напряжение-частота. На выходе интегратора

3 формируется последовательность импульсов, пропорциональная интегральному значению квадрата рабочего тока электрода, которая считывается счетчиком 4 количества тепла, лодводимого к электроду.

Таким образом, количествб импульсов, накапливаемых в счетчике 4, является эквивалентом джоулева телла Q+„ выделенного в электроде при прохождении. тока, так как при нормированной величине разового перепуска на малые промежутки (не более

5-15 мм) сопротивление электродного блока изменяется незначительно. С выхода счетчика 4 количества. тепла информация в позиционном коде по-. дается на первый вход первого блока

6 сравнения, на второй вход которого

c,ïoê ùüþ блока 5 задания через блок

18 коррекции устанавливается код величины, соответствующий количеству тепла 6,, необходимого для спекания . объема электродной массы, который определяется величиной и частотой перепуска электрода. При совпадении кодов, т.е. в момент 84,,= 6 формируется команда на перепуск электрода, поступающая с выхода блока 6 сравнения через ключ 7 выбора рода работы на блок 8 управления механиз" мом 9 перелуска и через элемент HE

16 на первый вход элемента. И 15.

По мере перепуска дат.--ик )1 переа пуска генерирует сигналы в импульсной форме, количество которых соответствуем величине фактического перемещения электрода относительно механизма 9 лерелуска. Счетчик 12 перепуска считывает эти импульсы и формирует код накопленного числа.

Необходимая величина перепуска также в форме кода устанавливается при

10 пояощи второго блока 13 задания.

При совпадении указанных кодов на выходе второго блока 14 сравнения появляется сигнал на окончайие перепуска, который автоматически осуществля 5 ет сброс счетчика 12 перепуска и счетчика 4 количества тепла и лерепуск прекращается. Во время перепуска сигналы датчика 11 перепуска поступают также на второй вход элемента

И 15, выход которого подключен к блоку 17 определения дополнительного количества тепла, необходимого для спекания объема электродной массы проскользнувшей части электрода.

Так KcLK HB 11epBOM BXO33,е

И 15 отсутствует сигнал, то информация о величине перепуска не поступает на вход блока 17 определения дополнительного тепла, т.е. величина разрешенного перепуска в нем не фиксируется.

При наличии проскальзывания импульсы датчика 11 перепуска воспринимаются блоком 17 определения дополнительного тепла и íà его выходе появля35 ется сигнал в форме кода, пропорциональный количеству дополнительного тепла G необходимого для спекания проскользнувшей частоты электрода, которое определяется по формуле

40 1 А- pn()d о где Ие — количество тепла, необхо45 димое для спекания единичного объема электродной массы; величина проскальзывания.

„-, ) 2 е 1 +

50 где 1 — удельная теплота коксования электродной массы;

Я вЂ” плотность электродной массы;

D — диаметр электрода.

Поэтому определение количества дополнительного тепла сводится к накоплению количества импульсов, поступающих с выхода элемента И 15 на вход бло 17 определения дополнительного количества тепла, представ60 ляющего собой двоично-десятичный счетчик. Количество разрядов четчика зависит от количества разрядов блока 5 задания.

В качетсгве элементной базы для выполнения счетчика могут быть выб1046979 раны микросхемы серии 155, например быстродействующий декадный счетчик

К155ИЕ2.

Код дополнительного количества тепла блока 17 сравнивается в блоке

18 коррекции с кодом величины задан- 5 ного количества тепла блок i 5 задайия. С.выхода блока 18 коррекции сигнал в форме кода, пропорциональный 9, + Я, поступает на вход блока .б сравнения, после чего команда на 1Q перепуск сформируется только при ,.Qy=- 6* + И . Одновременно сигнал с блока 18 коррекции заданного количества тепла поступает на вход блока

19 сравнения, на другом входе кото- 15 рого при помощи блока 20 задания устанавливеется код величины количества дополнительного тепла Я„, которое необходимо подвести к электроду, не допуская его разрушения.

Если величина проскальзывания значи-, тельна и Й, + Q>=И,4, то на первом выходе блока 19 сравнения формируется сигнал, воздействующий через блок 21 управления на механизм 22 аварийного защейления электрода.

Если проскальзывание продолжается и 0 + Gt> =2 Q+, то на втором выходе блока 19 сравнения появляется сигнал, который отключает при помощи блока

25 аварийного отключения электропечь и приводит в действие через блок 23 управления механизм опускания электрода. Опускание электрода предотвращает выдавление его скожсованной части под действием веса электродной массы и сжимающего усилия контактных щек в случае, если зона спекания окажется ниже их уровня.

Техническим преимуществам предлагаемого устройства по сравнению с известным является наличие средств автоматического контроля величины проскальзывания электрода, определения и обработки корректирующего воадействия на режим перепуска, а также предотвращение условий разрушения электрода; что значительно повышает надежность работы электродного узла.

Экономический эффект при использовании устройства достигается за счет повышения. производительности электропечи на 0,7%, снижения удельного расхода электроэнергии на 0,53 и удельного расхода электродной массы на 0,6%.

ВНИИПИ Заказ 7757/59

Тираж 845 Подписное

Филиал ППП "Патент", г, ужгород,ул. Проектная,4