Патент ссср 206606

 

ОПИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

2666О6

Союз Советских

Социалистических

Респуелин

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 21.111.1963 (№ 825943/22-2) Кл. !8Ь, 5/52

21h, 16/01 с присоединением заявки №

Приоритет

МП1 С 21с

EE 05b

УДК 621-365.21-523.6 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 08.ХИ.1967. Бюллетень . и 1

Дата опубликования описания 6.П.1968

Авторы изобретения

В. М. Виноградов, 1О. Е. Ефроймович, А. Ф. Каблуковский, А, Н. Котиков, В. А. Колчанов, А. А. Дрожилов, В. Е. Пирожников, В. H. Пастухова, М. И. Букштейн, Л. К. Косырев, В. И. Симонов, В. С. Локтионов, А. М. Мартынушкин, В. П. Цуканов, В. И. Коняшин, А. А. Шарапов, И. С. Пряиишчиков и H. Д. Орехов

Заявитель

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ПЛАВКИ

Известны способы автоматического программного управления электрическим режимом дуговых сталеплавильных печей в процессе плавления металла. Однако управление только электрическим режимом при отсутствии управления тепловым и технологическим режимами не могут обеспечить получение металла высокого качества.

Предлагаемый способ отличается от известных тем, что для получения металла высокого качества и оптимальных технико-экономических показателей работы печи переход от одной технологической операции к другой и синхронизацию параллельных физико-химических и тепловых процессов, обусловленных программным устройством, осуществляют по совокупности контролируемых параметров: по температуре металла, его химическому составу, расходу заданного количества электроэнергии, предельной температуре футеровки, а также по времени или при завершении данной производственной операции.

Для уменьшения времени периода плавления металла управление электрическим режимом печи осуществляют путем изменения напряжений и токов дуг в определенной, напсред заданной программным устройством последовательности, из условия введения в печь наибольшей мощности, допустимой печным трансформатором (или токоподводом), а переключение ступеней напряжения трансформатора производят блоком управления высоковольтной аппаратурой программного устройства по достижении предельно допустимой температуры футеровки, по времени или при израсходовании заданного количества электроэнергии.

По ходу плавки, соблюдая установленный температурный режим, автоматической термо10 парой погружения периодически, через заданные отрезки времени измеряют температур, металла и в блоке автоматического регулирования теплового режима программного устройства сравнивают ее фактическое значение

15 с заданным, рассчитывают фактическую скорость изменения температуры металла за предыдущий интервал времени, определяют требуемое значение мощности и изменяют задание регулятору мощности так, чтобы обеспе20 чить скорость изменения температуры металла,в последующий интервал времени в соответствии с заданным во времени температурным графиком.

С целью доведения металла до заданного

25 физико-химического состояния в наперед заданные моменты времени IIQ ходу плавки по команде от программного устройства B пе ь присаживают отдельными до:;ированными IIoDциями раскислители, шлакообразующие и ле30 гирующие материалы, общее количество кото206606 рых определяет блок автоматического регулирования физико-химических процессов программного устройства по данным фактического и заданного химических составов металла и шлака и среднестатистических значений коэффициента угара.

На чертеже приведена структурная схема, поясняющая описываемый способ автоматического программного управления процессом электроплавки стали в дуговых печах.

Перед плавкой стали данной марки технслогическую программу (нанесенную, например, на перфокарту или магнитную ленту) вводят в блок 1 задания программного устройства 2.

В предварительно составленной для данного процесса выплавки стали технологической программе указывают заданные графики электрического и температурного режимов, длитсльность интервалов плавки, порядок выполнения производственных операций, связанных с механическими воздействиями на жидкую ванну и обработкой ее шлаком, а также среднее количество расходуемых по ходу плавки шлакообразующих материалов и раскислителей, программу измерений температуры металла (по времени или в связи с технологическими операциями) и наибольшие допустимые значения температуры футеровки.

По окончании завалки металлической шихты включают в действие систему автоматического управления. От блока 1 через блок 8 управления высоковольтной аппаратурой подается сигнал на привод 4 высоковольтного разъединителя и привод 5 дросселя, зажигаются дуги и начинается плавление металла.

В период плавления управление электрическим режимом осуществляют путем изменения в определенной наперед заданной последовательности напряжений и токов дуг из условия введения в печь наибольшей мощности, допустимой трансформатором (или токоподводом). Переключение ступеней напряжения трансформатора б производят по достижении предельно допустимых температур футеровкп, измеряемых датчиком 7 по времени или при израсходовании заданного количества электроэнергии, определяемого счетным устройством 8.

После израсходования определенного, заранее заданного количества электроэнергии, блоком 9 автоматического регулирования физико-химических процессов подается сигнал исполнительному механизму 10 для введения в печь кислорода. Блок 11 автоматического регулирования теплового режима печи связан с датчиком 12 температуры металла и датчиком 7 температуры футеровки и воздействует на блок 8 управления высоковольтной аппаратурой и блок 18 автоматического регулирования электрического режима печи, который обеспечивает подачу заданного количества электроэнергии в печь.

Расчет значений электрической мощности базируется на использовании среднестатистп5

15 го

65 ческих показателей работы печи (директивных графиков температурного и электрического режимов) и данных периодического контроля температуры металла. Электрическую мощность рассчитывают вычислительным элементом блока автоматического регулирования теплового режима печи и устанавливают с помощью ступеней 14 напряжения, а заданная сила тока выдерживается блоком автоматического регулирования электрического режима путем перемещения электродов исполнительным механизмом 15.

В окислительный период в определенные моменты времени, регламентированные в программе, в печь 1б вводят дозированные стандартные порции железной руды и извести, общее количество которых определяют блоком 9 автоматического регулирования физико-химических процессов с учетом текущего изменения состава металла по углероду, определяемого датчиком 17 контроля физико-хими Ieских параметров.

В восстановительный период металл доводят до заданного физико-химического состояния присадкой в ванну различных материалов и обработкой ее шлаком. Наиболее рациональный порядок выполнения этих операций отрабатывают для каждого технологического процесса.

По ходу плавки, в соответствии с заданной технологической программой, блок 9 автоматического регулирования физико-химических процессов выдает команды исполнительным механизмам 18, обслуживающим печь.

Блок 19 регистрирует заданные и фактические параметры процесса. Поступающие на исполнительные механизмы команды дублируются световой сигнализацией на световом табло 20.

Предмет изобретения

Способ автоматического управления процессом плавки в дуговых печах с применением программного устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения качества металла и получения высоких технико-экономических показателей работы печи, плавку ведут по совокупности контролируемых параметров: переключение ступеней напряжения в период плавления производят блоком управления высоковольтной аппаратурой программного устройства по температуре футеровки или при израсходовании заданного количества электроэнергии при условии введения в печь наибольшей мощности, допустимой печным трансформатором, и по ходу плавки автоматической термопарой погружения через заданные блоком задания программного устройства отрезки времени измеряют температуру металла, в блоке автоматического регулирования теплового режима программного устройства обрабатывают результаты измерений, т. е. сравнивают фактическое значение температуры металла с заданным, рассчитывают фактическую скорость ее изменения за предыдущий интер206606

Составитель P. Д. Зельцер

Редактор Т, И, Каранова Текред Т. П. Курилко

Корректоры: Г. И. Плешакова и О. Б. Тюрина

Заказ 4б91!5 Тираж 530 Подписное

Цп1111ПИ Комнтста по делам изобретений и открытий при Совете Министров CC!:Ð

Москва, Центр, пр, Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 вал времени, определяют требуемое значение мощности и выдают импульс на изменение задания регулятору мощности так, чтобы обеспечить скорость изменения температуры металла в последующий интер-ал времени в соответствии с заданным во времени температурным графиком, а количество присахкиваемых шлакообразующих и легирующих материалов определяют в блоке автоматического регулирования физико-химических параметров программного устройства по данным фактичсского н заданного химических составов металла и шлака и среднестатистических значе5 ний коэффициента угара и выдают импульс дозирующему устройству на присадку отдельных порций в наперед заданные блоком задания программного устройства моменты времени.