Способ реализации оптимального режима управления электропечью

 

Сущность изобретения: поддерживаются одинаковые напряжения на дугах всех электродов, с учетом несимметричных взаимовлияний фаз печи, за счет поддержания заданных значений напряжений дуг регуляторами крайних фаз и заданного значения тока регулятором средней фазы, находящейся между ними. Технический результат выражается в более стабильной работе печи, повышении средней вводимой мощности и среднего тока. 1 табл.

Изобретение относится к электротермии и может использоваться для управления трехфазными дуговыми электропечами, оснащенными автоматическими пропорциональными регуляторами перемещений электродов.

Известно, что трехфазные дуговые электропечи характеризуются существенным влиянием фаз друг на друга. Поэтому важным является вопрос обеспечивания симметричного режима по фазам. Для этого можно использовать регулирование с поддержанием заданных значений фазных токов /Д.А. Гитгарц. Автоматизация плавильных электропечей с применением микроЭВМ. М. Энергоатомиздат, 1994, с. 41/.

Недостатком этого способа регулирования является неравномерный износ футеровки и различные скорости расплавления шихты.

Более оптимальным является режим строгого симметрирования напряжений дуг на протяжении плавки, выполняемого автоматическими пропорциональными регуляторами, настроенными каждый на поддержание напряжения на своей дуге с помощью трехфазных регуляторов /Там же, с. 42/.

Первым недостатком выполнения этого режима является неучет взаимного влияния фаз и несимметрии шинного моста, что приводит к слабому взаимному влиянию крайних фаз по сравнению со средней фазой, находящейся между ними.

Вторым недостатком этого способа реализации режима является падение токов при поддержании заданного напряжения на дуге в конце плавки, когда расплавленный металл покрыт слоем шлака, что заставляет постоянно следить за током и корректировать задание уставок регуляторов.

В основу настоящего изобретения положена задача создания оптимального режима управления, учитывающего несимметричное взаимовлияние фаз печи.

Задача решается в изобретении тем, что на двух крайних электродах поддерживаются заданные значения напряжений на дугах, а на среднем электроде, находящемся между крайними, заданное значение тока.

Для пояснения путей реализации этого способа рассмотрим уравнение в комплексной форме, связывающее параметры электрической трехфазной сети и электропечи /А.Д. Свенчанский и др. Электрические промышленные печи. Дуговые печи и установки специального нагрева. М. Энергоиздат, 1981, с. 100, 101/.

где токи через электроды печи; напряжения печного трансформатора; полное сопротивление трансформатора и короткой сети для собственного тока фазы; напряжения на дугах; реактивные сопротивления взаимоиндукции.

Учитывая, что средняя фаза симметрично расположена между двумя крайними 1 и 3, можно принять: .

Поскольку режим характеризуется поддержанием одинаковых напряжений дуг, перепишем систему уравнений 2 относительно напряжений дуг.

Теперь, если регулятор средней фазы 2 будет поддерживать величину I2 постоянной, систему уравнений 2 можно преобразовать к виду: где const 1, 2, 3 постоянные величины в силу настройки регулятора фазы 2 на поддержание стабильного тока фазы 2.

Из формулы /3/ вытекает, что при поддержании на крайних фазах заданных напряжений на дуге, а на средней фазе заданного значения тока напряжение на дуге средней фазы не зависит от токов крайних фаз.

Напряжение на дуге крайней фазы зависит от тока только другой крайней фазы, и эту зависимость можно считать слабой вследствие в два раза большего расстояния между крайними фазами по сравнению с расстоянием до средней фазы.

С использованием вышеуказанного способа регулирования было проведено несколько плавок по выплавке чугуна на дуговой сталеплавильной печи завода "Сибсельмаш" в г. Новосибирске емкостью 3 тонны с трансформатором мощностью 2000 кВА.

Контрольная плавка.

26.05.93 г. Способ регулирования поддержание напряжений на дугах регуляторами трех фаз.

Условия: залита 1 тонна жидкого чугуна в горячую печь /2 плавка/, 5 ступень печного трансформатора.

2. Опытная плавка.

02.06.93 г. Способ регулирования согласно заявке.

Условия: холодная печь, загружено 1,5 чугунных чушек и залита 1 тонна жидкого чугуна. 5 ступень печного трансформатора.

Данные приведены в таблице.

Как видно из приведенной таблицы, предлагаемое изобретение обеспечивает технический результат, выражающийся в более стабильной работе электропечи, повышении средней вводимой мощности и среднего тока. Исключается также и уменьшение токов в конце плавки при горении дуги в шлаке, так как токовый регулятор средней фазы поддерживает заданный ток, связанный с токами крайних фаз.


Формула изобретения

Способ реализации оптимального режима управления электропечи, при котором поддерживают заданные значения напряжений на дугах обеих крайних фаз, отличающийся тем, что регулятор средней фазы, находящийся между крайними фазами, поддерживает заданное значение тока средней фазы.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротермии, конкретно к автоматизированным системам управления электрическим режимом дуговых сталеплавильных печей (ДСП)

Изобретение относится к руднотермическим электропечам и может быть использовано в электрических шлаковых и дуговых печах черной и цветной металлургии, а также в химической промышленности

Изобретение относится к электротермии и может использоваться в черной и цветной металлургии
Изобретение относится к электротермии, в частности к дуговым печам постоянного тока, для плавки металлов, стали, чугуна, алюминиевых сплавов, меди, никеля и других металлов, и может быть использовано также в установках печь-ковш, миксерах и других установках

Изобретение относится к электротермии и может быть использовано в электропечах черной и цветной металлургии

Изобретение относится к электротермии, в частности к системам управления процессом получения фосфора в электропечах

Изобретение относится к электротермии и может быть использовано для управления электрическим режимом pуднотеpмических печей, например, фосфорных, карбидных и т.п

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для плавки металлов, в частности стали, чугуна, алюминиевых сплавов, меди и других

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к способам индукционной тигельной плавки шихты с произвольным содержанием огнеупорных материалов, обладающих радиоактивностью и химической агрессивностью

Изобретение относится к области производства глинозема из природных щелочны алюмосиликатов и, в частности, к способам получения спека из глиноземосодержащей шихты

Изобретение относится к металлургическим плавильным печам, в частности к системам охлаждения печей, преимущественно для плавки в жидкой ванне

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для автоматического регулирования теплового режима нагревательных печей периодического действия

Изобретение относится к устройствам для автоматического управления процессом нагрева металла в печах и может быть использовано в печных агрегатах металлургической, машиностроительной и в других отраслях промышленности

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам непрерывного контроля состояния футеровки печей
Наверх