Регулятор электрического режима дуговой сталеплавильной электропечи

 

М

О ЛИ - Н

И Е (1цИ ЬП

Саюз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.12.77 (21) 2560986/24-07 (51) М. КЛ.2

Н 05В 7/148

F 27D 11/10

G O5F 1/66 с присоединением заявки М

Государственный комитет (23) Приоритет

СССР пс делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 30.04.80. Бюллетень ¹ 16 (53) УДК 621.365.22 (088.8) (45) Дата опубликования описания 30.04.80 (72) Авторы изобретения А. Г. Матисов, Ю. И. Тимонов, М. Н. Синчугова и В. В. Горчаков (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РЕ)КИМА

ДУГОВОЙ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ

Изобретение относится к электротермии.

Известен регулятор дуговой электропечи, содержащий датчик тока, соединенный через выпрямитель с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с блоком задания, а выход — с блоком управления механизмом перемещения электрода (1).

Однако такой регулятор не обеспечивает автоматический пуск печи и достаточно устойчивое регулирование.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является регулятор электрического режима дуговой сталеплавильной электропечи, содержащий для каждой фазы переключатель ступеней напряжения силового трансформатора, датчик активной мощности, блок задания активной мощности, снабженный двумя контактами реверсивный нуль-орган, входы которого соединены с датчиком тока дуги и блоком задания тока дуги, и два усилителя (2).

Однако этот регулятор не позволяег осуществлять регулирование по мощности изза неоднозначности зависимости выделяемой в дуге мощности от тока дуги, в результате чего увеличиваются электрозатраты печи, Для улучшения энергетических показателей печи предлагаемый регулятор снабжен потенциометром задания активной мощности, один вывод которого подключен к блоку задания активной мощности, соеди ненному с первым входом первого усили. теля, ко второму входу которого подключен датчик мощности, связанный через первый контакт реверсивного нуль-органа с первым

1о входом второго усилителя, соединенным через второй контакт нуль-органа с выходом первого усилителя, второй вход второго усилителя соединен с движком потенцнометра задания активной мощности, второй вывод которого заземлен, причем коэффициент усиления первого усилителя по первому входу в два раза больше, чем по второму.

На фиг. 1 дана блок-схема предлагаемого регулятора; на фпг. 2 показаны рабочая и фиктивная характеристики печи, где P — активная мощность печи;

I — ток печи; о — а — b — с — восходящая ветвь рабочей характеристики печи; с — b — d — е — нисходящая ветвь рабочей характеристики пеЗО чи;

731617

65 с †— е — фиктивная ветвь характеристики псчп;

P i i;, — M BKCHM 3Jl blI 3II емая в дуге активная мощность на данкой ступени напряжения печного трансформатора;

I,„,, — ток дуги, соответствующий максимуму выделяемой в дуге активной мощности на данной ступени напряжения печного трансформатора;

Р, — заданное значение выделяемой в дуге активной мощности;

Iз, 1, — токи дуги, соответствующие заданному значению выделяемой в дуге активной мощности на восходящей и нисходящей ветвях рабочей характеристики печи;

Iн, — ток короткого замыкания;

Р, Ры — соответственно активная мощность печи в точках а и d рабочей характеристики печи;

I„ Iz — соответственно ток дуги в точках а и d рабочей характеристики печи.

Регулятор содержит переключатель ступеней напряжения силового трансформатора 1, к выходу которого подключены входы блока 2 задания тока дуги, соответствующего максимума выделяемой в дуге активной мощности, и блок 3 задания активной мощности. Ко входам реверсивного нульоргана 4 подключены выходы датчика 5 тока дуги и блока 2 задания тока дуги, соответствующего максимуму выделяемой в дуге активной мощности на данной ступени напряжения печного трансформатора. Выход блока задания активной мощности 3 соединен с первым инвертирующим входом первого усилителя 6 и с потенциометром 7 задания активной мощности. Выход 8 датчика активной мощности дуги соединен со вторым инвертирующим входом первого усилителя 6 и через контакт 9 реверсивного нуль-органа 4 — с первым инвертирующим входом второго усилителя 10, второй вход второго усилителя соединен с движком потенциометра 7 задания активной мощности дуги. Выход первого усилителя 6 через контакт 11 подключен к первому входу второго усилителя.

Регулятор работает следующим образом.

Предположим, что режим печи отклонился от заданного P,, I, таким образом, что характеризуется точкой а рабочей характеристики печи, где текущее значение мощности Р „а ток дуги — I,. Ввиду того, что ток дуги 1а меньше тока 1манс соотвсзству ющего максимуму выделяемой в дуге активной мощности P„, на данной ступени напряжения печного трансформатора, в реверсивном нуль-органе 4, выявляющем знак разности 1섄— 1„оказывается замкнутым контакт 9 и разомкнутым контакт 11; при этом на первый инвертирующий вход усилителя 10 подается сигнал Р,. На выходе усилителя 9 сигнал рассогласования

АР, управляющий перемещением электрода, равен

ЬР =- — (Р, — Р1,). (1) Под воздействием этого сигнала электрод перемещается вниз до тех пор, пока режим печи не вернется в точку b (Р„ I,) рабочей характеристики печи.

Если происходит короткое замыкание или режим печи отклоняется таким образом, что характеризуется точкой и рабочей характеристики печи, знак разности изменяется»а противоположный и в реверсивном нуль-органе 4 замыкается контакт 11, а контакт 9 размыкается. При этом на выходе усилителя 6 сигнал равен

= — (2Р„, — Pt„). (2)

Этот сигнал через замкнутый контакт 11 реверсивного нуль-органа 4 подается на первый инвертирующий вход усилителя 10, на выходе которого управляющий сигнал рассогласования ЬР, управляющий перемещением электрода, равен:

ЬР =- — (Р, — (2Рм„, — Р1„)) =

=21макс з "4. (3) Таким образом, вместо сигнала — P

Под воздействием сигнала АР, определяемого выражением (3), регулятор начинает перемещать электрод вверх, а рабочая точка, характеризующая режим работы печи, по фиктивной ветви характеристики е — d — с перемещается к точке с. После прохождения точки с знак разности токов дуги 1манс — Iз изменяется на первоначальный, и управляющий сигнал вновь определяется выражением (1). Рабочая точка, характеризующая режим печи, переходит на восходящую ветвь рабочей характеристики печи о — а — b — с, а регулятор возвращает ее в заданную точку b(P„ 1,).

731617

При переключении ступеней напряжения печного трансформатора величины Р„, „, и

l„ygy

Использование предлагаемого регулятора повысит точность поддержания вводимой в печь активной мощности, что ориентировочно увеличит производительность печи на

0,5 — 1%. Это ежегодно обеспечит íà дуговой печи емкостью 100 т увеличение выпуска качественной стали на 1500 — 3000 т, Формула изобретения

1. Регулятор электрического режима дуговой сталеплавильной электропечи, содержащий для каждой фазы переключатель ступеней напряжения силового трансформатора, датчик активной мощности, блок задания активной мощности, реверсивный нуль-орган, снабженный двумя контактами, входы которого соединены с датчиком тока дуги и блоком задания тока дуги, и два усилителя, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетических показате. сй печи, он снабжен потенцпометром задания актш;ной мощности, один вывод которого подключен к блоку задания активнои мощности, соединенному с первым входом первого усилителя, ко второму ьходу которого подключен датчик мощности, связанный через первый контакт реверсивного

10 нуль-органа с первым входом второго ус»лптеля, соединенным через второй контакт нуль-органа с выходом первого усилителя, второй вход второго усилителя соединен с движком потенциометра задания мощности, д второй вывод которого заземлен, причем коэффициент усиления первого усилителя по первому входу в два раза больше, чем

ro второму.

2. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что входы блоков задания тока дуги и активной мощности соединены с переключателем ступеней напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

25 1. Свенчанский A. Д. и др. Автоматическое регулирование электрических печей.

М., «Энергия», 1965, с. 337.

2. Фарсанов Г. А. Автоматизация процессов электроплавкн стали. М., «МеталзО лургия», 1972, с. 87.

731617

Составитель Г. Рабинович

Техред В. Серякова

Корректор Л. Орлова

Редактор Т, Шагова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 763/6 Изд. № 296 Тираж 889 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5