Способ определения растекания тока в ванне трехфазной трехэлектродной руднотермической электропечи

 

Союз Советскнх

Соцнвлыстнческнх

Республик

< 748922

Ф

«» (6l) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено l 9, l 2.77 (2 I ) 2558290/24-07 (5l) М. Кл.

Н 05 В 7/!48

F 27 D 2l 00 с присоединением заявки ¹â€”

Гееудерстоеииый комитет (23) Приоритет —. (53) УДК 62l.365..23 (088.8) ) Опубликовано l5,07.80. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 25.07.80

16 делам иэобретеиий и отирытий (72) Автор изобретения

П. П. Чердовских

Куйбыи1евский политехнический институт им. В. В. Куйбышева (7l) Заявитель Ф-.. У" —:: 1 :К «МФфбФЪЦуф ЫФ- »,:".@ф Ц (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ, РАСТЕКАНИЯ ТОКА В ВАННЕ

ТРЕХФАЗНОЙ ТРЕХЭЛЕКТРОДНОЛ РУДНОТЕРМИЧЕСКОЯ

ЭЛЕКТРОПЕЧИ

Изобретение относится к электротермии и касается определения и контроля параметров руднотермических электропечей.

Известен способ определения сопротивлений междуэлектродного пространства рабочей зоны трехфазной руднотермической 5 печи с помощью регулируемых трансформаторов (! ). Поддерживая модуль одного иэ фаэных напряжений постояннЫм и изменяя линейные напряжения с помощью регулируемых трансформаторов, измеряют модули токов электродов, а также модули фазных и линейных напряжений. Затем, строя векторные диаграммы, графически определяют изменения линейных напряжений и изменения токов электродов, находят изменения токов треугольника, 15

Далее путем деления изменения линейного напряжения на изменение соответствую-...щего тока треугольника находят сопротивление треугольника, Затем находят токи треугольника путем деления линейного на, пряжения на соответствующее сопротивление треугольника. go найденным токам треугольника судят о растекании тока в ванне печи, Однако применение этого способа для непрерывного определения растекания тока в процессе работы печи практически невозможно, так как он требует поддержания постоянным одного из фазных напряжений, что очень .трудно. Кроме того, он не дает достаточно точного представления о растекании тока по глубине и объему ванны.

Известен способ определения сопротивлений подэлектродного пространства руднотермической печи (2(. Этот способ позволяет непрерывно определять растекание тока в процессе работы печи. Суть этого способа состоит в следующем. Три одинаковых посторонних источника питания, имеющих одинаковые синусоидальные ЭДС (одинаковые амплитуды, частоты и фазы), включают звездой к электродами печи. Нуль этой звезды включают к подине печи. Частота посторонних источников отличается от частоты токов печи. С помощью вольтметров и амперметров, реагирующих только на частоту посторонних источников, измеряют напряжения между электродами и подиной, обус ловленные посторонними источникамн, а также токи, протекающие между электродами и поднной и обусловленные посторонними

748922 источниками. Это позволяет определить со противление звезды, как отношения указанных напряжений к соответствующим токам.

Определяя в процессе работы сопротивления звезды и измеряя модули фазных на пряжений, практически непрерывно определяют модули токов звезды, т. е, токов, текущих прямо на металлический расплав и поМину.

Однако этот способ недостаточно точен, так как токи звезды, полученные этим способом, как и токи треугольника, полученные способом (IJ, не соответствуют действительным. Причем ошибка может быть значительной. Кроме того, этот способ не дает достаточного представления о растекании тока. Действительно, ток звезды протекает по большим объемам ванны и нельзя сказать какая er0 часть протекает в верхней части ванны, какая в нижней и какая под электродом. Это приводит к неточностям,при выборе режима работы печи и других ее характеристик.

Известен также способ определения растекания тока в ванне печи, при котором устанавливают измерительные электроды нопарно между электродами печи, измеряют комплексы напряжения между каждой парой, подключают к каждой паре измерительный источник питания и по напряжениям и токам в электродах от этого источника измеряют сопротивления между электродамн каждой пары, а затем по измеренным параметрам находят токи растекания (3).

Однако этот способ также не обеспечивает достаточно полной и точной информации о растекании тока по объему и глуби-. не ванны. Пары измерительных электродов, установленные параллельно плоскости симметрии расположенйя элек1 родов, " позволя- ют определять только растекание тока между электродами печи.

Кроме того, не имеется конкретных указаний о моментах времени измерения на. пряжений и сопротивлений между измерительными электродами.

Значительная неодновременность измерения комплексов напряжений между измерительными электродами пар, как и значительная неодновременность измерения сопротивлений между ними, а также расхождение времени измерения напряжений и speмени измерения сопротивлений приводит к тому, что частичные токи не соответствуют одному моменту времени. Это не позволяет получать цельной и полной картины о-растекании тока, соответствующей определенному моменту времени. Кроме того; при измерении сопротивления между измерительнымй электродами не исключено влияййя токов печи на это измерение.

Следует отметить также, что применение геометрически подобной ванны усложняет способ.

Цель изобретения -- повышение точности определения, расширение объема информации о растекании тока в печи по глубине и объему ванны для любого момента времени н упрощение получения этой информации.

Это до".тигается тем, что в качестве измерительных электродов используют цилиндрическн с одинаковыми габаритными размерами электроды, устанавливают их вертикально в пространстве, ограниченном стенfO ками ванны и плоскостями, проходящими через оси электродов печи. Расстояния между центрами измерительных электродов каждой пары выбирают равными. Пары размещают группами около электродов печи, причем, эти пары располагают по лучам, перпендикулярным к осям соответствующих электродов печи. Расстояния от середины между центрами каждой пары до по.верхйостей ванны, металлического расплава, поднны, стенок, электродов печи и других пар устанавливают не менее двойного

20 расстояния Между этими центрами. Комплексы напряжений между электродами всех пар измеряют одновременно и одновременно с ними дополнительно измеряют комплексы фазных и линейных напряжений и модули токов электродов печи.

Сопротивление между измерительными электродами каждой пары измеряют одновременно и непосредственно после измерения упомянутых комплексов напряжений и модулей тока, а в качестве измерительного источника питания используют источники постоянного тока, и измерение постоянных напряжений и токов в измерительных электродах производят приборами магнитоэлектрнческой системы. п

Затем определяют токи растекания для каждой пары измерительных электродов по отношению комплекса напряжения к сопротивлению между ними, раскладывают .это в отношение на составляющую, совпадающую по фазе с комплексом фазного напряжения электрода печи, около которого установлена пара, и составляющую, совпадающую с комплексом линейного напряжения электродов, ближе к которым стоит эта пара, и делят упомянутые отношения и их составляющие на соответствующие модули токов электродов печи.

° Кроме того, с целью повышения точности определения растекания тока перед измерением сопротивлений дополнительно измеряют постоянную составляющую напряжения между электродами каждой пары и вычитают это значение из величины напряженйя йсточнйка постоянного тока.

На фиг. I показано расположение измерительных электродов в плане прямоугольной трехфазной трехэлектродной руднотермической печи; на фиг. 2- — расположение измерительных электродов в плане цилнндрн

7489

° S

5 ческой трехфазной трехэлектродной руд»6термической печи.

Пример. Определяют растекание тока в ванне прямоугольной трехфазной трехэлектродной печи мощностью 7500 кВА. Диаметры электродов этой печи 1000 мм, расстояние между осями электродов 2150 мм, дли»а ванны 7800 мм, ширина 2800 мм и глубина 2100 мм.

Около электродов печи 1 — 3 (см. фиг. !) располаГают вертйкально парами цилиндрические измерительные электроды 4 и 5, 6 1о и7,8 и 9,10и11,12и13,!4и 15, 16 и 17, 18 к 19, 20 и 21 так, что их центры находятся на прямых, перпендикулярных к осям соответствующих электродов печи к образующих в плане углы в 60 .

Причем расстояние между центрами изме1З рительных электродов каждой пары одинаково и составляет 150 мм, а середины между центрами измерительных электродов каждой пары располагают от соответствующей оси электрода печи иа одинаковом расстоянии 900 мм. Диаметры всех измерительных электродов одинаковы и составляют !

00 мм, высота их также одинакова и составляет 100 мм. Пары измерительных электродов 4 и 5, 8 и 9, 12 и 13, 16 и 17, 20 и 21 располагают на одинаковой глубине 300 мм, пары 6 и 7, 10 и 1 I, 14 и 15, 18 и 19 располагают на одинаковой глубине 600 мм. За глубину расположения пар принимают расстояние между центрами измерительных электродов пары до поверхности ванны.

Затем проводят измерение комплексов напряжений и сопротивленкй.

Как видно на. фиг. 1, для определения растекания тока s прямоугольной печи необходимо три пары измерительных электродов около каждого электрода печи. Однако, когда растекание тока в печк изучено и режим работы выбран, то для поддержания этого режима можно ограничиться одной парой измерительных электродов около каждого электрода печи.

Аналогично осуществляют определение растекания тока в печи цилиндрической формы. В этой печи около каждого электрода устанавливают по четыре пары измерительных электродов.

Когда растекание тока в этой печк изу<ено и режим работы выбран, то для поддержания режима можно сократить количество измерительных электродов.

Предлагаемый способ дает воэможность выбирать рациональные режимы работы печи, определять оптимальное рабочее напряжение, глубину погружения электродов, повысить КПД, улучшить качество выпускаемой продукции и сократить ее себестоимость

Формула изобретения

1, Способ определения растекания тока в ванне трехфазной трехэлектродной рудно22 ь термической электропечи, при котором устанавливают попарно по объему ванны к измерительные электроды, измеряют комплекс напряжения между каждой парой, »отключают к каждой паре измерительный»сточЪик питания к по напряжениям и токам в электродах от этого источнкка измеряют сопротивления между электродами каждой пары, а затем по измеренным параметрам находят токи растекания, отличающийся тем что, с целью повышения точности определения и расширения объема информации о растекании ток-, в качестве измерительных электродов используют цилкндрическке с одинаковыми габаритными размерами, устанавливают их вертикально в пространстве, ограниченном стенками ванны н плоскостями, проходящими через оси электродов печи, расстояние между центрами измерительных электродов каждой пары выбирают равными, пары размещают группаМи около электродов печи, причем эти пары располагают по лучам, перпендикулярным к осям соответствующих электродов печи, а расстояния от середины между центрамк электродов каждой пары до поверхностей ванны, металлического рас»лава, подины, стенок, электродов печи и других пар, устанавливают не менее двойного расстояния между этими центрами, комплексы напряжений между электродами всех пар измеряют одновременно и одновременно с ними дополнительно измеряют комплексы фазных и линейных напряжений и модули токов электродов печи, в качестве измерительного источника питания используют источники постоянного тока, а измерение постоянных напряжений и токов в измерительных электродах производят приборами магнито-электрической системы одновременно для всех пар и непосредственно после измерения упомянутых комплексов напряжений и модулей токов, затем для каждой пары измерительных электродов определяют токи растекания по отношению комплекса напряжения к сопротивлению между ними; раскладывают это отношение на составляющую, совпадающую по фазе с комплексом фазного на»ряжения электрода печи, около которого установлена пара, и составляющую, совпадающую с комплексом линейного напряжения электродов, ближе к которым стоит эта пара,.и делят упомякутые отношения и их составляющие на соответствующие модули токов электродов печи.

2. Способ по п. ll, отличающийся тем, что, с целью повышения точности опредепеняя, перед измерением сопротивлений дополнительно измеряют постоянную составляющую напряжения между электродами каждой пары и вычитают это значение из величины напряжения источника постоянного тока.

748922

Фиг.2

Составнтель О. Турпак

Редактор Т. Яковчнк Техред К. Шуфрнч Корректор Е. Папи

Заказ 4266 51 Тираж SS5 Подписное

ЦИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

l 1 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная. 4

Йсточннкн информации, принятые во внимание прн экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

М 436458, кл. Н 05 В 7/18, l972.

2. Лвторское свндетельство СС(:P

¹ 392424, кл. 6 О! R 27/0Î, 1971.

3. Лвторское свидетельство СССР ,% 571017, кл. Н 05 В 7/148, 1974.