Способ измерения сопротивления шлаковой ванны при электрошлаковом переплаве

Способ измерения сопротивления шлаковой ванны при электрошлаковом переплаве

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СНОСОВ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ШЛАКОВОЙ ВАННЫ flPM ЭЛЕКТРОШЛАКОВОМ ПЕРЕПЛАВЕ, основанный на из мерении тока и напряжения на участке электрод-поддон и преобразовании их последовательно в сигнал, пропорциональный величине активного сопротивления , отличающийся тем, что, с целью повышения точности непрерывного измерения активного сопротивления шлаковой ванны непосредственно по ходу плавки, дополнительно измеряют длину электрода, по величине которой определяют внешнее индуктивное сопротивление электро да , сигналы по току и напряжению преобразуют в сигнал, пропорциональный индуктивному сопротивлению электрода , считая, что индуктивное сопротивление шлаковой ванны равно нулю, активное сопротивление шлаковой ванны определяют по. формуле з(Г е где , - активное и индуктивное сопротивление участка электрод-по.ддон; k -коэффициент, зависящий от магнитных свойств электрода; Xg - расчетное внешнее индуктивное сопротивление электрода.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (ã)) 139 А

yS1) С 21 С 5/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

j21) 3267597122-02

<22) 30.03.81. (46) 07.04.83. Бюл. И 13 (72) Ю. М, Миронов, В. M. Яров, В. Г. Ковалев, В. Н, Александров, A. Г. Матисон, Н), И. Тимонов, Ю.Я.Изаксон-Демидов и Н.Я. Седойкин (71) Чувашский государственный университет им.И.Н.Ульянова и Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский технологический институт релестроения !

53) 669.)87.2(088.8)

<56) 1. Матисон A. Г. и др,. Измерительные преобразователи активных мощ- ности и проводимости для электроплавильных печей. M., "Энергия", 1978, вып. 11 (195).

2. Электрооборудование и автоматика электротермических установок.

Справочник под ред. A.Ï.Àëüãàóçåí.

М,, "Энергия", 1978. (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ШПАКОВОй ВАННЫ ПРИ ЭПЕКТРОШПАКОВОМ ПЕРЕПЛАВЕ, основанный на измерении тока и напряжения на участке электрод-поддон и преобразовании их последовательно в сигнал, пропорциональный величине активного сопротивления,отличающийся е тем, что, с целью повышения точности непрерывного измерения активного сопротивления шлаковой ванны непосредственно по ходу плавки, дополнительно измеряют длину электрода, по величине которой определяют внешнее индуктивное сопротивление электрода, сигналы по току и напряжению преобразуют в сигнал, пропорциональный индуктивному сопротивлению электрода, считая, что индуктивное сопротивление шлаковой ванны равно нулю, активное сопротивление шлаковой ванны определяют по формуле

ВИЗм 1 хиэ 1 хe где R„ç ì xèç а в ое и индукти ное сопротивление участка электрод-поддон;

- коэффициент, зависящий от магнитных свойств элек трода; хŠ— расчетное внешнее индуктивное сопротивление электрода.

1010139

Изобретение относится к электро- технике, а именно к электрошлаковому переплаву.

Известен способ (1 J и=мерения сопротивления шлаковой ванны, основан- ный на измерении значений тока и напряжения ла участке электрод-поддон, включающий в себя слиток, шлаковую ванну и электрод или часть его, и последующем преобразовании в сигнал, 16 пропорциональный величине активного сопротивления данного участка по формуле

1/ ж /

2 к

ИЗИ P где \/

Цель изобретения — повышение точ45 ности непрерывного измерения активного сопротивления шлаковой ванны непосредственно по ходу плавки.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу измерения сопротивления шлаковой ванны при электро- о шлаковом переплаве, основанному на измерении тока и напряжения на участке электрод-поддон и преобразовании их последовательно в сигнал, пр.;Iop циональный величин"-. актив>ого сопротивления, /101>< пни тельно измеряю > pJIII ну электрода, II(> величин.-. котор->и определяк т внеlllll" å индук тив»ое с «>по- напряжение на участке электрической цепи: слиток-шлаковая ванна-электрод;

V I1 „- амплитуда напряжения и то20

"ка на участке;

Ч - сдвиг фаз между током и напряжением.

Недостатком способа является неучет индуктивного сопротивления

25 электрода, а также то, что в измерен ное сопротивление входит активное соп ротивление электрода.(1араметры элект1рода (активное и реактивное сопротивление) в ходе плавки сильно меняются, Изменение может достигать

40-454 от общего сопротивления, а индуктивное до 20-25i.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является cnocob учета изменения в ходе плавки пу- 3$ тем программной коррекции измеренного сопротивления, либо жесткого временного программирования, либо координатно-временного (2 1.

Однако и в э ом случае точность определения сопротивления шлаковой ванны зависит от конкретного протекания процесса плавки. тивление электрода, сигналы по >.оку и напряжению преобразуют в сигнал, пропорциональный индуктивному сопротивлению. электрода считая, что индуктивное сопротивления шлаковой ванны равно нулю, активное сопротивление шлаковой ванны определяют по фор муле

= Р - с/х

tD ИЗ% (ИЗМ р) 1 где R õ - активное и индуктивное сопротивление участка электрод-поддон;

- коэффициент, зависящий от магнитных свойств электрода; х - расчетное внешнее индуке тивное сопротивление электрода.

Сущность способа измерения активного сопротивления шлаковой ваннь, заключается в следующем.

Так как ванна обладает лишь активным сопротивлением, а индуктивное сопротивление слитка намного меньше индуктивного сопротивления электрода хЭ, то можно считать, что

x=x

Э (2) ХЭ= х + х где x — индуктивное сопротивление проводника, обусловленное электромагнитным полем вне про водни ка; х. — индуктивное сопротивление, 1 обусловленное эле ктромагни тным полем внутри проводника.

В то же время активное сопротивление проводника К связано с внутренним" сопротивлейием х соотноше1 нием

Ку kx. — коэффициент, зависящий от магнитных свойств проводника (для немагнитного проводника k -=1,а для магнитного

1<=1, 67), где k

С учетом выражений (1)- (3) при условии, что сопротивление слит ка

R -4, выражение для акт>1в «>г o !.ollротивления шлаковой ваннhl и >е 1 вид ш изм <" иэм "> }

Известно, что индуктивное сопротив>ление проводника условно можно разделить на две составляющие

Составитель Г. Демин

Техред Ж.Кастелевич Корректор Н. немчик

Редактор К ° Волощук

Заказ 2412/14 Тираж 566

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 101

Ф где Р„.,х „ - активное и индуктив, ное сопротивление участка электродподдон.

Величина индуктивного сопротивления х определяется лишь геометрическими размерами электрода, ее можно определять в зависимости от длины расходуемого электрода. Например, для цилиндрического электрода, полаP»d эл где р — аЬсолютная магнитная проницаемость вакуума;

P,d — длина и диаметр электрода;

ЭЛ а — коэффициент, зависящий от поперечных размеров электрода; ьо — круговая частота напряжения питающей сети.

На чертеже приведена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство включает датчик 1 тока, датчик 2 напряжения,. преоЬразователь 3 сигнала, пропорционального активному сопротивлению участка электрод-поддон, преобразователь 4 сигнала по току и напряжению в сигнал, пропорциональный индуктивному сопротивлению электрода, датчик 5 внешнего индуктивного сопротивления электрода, первый сумматор 6, масштабный усилитель 7, второй сумматор 8.

Выходы датчика 1 тока и датчика 2 напряжения соединены с входами преобразователей 3 и 4 сигнала по току и напряжению в сигналы, пропорциональные активному сопротивлению и индуктивному сопротивлению, выход преобразователя 4 соединен с первым входом первого сумматора

6, второй вход которого соединен с выходом датчика 5 внешнего индуктивного сопротивления, выход сумматора

6 через масштабный усилитель 7 со- единен с одним входом второго сумматора 3, другой вход которого соединен с выходом преобразователя 3.

Устройство работает следующим

5 образом.

Сигналы, пропорциональные току и напряжению на участке "электрод-поддон, через датчики 1 и 2, представляющие собой, например, согласующие трансформаторы и выпрямители с фильтром, поступают на устройство, преобразующее поступающие сигналы в сигнал, пропорциональный активному сопротивлению у .азанного участка.

Одновременно сигналы с датчиков 1 и 2 поступают на преобразователь 3, где ток и напряжение преобразуются в сигнал, пропорциональный индуктивному сопротивлению участка элект20 род-поддон.

В ходе плавки идет непрерывное измерение длины электрода. Сигнал, пропорциональный длин е электрода, поступает на преоЬраэователь, пре2$ образующий длину электрода в сигнал, пропорциональный внешнему индуктивному сопротивлению участка электрод-поддон, оЬусловленному электромагнитным полем вне проводЗр ника.

В сумматоре 6 производится вычитание величин, затем сигнал поступает через масштабный усилитель ) на вход второго сумматора, где производится вычитание сигналов.

В результате на выходе блока 8 получаем сигнал, пропорциональный активному сопротивлению шлаковой ванны.

Применение предлагаемого изоЬретения позволяет повысить производительность в результате повышения допустимой скорости плавления, снизить расход электроэнергии из-за повышения точности поддержания межэлектродного промежутка и гарантировать получение слитков беэ дефектов.