Устройство для регулирования мощности дуговой электропечи

Устройство для регулирования мощности дуговой электропечи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е ()995390

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное- к авт. свид-ву № 839078 (22) Заявлено 14.09.81 (21) 3336253/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл.э

Н 05 В 71 48

F 27 D 11/10

Гееудерстееилме кемитет (23) Приоритет—

Опубликовано 07.02,83. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 17.02.83 пю делан изебретеиий и еткрмтий (53} УДК 621.365., .22 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Е. Пирожников, А; А. Дрожилов, К. А. Чехо и С. И. Самойленко

Всесоюзный научно-исследовательский институт автоматизации черной металлургии (7l ) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЩНОСТИ

ДУГОВОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ

Изобретение относится к электротермии; а конкретнее к электродуговому нагреву.

По основному авт. св. № 839078 известно устройство для регулирования мощности дуговой электропечи, содержащее измерительные трансформаторы тока и напряжения, соединенный с ними датчик активной мощности, подключенный через интегрирующий фильтр к первому входу блока сравнения, выход которого соединен с первым входом задатчика -режима, соединенного вторым входом с пе- 10 реключателем ступени печного трансформатора, а выходом — с исполнительным механизмом перемещения электродов, к второму входу блока сравнения- через дополнительный интегрирующий фильтр подключен выход датчика реактивной мощности, входы которого соединены с измерительными трансформаторами тока и напряжения, блок контроля симметрии нагрузки, входы которого подключены к трансформаторам тока трех фаз печи, элемент задержки, вход которого 20 подключен к выходу блока контроля симметрии нагрузки, и коммутатор, подключенный одним входом к выходу элемента задержки, вторым входом к усилителю, а выходом к задатчику режима исполнительного механизма (1).

ОДнако данное устройство не обеспечивает определения начала технологических периодов плавления шихты — образования жидкой ванны и закрытых дуг (основной период плавления шихты), что увеличивает время плавления.

Цель изобретения — повышение производительности печи за счет работы печи на повышенной ступени напряжения печного трансформатора в периоды образования жидкой ванны и закрытых дуг.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для регулирования мощности дуговой электропечи снабжено блоком контроля коэффициента использования электроэнергии, дополнительным блоком сравнения, задатчиком коэффициента использования электроэнергии для данной ступени напряжения и блоком управления переключателем ступеней напряжения печного трансформатора, вход блока контроля коэффициента использования электроэнергии подключен к выходу датчика активной мощности, а выход его — к первому входу дополнительного бло995390

S0

55 ка сравнения, соединенного вторым входом с выходом задатчика коэффициента использования электроэнергии, а выходом — с входом блока управления переключателем ступеней напряжения печного трансформатора.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство для регулирования мощности дуговой электропечи содержит трансформатор I тока и трансформатор 2 напряжения, который выходом подключен к входу блока 3 измерения электрических потерь, соединенного выходом с входом датчика 4 активной мощности, другой вход которого соединен с выходом трансформатора тока, датчик 5 реактивной мощности, один вход которого соединен с выходом трансформатора 2 напряжения, а второй вход — с трансформатором 1 тока. Датчики 4 и 5 активной и реактивной мощностей соответственно соединены своими выходами с входами интегрирующих фильтров 6, выходы которых подключены к входам блока 7 сравнения, а его выход подсоединен через усилитель 8 к входу коммутатора 9. Выход коммутатора 9 соединен с одним из входов задатчика 10 режима, который через исполнительный механизм 11 перемещения связан с электродами 12. Второй вход задатчика 10 режима связан с переключателем 13 ступеней напряжения печного трансформатора. Блок 14 контроля симметрии нагрузки подключен к трансформатору 1 тока, выход этого блока через элемент 15 задержки соединен с вторым входом коммутатора 9. Устройство также содержит блок 16 контроля коэффициента использования электроэнергии, подключенный своим входом к выходу датчика 4 активной мощности, а выходом — к первому входу блока 17 сравнения, к второму входу которого подключен выход задатчика 18 коэффициента использования электроэнергии для каждой ступени напряжения, выход блока 17 соединен с входом блока 19 управления переключателей ступеней напряжения печного трансформатора.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При включении печи и зажигании дуг с трансформатора 1 тока через блок 3 измерения электрических потерь и с трансформатора 2 напряжения поступают сигналы. в датчики 4 и 5 активной и реактивной мощностей, в которых сигналы тока и напряжения фаз преобразуются в сигналы, пропорциональные активной и реактивной мощности. Эти сигналы усредняются интегрирующими фильтрами 6 и сравниваются в блоке 7 сравнения.

При работе электродуговой печи в режиме максимальной полезной мощности сигналы с выходов интегрирующих фильтров 6, пропорциональные соответственно активной мощности с учетом электрических потерь в

Зо

40 токопроводе и реактивной мощности, равны и противоположны по знаку. Сигналы с выхода блока 7 сравнения и усилителя 8 отсутствуют и коррекция в задатчик 10 режима не вводится.

В течение плавки происходят непрерывные изменения активного и реактивного сопротивлений токопровода печи, напряжения сети и сопротивления дуг в печи, которые носят случайный характер. Вариации этих величин вызывают изменения полезных;1ощностей фаз, коэффициента мощности. Ь случае отклонения от режима максимальной полезной мощности равенство между сигналами, пропорциональными соответственно активной мощности с учетом электрических потерь и реактивной мощности, нарушается, на выходе блока 7 сравнения появляется сигнал рассогласования, который усиливается усилителем 8. Сигнал с выхода усилителя 8 поступает через коммутатор 9 в задатчик 10 режима и изменяет задание механизму ll перемещения электродов 12 таким образом, чтобы режим работы электродуговой печи соответствовал режиму максимальной полезной мощности.

В случае несимметричной нагрузки, вызванной значительными снижением силы тока в одной или двух фазах или обрывом дуги в какой-либо фазе трехфазной электродуговой печи, блок 14 контроля симметрии нагрузки формирует сигнал, поступающий через элемент 15 задержки в коммутатор 9, который разрывает цепь ввода коррекции мощности между усилйтелем 8 и задатчиком 10 режима.

В период зажигания дуг и проплавления колодцев в металлической шихте печи блок 16 контроля коэффициента использования электроэнергии, характеризующий недобор электроэнергии вследствие прерывистого горения дуг, определяет фактическую величину коэффициента использования электроэнергии (3 „) за интервал то (равный

2 —,3 мин) по уравнению м рК, уй

О. где W — фактический расход электроэнергии;

1ЛЯ вЂ” заданный расход электроэнергии для данной ступени напряжения.

Фактическая величина „, от блока 16 и заданная величина у, равная 0,70—

0,75, от з,адатчика 18 поступает в блок 17 сравнения коэффициентов использования электроэнергии заданной и фактической.

Если ф „, больше заданной величины ра„., то блок сравнения посылает сигнал в блок 19 управления переключателем ступеней напряжения, который переключает переключатель 13 ступеней напряжения на следующую повышенную ступень напряжения печного тра нсформатора.

В зависимости от положения переключателя 13 ступеней напряжения устанавливает995390

Формула изобретения

5 ся заданный электрический режим (соответствующий максимальной полезной мощности или близкий к максимальной полезной мощности), который поддерживается с помощью исполнительного механизма 11 перемещения электродов 12. Начинается технологический период образования жидкой ванны. В этот период блок 16 производит контроль фактической величины коэффициента,рак за интервал (равный 2 — 3 мин). Эта величина

У, а„тсравнивается в блоке 17 с заданной. ъ за — — 0,80 — 0,85.

Если йракт больше заданной величины

Утад = 0,80 — 0,85, то блок 17 сравнения посылает сигнал в блок 19 управления переключателем ступеней напряжения, который пе-. реключает переключатель 13 ступеней напряжения на следующую повышенную ступень напряжения печного трансформатора, при этом устанавливается заданный электрический режим (соответствующий максимальной полезной мощности или близкий к максимальной полезной мощности) . Начинается новый технологический период — закрытых дуг. При переходе к основному периоду плавления (периоду закрытых дуг) мощность увеличивается до максимальной, плавку проводят на наивысших напряжениях и токе.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет определять моменты начала технологических интервалов периода плавления шихты — образования жидкой ванны и закрытых дуг, устанавливать максимальную полезную мощность на этих периодах и, следовательно, повышать производительность печи.

По предварительным данным применение изобретения позволит повысить производительность. печей на 2 — Зо/о и снизить удельный расход электроэнергии на 2% . Зкономический эффект составит около 50,0 тыс.руб в год на одну ДСП.

Устройство для регулирования мощности . дуговой электропечи поавт. св. №839078, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности печи за счет работы печи на повышенной ступени напряжения печного трансформатора в периоды образования жидкой ванны и закрытых дуг, оно до15 полнительно снабжено блоком контроля коэффициента использования электроэнергии, дополнительным блоком сравнения, задатчиком коэффициента использования электроэнергии для данной ступени напряжения и блоком управления переключателем ступе20 ней напряжения печного трансформатора, вход блока контроля коэффициента использования электроэнергии подключен к выходу датчика активной мощности, а выход его— к первому входу дополнительного блока сравнения, соединенного вторым входом с

25 выходом задатчика коэффициента использования электроэнергии, а выходом — с входом блока управления переключателем ступеней напряжения печного трансформатора.

Источники информации, ЗЕ принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР № 839078, кл. Н 05 В 7/!48, 1979.

Составитель Г. Тараканова

Редактор Ю. Ковач Техред И. Верес - Корректор Ю. Макаренко

Тираж.843 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4