Устройство управления трехфазной сталеплавильной печью для плавки металлизированных окатышей
Полезная модель может быть использована в области металлургии для управления трехфазной сталеплавильной печи для плавки металлизированных окатышей.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение производительности сталеплавильной печи путем более точного определение момента образования «озера» жидкого металла, свидетельствующего об окончании расплавления предварительной завалки скрапа (35%) и перехода на подачу и плавку окатышей, а также определение момента окончания плавки самих окатышей для перехода к последующим стадиям плавки, например, периоду продувки кислорода.
Устройство управления трехфазной сталеплавильной печи для плавки металлизированных окатышей, содержащее блок измерения расхода электроэнергии, соединенный с первым входом первого блока сравнения, ко второму входу которого подключен программатор, а выход связан со входом исполнительного блока переключения ступеней печного трансформатора, отличающееся тем, что оно снабжено тремя дисперсиометрами тока, подключенными первыми входами к трем фазам печи, а выходами - ко входам блока суммирования, выход которого соединен с одним из входов второго блока сравнения, к другому входу которого подсоединен выход блока опорного напряжения, его первый выход соединен с дополнительным входом блока переключения ступеней печного трансформатора, а второй выход - со входом дискриминатора, включенного между выходом первого блока сравнения и входом блока переключения ступеней печного трансформатора, а три дополнительных выхода дискриминатора подключены ко вторым входам указанных дисперсиометров тока трехфазной сталеплавильной печи для плавки металлизированных окатышей.
Полезная модель относится к области металлургии, конкретнее к сталеплавильным электропечам, в частности к устройствам управления их режимом работы.
Полезная модель направлена на повышение точности поддержания режима плавки, сокращения времени плавки и повышения КПД трехфазной сталеплавильной печи.
Известно устройство управления плавкой (Галкин М.Ф. и др. «ЭВМ в производстве стали». - М. - Металлургия. - 1976. - с.65-68.) в дуговой сталеплавильной печи, имеющее блок измерения расхода энергии, выход которого подключен к блоку сравнения, задатчик-программатор и исполнительный блок, которое работает по частотным отношениям в спектре колебаний токов и содержит для этого блок измерения величины спектрального состава (удельный вес различных гармоник колебаний тока) представительной фазы, связанной с блоком регулирования электрического режима сталеплавильной печи.
Недостатком изложенного прототипа является низкая точность управления, так как реализуется контроль только одной фазы, а частотные спектры различных фаз достаточно сильно колеблются. Кроме того для одних и тех же ситуаций, складывающихся в сталеплавильной трехфазной печи некоторые частоты «перекрываются». Все это приводит к получению неточной информации о необходимости перехода на другой период плавки при недостаточном количестве введенной энергии расплавления шихты.
Главной задачей заявляемого патента на полезную модель при управлении трехфазной сталеплавильной печью для плавки окатышей является своевременное определение момента образования «озера» жидкого металла, свидетельствующего об окончании расплавления предварительной завалки скрапа (35%) и переход на подачу и плавку окатышей, а также определение момента окончания плавки самих окатышей для перехода к последующим стадиям плавки, например, периоду продувки кислорода.
Поставленная цель достигается в устройстве управления трехфазной сталеплавильной печи для плавки металлизированных окатышей, которое снабжено тремя дисперсиометрами тока, подключенными первыми входами к трем фазам печи, а выходами - ко входам блока суммирования, выход которого соединен с одним из входов второго блока сравнения, к другому входу которого подсоединен выход блока опорного напряжения, его первый выход соединен с дополнительным входом блока переключения ступеней печного трансформатора, а второй выход - со входом дискриминатора, включенного между выходом первого блока сравнения и входом блока переключения ступеней печного трансформатора, а три дополнительных выхода дискриминатора подключены ко вторым входам указанных дисперсиометров тока трехфазной сталеплавильной печи.
Осуществление полезной модели.
Полезная модель поясняется фиг., на котором представлена блок - схема устройства управления трехфазной сталеплавильной печи для плавки металлизированных окатышей.
К трехфазной сталеплавильной печи 1 подсоединен блок 2 измерения расхода электроэнергии, выход которого подключен к первому входу блока 3 сравнения, соединенного вторым входом с программатором 4, выход блока 3 сравнения подключен к входу дискриминатора 5, один выход которого подключен к блоку переключения ступеней печного трансформатора 6, а три других выхода - ко входам дисперсиометров тока 7, подключенных своими вторыми входами к трем фазам сталеплавильной печи 1. Выходы дисперсиометров 7 подключены к трем входам блока 8 суммирования, выход которого подключен к первому входу второго 9 сравнения, подключенного вторым своим входом к блоку 10 опорного напряжения, пропорционального минимальной суммарной дисперсии (8-15% Iн). Один выход блока 9 сравнения подключен ко второму входу дискриминатора 5, а другой к дополнительному входу исполнительного блока 6 переключения ступеней печного трансформатора, выход которого подключен к трансформатору 11 трехфазной сталеплавильной печи для плавки металлизированных окатышей.
Полезная модель устройства управления трехфазной сталеплавильной печи для плавки окатышей работает следующим образом. Блок 2 измерения расхода электроэнергии, например трехфазный счетчик или вычислительное устройство, выполненное на микропроцессорной плате, формирует электрический сигнал, пропорциональный израсходованной сталеплавильной печью для плавки металлизированных окатышей. В блоке 3 сравнения полученный сигнал сравнивается с задаваемой программатором 4 величиной расхода электроэнергии, меняющейся в зависимости от времени и интервала плавки. В соответствии с результатами сравнения электрический сигнал, проходя через нормально-замкнутый контакт дискриминатора 5, поступает в исполнительный блок 6, осуществляющий переключение ступеней напряжения или тока в соответствии с программой, заданной программатором. При достижении величины израсходованной электроэнергии 80-85% от заданного значения для контролируемого интервала плавки срабатывает дискриминатор 5, который разрывает цепь блоков 2, 3, 4, 5, 6, 11 управления по расходу электроэнергии и включает другую цепь управления, состоящую из блоков 7, 8, 9, 10, 5, 6, 11. Электрические сигналы, пропорциональные дисперсиям токов фаз от блоков 7 поступают на блок суммирования 8, после чего сигнал, пропорциональный их сумме поступает в блок 9 сравнения, где сравнивается с опорным, вырабатываемым блоком 10 и равным 8-15% номинального тока для контролируемого интервала плавки. В случае снижения величины суммарной дисперсии до указанных выше заданных пределов от блока 9 поступает электрический сигнал на исполнительный блок 6, который переключает ступени напряжения трансформатора 11 трехфазной сталеплавильной печи для перевода ее на следующий период плавки, например, окисления, и на дискриминатор 5, который, возвращаясь в исходное состояние, подключает цепь блоков 2, 3, 4, 5, 6, 11 управления по расходу электроэнергии и отключает цепь блоков 7, 8, 9, 10, 5, 6, 11 управления по сумме дисперсий токов всех трех фаз сталеплавильной печи. После этого последовательность действий на очередном интервале плавки в указанных диапазонах измеряемых расходов электроэнергии и величины суммарной дисперсии токов фаз циклично повторяется.
Применение заявляемого устройства управления позволяет более точно и компьютерно-ориентированно определять момент перехода с одного интервала плавки на другой проводя расплавление шихты и нагрев сталеплавильной ванны без задержки времени переключения ступеней печного трансформатора из-за субъективных факторов, присущих ведению плавки сталеваром-оператором по программированному наблюдению за счетчиком расхода электроэнергии и состоянием садки печи, и в то же время не допуская недогрева - недовыполнения функций текущего интервала плавки.
Все это приводит к сокращению общего времени ведения плавки и повышению коэффициента полезного действия трехфазной сталеплавильной печи для плавки металлизированных окатышей.
Список литературы
Галкин М.Ф. и др. «ЭВМ в производстве стали». - М. - Металлургия. - 1976. - C.65-68.
Устройство управления трехфазной сталеплавильной печью для плавки металлизированных окатышей, содержащее блок измерения расхода электроэнергии, соединенный с первым входом первого блока сравнения, ко второму входу которого подключен программатор, а выход связан со входом исполнительного блока переключения ступеней печного трансформатора, отличающееся тем, что оно снабжено тремя дисперсиометрами тока, подключенными первыми входами к трем фазам печи, а выходами - к входам блока суммирования, выход которого соединен с одним из входов второго блока сравнения, к другому входу которого подсоединен выход блока опорного напряжения, его первый выход соединен с дополнительным входом блока переключения ступеней печного трансформатора, а второй выход - с входом дискриминатора, включенного между выходом первого блока сравнения и входом блока переключения ступеней печного трансформатора, а три дополнительных выхода дискриминатора подключены к вторым входам указанных дисперсиометров тока трехфазной сталеплавильной печи для плавки металлизированных окатышей.
