[go: up one dir, main page]

SU1647927A1 - Device for automatic monitoring of pit depth in burden of electric arc-furnace - Google Patents

Device for automatic monitoring of pit depth in burden of electric arc-furnace Download PDF

Info

Publication number
SU1647927A1
SU1647927A1 SU884627414A SU4627414A SU1647927A1 SU 1647927 A1 SU1647927 A1 SU 1647927A1 SU 884627414 A SU884627414 A SU 884627414A SU 4627414 A SU4627414 A SU 4627414A SU 1647927 A1 SU1647927 A1 SU 1647927A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
electrode
unit
depth
Prior art date
Application number
SU884627414A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Иванович Панкратов
Павел Иванович Сагайда
Владимир Савельевич Савченко
Николай Павлович Золотенков
Original Assignee
Краматорский Индустриальный Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Краматорский Индустриальный Институт filed Critical Краматорский Индустриальный Институт
Priority to SU884627414A priority Critical patent/SU1647927A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1647927A1 publication Critical patent/SU1647927A1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Discharge Heating (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике . Цель изобретени  - повышение точности определени  глубины колодца. В компараторе 9 суммируютс  сигналы с выхода преобразовател  8, пропорциональный перемещению электрода, с выхода блока 15. пропорциональный длине дуги, и с выхода блока 13, пропорциональный длине сгоревшей части. Эта сумма сравниваетс  с выходным сигналом блока 12 задани  глубины колодца, и при превышении срабатывает индикатор 10, сигнализиру  о необходимости обрушени  колодца или разворота ванны . 1 ил. о Ч ГО The invention relates to electrical engineering. The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the depth of the well. In the comparator 9, the signals from the output of the converter 8, proportional to the displacement of the electrode, are summed from the output of block 15. proportional to the length of the arc, and from the output of block 13, proportional to the length of the burnt part. This sum is compared with the output signal of the well depth setting unit 12, and when exceeded, indicator 10 is triggered, signaling that the well is going to collapse or the bath is turned. 1 il. about CHO

Description

Изобретение относитс  к электротерии .The invention relates to electrothermal.

Цель изобретени  - повышение точноти контрол  глубины колодца в шихте.The purpose of the invention is to increase the precision control of the depth of the well in the charge.

На чертеже представлена электричека  функциональна  схема устройства.The drawing shows the train is a functional diagram of the device.

Устройство автоматического контрол  глубины колодца в шихте содержит датчик 1 перемещени  электрода 2, св занный с поледним через блок 3 распознавани  направлени  перемещени  электрода 2, выход которого через первый сумматор А соединен с первым индикатором 5. Вход блока 3 соединен также через первый ключ 6, второй сумматор 7 и цифроаналоговый преобразователь 8 с первым входом компаратора 9. сыход которого св зан с вторым индикатором 10 л первым входом блока 11 пам ти, выход которого св зан с управл ющим входом второго сумматора. К второму входу компаратора 9 подключен выход блока 12 задани  глубины колодца, к третьему входу через блок 13 определени  длины сгоревшей части электрода - выход преобразовател  14 мощности, к четвеотому входу через блок 15 автоматической коррекции - выход блока 16 делени . Выход датчика 17 дуги св зан с первыми входами преобразовател  14 мощности, блока 16 делени , блока 15 автоматической коррекции, первого ключа 6 и второго ключа 18, выход которого св зан с вторым входом блока пам ти.The device for automatically controlling the depth of the well in the charge contains a sensor 1 for moving the electrode 2, associated with the last one through the detection unit 3 for the direction of movement of the electrode 2, the output of which through the first adder A is connected to the first indicator 5. The input of the unit 3 is also connected via the first key 6, the second an adder 7 and a digital-to-analog converter 8 with a first input of the comparator 9. The output of which is connected to the second indicator 10 of the first input of the memory unit 11, the output of which is connected to the control input of the second adder. The output of the well depth unit 12 is connected to the second input of the comparator 9, the output of the power converter 14 to the third input through the block 13 for determining the length of the burned part of the electrode, the output of the power converter 14 to the fourth input through the automatic correction unit 15 to the output of the dividing unit 16. The output of the arc sensor 17 is connected to the first inputs of the power converter 14, the division unit 16, the automatic correction unit 15, the first key 6 and the second key 18, the output of which is connected to the second input of the memory unit.

Датчик напр жени  дуги св зан с вторым входом преобразовател  14 мощности и блока 16 делени . Задатчик 20 коэффициента сгорани  электрода соединен с входом блока 13 измерени  длины сгоревшей части электрода.The arc voltage sensor is connected to the second input of the power converter 14 and the dividing unit 16. The unit 20 of the electrode combustion coefficient is connected to the input of the unit 13 for measuring the length of the burned-out part of the electrode.

Устройство автоматического контрол  глубины колодца в шихте работает следующим образом.The device automatically controls the depth of the well in the mixture works as follows.

При перемещении электрода 2 фазы 1 из крайнего верхнего положени  вниз от датчика 1 перемещени  поступают сигналы, которые распознаютс  в блоке 3 распозна- пани  направлени  движени , суммируетс  в сумматоре 4 и регистрируетс  первым индикатором 5.When the electrode 2 of phase 1 is moved from the extreme upper position downward from the sensor 1 of movement, signals are received that are recognized in the directional recognition unit 3, summed in the adder 4, and recorded by the first indicator 5.

В начальный момент зажигани  дуги на выходе датчика 17 тока по вл етс  сигнал, который включает ключ 18, при зтом о блоке 11 пам ти записываетс  информаци  о первом зажигании дуги и одновременно стираетс  содержимое сумматора 7, включаетс  ключ 6, подключа  второй сумматор 7 к основной измерительной цепи. При плавлении шихты электрод 2 перемещаетс  вниз, во втором сумматоре 7 накапливаютс  сигналы о перемещении электрода 2. Глубина IK колодца в шихте равнаAt the initial moment of ignition of the arc, a signal appears on the output of current sensor 17, which turns on key 18, with this memory block 11, information on the first arc ignition is recorded and the contents of adder 7 are erased, key 6 is turned on, connecting the second adder 7 to main measuring circuit. When the charge is melted, the electrode 2 moves downwards; in the second adder 7, the signals about the movement of electrode 2 are accumulated. The depth IK of the well in the charge is equal to

00

1к 1п-Д1э+ д,(1)1k 1p-D1e + d, (1)

где In - перемещение электрода;where In is the displacement of the electrode;

Д)э - длина сгоревшей части электрода за врем  плавлени  tn;D) e is the length of the burned part of the electrode during the melting time tn;

д - длина дуги.d - arc length.

С выхода цифроаналогового преобразовател  8 на первый вход компаратора 9 поступает сигнал Vi пропорциональныйFrom the output of the digital-to-analog converter 8, the proportional signal Vi is fed to the first input of the comparator 9

1п э+ .1p e +.

На второй вход компаратора 9 поступает сигнал Vo с выхода задатчика глубины колодца, на третий вход- сигнал Уз, пропор- циональный длине сгоревшей части электрода и формируемый в блоке 13 определени  сгоревшей части электродаThe second input of the comparator 9 receives the signal Vo from the output of the setter of the depth of the well, the third input receives the signal Uz proportional to the length of the burned part of the electrode and formed in the block 13 for determining the burned part of the electrode

2020

V3 Kc-P-tn,V3 Kc-P-tn,

(2)(2)

где Кс - коэффициент сгорани  электрода, задаваемый в блоке 20 и завис щий от марки электрода;where Kc is the electrode combustion coefficient, specified in block 20 and dependent on the type of electrode;

Р - мощность, выдел ема  в дуге;P is the power released in the arc;

tn - чистое врем  плавлени  с момента первого поджигани  дуги.tn is the net melting time since the first ignition of the arc.

На четвертый вход компаратора 9 подаетс  CHI нал Va, пропорциональный дуге lg, формируемый в блоке 16 давлени  и корректируемый в блоке 15;The fourth input of the comparator 9 is supplied with a CHI for Va, proportional to the arc lg, formed in pressure block 16 and corrected in block 15;

lg K{lg) rglg k (lg) rg

(3)(3)

где Гд - сопротивление дуги;where Gd - arc resistance;

Од, д - напр жение и ток дуги;Od, g - voltage and arc current;

) - корректирующий коэффициент, завис щий от силы тока, дуги, учитываетс  поперечное выдувание дуги при сильных токах .) - a correction factor, depending on the current strength of the arc, transverse arc blowing at high currents is taken into account.

Значение K(Ig) формируетс  в блоке 15 автоматической коррекции. Сопротивление rg дуги вычисл етс  в блоке 16 делени .The K (Ig) value is generated in the automatic correction block 15. The arc resistance rg is calculated in division block 16.

Если длина колодца Ik меньше заданной io, то Vi+V2- /3 -dVo , а если больше, тоIf the length of the well Ik is less than the specified io, then Vi + V2- / 3 -dVo, and if it is greater, then

Vi+V2-V3 V0l, и на выходе компаратора 9 по вл етс  сигнал, который включает второй индикатор 10. Этот же сигнал после подъема электрода и обрыва дуги стирает из блока пам ти информацию о первом зажигании душ. Далее, если после обрушени  колодца или разворота ванны электрод опустить , то в момент зажигани  дуги сигнал от датчика 17 тока поступает на вход блока 11 пам ти, в нем вновь записываетс  эта информаци  и одновременно стираетс  содержимое сумматора 7. Устройство готово к последующему измерению глубины колодца. В качестве датчика 1 перемещени  лучше использовать цифровой датчик, например ПДФ-3 с роликовым преобразователем, в качестве блока 3 - известную электронную схему, выполненную на логических элементах К155ТА2, К155ЛАЗ. Сумматоры 4 и 7 выполн ютс  из реверсивных счетчиков типа К155ИЕ7., цифроаналоговый преобразователь 8 - из микросхемы КР572ПА1 и операционного усилител  К140УД6, В качестве ключей 6 и 18 используютс  оптоэлек- тронные ключи, например, К249КП1, в качестве блока пам ти - триггер К155ТМ2. В качестве преобразовател  14 мощности используетс  преобразователь типа Е829, а блока 16 делени  - интегральна  микросхема К525ГГС2.Vi + V2-V3 V0l, and at the output of comparator 9, a signal appears that turns on the second indicator 10. This signal, after lifting the electrode and breaking the arc, erases from the memory block the information about the first ignition of the shower. Further, if the electrode is lowered after the collapse of the well or bath turn, the signal from the current sensor 17 arrives at the input of the memory unit 11, this information is recorded again and the contents of the adder 7 are erased at the same time. The device is ready for subsequent measurement of the depth of the well . As a displacement sensor 1, it is better to use a digital sensor, for example PDF-3 with a roller converter, as block 3 - a known electronic circuit, made on logic elements K155TA2, K155LAZ. The adders 4 and 7 are made of reversible counters of the type K155IE7., The digital-to-analog converter 8 is made from the KP572P1 microcircuit and the K140UD6 operational amplifier. The keys 6 and 18 use optoelectronic switches, for example, K249KP1, as the memory unit - the trigger K155TM2. As the power converter 14, an E829 type converter is used, and the dividing unit 16 is an integrated microcircuit K525GGS2.

Блок 15 автоматической коррекции выполнен на базе операционного усилител  К140УД8 с коэффициентом передачи, нелинейно завис щим от тока дуги. Задатчих 20 и блок 12 выполнены резистивными, компаратор 9 - на базе операционного усилител  К140УД6. индикатор 10 на светодиодах 1Б8702.The automatic correction unit 15 is made on the basis of an operational amplifier K140UD8 with a transmission coefficient that depends nonlinearly on the arc current. Zadachi 20 and block 12 are resistive, the comparator 9 is based on the operational amplifier K140UD6. LED indicator 10 1B8702.

Устройство позвол ет исключить поломки электродов при электродинамических ударах в моменты коротких замыканий и при падени х негабаритных т желых (до 5 т) кусков шихты с одновременным повышением производительности дуговой сталеплавильной печи. Электродинамические удары возникают в процессе эксплуатационных коротких замыканий электродов с шихтой. При плавлении негабаритного стального лома электродинамические усили  F возникают между электродом и куском шихты (фиг.1), который может выполн ть роль шины. Электродинамическое усилие F, действующее на электрод в направлении на слом, зависит от глубины колодца 1к. силы тока И-з и зазора а между электродом 2 и куском шихты (фиг. 1. фаза 1):The device eliminates electrode failures during electrodynamic shocks during moments of short circuits and when oversized heavy (up to 5 tons) pieces of the charge fall, while simultaneously increasing the productivity of the electric steel-arc furnace. Electrodynamic shocks occur during the operational short circuits of the electrodes with the charge. When an oversized steel scrap is melted, electrodynamic forces F arise between the electrode and the piece of charge (Fig. 1), which can act as a tire. Electrodynamic force F, acting on the electrode in the direction of scrapping, depends on the depth of the well 1k. current strength and gap and the gap between the electrode 2 and a piece of charge (Fig. 1. phase 1):

tf-2 lktf-2 lk

Дл  предельных значений тока li-2 и зазора а усилие, при котором происходит разрушение электрода, определ етс  конечным значением глубины колодца IK. Дл  каждой ДСП, марки электрода существует допустима  по услови м электродинамической устойчивости электрода глубина колодца 1Доп. Примерно на этой же глубине Одогт si 500 мм) происходит обрушение кусков шихты с поломкой электрода (фиг.1, фаза 2). Возможны два случа . В первом случае, если , электроды чаще подымают , чтобы сделать разворот ванны, но при этом печь чаще отключаетс  и дольше простаивает , уменьшаетс  ее производительность . Во втором случае, если IK доп, резко возрастает веро тность поломки электродов при эпектродинамических ударах и падени х крупных кусков шихты. При точном контроле глубины колодца () производительность печи будет оптимальна с одно- временным отключением поломок электродов. Точность контрол  глубины колодца в шихте предлагаемым устройством повышаетс  не менее чем на 60%.For the limiting values of the current li-2 and the gap, the force at which the electrode is destroyed is determined by the final value of the depth of the well IK. For each chipboard, type of electrode, there is an acceptable depth of 1D according to the electrodynamic stability conditions of the electrode. Approximately at the same depth Oogt si 500 mm), the pieces of the charge collapse with the breakage of the electrode (Fig. 1, phase 2). Two cases are possible. In the first case, if the electrodes are more often raised to turn the bath, but at the same time the furnace turns off more often and stays idle longer, its performance decreases. In the second case, if IK dop, the probability of electrode breakage sharply increases with eectrodynamic shocks and falling large pieces of the charge. With precise control of the well depth (), the furnace performance will be optimal with simultaneous shutdown of electrode breakages. The accuracy of monitoring the depth of the well in the charge with the proposed device is increased by no less than 60%.

Например, дл  истинной глубины колодца IK Ig + э 500 мм, при которой резко возникает веро тность опасных электродинамических ударов и обрушени  крупных кусков шихты на электрод с его поломкой, погрешность известных устройств контрол  составл етFor example, for the true depth of the well IK Ig + e 500 mm, at which the probability of dangerous electrodynamic shocks and large pieces of the charge on the electrode with its breakdown sharply arises, the error of the known control devices is

2020

д. ) (1э+1д)d.) (1e + 1d)

100100

(Д1Э - 1Д) 100 500 (D1E - 1D) 100 500

66%, 66%

где Д э 350 мм - длина сгоревшей части электрода за 1 ч плавки кусков шихты по 5 т;where D e 350 mm - the length of the burned part of the electrode for 1 hour of melting pieces of the charge of 5 tons;

1д 20 мм - максимальна  длина дуги при расплавлении шихты.1d 20 mm - the maximum length of the arc when the charge is melted.

Предлагаемое устройство позвол ет исключить эту погрешность и за счет повышени  точности контрол  избежать поломок электродов при электродинамических уда- рах и падени х крупных кусков шихты при выплавке спецсталей и одновременно повысить производительность печи.The proposed device makes it possible to eliminate this error and by increasing the accuracy of control to avoid electrode breakages during electrodynamic impacts and the fall of large pieces of the charge during the smelting of special steels and at the same time increase the furnace productivity.

4040

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  автоматического контрол  глубины колодца в шихте дуговой элек- тропечи, содержащее датчик перемещени  электрода, соединенныйA device for automatically controlling the depth of a well in an electric arc furnace charge, comprising an electrode displacement sensor connected 5 С входом блока распознавани  направлени  перемещени , выход которого через первый сумматор соединен с входом первого индикатора и через первый ключ с входом второго сумматора.5 With the input of the directional direction recognition unit, the output of which is connected to the input of the first indicator through the first adder and through the first key to the input of the second adder. 0 выход которого через цифроаналоговый преобразователь соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом блока задани  глубины колодца, а выход - с входом второго инди5 катора и первым входом блока пам ти, второй вход которого через второй ключ соединен с выходом датчика тока, а выход - с вторым входом второго сумматора, и преобразователь мощности, входы которого со- единены с выходами датчиков тока и0 whose output is connected via a digital-to-analog converter to the first input of the comparator, the second input of which is connected to the output of the well depth depth block, and the output to the input of the second indicator and the first input of the memory block, the second input of which is connected via the second switch to the output of the current sensor, and the output is with the second input of the second adder, and the power converter, the inputs of which are connected to the outputs of the current sensors and напр жени , выход датчика тока соединен также с управл ющим входом первого ключа, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, оно снабжено блоком определени  длины сгоревшей части элект- .рода, задатчиком коэффициента сгорани  электрода, блоком делени , блоком автоматической коррекции, причем выход задатчи- ка коэффициента сгорани  соединен с первым входом блока определени  длиныvoltage, the output of the current sensor is also connected to the control input of the first key, characterized in that, in order to increase accuracy, it is equipped with a unit for determining the length of the burnt part of the electrode, a unit for the combustion coefficient of the electrode, a dividing unit, an automatic correction unit, the output of the setpoint of the combustion coefficient is connected to the first input of the length determination unit сгоревшей части электрода, второй вход которого соединен с выходом преобразовател  мощности, а выход - с введенным третьим входом компаратора, введенный четвертый вход которого соединен с выходом блока автоматической коррекции, первый вход которого соединен с выходом датчика тока, а второй вход - с выходом блока делени , входы которого соединены с входами датчиков тока и напр жени .the burned-out part of the electrode, the second input of which is connected to the output of the power converter, and the output to the input of the third comparator input, the input of the fourth input is connected to the output of the automatic correction unit, the first input of which is connected to the output of the current sensor, and the second input to the output of the division unit The inputs of which are connected to the inputs of current and voltage sensors.
SU884627414A 1988-12-28 1988-12-28 Device for automatic monitoring of pit depth in burden of electric arc-furnace SU1647927A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884627414A SU1647927A1 (en) 1988-12-28 1988-12-28 Device for automatic monitoring of pit depth in burden of electric arc-furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884627414A SU1647927A1 (en) 1988-12-28 1988-12-28 Device for automatic monitoring of pit depth in burden of electric arc-furnace

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1647927A1 true SU1647927A1 (en) 1991-05-07

Family

ID=21418331

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884627414A SU1647927A1 (en) 1988-12-28 1988-12-28 Device for automatic monitoring of pit depth in burden of electric arc-furnace

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1647927A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2378390C2 (en) * 2005-07-22 2010-01-10 Сименс Акциенгезелльшафт Method for properties definition of content of arc furnace

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Рудницкий В.Б. Автоматизаци процессов рудной электроплавки в цветной металлургии. 1973. с. 83-91 Отчет ОНИР № 0288006778, VII 1988, с. 60-63. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2378390C2 (en) * 2005-07-22 2010-01-10 Сименс Акциенгезелльшафт Method for properties definition of content of arc furnace

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101605927B (en) crust breaker for breaking the crust formed on the pool of molten metal
US5394287A (en) Overcurrent protective device for power device
SU1647927A1 (en) Device for automatic monitoring of pit depth in burden of electric arc-furnace
US3786161A (en) Process and apparatus for monitoring and control of metallurgical furnaces
US4578795A (en) Drop short control of electrode gap
CA1198288A (en) Method and system for control of the electroslag remelting
US3405219A (en) Tilt responsive and weight responsive means to protect arc furnace electrodes from accidental breakage
US3372224A (en) Control system for consumable electrode arc melting furnace to raise the electrode upon a power failure
SU1471317A1 (en) Device for control of electric arc furnace electrode movement
US4161618A (en) DC arc furnace operation indicating system
JP2010014306A (en) Electrode lifting/lowering device of arc furnace for steel making
SU1700780A1 (en) Method of condition control in electric arc steel melting furnace
SU924924A1 (en) Device for control of electric mode of three-phase electric arc furnace electric mode
SU893264A1 (en) Device for regulating charging slot of cone crusher
SU1202085A1 (en) System for controlling electric conditions of three-phase electric-arc furnace
SU752824A1 (en) Three-phase electric furnace automatic power regulator
JPH0254892A (en) DC arc furnace voltage control method
JP2008210594A (en) DC arc furnace electrode elevation control method
JP2003083680A (en) Electrode lifting device for arc furnace
SU548942A1 (en) Device for regulating the power of a three-phase electric arc furnace
SU1634361A1 (en) Device for determining the quantity of remaining molten metal in casting ladle
SU1713126A1 (en) Device for automatic control of electric arc furnace power
JP7406465B2 (en) Shutoff rod breakage detection device, circuit breaker, and cutoff rod breakage detection method
SU851798A1 (en) Method of control of electric arc furnace electric mode
JP2641914B2 (en) Ignition circuit control method for DC arc furnace