SU1647927A1

SU1647927A1 - Устройство дл автоматического контрол глубины колодца в шихте дуговой электропечи

Info

Publication number: SU1647927A1
Application number: SU884627414A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Иванович Панкратов; Павел Иванович Сагайда; Владимир Савельевич Савченко; Николай Павлович Золотенков
Original assignee: Краматорский Индустриальный Институт
Priority date: 1988-12-28
Filing date: 1988-12-28
Publication date: 1991-05-07

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

Description

Изобретение относитс к электротерии .

Цель изобретени - повышение точноти контрол глубины колодца в шихте.

На чертеже представлена электричека функциональна схема устройства.

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.

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.

Устройство автоматического контрол глубины колодца в шихте работает следующим образом.

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.

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 равна

0

1к 1п-Д1э+ д,(1)

где In - перемещение электрода;

Д)э - длина сгоревшей части электрода за врем плавлени tn;

д - длина дуги.

С выхода цифроаналогового преобразовател 8 на первый вход компаратора 9 поступает сигнал Vi пропорциональный

1п э+ .

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 электрода

20

V3 Kc-P-tn,

(2)

где Кс - коэффициент сгорани электрода, задаваемый в блоке 20 и завис щий от марки электрода;

Р - мощность, выдел ема в дуге;

tn - чистое врем плавлени с момента первого поджигани дуги.

На четвертый вход компаратора 9 подаетс CHI нал Va, пропорциональный дуге lg, формируемый в блоке 16 давлени и корректируемый в блоке 15;

lg K{lg) rg

(3)

где Гд - сопротивление дуги;

Од, д - напр жение и ток дуги;

) - корректирующий коэффициент, завис щий от силы тока, дуги, учитываетс поперечное выдувание дуги при сильных токах .

Значение K(Ig) формируетс в блоке 15 автоматической коррекции. Сопротивление rg дуги вычисл етс в блоке 16 делени .

Если длина колодца Ik меньше заданной io, то Vi+V2- /3 -dVo , а если больше, то

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.

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.

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):

tf-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%.

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 ет

20

д. ) (1э+1д)

100

(Д1Э - 1Д) 100 500

66%,

где Д э 350 мм - длина сгоревшей части электрода за 1 ч плавки кусков шихты по 5 т;

1д 20 мм - максимальна длина дуги при расплавлении шихты.

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.

40

Claims

Формула изобретени

Устройство дл автоматического контрол глубины колодца в шихте дуговой элек- тропечи, содержащее датчик перемещени электрода, соединенный

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.

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 и

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 длины

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 .