Способ регулирования плавкой трехфазной трехэлектродной карбидной печи

 

Изобретение относится к электротехнике . Целью изобретения является повышение качества управления и снижение удельного расхода электроэнергии путем повышения точности определения длины электрода и коррекции режима перепуска. Для периодической коррекции режима перепуска дополнительно измеряют расход активной энергии и амперквадратчйсов по каждому электроду и по выявленной формуле определяют величину коррекции. 1 ил. со ел о 00 сд N)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) А2

1 1) 4 Н 05 В 7/148

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 993491 (21) 4003717/24-07 (22) 26. 11,85 (46) 07. 11.87. Бюл. У 41 (71) Ленинградский государственный научно-исследовательский и проектный институт основной химической промь)шленности (72) М,З. Файницкий, Г.M. Жилов, M.È. Лифсон и Л.Н. Реутович (53) 621.365.22 .(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 993491, кл. Н 05 В 7/148, 1983, (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПЛАВКОЙ

ТРЕХФАЗНОЙ ТРЕХЭЛЕКТРОДНОЙ КАРБИДНОЙ

ПЕЧИ (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение качества управления и снижение удельного расхода электроэнергии путем повьппения точности определения длины электрода и коррекции режима перепуска. Для периодической коррекции режима перепуска дополнительно измеряют расход активной энергии и амперквадратчасов по каждому электроду и по выявленной формуле определяют величину коррекции. 1 ил.

1350850

h =К- эп I2 э (3) Изобретение относится к способам управления рудно-термическими печами, например карбидными и им подобными электропечными установками, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. Ф 993491.

Цель изобретения — повышение качества управления и снижение удельного расхода электроэнергии путем повышения точности определения длины эле- 10 ктрода и коррекции режима перепуска.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ регулирования.

Устройство состоит из карбидной . печи 1 (объект регулирования), самообжигающихся электродов 2, токовых трансформаторов 3, являющихся датчиками тока электрода, печного трансформатора 4 с переключателем 5 ступеней напряжения (ПСН), являющимся датчиком напряжения регулятора 6, исполнительных механизмов 7 перемещения электрода или системы перепуска, блоков 8 определения расстояния электрод — под, блоков 9 сравнения фактического и заданного расстояния электрод — под, усилителя 10 и управляющих устройств 11, выдающих сигнал управления в регуляторы 6, интеграто- 30 ров 12, блоков 13 сравнения положения электрод — под центрального и крайних электродов, усилителей 14 сигналарассогласования, соединенных с регулятором 6 и системой загрузки бункеров

15 через устройство 11, и блока 16 определения рабочей длины электрода, выход которого соединен через регулятор 6 с системой перепуска электрода, блока 17 измерения температуры 40 сливаемого карбида кальция, блока 18 определения качества СаС

Дополнительно в устройство введены блоки 19 памяти, счетчики расхода активной энергии 20 и амперквадрат- 45 часов 21, вычислительное устройство

22, в котором реализуется уравнение

h KK —

Mq; (i) эп 4 q

J 3;dt gg

Д2 где K = — — -=- (2) — постоянный коэффициент;

d — диаметр электрода; 55

P — показатель инерционности;

P — усредненное удельное электрическое сопротивление межэлектродного пространства, Ом м;

К вЂ” коэффициент, зависящий от среднего значения литража. карбида кальция за период интегрирования;

Ч, — расход актива, ной энергии д-й фазы, МВт ч

I; — величина среднеквадратичноro тока i-го электрода, кА;

Т вЂ” время интегриP рования (смена, сутки, период и т.п.).

В блоке 23 сравнения среднее значение расстояния электрод — под, определяемое по формуле где P — активная мощность фазы, ИВт;

I, — ток электрода, кА;

К вЂ,коэффициент, определяющийся по формуле (2), сравнивается с величиной h „ -фактическое, полученной в блоке 22 по уравнению (1).

Выход блока 23 сравнения через усилитель 10 соединен с регулятором

6, в который поступает сигнал на коррекцию величины перепуска.

В период работы между перепусками регулятор 6 электрического режима поддерживает заданную активную мощность на электродах путем контроля величины. тока электрода. Происходит это,известным способом. Возможны два наиболее распространенных способа регулирования — по мощности и току.

Если регулирование осуществляется по току (I, = const) или по мощности (P„ = const), то чаще всего отработка возмущения происходит за счет перемещения электрода. Сигнал от датчика 3 тока поступает в регулятор 6.

Сюда же поступает сигнал от ПСН 5 печного трансформатора 4, пропорци1350850

5 где К вЂ” коэффициент трансформации тт трансформатора тока;

К вЂ” коэффициент трансформации пт главного печного трансфор10

Р

h =K-эп " 2

Ъ (4) Величина h „ сравнивается в блоке 9 сравнения с заданной величиной, которая должна находиться в диапазоне

0,7-0,9 и щ . В случае отклонения от

20 заданного диапазона сигнал рассогласования усиливается усилителем 10 и поступает на управляющее устройство 11, которое выдает сигналы в регулятор 6 и систему дозирования бункеров 15 для изменения соотношения кокс — известь или прекращения (увеличения) подачи извести из бункера 15.

Одновременно с окончанием определения расстояния электрод — под в

30 блоке 8 на выходе последнего появляются сигналы,,поступающие в интегратор 12, где происходит усреднение значения за определенный промежуток времени, после чего этот сигнал поступает на вход управляющего устройст- З5 ва 11.

Для уточнения фактической длины электрода периодически или по распоряжению технолога определяют расстояние электрод — под по формуле (1).

Пусть коррекция осуществляется за смену (основная единица оценки работы), возможно и за любое другое время °

Определяем расход активной элект- 45 роэнергии по формуле (5) Wa. — K 10 Ь И ., 50 где К вЂ” постоянный коэффициент транч сформации измерительных трансформаторов-счетчиков;

ЬИ, — разность показаний счетчиков ! активной энергии за рассмат риваемый период.

Определяем среднеквадратичные токи в электродах из показаний счетчиков амперквадратчасов по формуле при Т = 1640-1760 С ональный напряжению на электроде

В регуляторе происходит сравнение этих сигналов с заданными, в случае отклонения выдается сигнал на исполнительный механизм 7 на переключение ступеней или на перепуск электрода, если заданную мощность нельзя поддержать за счет переключения ступеней напряжения, В вычислительном блоке 8 происходит реализация уравнения

К3; ЬМ1, К- К 10 — — — -- - (6) тт пт т матора;

К, — постоянная электросчетчик ка амперквадратчасов i-гс электрода (для счетчиков типа Ф-440 К . = 1, для других счетчиков определяется индивидуально);

ЬИ, — разность показаний электЛ, расчетчика амперквадратчасов за время Tp,"

Т вЂ” время работы печи за расP сматриваемый период, определяемое как разница между календарным временем и временем простоев печи

Определяем расстояние электрод— под для каждого электрода в соответствии с. формулой (1). Величину К определяем по формуле

К = 1 + Ц -- — -- - — ) (7) (Я т Я ак ) 100 где Q — оптимальное значение литопт ража карбида кальция для конкретной печи, кг/л; среднефактическое значение уокт литража карбида кальция за время между корректировками, кг/л; угол наклона прямой зависимости величины К1 от литража карбида кальция.

Наклон прямой зависит от конкретной печи, т.е. от ее номинальной мощности, конструкции и т.п., также как и значение Q „ . Кроме тога, качество карбида кальция (литраж) определяют по эмпирическим формулам в зависимости от температуры сливаемого карбида о кальция, так при Т = 1690-1900 С она имеет вид:

Q = (0,291Т вЂ” 201,5) + 0,9 (8) (= (0,446Т вЂ” 470) ° (0,97-0,95) (9) 1350850 причем К = 0,97 для начала диапазона, а К = 0 95 к концу диапазона при Т =

1950-2200 С

Q = 0,313Т вЂ” 344,1, (10) авй

10 аос15 реI с° 20 ем еав- 25 гя ее

Способ регулирования плавкой трехфазной трехэлектродной карбидной пеИз блока 22, где реализуется ур нение (1), сигнал, пропорциональны величине фактического расстояния э ктрод — под, поступает в блок 23 сравнения, где сравнивается с сиги лом, пропорциональным среднему зна чению расстояния электрод — под, и тупающему из блока памяти.

В случае, если 6 >0, через усили тель 14 сигнал ошибки поступает в гулятор через блок 16 определения длины электрода, так как и фактиче ки показывает ошибку в определении

Сигнал качества карбида кальция формируется в блоках 17 и 18, прич блок 17 измеряет температуру слива мого карбида кальция, а в блоке 18 реализуется одно из приведенных ур .Нений в зависимости от величины си нала на выходе блока 17 и сравнива ется с заданным качеством продукта (275-310 л/кг). В случае отклонени от заданного диапазона в управляющ устройство 11 второй (центральной) фазы поступает сигнал на изменение электрического режима или шихты.

В случае, если корректировка производится. за больший период„ например сутки и больше, то литраж карбида кальция можно брать фактический, а не по эмпирическим формулам (8-10). Прецлагаемый способ управления карбидной печью позволяет улучшить 4р качество управления за счет более точного определения рабочей длины электрода, расстояния электрод — под и момента осуществления перепуска изменением электрического режима и дозировки шихты.

Оптимальный энерготехнологический режим обеспечивает снижение удельного расхода электроэнергии и повышает выход качественного карбида кальция, так.в настоящее время выход про- . дукта первого сорта на карбидных печах составляет 5-9Х а средний удельный расход электроэнергии 27003000 квт/ч, 55

Формула изобретения чи по авт. св. iver 993491, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения качества управления и снижения удельного расхода электроэнергии путем повышения точности определения длины электрода и коррекции режима перепуска, измеряют расход активной энергии и амперквадратчасов по каждому электроду, периодически определяют фактическое расстояние электрод — под по формуле

Й, где К= — ——

0,2р Р постоянный коэффициент, определяемый по основному авт.св,; диаметр электрода; показатель инерционности, усредненное удельное сопротивление межэлектродного простанства;

W а, Рdt перквадратчасов i-го электрода, кА . ч, Т =T — Т вЂ” время интегри-. ка пр рования, определяемое как разница между календарным временем и временем простоя печи, ч, сравнивают его с усредненным значением расстояния электрод — под, опрецеленным за период интегрирования и, в случае отклонения, корректируют режим перепуска.

Wa

h =КК вЂ” — — — r т, J,и о!

1+ 8(ъ.ы2т . .Р акт )

100 коэффициент, зависящий от среднего значения литража карбида кальция за период интегрирования; расход активной энергии

i-й фазы, МВт ч, величина ам1350850

Составитель А. Кожевников

Редактор А. Шишкина Техред М.Иоргентал

Корректор А. Тяско

Заказ 5300!58 Тираж 799

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4