Устройство для определения стадий плавления шихты в дуговой трехфазной электропечи

 

Изобретение относится к электрометаллургии и предназначено, в частности для контроля работы дуговых электропечей. Целью изобретения является повьшение точности определения стадий плавления. Благодаря использованию трехмерного закона распределения комплексной информативной координаты повышается точность .определения стадий плавления, когда процессы одной из фаз отличаются от процессов, происходящих в двух дру- J гиу; фазах, что обусловлено неоднородностью состава шихты, неравномерностью ее расположения под электродами . 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (д1) 4 Н 05 В 7/144

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

7) г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3985114/24-07 (22) 09.12.85 (46) 07.05.88. Бюл. У 17 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола и Донецкий металлургический завод им. В.И. Ленина (72) 0.10. Лозинский, В.Я. Перевознюк, Я.Б. Сметанюк, А.Г. Бондаренко и В.Н. Коломота (53) 621.365 ° 22(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 1081814, кл. Н 05 В 7/ 144, 1982.

Авторское свидетельство СССР

М 1216836, кл. Н 05 В 7/144, 1984.

„„SU„„139 474 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТАДИЙ ПЛАВЛЕНИЯ ШИХТЫ В ДУГОВОЙ ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ (57) Изобретение относится к электро- . металлургии и предназначено, в частности для контроля работы дуговых электропечей. Целью изобретения является повьппение точности определения стадий плавления. Благодаря использованию трехмерного закона распределения комплексной информативной координаты повьппается точность определения стадий плавления, когда rtpoцессы одной из фаз отличаются от процессов, происходящих в двух других фазах, что обусловлено неоднородностью состава шихты, неравномер- 1 ностью ее расположения под электродами. 1 ил.

1394474

Изобретение относится к электрометаллургии и предназначено, в частности, для контроля работы дуговых электропечей.

Цель изобретения — повышение точ-, ности определения стадий плавления.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство для определения стадий 1р плавления шихты в дуговой трехфазной электропечи содержит датчик 1 времени, датчики 2,-2 тока дуги, выход каждого из которых соединен с соответствующим входом датчика 3,-3э ком- 15 плексной информативной координаты.

Первый информационный вход каждого блока 4, -4 определения вероятности стадии плавления соединен с информационным выходом первого датчика 3, щ комплексной информативной координа:ты. Второй информационный вход каждого блока 4, -44 определения вероят. ности стадии плавления соединен с информационным выходом второго датчи-25 ка 3 комплексной информативной координаты. Третий ийформационный вход каждого блока 4,-4 определения вероятности стадии плавления соединен с информационным выходом третье. го датчика 3 комплексной информативной координаты. Выходы блоков 4 -4 подключены к соответствующим входам блока 5 выделения максимального значения, который своим входом соединен с входам регистрирующего блока б.

Элемент 7 задержки своим входом подключен к выходу датчика 1 времени, к управляющему входу каждого датчика

3 -3 комплексной информативной коор4 3

4О динаты, к управляющему входу каждого элемента 8, -84 вычисления априорной вероятности блоков 4,-4 определения вероятности стадии и к дополнительному входу регистрирующего блока б, а своим выходом к управляющим 4 входом дифференциаторов блоков 4, -4>.

Каждый блок 4 определения вероят- . ности стадии плавления содержит элемент 8 вычисления априорной вероятности, три информационных входа и управляющий вход которого являются соответственно тремя информационными входами и управляющим входом блока 4 определения вероятности стадии плавления. Первый, шестой и седьмой задающие входы элемента 8 соединены соответственно с тремя задающими выходами элемента 9 задания математического ожидания. Второй, восьмой и девятый входы элемента 8 соединены соответственно с тремя задающими вы- ходами элемента 10 задания среднеквадратичного отклонения. Третий, четвертый и пятый задающие входы элемента вычисления априорной вероятности соединены соответственно с тремя задающими выходами элемента 11 задания коэффициентов взаимной корреляции. Выходы каждого элемента 8, -8 соединены с входами дифференциаторов 12,-12 соответствующего блока

4,-4 . Блоки 4,-44 снабжены элементами 13 -13 вычитания, при этом выход элемента 8„ вычисления априорной вероятности блока 4, является его выходом, первый вход каждого элемента 13 вычитания блоков 4 -44 соединен с выходом дифференциатора

12 предыдущего блока 4. Второй вход каждого элемента вычитания подключен к выходу элемента 8 своего блока 4.

Выход каждого элемента 13 -13 является выходом соответствующего блока

4 -44 . определения вероятности стадии плавления.

Уотройство работает следующим образом.

В процессе плавления датчики 2,-2, тока вырабатывают сигналы, пропорциональные, мгновенным значениям тока

Нуги в тРех фазах ig„ ig и ig, которые поступают на входы соответствующих датчиков 3 -3 комплексной информативной координаты, Датчики 3, -3 предназначены для формирования усредненных сигналов

U,,U, U в конце каждого временного интервала Д t (при g t = const), 1 пропорциональных комплексной информативной координате в каждой из трех ф аз:

Ьь1 и ()at, 1 где i = 1,2,3 — номер фазы.

Сигнал U, (t), пропорциональный мгновенному йзменению комплексной информативной координаты, которая, изменяясь на протяжении всей плавки по стадиям, а также в пределах каждой стадии, отображает особенности протекания процесса плавки. Сигнал

U . () представляет собой сумму

1 сйгналов высших гармоник тока дуги, нормированных по основной гармонике.

1394474

Датчик 1 времени (таймер) формирует управляющий сигнал U в виде временных меток, который управляет работой блоков 3, 32, 3э 4, -4+, регистрирующим блоком б и элементом

7 задержки. Временные метки формируются через одинаковые промежутки времени b,t и не зависят от технологической ситуации в печи. При поступ- 1р ленин сигнала U на управляющие входы датчиков 3„-.5э, а также на управляющие входы элементов 8, -84, на информативных выходах датчиков 3, -Зэ поЯВлЯютсЯ сигналы U U U э» 15

У которые поступают на соответствующие информативные входы каждого блока

4 -44, каждый из которых вырабатывает напряжение, пропорциональное.вероятностям четырех стадий Up) (t+ ht) 2p

Upz (t+gt) Up4(г+а ). р, (t+zt)=p,(t)+ p, (at); р, (г.+ ) =р, (г)+ар, (a t) -üð, (ь г);

p (t+gt)-р,(t)+gp(at) ар,(t) р (t+ t)=p+(t)- р (г). (1) 2s

В процессе плавления изменяются выходные напряжения датчиков 3, -3э, что приводит к изменению выходных сигналов каждого блока 4. Блок 5 служит для выделения максимального из выходных сигналов блоков 4 -44. Выходной сигнал 0 (t) блока 5, пропорциональный вероятности стадии, в данный момент времени фиксируется регистрирующим блоком б. 35

Блок 4 определения вероятности стадии плавления работает следующим образом.

В момент времени г датчик 1 времени вырабатывает очередной управляющий сигнал U с помощью которого разрешается передача информации о состоянии плавки с датчиков 3, -Зэ на три информативных входа каждого из блоков 4, -44, т.е. на три входа каждого элемента 8 вычисления априорной вероятности, в котором происходит вычисление априорной вероятности

j-й стадии по следующему выражению для плотности трехмерного вектора U

1-r,q

z — —, (U -M) + б. 2 г

r, r,-r, --2 — — — (v -м)

Gi 62 г (U -М )+

1-r >

3 г

-м)+ (v, — ì,)+ — — — (U -M) (U -M )+

r< r э -rl5

66э Kt s ез э

rи ге ггэ — — - — — (v -м )(v -м ), G G 22 2 KS y JJ х ДЦ dU dU где k u k — коэффициенты трехмерного закона распределения и г (2и)" 6, G,бэ + г,, r„r„r,é-r,,ü г*

k

2 г 1

2(1+2ri гв ггэ г, . -ггпу -r. вероятности стадии Lt) в элементе 8 ° При появлении на выходе элемен45 та 7 задержанного сигнала U включа3 ется дифференциатор 12 и запоминает вычисленное значение Upj (tm).

В момент времени „ = t + at

M датчик 1 времени вырабатывает очередной сигнал U, с помощью которого передается следующая порция информа-ции с выхода датчиков 3,-3 на информационные входы блоков 4i — 4 4. Эле55 мент 8 по разрешающему управляющему сигналу U вычисляет следующее значение 00 (tm+1) По этому же задержанному управляющему сигналу включается дифференциатор 12, который заЗначения математического ожидания

М,, М, М, среднеквадратического отклонения 6,, 62, G и коэффициентов взаимной корреляции между соответствующими Фазами r,z, r,ç, rzç для четырех стадий по каждой из трех информативных координат занесены в элементы 9-11 задания, Последние, представляют собой ячейки памяти. Выходной сигнал элемента 8, соответствует вероятности первой стадии

u>,(t) и является выходным сигналом блока 4,, согласно первому уравнению системы (1). Выходной сигнал U поступает также на вход элемента 7 задержки, время запаздывания которого определяется временем вычисления

М,е36 М+Зб (!

uuKç

1394474

30 из обретения

Устройство для определения стадий плавления шихты в дуговой трехфазной электропечи, содержащее в каждой фазе печи датчик тока и датчик комплексной информативной координаты, вход которого соединен с выходом датчика тока, датчик времени, выход которого соединен с управляющим входом каждого датчика комплексной информативной координаты, с управляющим входом каждого из и блоков определения вероятности и стадий плавления, с первым входом регистрирующего блока и с входом элемента за45 держки, выход которого соединен с управляющими входами дифференциаторов первых и-1 блоков определения вероятности стадий плавления, выход каждого блока определения вероятнос- 50 ти стадий плавления соединен с соответствующим входом блока выделения максимального значения, каждый блок определения вероятности стадии плавления содержит элемент вычисления 55 априорной вероятности, управляющий вход которого является управляющим входом блока определения вероятности поминает вновь вычисленный сигнал

U p>(t +1) и вычисляет приращение д Up> ($ ) Up> (<, )

U () +дц р (pi t Лу (Qt) е RbIxopHOH сигнал дифференциатора 12z второго блока 4 поступает на вход элемента вычитания третьего блока 4> где вычисляется напряжение, пропорциональное вероятности третьей стадии, и т.д.

Таким образом, в устройстве бла- 20 годаря использованию трехмерного закона распределения комплексной информативной координаты удается увеличить точность распознавания стадий плавления. 25

Использование устройства, в котором учитывается взаимосвязь между фазами, позволяет исключить ложную информацию о переходе на другую стадию.

Формула стадии плавления, элемент задания математического ожидания, задающий выход которого соединен с первым задающим входом элемента вычисления ап-. риорной вероятности, элемент задания среднеквадратичного отклонения, задающий выход которого соединен с вторым задающим входом элемента вычисления априорной вероятности, выход каждого элемента вычисления априорной вероятности первых и-1 блоков определения вероятности стадии плавления соединен с входом дифференциатора данного блока, второй и последующие блоки определения вероятности стадии плавления снабжены элементами вычитания, при этом выход элемента вычисления априорной вероятности первого блока определения вероятности стадии плавления является его выходом, первый вход каждого элемента вычитания второго и последующего блоков определения вероятности стадии плавления соединен с выходом дифференциатора предыдущего блока определения вероятности стадии плавления, второй вход каждого элемента вычитания соединен с выходом элемента вычисления априорной вероятности данного блока определения вероятности стадии плавления, выход каждого элемента вычитания является выходом данного блока определения вероятности стадии плавления, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения стадий плавления, оно- дополнительно содержит в каждом из и блоков определения вероятности стадии плавления элемент задания коэффициентов взаимной корреляции, три задающих выхода которого соединены соответственно с третьим, четвертым и пятым задающими входами элемента вычисления априорной вероятности, второй и третий задающие выходы элемента задания математического ожидания соединены с шестым и седьмым задающими входами элемента . вычисления априорной вероятности, второй и третий задающие выходы эле-. мента задания среднеквадратичного от-. клонения соединены с восьмым и девятым задающими входами элемента вычисления априорной вероятности, три информационных входа элемента вычисления априорной вероятности являются информационными входами блока определения вероятности стадии плавле1394474 ния, которые соединены соответственно с выходом каждого из трех датчиков комплексной информативной координаты.

Составитель E.Káñàðåâ

Хехред И.Верес

Редактор М.Бланар

Корректор С,Иекмар

Заказ 2241/58 Тираж 832 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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