Способ определения готовности расплава в электропечи периодического действия

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„144?911 (5р 4 С 22 С 33/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4224174/31-02 (22) 23.02.87 (46) 30.12.88. Бюл. У 48 (71) Ленинградский технологический институт им.Ленсовета (72) A.Ñ,Çóáîâ, А.В.Острогорский, Ю.И.Сиденко В.И.Клепинин, Ю.И.Назаров, Н.МеБурков, В.А.Писаров, А.А. Педро и В.В.Работнов (53) 669.168 (088.8) (56) Полубелова А.С. и др. Производство абразивных материалов, Л., 1968, с.45.

Технологический процесс производства нормального электрокорунда

:с применением алюминийсодержащих шлаков. 1902010. 01201. 00001, 1980.

:(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГОТОВНОСТИ

РАСПЛАВА В ЭЛЕКТРОПЕЧИ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДкйСТВИЯ (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для определения готовности расплава.в электронечах периодического действия при производстве, например, электрокорунда. Цель изобретения -.повышение качества продукта и уменьшение рао. хода электроэнергии. В качестве параметра, характеризукщего процесс плавки, выбирают величину Постоянной составляющей фазного напряжения электропечи. В ходе плавки производится коррекция этой величины в соответствии с напряжением и рабочим током.

Величину постоянной составляющей фазного напряжения, которая соответствует готовности расплава, определяют .по уравнению U „ =К,К (С-С )а, где

U„ - величина постоянной составляющей фазного напряжения, Bj К, - коэффициент, зависящий от величины вторичного фазного напряжения печного Я трансформатора; K — коэффициент, уиитываикий полоиеиие влектроиа или (/) величину тока в нем; С - заданная концентрация компонента, содержание которого увеличивается в ходе плавки, 7.; С вЂ” концентрация того же компонента, при которой возникает элек- ф ий трическая дуга, Х; а - коэффициент, ф зависящий от особенностей технологи- ф ческого процесса, X. Способ позволяет снизить удельный расход электро-" р энергии .на 5Х. 1 табл., 1 ил.

Зива

1447911

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для определения готовности расплава в электрических печах периодического действия при производстве электрокорунда. .Цель изобретения - повышение качества продукта и уменьшение расхода электроэнергии. 10

Предложено в качестве параметра, характеризующего процесс плавки и готовности расплава, выбирать величину постоянной составляющей в фазном напряжении электрической печи. 15

П„, = К,К (С-С )а,,где U„ величина постоянной coc"" тавляющей фазного напряжения, В; коэффициент, зависящий от ступени печного трансформатора (величины фазного напряжения);

45 коэффициент, учитывающий положение электрода или тока в нем; заданная концентрация компонента, содержание кото- 50 рого увеличивается в ходе плавки, 7; концентрация того же компонента, при которой воз никает электрическая дуга, Е; коэффициент, зависящий от особенностей технологического процесса, Ж:

К, К

Постоянная составляющая в фазном напряжении определяется различной электроэмиссионной способностью электрода и расплава, а также усло- 20 виями охлаждения катодного пятна электрической дуги при его нахождении на электроде и расплаве. Постоянная составляющая в фазном напряжении обладает хорошей информативностью, отражающей температуру, химико"физический состав расплава, жидкотекучесть и т.д. Определение готовности расплава, а следовательно, момента его выпуска в предлагае- ЗО мом способе осуществляют по дости,жении величины постоянной в фазном напряжении электрической печи заданного значения, определяемого уравнением

Способ определения готовности расплава и момента его выпуска может быть рассмотрен на примере плавки нормального электрокорунда в печи объемом 50 м, мощностью 10,5 ИВ А.

Загружаемая шихта — боксит (агломерат), углеродистый восстановитель.

Масса шихты, загружаемой для проведения одной плавки, 39 т. После загрузки шихты электропечь работает в режиме сопротивления при отсутствии электрической дуги. При этом постоянная составляющая фазного напряжения также отсутствует. После проплавления колошника, к этому времени содержание А1 0> в расплаве достигает

92-93%, дальнейшее восстановление примесей из расплава и доведение его до жидкотекучего состояния происхо- . дит при наличии электрической дуги.

С развитием электрической дуги, т.е. повышением концентрации А1 0 в расплаве,растет и величина постоянной составляющей в фазном напряжении.

Статистическая обработка анализов штанговых проб и соответствующих им в момент отбора значений постоянной составляющей для данной печи позволяет получить следующие уравнения зависимости величины U q,q от-содержания А1 0 в расплаве с =(3,3 СА1<0> 303) K, K<.

Обычно стадию доводки расплава ведут либо на 4-й,либо на 3"й ступени печного трансформатора. Если доводка ведется на 4-й ступени, то коэффициент К„=1 при работе на 3-ей ступени К „= О, 75.

При нормальном положении электрода (величина тока имеет номиналь.ное значение) К =1.

Таким образом, если печь работает на 4-й ступени печного трансформатора, то по достижении содержания

А1 0 в расплаве 94,5-95,57 величина

U . колеблется в пределах 10-11 В, при работе на 3-й ступени — в пределах 7-8 В, что и является сигналом для выпуска расплава из печи.

На чертеже представлена блок-схема контроля состояния расплава в печи.

Сигнал с датчика 1 фазыого напряжения поступает на фильтр 2 постоянной составляющей. Выход фильтра 2 соединен, с входом суммирулцего прибора 3. На вход прибора 3 поступает

1447911 метра, характеризующего процесс, плавки, отличающийсятем, что, с целью повышения качества продукта и снижения расхода электроэнергии, в качестве параметра, характеризующего процесс плавки, определяют величину постоянной составляющей фазного напряжения по уравнению

У, К„К(С-С ) а, где П„с

25

° Способ определения готовности рас- а плава в электропечи периодического 30 действия, включающий измерение пара-.

Химический состав, Ж

Удельный расход электроэнергии кВтч/т

Способ иО г егОз

94,8+0,9 0,6+0,2 0,65+0,2 0,7+0,2; 3,0+0,3 (Известный 2500

По предлагаемому способу 2375

95,4+0,5 0,6+О, 15 0,55+0, 15 0,6+0,2 2,610,3 сигнал от переключателя ступеней напряжения печного трансформатора и сигнал, пропорциональный положению электрода.

Выход сумкирукщего блока 3 служит входом блока 4 регистрации.

В таблице представлены данные, характеризующие средний состав корунда, выпуск которого производится по известному и по предлагаемому способам. В обоих случаях представлены усредненные данные за двадцать плавок. Здесь же представлены отклонения от усредненных величин, имевшие место в отдельных плавках, а также средний удельный расход электроэнергии на тонну корунда.

Длительность плавки по известному способу составляет в среднем 8,25 ч, по предлагаемому 7,75 ч, при этом стабилизируется химический состав корунда и íà « 5%:ñíèæàåòñÿ удель.ный расход электроэнергии.

Формула изобретения

- величина постоянной составляющей фазного напряжения, В; — коэффициент, зависящий от величины вторичного фазного напряжения печного-трайсформатора;

- коэффициент,, учитывакиций положение электрода или величину тока в нем; заданная концентрация к-та, содержание которого увеличивается в ходе плавки, Ж: — концентрация того же ком-: понента, при которой возникает электрическая дуга,Х;

- коэффициент, зависящий от особенностей технологического процесса, B/7.

1447911

От оервключотем стуленед аечкоео троиспроркяаофВ ат батиика ювююеюа

JIArilfAPjj6rcRFu

Составитель О.Веретенников

Корректор Г.Решетник

Редактор М.Иедолуженко

Техред М.Ходанич

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

Заказ 6812/31 Тираж 59 5 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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