Способ регулирования мощности в ванне трехфазной трехэлектродной электропечи

 

Использование: электропечи черной и цветной металлургии. Сущность изобретения; измеряют заглубление электродов и напряжения в фазах, определяют коэффициенты несимметрии заглубления эле ктродов НСэ и несимметрии напряжений НСн в фазах , контролируют мощность, выделяющуюся под каждым электродом; сравнивают ее с заданной, определяют рассогласование , перемещают электроды и изменяют напряжения в фазах в сторону устранений рассогласования, дополнительно рассчитывают ожидаемый после регулирования коэффициент несимметрии заглубления электродов НСЭ для случая регулирования мощности электродами, рассчитывают ожидаемый после регулирования коэффициент несимметрми напряжения НСм для случая регулирования мощности ступенями напряжения печного трансформатора , вычисляют ожидаемый после регулирования суммарный коэффициент несимметрии , включающий в себя ожидаемый коэффициент несимметрии заглубления электродов НСэ и коэффициент несимметрии напряжений НСн, вычисляют ожидаемый после регулирования суммарный коэффициент йесимметрии SHC2, включающий в себя коэффициент несимметрии заглублени$г электродов НСэ и ожидаемый коэффициент несимметрии напряжений НСн . сравнивают ожидаемые суммарные коэффициенты несимметрии 2HCi и ЕНС2 между собой, регулируют мощности электродами, если 2HCi 2HC2. а при HCi HC2 регулируют мощности ступенями напряжения печного трансформатора . 1 ил. XI сл СО ю

СОЕ3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

f ãспчг лик

ДЫ „„1757132 А1 (5 )5 Н 05 В 7/148

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР. I

ОЛЙСАНКБ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ ВУ

1 ..,.", -, . -.- 2(21) 4871219/07 .. -:::. "-":.:- -: но рассчитйва«ют о«жидае«мый после регули(22) 17;08;90 ..: - .::;: ::::::: ::;: .:: " рования коэффициент несимметрии эаглуб(46) 23.08;92, Бюл . N. 31 ::: " :. :-::;;ления "электродов НСэ для случая (71) Всесоюзный научно-исследователь-:- регулирования мощ«ности электр«одами; рас.ский, проектно-конструкторский и техноло- : считывают ожидаемый после регулировагический институт электротермического" ния коэффициент нес«имм«ет«р«и«и напря«жения оборудования .. .... .::.: . .. : :,. -.." :.:--:-".. HCg "для случая регулирования мощности .(72) А.Г. Лыков, В,Л.Розенберг-и А;Г,ЛуниН - -:-:: «сгупенями напряжения" печеного трансфор- - (56) Авторское свидетельство СССР " . .;- ".:: "Матора, вычис«ля« ют ожидаемый после pery¹ 1647928, кл. Н 05 В 7/148, 1989., : лирования суммарный" коэффициентАвторское свидетельство СССР . :.-::. несимметрии ZHC>, включающий в себя ..№ 1638809, кл. Н 05 В 7/148, 1989, " " : :- : - ожидаемйй к«оэффи«циент".н«есимм«етрии заГ"; глубления электродов HC> и коэффициент (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЩНО- - несимметрии напряжений НСн, вйчисляют

СТИ В ВАННЕ ТРЕХФАЗНОЙ ТРЕХЭЛЕКТ- - . ожидаемый после регулир«ова«нйя сфймарРОДНОЙ ЭЛЕКТРОПЕЧИ . ::::::.:.. :::,:", ный коэффициент н«есимметрии ХНС2, (57) Использование: электропечи черной и " включающий в себя коэффициент «неСим цветной металлургии. Сущность изобрете-. . -метрии заглубления электродов НС и ожи-ния; измеряютзаглубление электродов ина-. -: даем ый коэффициент" несимметрии пряжения в" фазах; определяют : напряжений НС, сравйивают ожидаемые коэффициенты несимметрии загпублени«я« Суммарные ко«эфф«ици«е«нты«несимметрии электродов НСэ и несимметрии напряже -. " ХНС и ZHCj между собой, регулируют ний НСн в фазах, контролируют мощность; мощности электродами, еСли ZHCi < ХНС2, выделяющуюся под каждым электродом, : " а при НС1 НСг регулируют мощности сравйивают ее с заданной, определяют рас- ""- ступенями напряжения «печного трансфорсогласование, и еремещают электр оды и и 3 -": матора. 1 ил, меняют напряжения в фазах в сторону устраненйя"рассогласования, дополнитель-:" .

gl .

«

Изобретение относится к злектротер- требуется поддерживать на заданном уровмии и может быть использовано в электро- не активную мощйость йод каждым электропечах черной и цветной металлургии, дом в отдельности, С этой целью химиЧеской промышленности, а также в ду- .: .контролируют мощность й«о»д каждым электговых сталеплавильных электропечах1 родом и в случае ее отклонения,от заданной

Основным электрическим параметр«ом, величины (или при необходимости ее измеопределяющимработуэлектропечи,являет.- нения в связи с корректировкой заданной ся активная мощность, вводимая в ее вай«йу, величины по технологическим причинам)

При регулировании электрического режИМа"

1757132 поддерживают заданные значения мощно- заданной, определяют рассогласование, пести с помощью регулирующих воздействий. ремещают электроды и изменяют напряжеИзвестен способ р6гулирования мощ- - ние в фазах в сторону устранения йости в ванне трехфазной трехэлектродной рассогласования; заключающийся в тОм, что электропечи, при KoTopoM ìîùéîñòü под 5 при каждом отклонении мощности от задан- . данным электродом поддержйваЮт на за- .:.: ной величины регулирование мощности осуданном уровне путем перемещения этого ществляется путем совместного электрода, причем для увеличения мощно- применения. перемещейия электродов и изсти электрод опускают,"а для уменьшения менения напряжения в фазах, причем снамощности — поднимают. .:: :,,:..:- ::;-:, . 10 чала мощность регулируют путем

Недостаток такого сйособа заключает- : : перемещения электродов, а затем по достися в"том, что при перемещении электрода,,:" жении электродами заданных границ про"под которым требуется :выполнить регули - должают регулирование изменением рование мощности, мощность изменяется .. напряжения в фазах. не только под перемещаемым электродом, 15- :: Однако при этом не удается осущестно и под двумя другйми, неподвижными . вить регулирование таким образом, чтобы электродами, что объясняется явлением " мощность изменялась только под тем элеквзаимоиндукции между электродами". :,=:-:, -:: тродом, где это требуется, и оставалась без

Более подробное изучение явления вза- .." .изменения под двумя другими электродами, имоиндукции между--электродами в ванне 20 а также не учитывается ситуация на печи в круглой трехэлектродной электропечи íîxà- части несимметрии заглубления электродов зало; что перемещение данного электрода: инапряжения по фазам. прйводит к тому, что изменение мощности" ., Общим недостатком изложенных спопод электродом, опЕрежающим данный собов является то, что использовайие тольэлектрод по фазе, превосходит изменение 25" ко одного из видов регулирующих мощности под данным электродом (т.е. под: воздействий (или перемещения электродов, перемещаемым электродом). В связй с этим ., или изменения напряжений в фазах) может ранее был предложен (является известйым) "-" в некоторых Ситуациях на печи прйвести к способ регулйрования мощности в ванне:- недопустимо большой несимметрии (перетрехфазной трехэлектродной электропечи, 30 косам) заглубления электродов или ступеnpin котором для регулирования мощности ней напряжения пофазаму-; под данным"электродом необходимо йере-: . Известен способ регулирования мощ- местйть электрод, отстающий от йего по фа-: ности в ванне трехфазной трехэлектродной зе, в направлении ликвидации отклонения, "-электропечи, при котором измеряютзаглубпри этом для увеличения активной мощно- 35 ления электродов и напряжения в фазах, сти под заданным электродом необходимо контролируют мощность, выделяющуюся: заглубить электрод, отстающий по фазе, и - "под каждйм электродом, сравнивают ее с

"наоборот. Но и в этом случае не достигается заданной, определяют рассогласование, пераздельное регулирование мощности по ремещаютэлектроды и изменяют напряже. электродам, так как наряду с преимущест- 40" ния: в фазах в сторону устранения венным изменением мощности flop задан- рассогласования, отличающийся тем, что ным электродом (опережающим по фазе дополнительно определяют коэффициенты перемещаемый электрод) мощйость изме- несимметрии заглубления электродов и не- няется, хотя и в меньшей степени, и под симметрии напряжения в фазах, сравниваперемещаемым, и под третьим электродом; ют их между собой и указанное

Поэтому регулирование мощности под за- 45 рассогласование устраняют, перемещая данным электродом без изменения мощно- электроды, если коэффициейт несимметрии сти под остальными электродами остается заглубления электродов меньше, чем коэф недостигйутым.": .. ", ::, ..... фициент несимметрии напряжений в фазах, Для работы печй с высоким тепловым и изменяя напряжения в фазах, если коэфКПД электроды следует перемещать в огра- 50 фициент несимметрии заглубления электрониченных пределах, обеспечивающих ввод дов больше, чем коэффициент несимметрии полезной мощности в заданную-зОну пла- напряжений в фазах. вильного пространства, -: .;; . Недостаток такого способа регулироваИзвестен способ регулирования мощ- ния заключается à тОм, что выбор регулируности в ванне трехфазной трехэлектродной 55 ющих воздействий (перемещение электропечи, при котором измеряют заглуб-: электродов или переключение ступеней наления электродов и напряжения в фазах, пряжения) делается, исходя из той несим контролируют мощность, выделяющуюся метрии заглубления электродов и под каждым электродом, сравнивают ее с напряжения в фазах, которая имеется на. Г .

5 .., :.,Ä 175713?: 6 ( печи до выполнения регулированйя мо@но- требуется выполнить": регулир6вание мощ.сти, При этом не учитывается, что в резуль- ности, не изменяя мощности на двух других тате выполнения регулированйя мощности электродах. При этом:измерены величина (перемещением электродов или переключе- заглубления электродов и:вычислен козфнием ступеней напряжения) картина несим; ... фициент несимметрйи заглубления злектрометрйи в ванне печи изменяется, и может 5 дев НСэ, измерены напряжения электродов оказаться, что требуемое регулирование : в фазах и вычислен кЪэффициент несимметмощно сти дос тйгается це ной увдличения : . рий на и р я"же ни ...-,ко-экономические показатели;;;: :;,.:. -.:",::; - электродов и переключением ступеней наЦель изобретения — увеличение."точно- 10 пряжения. Если действовать по известному сти регулирования, при котором осуществ, -,способу, то надо сравнить величины НС, и . - ляемое регулирование мощности под - HC, и если НСЭ < НСн, то:регулирование заданным электродом не вызывает измене -:,:..:мощйости осуществляют перемещением ния мощности под остальными электрода-: -:.:электродов (3), а если НСэ ф НС>, то регу-, ми, а несимметрия заглублейия электродов 15 лирование мощности-"осуществляют пере-. и ступеней напряжения по фазам подДер- .. ключением ступенейнапряжения(Й),нопрй живается минимальной.: .: . - -,::::;::::,;::: этом íе учитывается, какова будет несимЦел ь достигается тем, что в способе ре -: метрия заглубления электродов и напряжегулироаания мощности в вайне трехфазной ний после осуществления регулирования трехэлектродной электропечи, при котором 20 (она может оказаться и меньше и больше контролйруют мощность, выделяющуюся несимметрии до регулирования). Предлагапод каждым электродом, сравнивают его c - емый способ позволяет это учесть следуюзаданной, определяютрассогласование;из-.. щим образом .. После . определения меряют заглубление электродов и напряже:-. - .: коэффициентов несимметрйи НСэ и НС> оба ния в" фазах печи, определяют 25 возможных варйанта просчитываются (на коэффициенты несимметрии заглубления ЭВМ, если.на печи есть АСУ; или иными электродов НСЭ и несимметрии напряжений средствами), но не:riриводятся -в исполнеНСн в фазах, определяют параметр Кэ,.ха-. ние. Для 1-го варианта:вычисляется"ожидарактеризующий несимметрию заглубления ::.: емйй коэффициент:: несимметрии электродов, и параметр К, .характеризую- 30 заглубления электродов HCo, который пои щий несимметрию напряжений; сравнива-..:. : учится после регулирования путем перемеют их между собой и устраняют указанное:.: щения электродов .,"и складывается с рассогласование мощности путем переМе-.:. .коэффициентом несимметрии напряжения . щения электродов, если К, < К, и изменяя; HC, который в данном случае не изменяетнапряжение в фазах, если К Ki, дополни- 35 ся, Получается ожидаемый по 1-му варйанту тельно рассчитывают ожидаемый после ре- параметр Кэ, Для 2-го варианта вычйсляется гулирования коэффициент несимметрии::,, ожидаемый коэффициент несимметрйи наэаглубленйя электродов НС для случая ре- ; " пряжения НСц, .который получится после гул ирования мощности перемещением :-"-ретулирования путем -"переключения ступеэлектродов, "рассчитывают ожидаемый по-. 40 ней найряжения, и складывается с коэффиф сле регулировайия"коэффициент несиммет-, - ци рии напряжений НСН для "случая.: варианте не изменяется; Получается парарегулйрования мощйости" изменением" на- метр Кн„ожидаемый по второму варианту, B пряжений о фазах, параметр, характеризу-: блоке сравнения БС оба ожйдаемых пара ющий несимметрию электродов l4, 45 метра сравниваются, йесли Кэ<Кн, то регуопределяют как сумму ожидаемого коэффи-: лировайие осуществляется по 1-му циента несимметрии заглубления электро- ., варианту, т.е. путем перемещения электродов НСЭ и коэффициента несимметрии дов, а если I4 > К, то регулирование осунапряжений НСн, а параметр, характеризу - . ществляется -по 2-му варианту, т,е. путем ющий несимметрию напряжений К, апре- 50 изменения напряжения в фазах. деллют как: сумму ожидаемого . Таким образом; преимущество предлакоэффициента несимметрии напряжений . гаемого решения по сравнению с прототиНС икозффициента несимметрииэлеk+po - пом заключается "в том, что еслидов HC>. " .: .".. ::-. . действовать по йрототипу, то картина неНа чертеже приведена блок-схема, по.- 55 симметрии на-печи в результате выполнеясняющая сущность предлагаемого техйй- " ния ряда действий iio регулированию ческого решения;: " .: мощности становится неуправляемой (слуПредположим, что в вание печи возник- чайной), а если действовать по предлагаемола ситуация, когда на одном из электродов

7 . 1757132 8 . му способу. то несимметрия йа печи по алек- электроду, под которым требуется регулиро" тродам и по напряжению поддерживается на вание мощности; а необходимые для этого минимальном уровне, что благоприятно для перемещения электродов и изменения на-. технико-экономических показателей раба- -пряжения в фазах определяют как суперпоты печи, -,:: -,=:-:: :::,::: :: .:, :.:..:::., :: .. 5 зицию отдельных перемещений и

Задача регулирования "мощности не изменений напряжения, т.е. осущестцляют должна сводиться только к поддержанию:наложение картин перемещения электрозаданной мощности на каждом электроде, . дов и изменения напряжения, вызванных но должна быть также связана С вопросом . необходимостью корректировк. . мощности поддержания минимальной несимметрии, 10 под каждым-электродом.Коэффициент несимметрии вычисляется од- .: .... Пример осущ ствленйя йредлагаемого ним из известных способов;:; . -;::- :-- :: ..: - способа дан при енительно к печи РК3Новизна предлагаемого технического 63И1 для производства 45%-ного ферросирешения заключается в том, что выбор од-" :- -лиция. На всех трех электродах печи была ногоиздвух регулирующих воздействий(пе- 15 задайа мощность "йо 18 МВт, которая некоремещение электродов и переключение ",тороe âðåìÿ оста алась на заданном уровступеней напряжения) осуществляется, ис-: - - не. Затем" произошло уменьшение ходя из условия получения на" печи мини- : мощности под и рвым электродом до 16 мальной несимметрии (суммарной - по. МВт из- за изменения в составе шихты. по-. заглублению электродов и по напряжениям 20 даваемой в зону:э гого электрода. в фазах) после вы полнения регулирования ..;. .. Возникшее"рассогласованйе между заL ! мощности, при ем ожидаемая несимметрия даннои и фактическои мощностью можно просчитывается наперед до применения ре-;.. было устранить л Ьо перемещением элект гулйрувщих воздействий, Такое техниче-. " родов, либо йзме ением найряженйя в фаское решение, связанное с тем, чтобы 25 зах:. К этому - оменту" затлубление - определять не только фактическу!о несим- " электродов составляло,2,2; 2,3; 2,1 м, а на-! чем в прототипе, Возможностьопределения ожидаемой несимметрии заложена в способе регулировайия мощности на данном электроде; при котором заранее известно, в каком направлении надо перемещать каж- 35 дый электрод и йзменять напряжение в каждой фазе.

Сравнение предлагаемого способа регулирования мощности с прототипом пока"зывэет, что осуществление регулирования 40 мощности электродами, если параметр k>,,включающий в себя ожидаемый коэффици-: ент несимметрии заглубления электродов

НС и коэффициент несймметрийнапряжений IC><, меньше, чем параметр К>, включающий в себя коэфф1лциент несимметрии заглубления электродов НС, и ожидаемый коэффициент несимметрии напряжений

Н Сн, и оСу4ествление регулирования мощ ности ступенями напряжейия печного

50 трансформатора, если параметр Кэ больше..или равен параметру К, не является их общим признаком и составляет существенное отлйчйе предлагаемого способа, Предлагаемый способ регулирования мощности может быть йспользован как для одного, так и для нескольких электродов. В случае нескольких электродов способ регулирования мощности под одним электродом применяют в отдельности к каждому

0 l = 01 + 6,0 AP = 277 В;

Uz = 02 + 6,0 hP = 287 Б;., метрию к началу очередного регулирования мощности, но и ожидаемую несйМмЕтрию, .которая возникает по акончанли очередно- .

: го регулирования, является более гибким, 30 пряжения в фазах 265; 275; 280 В. Несим- метрия заглублония электродов составила

HC3 = 0,09. Неоим4етрия напряжений в фа-: зах составила, Н C< = 0,05. !

Возможны два варианта.

1-й вариант: перемещение электродов.

Тогда после регулирования (восстановления в данном случае) мощности под первым электродом заглубления электродов станут равными !

iq=fq —., =206м;

70 hP

70 ЬР !

2=!2 + — =244мм

I.=I + 70 Р =224 .

3= з 100 = „M.

1

Ожидаемый коэффициент несимметрии заглубленйя электродов составит HC> =

0,17.

Параметр Кэ составит K> = HC> + НСн =

0,22.

2-й вариант: изменение напряжения в. фазах, Тогда после регулирования мощности йод первым электродом напряжения станут равными .. -4 Eo uoem

Хэ

Редактор В, Данко

Фе

Составитель А, Лыков

Н. клв

Техред М.Моргентал, Корректор Co. o o a

Заказ 3101 Тираж . .:: . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

9 ., 1757132 .10

Оэ - Оз — 6,0 hP =, 26S В,:..:.,:.::: напряжений НСн в фазах, определяют пар;i

Ожидаемый коэффициент несимметрии метр t4, характеризук1щий несимметрию.за напряжений НСН = 0,07.: .:, .:. глубления электродов, и: параметр Ê .

Параметр Kg составит Кн = HCg+ НСн - .. характеризующий несимметрию напряже0,16..:-.. ::: -:::. ::::: .," 5 ний, сравнивают их между собой, и устраняТак как Кэ = 0,22 K>, = 0,16, то бйл вы- . - ют указанное рассогласование мощности бран 2-й вариант регулирования, т.е; изме- путем перемещения" электродов; если нением напряжения в фазах. В результате ::: Кэ< Кн, и изменяя йапряжения в фазах. регулирования мощности по предлагаемо-: "": если К > Кн, отли ча ющий ся тем, что; му способу поддерживатся заданное значе- 10 с целью увеличейия-точностй: регулировки, .. ние мощности на -данном электроде без ::.- . дополнительно рассчитывают ожидаемый изменения моЩности на других электродах, .:: : после . регулирования коэффициент несимт.е. осуществляется точное регулирование .. метрии заглубления электродов НСэ для мощйости, несимметрия заглубления элект-: .:;,:: случая регулироваййя мощности перемеще родов и напряжейия по фазам поддержива- 15 нием электродов, рассчитывают ожидаемый ется минимальной, благодаря чему коэффициент несимм 4етрии напряжения . повышается производительность электро- -:: НСн для случая регулирования" мощности печи. : †:. :: . :...:. :.::,, -,-:,:- : :::изменением напряжений в фазах:, nàðàФ о р м у л а и з о б р е т е н и я::. .:.,:. - метр, характеризующий несимметрию элекСпособ регулирования мощности в ван- 20 тродов Кэ, onределяют как сумму нетрехфазной трехэлектродной электропе- ., . ожидаемого коэффициента несимметрии

I чи, при котором "контролируют мощность :: заглубления электродов НСЭ и коэффицивыделяющуюся под каждым электродом, - :: ента несймметрии напряжений НСн, а пасравнивают ее с заданной, опрeдeляют рас-: "".:. раметр, характеризующий несймметрию . согласование; измеряют заглубления элект- 25 напряжений Кн, определяют как сумму ожиродов и напряженйя в фазах печи; :: .;:даемогокоэффициентайесимметриинапряопределяют коэффициенты несимметрии . :: жений НСн. и коэффициента йесймметрии заглубления электродов НСЭ и несимметрии ...:. электродов НС; с К,: 1-а 3арионн