Способ автоматического регулирования длины дуги

 

259293

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалнстнческнх

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл. 2lh, 16/01

21!1, 24/01

Заявлено 24.Х.1968 (№ 1277784/24-7) с присоединением заявки ¹

Приоритет

МПК Н 05b

1-1 05Ь

УДК 621.365.22(088.8) Комитет по делам нзобретеннй н открытий прн Совете Министров

CQCP

Опубликовано 12.Х||.1969. Бюллетень ¹ 2 за 1970

Дата опубликования описания 17.IV.1970

Авторы

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДЛИНЫ ДУГИ

В ДУГОВЫХ ПЕЧАХ

Известны способы автоматического регулирования длины дуги в дуговых печах с расходуемым электродом в разреженной атмосфере инертных газов путем получения сигнала рассогласования между непрерывно измеряемым напряжением на дуговом промежутке и наге ред заданной опорной величиной и формирования на его основе управляющего сигнала, воздействующего на изменение длины дуги.

Однако эти способы не позволяют получить 1< достаточной точности регулирования, так как обычно при этом регулирование длины дуги производится такими же регуляторами, как и на вакуумных дуговых печах. В то же время дуговой разряд в разреженной атмосфере инертных газов совершенно отличен от разряда в вакууме. В инертном газе дуга более контрагирована и под действием конвективных потоков непрерывно перемещается по оплавляемому торцу электрода, так что длина ее в каждый момент времени не остается постоянной. Дополнительные случайные возмущения, также не связанные с изменением длины дуги при сплавлении расходуемого электрода, создаются при колебаниях давления газа в печи, динамических возмущениях ванны расплавленного металла и т. д. Вследствие этого при известном способе регулирования регулятор, реагируя на случайные изменения длины дуги и напряжения на дуге, создает ненужные 30 перемещения расходуемого эчектрода, не связанные с его сплавлением, что нарушает стабильность процесса плавки II ухудшает качество поверхности выплавляемого слитка. Если же для устранения этого явления снизить чувствительность регулятора, то снизится точность стабилизации длины дуги, что, в свою очередь, нарушит норм альныи ход процесса плавки.

Предлагаемый способ состоит в том, что для формирования управляющего сигнала измеряют длительность сигнала рассогласования по напряжению, сравнивают длительность этого сигнала с наперед заданной опорной величиной по времени и формируют управляющий сигнал при положительной их разности.

Такой способ позволяет исключить случайные перемещения расходуемого электрода, не связанные с его сплавленпем, без снижения чувствительности и повысить точность регулирования, Поскольку случайные возмущения обычно кратковременны и быстро самоустраняются, введение селекц1ш по длительности входного сигнала обеспечивает отработку регулятором только длительчых стабильных возмущений, создаваемых с уменьшением средней по времени длины дуги при сплавлении расходуемого электрода.

259293

На черте ке показана Олок-с ем а устроиства, осуществляющего описываемый способ.

Устройство состоит из пропорционального регулятора напряжения 1, селектора длительности импульсов II для плавки в атмосфере аргона, датчика ионизации Ifl, схемы сравнения напряжения IV, реле короткого замыл ания V и реле времени Vl.

Напряжение с печи 1 подается на фильтр 2 и затем — на делитель 8, прп помощи которого задается уставка регулятора по напряткению. Прп уменьшении пли увеличении напряжения печи ток в диагонали моста 4 меняет свой знак, и сигнал разбаланса моста подается на модулятор 5. Промодулированный сигнал дифференцируется трансформатором б и поступает на фазовый детектор 7. В зависимости от полярности разбаланса с фазового детектора сигнал подается на полупроводниковые реле 8 или 9. Длительность импульсов пропорциональна величине разоаланса. Сигнал с выхода реле 8 или 9 поступает на усилитель мощности 10.

При плавке в атмосфере аргона вследствие отшнуровыванпя дуги возникают резкие броски в напряжении дуги, Для предотвращения раскачки ванны и электрода включается полупроводниковсе реле 11, которое запускает одновибратор 12, включающий ключ 18 запрета на подъем электрода в течение заданного интервала времени. При плавке в вакууме при возникновении понизации срабатывает реле

14, которое запускает мультивпбратор 15. Одновременно реле 14 включает ключ 1б на запрет перемещения электрода вверх, блок задержки 17, который по истечении заданного времени срывает колебания блокинг-генератора 18, тем самым подготавливая к работе блок предупреждения 19 и блок запоминания и сравнения напряжения 20. Если по истечении заданного времени напряжение на печи не возвращается на прежний уровень, мультивибратор 15 перебрасывается в другое устойчивое состояние и включает модулятор 21, который подает команду на опускание электрода вниз.

Одновременно мультпвибратор 15 запускает одновпбратор 22, который подключает блок запоминания и сравнения напряжения к печи.

По истечении наперед заданного време и задержки мультивибратор 15 перебрасывается в прежнее устойчивое состояние, и перемещение электрода прекращается. В это время происходит сравнение предыдущего значения напряжения на печи с напряжением на печи после перемещения электрода.

Если напряжение па печи возрастает, то блок запоминания и сравнения напряжения 20 подает команду на подъем электрода. Если же напряжение не возрастает, то начинается следующий аналогичный цикл. Если даже при очень короткой дуге ионизация не исчезает, то блок предупреждения 19 срабатывает и подает команду на подьем электрода вверх.

При переключении уставки по напряжению во избежание ложного срабатывания реле 14 ионизации реле времени 23 через ключ 24 закорачивает вход реле 14 на время, достатсчное для отработки новой уставки.

Опорное напряжение на модулятор 5, детектор 7 и модулятор 21 подастся с генератора опорного напряжения 25.

Перемещение электрода печи осуществляется двигателем 2б через механическую систему (привод) 27.

30 Предмет изобретения

Способ автоматического регулирования длины дуги в дуговых печах с расходуемым электродом в разреженной атмосфере инертных газов путем получения сигнала рассогласования между непрерывно измеряемым напряжением на дуговом промежутке и наперед заданной опорной величиной и формирования на его основе управляющего сигнала, воздействующего на изменение длины дуги, отличию40 и пйся тем, что, с целью повышения точности, для формирования управляющего сигнала измеряют длительность сигнала рассогласования по напряжению, сравнивают длительность этого сигнала с наперед заданной опорной ве4> личиной по времени и формируют управляющий сигнал при положительной их разности, 259293

Составитель А. Обух

Техред Л. В. Куклина Корректор P. И. Крючкова

Редактор А. Ю. Пейсоченко

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 861/12 Тираж 499 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совстс Министров СССР

Москва ?К-35, Раушская наб., д. 4/5