Устройство управления процессом плавки в электротермической установке

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()737768

ЗДТ .

Ф4

"/

/ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.12.77 (21) 2559472/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

F 27 D 19/00

Гасударственный комитет (53) УДК 621.365..51 (088.8) Опубликовано 30.05.80. Бюллетень №20 но денем изобретений и открытий

Дата опубликования описания 05.06.80 (72) Авторы изобретения

Д. А. Гитгарц, А. М. Котылов, E. П. Колганов и Ю. В. Кулев г (71) Заявитель (54) УСТРО1 (СТВО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПЛАВКИ

В ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКОЛ УСТАНОВКЕ

Изобреение относися к электротехнике, а именно к управлению процессом плавки в электротермической установке, например к управлению режимов плавки в индукционных тигельных печах.

Известно устройство управления электроплавильной печью, содержащее счетчик энергии с импульсным выходом и блок заданного (расчетного) количества энергии (импульсов), выходы которых через блок сравнения соединены с входом блока управления (1).

Указанное устройство обладает недостаточной точностью управления электропечи, так как в процессе сравнения расчетного и действительного расхода энергии не учитываются электрические и тепловые потери мощности в установке.Известно устройство управления процес-, сом плавки в электротермической установке, . которое содержит реверсивный счетчик импульсов, входы которого соединены с импульсным выходом счетчика энергии и гене- 20 ратором имитации потерь установки, выходной логический блок, подключенный к выходу блока задания через блок сравнения (2) . Учет электрических и тепловых потерь

2 установки осуществляется генератором имитации потерь, который управляется сигналами от датчика положения крышки печи и датчика квадрата потребляемого установкой тока.

Известное устройство не обеспечивает высокой точности процесса управления в любой момент плавки ввиду необходимости ручного субъективного сброса реверсивного счетчика импульсов при сливе металла из установки. Слив металла после расплавления и перегрева производят в индукционных печах не полностью, а частично.

В известном устройстве после слива ме-, талла требуется ручной сброс реверсивного счетчика импульсов до тех пор, пока количество импульсов, пропорциональное полезному расходу электроэнергии, не будет соответствовать теплосодержанию оставшегося «болота». Сброс реверсивного счетчика импульсов производится на основе субъективной оценки количества оставшегося металла, что приводит к уменьшению точности процесса управления установкой.

Целью изобретения является повышение точности процесса управления в любой мо737768

4S

S$ мент плавки при изменяющихся условиях работы установки. .Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержашее реверсивный счетчик импульсов, один вход которого соединен с импульсным выходом счетчика энергии, генератор имитации потерь установки и выходной логический блок, подключенный к выходу блока задания через блок сравнения, снабжено измерителем веса расплава, подключенйым к входу блока задания, преобразователем код-аналог, включенным между реверсивным счетчиком и блоком сравнения, схемой совпадения, первый вход которой соединен с выходом блока сравнения, второй вход — с датчиком наклона установки, а выход — с дополнительным генератором импульсов, подключенным через разделитель1$ ные диоды совметсно с генератором имитаl ции потерь установки к второму входу реверсивного счетчика импульсов.

На чертеже, изображена схема предлагаемого устройства.

26

Оно состоит из счетчика 1 активной энергии с импульсным выходом, генератора 2 имитации потерь установки, реверсивного счетчика 3 импульсов, преобразователя 4 код-аналог, блока 5 сравнения, выходного логического блока 6 измерителя 7 веса металла, блока 8 задания, датчика 9 наклона установки, схемы 10 совпадения, дополнительного генератора 11, диодов 12 и 13.

Счетчик 3 импульсов имеет два входа, первый из которых подключен к импульсному выходу счетчика 1 энергии, а второй через разделительные диоды 12 и 13 — к генератору 2 имитации потерь и дополнительному генератору 11, который через схему

10 совпадения подключен к датчику 9 наклона установки. Выход реверсивйого счетчика 3 через преобразователь 4 код-аналог подключен к первому входу блока 5 сравнения, второй вход которого связан через блок задания 8 с измерителем 7 веса, а выход блока сравнения 5 соединен с вторым входом схемы совпадения 10 и выходным логичес-, ким блоком 6. Для реализации счетчика 1 может быть использован счетчик САЗУ-Н687 с импульсным выходом. В качестве измерителя веса может быть применено весовое устройство типа 913 Пр3, состоящее из тензодатчиков, устанавливаемых под печью, и вторичного измерительного прибора КСН-3 с реостатным задатчиком, выходной сигнал которого меняется от 0 до 10 В пропорционально весу металла.

В качестве датчика наклона печи (слива металла) может быть применен конечный выключат ель.

Остальные блоки устройства могут быть выполнены на полупроводниковых элемента х.

Устройство работает следующим образом.

В начальный период плавки в печи находится расплавленный металл — «болото», 4 а в реверсивном счетчике 3 импульсов — некоторое число импульсов, соответствующее теплосодержанию «болота». На выходе логического блока 6 имеется сигнал «Загрузить».

После загрузки порции шихты сигнал «Загрузить» исчезает, печь включается на полную мощность. Реверсивный счетчик импульсов считает разность количества импульсов, поступающих от счетчика 1 активной энергии и генератора 2 имитации потерь. На выходе преобразователя 4 код-аналог формируется сигнал, пропорциональный полезному расходу электроэнергии. С помощью блока задания устанавливается среднее теплосодержание q„, соответствующее удельному расходу электроэнергии на расплавление порции шихты и среднее теплосодержание с1„, соответствующее удельному расходу электроэнергии, необходимой на расплавление и перегрев порции шихты.

Работа устройства основана на сравнении в каждый момен времени в определенном масштабе сигналов, пропорциональных полезной израсходованной энергии и весу металла в печи. Сравнение указанных величин происходит в блоке 3 сравнения, содержащем два нуль-органа и пороговый элемент.

При равенстве сигнала Uo, пропорционального весу металла, сигналу Uq, пропорциональному полезной энергии, израсходованной на расплавление порции шихты, срабатывает первый нуль-орган блока 5, и выходной блок 6 выдает сигнал «Загрузить» на загрузку очередной порции шихты.

Если загрузка произведена вовремя, сигнала Uz увеличивается, что приводит к выключению сигнала «Загрузить». Если загрузка вовремя не произведена, то при равенстве сигнала Uo сигналу Uq„, пропорциональному полезной энергии, израсходованной на расплавление и перегрев порции шихты, срабатывает второй нуль-орган блока 5, логический блок 6 отключает печь и ведает сигнал

«Не загружать». Печь снова включается после проведения операции загрузки.

При расплавлении последней порции шихты срабатывает пороговый элемент блока 5 сравнения, что приводит к выдаче выходным блоком 6 сначала сигнала «Перегреть», а затем сигнала «Слить» вместо сигналов «Загрузить» и «Не загружать». Если разливка после перегрева металла не произведена, то происходит отключение печи и выдается сигнал «Конец плавки». Если разливка металла и первая загрузка печи для последующей плавки проведены до момента появления сигнала «Конец плавки», то последующая плавка ведется без промежуточного отключения печи. При наклоне печи и сливе перегретого металла на обоих входах схемы 10 совпадения имеются сигналы — с выходов блока 5 сравнения и датчика наклона установки. Ьыходной сигнал схемы 10 совпадения запускает в работу дополнительный генератор 11, который через диод 13 произ737768 нои установки на 8 10 /0 и выпуск годного металла на 12-15%. ?о Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ № 1277285, кл. 18в 5/52, 1971.

Устройство управления процессом плав- 2. Авторское свидетельство СССР по заки в электротермической установке, содер- явке № 2339331, кл. F 27 D 19/00, 1976.

Формула изобретения

5 водит сброс реверсивного счетчика 3 импульсов до тех пор, пока не исчезнет сигнал на выходе блока 5 сравнения. В этом случае пропадет сигнал на выходе схемы 10 совпадения, и дополнительный генератор 11 прекратит подачу импульсов сброса.

Таким образом, одновременно с уменьшением выходного сигнала измерителя веса при сливе металла происходит автоматический сброс реверсивного счетчика импульсов, поддерживая равенство сравниваемых сигналов и, следовательно, соответствие наполнения счетчика 3 теплосодержанию оставшегося в печи металла. Это приводит к исключению субъективного ручного сброса счетчика импульсов при сливЕ металла и повышению точности процесса управленйя в любой момент плавки при изменяющихся условиях работы установки. В конечном итоге уменьшается расход электроэнергии на расправление и перегрев металла на 10-12%, повышается производительность плавиль0 жащее реверсивный счетчик импульсов, один

--вход которого соединен с импульсным выходом счетчика энергии, генератор имитации потерь установки и выходной логический блок, подключенный к выходу блока задания через блок сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности процесса управления в любой момент плавки, оно снабжено измерителем веса расплавляемого металла, подключенным к входу блока задания, преобразователем код-аналог, вклю40 ченным между реверсивным счетчиком импульсов и блоком сравнения, схемой совпадения, первый вход которой соединен с выходом .блока сравнения, второй вход — с датчиком наклона установки, а выход — с дополнительным генератором импульсов, под15 ключенным через разделительные диоды совместно с генератором имитации потерь установки к второму входу реверсивного счетчика импульсов .

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

Филиал ППП <Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4