Способ автоматического управления электрическим режимом дуговой сталеплавильной печи

 

-.ссм и тецтц .

"о-те

"" ос

Союз Советскнк

Социалнстнческнк

Республик

О и И ГХ- и -И--Е

<>779404

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДПИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, сеид-ву (22) Заявлено 12p5i77 (21) 2518134/22-02 15 ) + с присоединением заявки Но

С 21 С 5/52

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15,80, бюллетень Н9 42 (53) УДК б21.Зб5. .2(088.8) Дата опубликования описания 1511фО (72) Авторы изобретения

A.ß. Андрианова, В.М. Эдемский и Р.В. Минеев (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ

РЕЖИМОМ ДУРОВОЙ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ!

Изобретение относится к области электротермии,.в частности, к управлению дуговых сталеплавильных печей.

Известен способ управления нагруз- и кой сталеплавильной печи С использованием ее в качестве регулятора активной нагрузки,.при которой изменяют активную нагрузку путем изменения ступеней напряжения 1 .

Недостатком данного способа управления дуговой печи является повькаенный расход электроэнергии, большие потери производительности.

Наиболее близким к заявляемому является способ управления дуговой печи, работающей в режиме ограничения максимального потребления активйой электроэнергии (2) .

В этом способе автоматического 20 управления электрическим режимом дуговой сталеплавильной печи, работающей в режиме ограничения максимума нагрузки в заданные интервалы времени, изменяют ток и напряжение при наличии расхождений между изме-, ренной величиной ограниченной активной мощности данной печи и заданной величиной ограниченной активной мощности. 30

Недостатком Этого способа явлЯется сниженная производительность за счет повышенного расхода .электроэнергии в результате отсутствия гибкости управления при различных значениях ограниченной активной мощности

Цель изобретения — повышение производительности за счет снижения расхода электроэнергии.

Указанная цель достигается тем, что в способе автоматического управления электрическим режимом дуговой сталеплавильной печи, работающей в режиме ограничения максимума нагрузки в заданные интервалы времени, в период ограничения уменьшают активную мощность путем изменения тока, если заданная величина ограниченной активной мощ-. ности больше или равна мощности минимума .удельного расхода электроэнергии, если же она меньше этого значения, но больше мощности теп- ловых потерь, то уменьшают активную мощность путем изменения тока и напряжения, если же заданная величина ограниченной активной мощности меньше или равна мощности тепловых

779404

20 б5 файф ->УФК

:потерь, то изменяют только напряжение.

В предлагаемом способе используются оптимальные режимы работы печи, а именно, режим минимума удельного расхода электроэнергии, который вместе с режимом максимальной производительности определяет возможные оптимальные режимы работы печи.

На фиг. 1 приведены рабочие характеристики печи; на фиг.2 — приемный график активной мощности печи, на фиг. 3 — блок-схема устройства.

Обозначения, представленные на фиг.1, следующие:

g — часовая производительность печи, 15

9 - полный КПД печи;

W — удельный расход электроэнергии;

t — время плавления 1 т стали, P — активная мощность печи;

P — мощность дуги; электрический КПД печи, совФ вЂ” отношение активной мощности установки к кажущейся мощности установки, 0 — напряжение на дуге; 25

Р „ — тепловые потери, . P „ - электрические потери; а - значения токов, при которых

) — активная мощность печи больше или равна сумме ее тепловых и электрических потерь; значение тока, соответствующее минимуму удельного расхода электроэнергии, значение тока, соответствующее З5 минимуму цены; значение тока, соответствующее максимуму мощности дуг; н — значение тока, соответствующее максимуму активной мощности.

В нижней части построены электри- 40 ческие характеристики печи: ее активная и полезная мощности, мощность электрических потерь, электрический

КПД и коэффициент мощности в функции тока. Здесь же нанесена мощность теп- 45

- ловых потерь, величина которой принята не зависящей от рабочего тока печи.

Как видно, возможные пределы режимов работы печи уже, чем электрические; очевидно, печь может работать лишь тогда, когда ее активная

Мощность не меньше, чем сумма ее тепловых и электрических потерь, что соответствует токам 2р и Л на фиг.Я1 ..Кривая удельного расхода элек- 55 троэнергии Ч имеет минимум гфй токе ей же соответствует максимум кривой полйого КПД печи g, следовательно, ToK J ottpe eHHeT QIITH мальный электрический режим.

Значит, если цех работает в словиях дефицита электроэнергии, то решающимявляется оптимальный энергетический режим, характеризуемый током :1 . Если же главная задача состоит. в том, чтобы выплавить максимум металла, то определяющим является режим максимальной производительности 3", На графике активной мощности печи (фиг.2) указаны возможные режимы работы при ограниченной активной мощности, а именно, работа в режиме минимума удельного расхода электро3HePrHH P®ih уд.pocx зл.энергии, а также компенсация мощности тепло вых потерь (P > )

Предлагаемйй способ поясняется с помощью устройства (фиг.3), на котором представлены блок 1 срувне-, ния измеренной величины с заданной величиной ограниченной активной мощности, связанный с блоком 2 задания величины ограниченной активной мощности, соединенные с блоком 3 пороговых элементов, который соединен с блоком 4 выработки сигйала ограничения первой эоны, (если заданная величина ограниченной активной мощности больше или равна мощности режима минимума удельного. расхода электроэнергии); с блоком

5 выработки сигнала ограничения второй зоны (если заданная величина ограниченной активной мощности. меньше мощности минимума удельного расхода электроэнергии, но больше уровня тепловых потерь), с блоком б, выработки сигнала ограничения. третьей зоны (если заданная величина ограниченной активной мощности меньше мощности тепловых потерь), блок 7 задания уставки тока, блок 8 задания уставки напряжения.

По предлагаемому способу управле- ние ведется, например, следующим образом.

При наличии расхождения между измеренной величиной активной мощности данной печи и заданной величиной ограниченной активной мощности сигналы с блока 1 сравнения и с блока 2 задания величины ограничения поступают на блок 3 пороговых элементов, в котором определяется, какой зоне, ограничения соответствует величина задания ограничения.

Если величина сигнала задания ограничения соответствует первой зоне ограничения, то сигнал поступает на блок 4, производящий регулирование электрического режима с целью ограничения активной мощности измененйя уставки блока 7 задания, если величина сигнала задания огранйчейия соответствует второй зоне, то сигнал поступает на блок 5, производящий ограничение активной мощности путем изменения уставки блока 7 и блока 8, если же величина сигнала ограничения соответствует 3-ей зоне, то сигнал поступает на блок б,производящий изменение вставки блока 8.

779404

Предлагаемый способ повыаает производительность за счет значительного снижения расхода электроэнергии, а также в условиях ракета за злектроэнергию по существующим в настоящее время тарифам за участие в максимуме энергосистемй снижает стоимость выплавляемого металла.

Формула изобретения !

О

Способ автоматического управления электрическим режимом дуговой сталеплавильной печи, работающей в режиме ограничения максимума нагрузки в заданные интервалы времени, при ко- 15 тором изменяют ток и напряжейие при наличии расхождения между йзмеренной величиной мощности данной печи и заданной величиной ограниченной актив- . ной .мощности, о т л и ч-а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения производительности за счет снижения расхода электроэнергии, в период ограничения уменьшают активную мощность путем изменения тока, если заданная величина ограниченной активной мощности больше или равна мощности режима минимума удельного расхода электроэнергии, если же она меньше этого значения, но больше мощности тепловых потерь, то уменьшают активную мощность путем изменения тока и напряжения, если же заданная величина ограниченной мощности меньше или равна мощности тепловых потерь, то изменяют только на пряжение.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Окороков H.Â. Электрические печи черной металлургии, М., Металлургиздат, 1956, с. 60-66.

2. 3ron and Steel, 1956, 38, Р 6, с. 272-.278. 779404 й.2

Фиг.

° Ъю

Закай 7965/36

Тираж 608. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делем изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

Составитель А. Абросимов

Редактор П. Макаревич Техред С.Мигунова . Корректор М. Пожо