專利名稱：一種電弧爐功率控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于按照給定值控制電弧爐工作功率的方法。
電弧爐特別是煉鋼用電弧爐在熔化、精煉等不同時期即根據(jù)不同爐況對爐子給定不同電功率，保證按照工藝要求完成冶煉。由于電網(wǎng)電壓的波動，被熔化或冶煉的原料不同(即電阻不同)等原因，常常造成電弧爐實(shí)際工作功率不同于給定功率值。當(dāng)實(shí)際功率大于給定值將產(chǎn)生過熱，增大損耗和增加電耗，當(dāng)實(shí)際值小于給定值時，達(dá)不到冶煉工藝要求影響正常生產(chǎn)，也增加不必要的電耗。曾有的發(fā)明者設(shè)計(jì)出各種電弧爐功率調(diào)節(jié)器。如中國專利CN-85202632公開了一種“液壓電弧爐電壓自適應(yīng)調(diào)節(jié)器”該調(diào)節(jié)器屬于電弧爐功率自動調(diào)節(jié)領(lǐng)域。它運(yùn)用電壓U對電流I的導(dǎo)數(shù)dU/dI具有不同符號的兩種器件相互配合，使調(diào)節(jié)器可不經(jīng)切換地從電爐短網(wǎng)直接抽取電爐變壓器所提供的多級電壓信號之一。由于該“調(diào)節(jié)器”運(yùn)用電壓u對電流I的導(dǎo)數(shù)特性進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)電網(wǎng)電壓波動時，即電壓、電流值同增同減時，該“調(diào)節(jié)器”不能起到自適應(yīng)作用。
本發(fā)明為克服電弧爐沒有按照給定功率值工作的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種用實(shí)測值與給定值進(jìn)行比較，當(dāng)兩者不同時通過調(diào)整電極升降從而控制電弧爐功率的方法。
本發(fā)明主要靠如下方法實(shí)現(xiàn)。將電爐實(shí)際工作的電壓值、電流值測出，并按照工藝要求確定其中一個電壓值或電流值，通過運(yùn)算得出功率值與給定功率值比較，當(dāng)兩值不等時，控制電極升降即調(diào)整實(shí)際工作電流值或電壓值使實(shí)測功率值與給定值相等。
冶金行業(yè)特別是電弧爐是耗電的大戶，采用本發(fā)明的控制方法由于嚴(yán)格按照工藝要求供電減少了不必要的耗電，縮短了冶煉時間，即節(jié)能降耗又提高生產(chǎn)率。此外還減少了燥聲污染。
本發(fā)明的控制方法是在連續(xù)或給定的時間間隔內(nèi)，將實(shí)測功率值與給定功率值進(jìn)行比較，當(dāng)兩值不同時，調(diào)整電極升或降。該給定的時間間隔不受限制，一般在30毫秒以內(nèi)。如30毫秒、25毫秒、10毫秒等。即實(shí)現(xiàn)隨時比較隨時調(diào)整，在宏觀上做到實(shí)際功率值與給定值完全相同。
本發(fā)明的控制方法中的給定功率值是按冶煉工藝要求來確定的，是隨時間變化的，而該功率值在三根電極上的分配即電功率系數(shù)一般可以是相同的。但實(shí)際每個電極需要的電能是不同的。如三根電極在同樣功率條件下，熔化相同的爐料時，所需要的時間不同。本發(fā)明從節(jié)電降耗的目的出發(fā)，通過對熔化不同種類爐料所需要的時間進(jìn)行比較確定三個電極的電功率系數(shù)分別為0.30～0.32，0.33～0.35，0.34～0.36。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明。附

圖1是本發(fā)明的控制方法示意圖。圖2是電弧爐給定功率水平示意圖，圖3各相給定功率(均勻熔化情況下)對應(yīng)電壓電流曲線圖。在附圖中(1)電壓檢測器，(2)電流檢測器，(3)冶煉功率給定水平儲存器，(4)運(yùn)算器，(5)電極控制裝器，(6)電弧爐，(7)各極給定功率值對應(yīng)的電壓、電流數(shù)據(jù)儲存器，(8)電極。
在附圖1中電弧爐主變壓器付邊三相電壓經(jīng)電極(8)對原料起弧發(fā)熱而進(jìn)行熔化，實(shí)際工作的電壓值和電流值由電壓、電流檢測器(1)(2)檢測并送入運(yùn)算器(4)內(nèi)。按照冶煉工藝要求確定的功率水平給定值，如附圖2所示存入冶煉功率給定水平儲存器(3)內(nèi)。給定功率為W，分配給三個電極上的功率為WPg1WPg2WPg3(其中Pg1Pg2Pg3分別為三個電極的功率系數(shù))。加在每個電極上的功率與其電壓電流值的關(guān)系如附圖3所示的雙曲線。即在同一個功率曲線上每一個電壓值對應(yīng)有一個電流值。每個功率給定值所確定的三個電極上的功率曲線所對應(yīng)的電壓、電流值存入數(shù)據(jù)儲存器(7)內(nèi)。
在實(shí)際工作時按照附圖2所給定功率水平，如開始為Wo，通過給定功率水平儲存器(3)送入運(yùn)算器(4)內(nèi)。由于三個電極工作情況相同，現(xiàn)以其中一個電極為例說明。電壓、電流檢測器(1)(2)測出電壓值U1，和電流值I1，送入運(yùn)算器(4)內(nèi)，計(jì)算出實(shí)際功率U1I1＝W1，此時按照工藝要求確定一個電壓值或電流值，如確定電壓值為U1，從數(shù)據(jù)儲存器(7)內(nèi)存的給定功率值為Wo時，加在第一根電極上功率Wopg1的曲線上找出U1對應(yīng)的電流值I，將W1與Wopg1進(jìn)行比較，當(dāng)W1＞W(wǎng)opg1時，運(yùn)算器(4)發(fā)出指令，控制器(5)將1＃電極提升，使I1＝I;當(dāng)W1＜Wopg1時，運(yùn)算器(4)發(fā)出指令，控制器(5)將1＃電極下降，使I1＝Io隨時將W1與Wopg1比較一次，然后調(diào)整一次電極升或降，使W1＝Wopg1。即每根電極實(shí)際功率等于給定功率。上述的時間間隔越小，其實(shí)際功率越接近給定工作功率?？紤]到生產(chǎn)實(shí)際需要，該時間間隔為30毫秒以內(nèi)為宜。按照冶煉工藝要求，當(dāng)給定功率值從Wo變到W1時，儲存器(3)輸出新的功率值W1給運(yùn)算器(4)，運(yùn)算器(4)從數(shù)據(jù)儲存器(7)內(nèi)找出1＃電極給定功率W1pg1曲線上的UX對應(yīng)的IX，再與實(shí)測的IU值比較，當(dāng)兩者不符時，調(diào)整電極升或降。
下面列舉一個實(shí)施例說明如附圖2所示將5個不同的功率給定值W0W1W2W3W4存入(3)內(nèi)，并按照該5個給定值和三個電極的功率系數(shù)0.36 0.33 0.31分別劃出三條功率曲線(每個電極一條)共15條雙曲線，然后將每條雙曲線上對應(yīng)的電壓值和電流值逐一存入數(shù)據(jù)儲存器(7)內(nèi)備用。運(yùn)算器(4)每隔30毫秒從(1)(2)中取出電壓、電流值UI計(jì)算出功率值，同時確定當(dāng)時實(shí)測的電壓值為可操作的電壓，然后再與當(dāng)時儲存器(3)給定的功率值W和每個電極的功率系數(shù)所確定的單根電極給定功率值比較，即在確定實(shí)測電壓為可操作電壓時，從數(shù)據(jù)儲存器內(nèi)找出相應(yīng)的電流值與實(shí)測電流比較;當(dāng)不同時，運(yùn)算器(4)發(fā)出指令通知控制器(5)調(diào)整電極升或降，使實(shí)測電流值等于給定電流值。
權(quán)利要求
1.一種電弧爐功率控制方法，其特征在于將電爐實(shí)際工作的電壓值，電流值測出，并按冶煉工藝要求確定其中一個可操作的電壓值或電流值，通過運(yùn)算器運(yùn)算得出功率值與給定功率值比較；當(dāng)兩者不等時，控制電極升或降以調(diào)整實(shí)際工作電流值或電壓值使實(shí)測功率等于給定功率。
2.如權(quán)利要求1所述的控制方法其特征在于所述的給定時間可連續(xù)或間隔在30毫秒以內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的控制方法其特征在于給定功率在三根電極上的分配系數(shù)或稱電功率系數(shù)分別為0.30～0.32，0.33～0.35，0.34～0.36。
全文摘要
本發(fā)明屬于按照給定值控制電弧爐工作功率的方法。本發(fā)明的特點(diǎn)在于首先測出電爐實(shí)際工作的電壓、電流值，再按照冶煉工藝要求確定其中一個可操作的電壓或電流值，然后將實(shí)測值經(jīng)過運(yùn)算得出功率值與給定功率值比較，當(dāng)兩者不等時控制電極升或降以調(diào)整實(shí)際工作的電流值或電壓值，使實(shí)測功率等于給定功率值。采用本發(fā)明的控制方法，由于嚴(yán)格按照工藝要求供電，從而減少了不必要的耗電，縮短了冶煉時間，減少了噪聲污染。
文檔編號F27B3/08GK1063153SQ92100609
公開日1992年7月29日 申請日期1992年2月1日 優(yōu)先權(quán)日1992年2月1日
發(fā)明者鄭錫金 申請人:鄭錫金