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黃磷爐電極自動控制系統(tǒng)處理爐料結(jié)拱的方法

文檔序號:8203854閱讀:226來源:國知局
專利名稱:黃磷爐電極自動控制系統(tǒng)處理爐料結(jié)拱的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種電極自動控制系統(tǒng)處理爐料結(jié)拱的方法,尤其是涉及一種黃磷爐電極自 動控制系統(tǒng)處理爐料結(jié)拱的方法。
背景技術(shù)
黃磷爐,屬礦熱爐系列的一種,冶煉的產(chǎn)品是黃磷,它冶煉的核心理論是通過電離空 氣形成定向高溫離子流-電弧,將電能轉(zhuǎn)換成熱能,為還原反應(yīng)提供足夠高的溫度場。電弧 的狀態(tài)取決于電極端頭和放電體的距離、放電體的導(dǎo)電性、電壓以及電極周圍的溫度和爐料 介質(zhì)的電阻特性。
在黃磷爐冶煉過程中,經(jīng)常出現(xiàn)爐料在爐內(nèi)形成結(jié)拱的現(xiàn)象,結(jié)拱嚴(yán)重時(shí)會形成較大規(guī) 模塌料發(fā)生,較大規(guī)模的塌料會導(dǎo)致斷電極事故的發(fā)生。為了避免爐內(nèi)較大規(guī)模的爐料結(jié)拱 ,通常都是依靠人工憑個(gè)人經(jīng)驗(yàn)升降電極的方法來解決,也有采用PLC控制電極升降的方法 來處理爐料結(jié)拱的現(xiàn)象,但也是基于和人工控制相同的方法,二者的共同缺點(diǎn)是人工操作的 隨意性大、勞動強(qiáng)度大、三相功率不平衡、電耗高、產(chǎn)量低、礦石回收率低。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn),本發(fā)明提供了一種通過計(jì)算機(jī)定時(shí)升降電極來處理黃磷 爐爐料結(jié)拱的方法,有效地消除了爐內(nèi)爐料結(jié)拱的現(xiàn)象。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 一種黃磷爐電極自動控制系統(tǒng)處理爐料結(jié) 拱的方法,首先依據(jù)爐料狀況和冶煉過程,計(jì)算出所需冶煉時(shí)間,并據(jù)此選擇一個(gè)或多個(gè)時(shí) 間點(diǎn),在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)到來時(shí),首先由計(jì)算機(jī)控制全部電極或某組電極同時(shí)上升,隨著電極的 不斷上升,電極電流逐漸變小,直到全部電極或該組電極的電流均小于某一設(shè)定值時(shí),全部 電極或該組電極便停止上升,轉(zhuǎn)為同時(shí)下降,隨著電極的不斷下降,電極電流逐漸變大,直 到任何一個(gè)電極的電流大于規(guī)定的冶煉要求值時(shí),全部電極或該組電極便停止下降,轉(zhuǎn)入自 動運(yùn)行狀態(tài),直至下一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的到來或直至冶煉結(jié)束。
本發(fā)明具體的計(jì)算方法如下
設(shè)三個(gè)電極A、 B、 C的電流值分別為IA、 IB、 IC,電極到頂?shù)碾娏髟O(shè)定值為AECURRENT, 冶煉設(shè)定值為AFCURRENT,死區(qū)設(shè)定值為AFDEAD,
在每一個(gè)時(shí)間點(diǎn)到來時(shí),首先由計(jì)算機(jī)控制三個(gè)電極全部上升,在上升過程中,判斷是
3否滿足下列條件
IA《AECURRENT (1-1) IB《AECURRENT (1-2) IC《AECURRENT (l-3)
當(dāng)式(1-1)、式(1-2)和式(1-3)全部滿足時(shí),計(jì)算機(jī)發(fā)出指令,控制三相電極停 止上升,轉(zhuǎn)為下降;在三相電極下降過程中,判斷是否滿足下列條件 IA 2s AFCURRENT-AFDEAD (1-4) IB 2s AFCURRENT-AFDEAD (1-5) IC 2s AFCURRENT-AFDEAD (1-6)
當(dāng)式(1-4)、式(1-5)和式(1-6)中任何一個(gè)條件滿足時(shí),計(jì)算機(jī)發(fā)出指令,控制 三相電極停止下降,電極轉(zhuǎn)為自動運(yùn)行狀態(tài),直至下一個(gè)時(shí)間點(diǎn)到來,或直至冶煉時(shí)間結(jié)束
本發(fā)明的積極效果是由于采用了計(jì)算機(jī)在每個(gè)確定的時(shí)間點(diǎn)控制全部電極同時(shí)上升和 下降的方式,來對爐料結(jié)拱進(jìn)行處理,避免爐內(nèi)較大規(guī)模結(jié)拱現(xiàn)象的形成和斷電極事故的發(fā) 生,可以有效地保護(hù)電極不被折斷,維持冶煉過程的正常進(jìn)行,達(dá)到提高電、熱效率,降低 冶煉電耗,提高產(chǎn)量的目的。


本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明。 圖l是本發(fā)明控制電路方框示意圖。
圖中GK-隔離開關(guān),ZK-真空開關(guān),B-變壓器,L-電流互感器,M-電動機(jī),LCD-顯示屏 ,J-繼電器。
具體實(shí)施例方式
本說明書中公開的所有特征,或公開的所有方法或過程中的步驟,除了互相排斥的特征 和/或步驟以外,均可以以任何方式組合。
本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征,除非特別敘述, 均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。S卩,除非特別敘述,每個(gè)特征只是一 系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。
圖l是本發(fā)明的控制電路方框示意圖,電網(wǎng)110KV(35KV)三相交流電經(jīng)隔離開關(guān)GK、真空 開關(guān)ZK接入礦熱爐變壓器B初級,經(jīng)變換后在變壓器B的次級輸出80V到500V的三相交流電,通過由大截面銅管或銅板、軟銅電纜組成的大截面短網(wǎng)、導(dǎo)電裝置和石墨電極相接,進(jìn)入爐 內(nèi),提供電功率。
在變壓器B的初級或次級裝有電流互感器L,輸出0-5安培的交流電流信號,經(jīng)信號轉(zhuǎn)換 器變換為0-5V (或0-10V)的直流電壓模擬信號,提供給A/D采樣板;另一路三相交流電壓信 號直接取自變壓器B次級出線排上,是0-500V交流電壓信號,經(jīng)信號轉(zhuǎn)換器變換為0-5V或 0-10V直流電壓模擬信號,提供給A/D采樣板;A/D采樣板將上述六路直流電壓模擬信號轉(zhuǎn)換 為六路數(shù)字信號供計(jì)算機(jī)運(yùn)算;同時(shí),十四路或二十路手動控制開關(guān)信號、十二路限位控制 開關(guān)信號通過I/0輸入/瑜出板接入計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算,經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后,輸出信號給電機(jī)驅(qū)動 系統(tǒng)或液壓驅(qū)動系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)或液壓驅(qū)動系統(tǒng)帶動電極升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動電極上 、下運(yùn)動,從而改變爐內(nèi)電功率的大??;控制信號的設(shè)定值通過鍵盤輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲。
本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理是首先依據(jù)爐料狀況和冶煉過程,計(jì)算出所需冶煉時(shí)間,并據(jù)此選 擇一個(gè)或多個(gè)時(shí)間點(diǎn),在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)到來時(shí),首先由計(jì)算機(jī)控制全部電極或某組電極同時(shí)上 升,隨著電極的不斷上升,電極電流逐漸變小,直到全部電極或該組電極的電流均小于某一 設(shè)定值時(shí),全部電極或該組電極便停止上升,轉(zhuǎn)為同時(shí)下降,隨著電極的不斷下降,電極電 流逐漸變大,直到任何一個(gè)電極的電流大于規(guī)定的冶煉要求值時(shí),全部電極或該組電極便停 止下降,轉(zhuǎn)入自動運(yùn)行狀態(tài),直至下一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的到來或直至冶煉結(jié)束。選擇時(shí)間點(diǎn)越多, 消除爐料結(jié)拱的效果就越好,但操縱電極升降的時(shí)間點(diǎn)太多,又會降低電、熱效率、增加電 耗,因此通常選取1至3個(gè)時(shí)間點(diǎn)比較合適,既能有效地處理爐料結(jié)拱的問題,又不至于增加 過多的電耗,影響冶煉效率。
本發(fā)明具體的計(jì)算方法如下
設(shè)三個(gè)電極A、 B、 C的電流值分別為IA、 IB、 IC,電極到頂?shù)碾娏髟O(shè)定值為AECURRENT, 冶煉設(shè)定值為AFCURRENT,死區(qū)設(shè)定值為AFDEAD,
在每一個(gè)時(shí)間點(diǎn)到來時(shí),首先由計(jì)算機(jī)控制三個(gè)電極全部上升,在上升過程中,判斷是 否滿足下列條件
IA《AECURRENT (1-1)
IB《AECURRENT (1-2)
IC《AECURRENT (l-3)
當(dāng)式(1-1)、式(1-2)和式(1-3)全部滿足時(shí),計(jì)算機(jī)發(fā)出指令,控制三相電極停 止上升,轉(zhuǎn)為下降;在三相電極下降過程中,判斷是否滿足下列條件 IA 2; AFCURRENT-AFDEAD (l-4)
5IB 2; AFCURRENT-AFDEAD (1-5) IC 2; AFCURRENT-AFDEAD (1-6)
當(dāng)式(1-4)、式(1-5)和式(1-6)中任何一個(gè)條件滿足時(shí),計(jì)算機(jī)發(fā)出指令,控制 三相電極停止下降,電極轉(zhuǎn)為自動運(yùn)行狀態(tài),直至下一個(gè)時(shí)間點(diǎn)到來,或直至冶煉時(shí)間結(jié)束
本實(shí)施例中,變壓器功率12500KVA、 一次側(cè)電壓35KV、電流206A、電流互感器變化 250/5、電極直徑900毫米。本系統(tǒng)采樣信號 一次側(cè)三相電流(取自電流互感器)、二次側(cè) 電壓信號(直接從變壓器出線排上取得)、二次側(cè)對地相電壓80V。
本發(fā)明并不局限于前述的具體實(shí)施方式
。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的新特征 或任何新的組合,以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
權(quán)利要求
1.一種黃磷爐電極自動控制系統(tǒng)處理爐料結(jié)拱的方法,其特征是依據(jù)爐料狀況和冶煉過程,計(jì)算出所需冶煉時(shí)間,并據(jù)此選擇電極升降的時(shí)間點(diǎn),在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)到來時(shí),先由計(jì)算機(jī)控制全部電極或某組電極同時(shí)上升,隨著電極的不斷上升,電極電流逐漸變小,直到全部電極或該組電極的電流均小于某一設(shè)定值時(shí),全部電極或該組電極便停止上升,轉(zhuǎn)為同時(shí)下降,隨著電極的不斷下降,電極電流逐漸變大,直到任何一個(gè)電極的電流大于規(guī)定的冶煉要求值時(shí),全部電極或該組電極便停止下降,轉(zhuǎn)入自動運(yùn)行狀態(tài),直至下一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的到來設(shè)三個(gè)電極A、B、C的電流值分別為IA、IB、IC,電極到頂?shù)碾娏髟O(shè)定值為AECURRENT,冶煉設(shè)定值為AFCURRENT,死區(qū)設(shè)定值為AFDEAD,在每一個(gè)時(shí)間點(diǎn)到來時(shí),首先由計(jì)算機(jī)控制三個(gè)電極全部上升,在上升過程中,判斷是否滿足下列條件IA≤AECURRENT(1-1)IB≤AECURRENT(1-2)IC≤AECURRENT(1-3)當(dāng)式(1-1)、式(1-2)和式(1-3)全部滿足時(shí),計(jì)算機(jī)發(fā)出指令,控制三相電極停止上升,轉(zhuǎn)為下降;在三相電極下降過程中,判斷是否滿足下列條件IA≥AFCURRENT-AFDEAD(1-4)IB≥AFCURRENT-AFDEAD(1-5)IC≥AFCURRENT-AFDEAD(1-6)當(dāng)式(1-4)、式(1-5)和式(1-6)中任何一個(gè)條件滿足時(shí),計(jì)算機(jī)發(fā)出指令,控制三相電極停止下降,電極轉(zhuǎn)為自動運(yùn)行狀態(tài),直至下一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的到來。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種黃磷爐電極自動控制系統(tǒng)處理爐料結(jié)拱的方法,首先依據(jù)爐料狀況和冶煉過程,計(jì)算出所需冶煉時(shí)間,并據(jù)此選擇電極升降的時(shí)間點(diǎn),在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)到來時(shí),由計(jì)算機(jī)控制全部電極同時(shí)上升和下降。本發(fā)明的積極效果是能避免爐內(nèi)較大規(guī)模結(jié)拱現(xiàn)象的形成和斷電極事故的發(fā)生,可以有效地保護(hù)電極不被折斷,維持冶煉過程的正常進(jìn)行,達(dá)到提高電、熱效率,降低冶煉電耗,提高產(chǎn)量的目的。
文檔編號H05B7/144GK101562921SQ20091030166
公開日2009年10月21日 申請日期2009年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月20日
發(fā)明者崔存生 申請人:成都高威節(jié)能科技有限公司
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