專(zhuān)利名稱：礦熱爐節(jié)電增產(chǎn)自動(dòng)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種控制裝置，特別涉及一種礦熱爐節(jié)電增產(chǎn)自動(dòng)控制裝置。
背景技術(shù)：
礦熱爐，屬于電弧爐系列的一種，其冶煉的產(chǎn)品包括黃磷、電石、鐵合金、硅鐵類(lèi)、 硅錳合金、鉻鐵、剛玉等，其冶煉的理論是通過(guò)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)提供足夠高的溫度環(huán)境。 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?chē)臏囟?、爐料介質(zhì)的導(dǎo)電性等。在冶煉過(guò)程中，將爐內(nèi)的爐料介質(zhì)分為三個(gè)層次，最底 層為熔化層、中層為半熔化層、最上面為生層。熔化層是液體，半熔化層為固液混合層，生層 為剛加入爐內(nèi)的料。在這三個(gè)層次中，熔化層的導(dǎo)電性能是最好的，隨著冶煉的進(jìn)行，熔化 層不斷的升高，爐料經(jīng)常性的下榻和出渣，電極端頭因燒損而上移，造成各個(gè)電極上的電流 不斷的變化，因此需要適時(shí)調(diào)整電極的實(shí)際位置，以保持爐內(nèi)電弧功率始終處于最佳狀態(tài)， 同時(shí)還要保證三相電弧功率的基本平衡，以維持供電系統(tǒng)的穩(wěn)定和較高的電郊率。而要達(dá) 到此目地，關(guān)鍵之一是，電極升降控制系統(tǒng)要有很好的控制性能，能夠自動(dòng)識(shí)別爐內(nèi)的各種 變化，及時(shí)調(diào)整電極位置。 由于生層(冷態(tài)礦石)是不導(dǎo)電的，而熔化層是良好的導(dǎo)電體，冶煉的最佳電極位 置狀態(tài)是每個(gè)電極頭最好處于半熔化層上，且三相電弧功率要平衡，這一特點(diǎn)決定了礦熱 爐自動(dòng)控制系統(tǒng)的復(fù)雜性。目前，國(guó)內(nèi)礦熱爐生產(chǎn)，一般是人工加料；礦熱爐電極升降，普遍 采用人工手動(dòng)控制，即操作人員實(shí)時(shí)觀看每個(gè)電極上的電流當(dāng)電流大時(shí)，提升當(dāng)前電極； 當(dāng)電流小時(shí)，下降當(dāng)前電極。顯然，這種人工操作的方式，存在隨性性大，勞動(dòng)強(qiáng)度大，電耗 高，產(chǎn)量低等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種礦熱爐節(jié)電增產(chǎn)自動(dòng)控制
裝置，具有節(jié)電、增產(chǎn)、自動(dòng)控制的特點(diǎn)。 為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是 礦熱爐節(jié)電增產(chǎn)自動(dòng)控制裝置，包括穩(wěn)壓電源l，穩(wěn)壓電源1的輸出端與一次電流 變送器2的輸入端、一次電壓變送器3的輸入端、二次電流變送器4的輸入端、二次電壓變 送器5的輸入端電連接， 一次電流變送器2 、 一次電壓變送器3 、 二次電流變送器4、 二次電壓 變送器5、位移傳感器15的電壓輸出端與采集板10的輸入端相連，采集板10的輸出端與 上位機(jī)11的輸入端相連，上位機(jī)11的信號(hào)輸出端與驅(qū)動(dòng)板12的信號(hào)輸入端相連，驅(qū)動(dòng)板 12驅(qū)動(dòng)端連接繼電器輸出板13，繼電器輸出板13的控制輸入端連接手動(dòng)控制器16的控制 輸出端，繼電器輸出板13的控制輸出端連接液壓電磁閥14的輸入端，礦熱爐變壓器17的 三個(gè)輸入端子上串聯(lián)連接電壓互感器7、電流互感器6的對(duì)應(yīng)端口，電流互感器6的電流輸 出端連接一次電流變送器2的輸入端，一次電壓互感器7的電壓輸出端連接一次電流變送
3器3的輸入端，礦熱爐變壓器16的輸出端上串聯(lián)有二次電流互感器8、二次電壓互感器9， 二次電流互感器8、二次電壓互感器9的電壓輸出端分別連接二次電流變送器4的輸入端、 二次電壓變送器5的電壓輸入端，二次電壓互感器9的輸出端與壓電磁閥14各個(gè)導(dǎo)通口電 連接。 本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的控制，控制策略完全滿足電石、黃磷、鐵合金等生產(chǎn)工藝 要求，提高了質(zhì)量和產(chǎn)量，節(jié)約了單耗的7%的電能，經(jīng)濟(jì)效益可觀。

附圖是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施方法
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作詳細(xì)描述。 參照附圖，礦熱爐節(jié)電增產(chǎn)自動(dòng)控制裝置，包括穩(wěn)壓電源l，穩(wěn)壓電源1的輸出端 與一次電流變送器2的輸入端、一次電壓變送器3的輸入端、二次電流變送器4的輸入端、 二次電壓變送器5的輸入端電連接， 一次電流變送器2 、 一次電壓變送器3 、 二次電流變送器 4、二次電壓變送器5、位移傳感器15的電壓輸出端與采集板10的輸入端相連，采集板10 的輸出端與上位機(jī)11的輸入端相連，上位機(jī)11的信號(hào)輸出端與驅(qū)動(dòng)板12的信號(hào)輸入端相 連，驅(qū)動(dòng)板12驅(qū)動(dòng)端連接繼電器輸出板13，繼電器輸出板13的控制輸入端連接手動(dòng)控制器 16的控制輸出端，繼電器輸出板13的控制輸出端連接液壓電磁閥14的輸入端，礦熱爐變 壓器17的三個(gè)輸入端子上串聯(lián)連接電壓互感器7、電流互感器6的對(duì)應(yīng)端口，電流互感器6 的電流輸出端連接一次電流變送器2的輸入端，一次電壓互感器7的電壓輸出端連接一次 電流變送器3的輸入端，礦熱爐變壓器16的輸出端上串聯(lián)有二次電流互感器8、二次電壓互 感器9， 二次電流互感器8、二次電壓互感器9的電壓輸出端分別連接二次電流變送器4的 輸入端、二次電壓變送器5的電壓輸入端，二次電壓互感器9的輸出端與壓電磁閥14各個(gè) 導(dǎo)通口電連接。 本實(shí)用新型的工作原理為穩(wěn)壓電源1輸出12V直流電壓給一次電流變送器2、一 次電壓變送器3、二次電流變送器4、二次電壓變送器5的供電，電流互感器6將10KV三相 電網(wǎng)電流轉(zhuǎn)換成0 5A電流，輸送到一次電流變送器2輸入端， 一次電壓互感器7將10KV 電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換成0 10電壓，輸送到一次電壓變送器3的輸入端，二次電流互感器8和二 次電壓互感器9分別將變壓器17端電流10000A和電壓500V轉(zhuǎn)換成0 5A和0 100V， 并將信號(hào)送入二次電流變送器4和二次電壓變送器5，通過(guò)內(nèi)部電路轉(zhuǎn)化，變?yōu)? 10V輸 出電壓，送入PIC A/D采集板10，采集板10將輸入信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換，以PCI并口通信協(xié)議將信 號(hào)送入上位機(jī)ll，上位機(jī)11經(jīng)相應(yīng)的計(jì)算和判斷，把需要控制的電極計(jì)算出來(lái)，并計(jì)算出 控制的位置，最終將輸出信號(hào)給D/A驅(qū)動(dòng)板12，驅(qū)動(dòng)板12驅(qū)動(dòng)繼電器輸出板13，繼電器輸 出板13控制液壓電磁閥14(或伺服電機(jī))，用電磁閥的導(dǎo)通口 (或伺服電機(jī)的正反轉(zhuǎn))來(lái) 控制電極上升或下降，從而實(shí)際電極的自動(dòng)上升、下降。達(dá)到控制目地，位移傳感器15裝在 驅(qū)動(dòng)液壓缸上(即電極后端連接處)，實(shí)時(shí)顯示電極位置。
權(quán)利要求礦熱爐節(jié)電增產(chǎn)自動(dòng)控制裝置，其特征在于，包括穩(wěn)壓電源(1)，穩(wěn)壓電源(1)的輸出端與一次電流變送器(2)的輸入端、一次電壓變送器(3)的輸入端、二次電流變送器(4)的輸入端、二次電壓變送器(5)的輸入端電連接，一次電流變送器(2)、一次電壓變送器(3)、二次電流變送器(4)、二次電壓變送器(5)、位移傳感器(15)的電壓輸出端與采集板(10)的輸入端相連，采集板(10)的輸出端與上位機(jī)(11)的輸入端相連，上位機(jī)(11)的信號(hào)輸出端與驅(qū)動(dòng)板(12)的信號(hào)輸入端相連，驅(qū)動(dòng)板(12)驅(qū)動(dòng)端連接繼電器輸出板(13)，繼電器輸出板(13)的控制輸入端連接手動(dòng)控制器(16)的控制輸出端，繼電器輸出板(13)的控制輸出端連接液壓電磁閥(14)的輸入端，礦熱爐變壓器(17)的三個(gè)輸入端子上串聯(lián)連接電壓互感器(7)、電流互感器(6)的對(duì)應(yīng)端口，電流互感器(6)的電流輸出端連接一次電流變送器(2)的輸入端，一次電壓互感器(7)的電壓輸出端連接一次電流變送器(3)的輸入端，礦熱爐變壓器(16)的輸出端上串聯(lián)有二次電流互感器(8)、二次電壓互感器(9)，二次電流互感器(8)、二次電壓互感器(9)的電壓輸出端分別連接二次電流變送器(4)的輸入端、二次電壓變送器(5)的電壓輸入端，二次電壓互感器(9)的輸出端與壓電磁閥(14)各個(gè)導(dǎo)通口電連接。
專(zhuān)利摘要礦熱爐節(jié)電增產(chǎn)自動(dòng)控制裝置，包括穩(wěn)壓電源1，穩(wěn)壓電源1給全部電流變送器、電壓變送器提供可靠穩(wěn)定的12V電，電流互感器、電壓互感器，電流變送器，電壓變送器主要是將大電壓、大電流轉(zhuǎn)換成采集板10所需要的0～10V電壓，采集板10將電壓、電流及電極位當(dāng)前位置(位移傳感器15)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換傳送到上位機(jī)11，上位機(jī)軟件按模糊解耦算法，推算出需要控制電極，并對(duì)其做出相應(yīng)的控制，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的控制，提高了質(zhì)量和產(chǎn)量，節(jié)約了單耗的7％的電能，經(jīng)濟(jì)效益可觀。
文檔編號(hào)H05B7/148GK201450621SQ200920032928
公開(kāi)日2010年5月5日 申請(qǐng)日期2009年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月4日
發(fā)明者楊文鑫 申請(qǐng)人:楊文鑫