專利名稱：電石爐內(nèi)碳偏多的電極自動(dòng)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)控制方法，尤其是涉及一種電石爐內(nèi)碳偏多的電極自動(dòng)控制 方法。
背景技術(shù)：
電石爐，屬礦熱爐系列的一種，冶煉的產(chǎn)品是電石，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(chǎng)。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。在冶煉過程中，隨著爐底熔池液面(或渣面)的不斷升高， 爐料經(jīng)常性下榻，電極端頭因燒損而上移以及熔池導(dǎo)電性的變化，需要適時(shí)調(diào)整電極的實(shí) 際位置，以保持爐內(nèi)電弧功率始終能夠處于最佳狀態(tài)，同時(shí)還要能夠保持三相電極電弧的 弧長(zhǎng)基本相同，以維持三相電極釋放相同的電弧功率，保持相同大小的還原反應(yīng)區(qū)域，同時(shí) 使供電系統(tǒng)能夠達(dá)到的較高的電效率。電石爐在冶煉過程中，經(jīng)常會(huì)遇到爐內(nèi)配料不均勻的情況，當(dāng)一相或兩相電極周 圍出現(xiàn)碳原料偏多時(shí)，會(huì)導(dǎo)致該相電極下插困難或快速上升，嚴(yán)重影響冶煉過程的正常進(jìn) 行，導(dǎo)致產(chǎn)量降低，電耗升高?，F(xiàn)有的電石爐電極自動(dòng)控制系統(tǒng)無(wú)法處理爐內(nèi)碳偏多的狀況，遇到此類情況時(shí)電 極往往會(huì)高高升起，造成冶煉電耗偏高，產(chǎn)量降低。操作者遇到電極高高升起就會(huì)轉(zhuǎn)為手動(dòng) 運(yùn)行。這也是眾多電石爐安裝了自動(dòng)控制裝置而未投入實(shí)際運(yùn)行的主要原因之一。

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)明提供了一種電石爐內(nèi)碳偏多的電極自動(dòng)控 制方法，當(dāng)一相或兩相電極周圍出現(xiàn)碳原料偏多時(shí)，通過計(jì)算機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)給該相電極 的升降機(jī)構(gòu)，使電極強(qiáng)行下插，加大該相電極的電流值，保持該相電極電弧放電做功位置始 終處于恰當(dāng)位置，從而有效地實(shí)現(xiàn)了電石爐內(nèi)碳偏多的電極自動(dòng)控制。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種電石爐內(nèi)碳偏多的電極自動(dòng)控 制方法，包括如下步驟
第一步，電網(wǎng)三相交流電經(jīng)隔離開關(guān)、真空開關(guān)接入電石爐變壓器初級(jí)，經(jīng)變換后在變 壓器的次級(jí)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)入電石爐內(nèi)，提供電功率； 第二步，電石爐內(nèi)電極實(shí)時(shí)參數(shù)值的采集
在變壓器的初級(jí)或次級(jí)裝有電流互感器，輸出交流電流信號(hào)，經(jīng)三相交流電流變送器 變換為直流電壓模擬信號(hào)，提供給A/D采樣板；另一路三相交流電壓信號(hào)直接取自變壓器 次級(jí)出線排上，經(jīng)三相交流電壓變送器變換為直流電壓模擬信號(hào)，提供給A/D采樣板； 第三步，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換A/D采樣板將上述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并輸送給計(jì)算機(jī)； 第四步，計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算根據(jù)各相電極電流的變化率大小，計(jì)算各相電極和放電體之間的距離偏差大??；當(dāng)三相電極自由升降時(shí)，記憶三相電極各自的位移數(shù)據(jù)，然后再計(jì)算任意兩相電極之間相對(duì)位 移量差的絕對(duì)值；
第五步，計(jì)算機(jī)判斷任意兩相電極之間相對(duì)位移量差的絕對(duì)值是否均小于等于事先通 過鍵盤輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)的位置偏差允許值如果是，則三相電極均可以自由升、降，返 回第二步；如果不是，則對(duì)位移量數(shù)據(jù)最大和最小的電極進(jìn)行箝位處理；
第六步，計(jì)算機(jī)對(duì)被箝位電極的電流進(jìn)行計(jì)算，如果處于最高位置的電極電流保持或 繼續(xù)增加，則計(jì)算機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)給該相電極的升降機(jī)構(gòu)，使電極強(qiáng)行下插，當(dāng)該相電極的 電流值增大到該相電極下插前電流值的設(shè)定倍數(shù)時(shí)，該相電極停止下插，返回第二步。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果是當(dāng)一相或兩相電極周圍出現(xiàn)碳原料偏多 時(shí)，通過計(jì)算機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)給該相電極的升降機(jī)構(gòu)，使電極強(qiáng)行下插，加大該相電極的電 流值，保持該相電極電弧放電做功位置始終處于恰當(dāng)位置，用于維持電石爐冶煉過程的正 常進(jìn)行，從而達(dá)到提高電、熱效率，降低冶煉電耗，提高產(chǎn)量的目的，有效地實(shí)現(xiàn)了電石爐內(nèi) 碳偏多的電極自動(dòng)控制，使電石爐內(nèi)電極自動(dòng)控制系統(tǒng)得到了真正意義上的實(shí)現(xiàn)。
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。即，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。一種電石爐內(nèi)碳偏多的電極自動(dòng)控制方法，包括如下步驟
第一步，電網(wǎng)三相交流電經(jīng)隔離開關(guān)、真空開關(guān)接入電石爐變壓器初級(jí)，經(jīng)變換后在變 壓器的次級(jí)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)入電石爐內(nèi)，提供電功率；
第二步，電石爐內(nèi)電極實(shí)時(shí)參數(shù)值(包括電極的電流和電壓信號(hào))的采集 在變壓器的初級(jí)或次級(jí)裝有電流互感器，輸出0-5安培的交流電流信號(hào)，經(jīng)三相交流 電流變送器變換為0-5V (或0-10V)的直流電壓模擬信號(hào)，提供給A/D采樣板；另一路三相 交流電壓信號(hào)直接取自變壓器次級(jí)出線排上，是0-500V交流電壓信號(hào)，經(jīng)三相交流電壓變 送器變換為0-5V或0-10V直流電壓模擬信號(hào)，提供給A/D采樣板。第三步，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換A/D采樣板將上述六路直流電壓模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為六路數(shù)字信 號(hào)，并輸送給計(jì)算機(jī)；
第四步，計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算
根據(jù)各相電極電流的變化率大小，計(jì)算各相電極和放電體之間的距離偏差大小。當(dāng)三 相電極自由升降時(shí)，記憶三相電極各自的位移數(shù)據(jù)，然后再計(jì)算任意兩相電極之間相對(duì)位 移量差的絕對(duì)值；
第五步，計(jì)算機(jī)判斷任意兩相電極之間相對(duì)位移量差的絕對(duì)值是否均小于等于事先通 過鍵盤輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)的位置偏差允許值如果是，則三相電極均可以自由升、降，返 回第二步；如果不是，則對(duì)位移量數(shù)據(jù)最大和最小(即處于最高位置和最低位置)的電極進(jìn)行箝位處理計(jì)算機(jī)不輸出信號(hào)給該相電極的升降機(jī)構(gòu)，讓該相電極被箝位不動(dòng)；未被箝 位的電極仍可以自由升降；
第六步，計(jì)算機(jī)對(duì)被箝位電極的電流進(jìn)行計(jì)算，如果處于最高位置的電極電流保持或 繼續(xù)增加，則計(jì)算機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)給該相電極的升降機(jī)構(gòu)，使電極強(qiáng)行下插。由于電極下插 時(shí)，該相電極的電流值會(huì)增大，當(dāng)該相電極的電流值增大到使得該相電極的電流值比其下 插前的電流值增大HTEMP% (HTEMP%是指事先通過鍵盤輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)的電流值加大 系數(shù))時(shí)，該相電極停止下插， 返回第二步。 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
一種電石爐內(nèi)碳偏多的電極自動(dòng)控制方法，其特征是包括如下步驟第一步，電網(wǎng)三相交流電經(jīng)隔離開關(guān)、真空開關(guān)接入電石爐變壓器初級(jí)，經(jīng)變換后在變壓器的次級(jí)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)入電石爐內(nèi)，提供電功率；第二步，電石爐內(nèi)電極實(shí)時(shí)參數(shù)值的采集在變壓器的初級(jí)或次級(jí)裝有電流互感器，輸出交流電流信號(hào)，經(jīng)三相交流電流變送器變換為直流電壓模擬信號(hào)，提供給A/D采樣板；另一路三相交流電壓信號(hào)直接取自變壓器次級(jí)出線排上，經(jīng)三相交流電壓變送器變換為直流電壓模擬信號(hào)，提供給A/D采樣板;第三步，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換A/D采樣板將上述模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并輸送給計(jì)算機(jī)；第四步，計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算根據(jù)各相電極電流的變化率大小，計(jì)算各相電極和放電體之間的距離偏差大小;當(dāng)三相電極自由升降時(shí)，記憶三相電極各自的位移數(shù)據(jù)，然后再計(jì)算任意兩相電極之間相對(duì)位移量差的絕對(duì)值；第五步，計(jì)算機(jī)判斷任意兩相電極之間相對(duì)位移量差的絕對(duì)值是否均小于等于事先通過鍵盤輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)的位置偏差允許值如果是，則三相電極均可以自由升、降，返回第二步；如果不是，則對(duì)位移量數(shù)據(jù)最大和最小的電極進(jìn)行箝位處理；第六步，計(jì)算機(jī)對(duì)被箝位電極的電流進(jìn)行計(jì)算，如果處于最高位置的電極電流保持或繼續(xù)增加，則計(jì)算機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)給該相電極的升降機(jī)構(gòu)，使電極強(qiáng)行下插，當(dāng)該相電極的電流值增大到該相電極下插前電流值的設(shè)定倍數(shù)時(shí)，該相電極停止下插，返回第二步。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電石爐內(nèi)碳偏多的電極自動(dòng)控制方法，通過對(duì)電石爐內(nèi)電極實(shí)時(shí)參數(shù)值的采集、變換為直流電壓模擬信號(hào)，再經(jīng)過A/D采樣板轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)供計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算處理當(dāng)任意兩相電極之間相對(duì)位移量差的絕對(duì)值大于事先通過鍵盤輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)的位置偏差允許值時(shí)，對(duì)位移量數(shù)據(jù)最大和最小的電極進(jìn)行箝位處理，當(dāng)處于最高位置的電極電流保持或繼續(xù)增加時(shí)，使電極強(qiáng)行下插。本發(fā)明的積極效果是通過強(qiáng)行下插電極加大該相電極的電流值，保持該相電極電弧放電做功位置始終處于恰當(dāng)位置，用于維持電石爐冶煉過程的正常進(jìn)行，從而達(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(hào)H05B7/148GK101808440SQ201010114520
公開日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2010年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者崔存生 申請(qǐng)人:成都高威節(jié)能科技有限公司