Спосіб контролю плавки в електродуговій печі

Корисна модель відноситься до області електрометалургії, а саме до способів контролю плавки в електродугових печах за непрямими параметрами і може бути використана для здійснення безперервного контролю плавки, для коректування електричних режимів за ходом плавки і для побудови датчиків параметрів плавки для систем АСУТП електроплавки. Відомий спосіб контролю плавки в електродуговій печі за непрямими параметрами, одержаними в результаті аналізу вищих гармонік струмів дуг [А.с. СРСР №358796, МПК1 Н05В 7/00, F27D 19/00, oп. 03.11.72]. Такий спосіб не забезпечує високої точності й простоти контролю. Найбільш близьким аналогом способу, що заявляється, вибраним за прототип, є спосіб контролю плавки в електродуговій печі, в якому виміряють миттєві значення струму дуги, фазної напруги й індуктивність ланцюга дуги, за ними визначають миттєві значення напруги дуги, формують на основі струму і напруги дуги контрольний параметр і за його величиною визначають стадію плавки. Як контрольний параметр використовують миттєві значення активного опору дуги у декількох точках [А.с. СРСР №1012769, МПК5 Н05В 7/148, G05F 1/66, oп. 30.12.83]. Спільними суттєвими ознаками відомого способу і способу, що заявляється, є вимірювання параметрів електричної мережі печі, визначення на їх основі контрольного параметру і оцінювання за його значенням електричного режиму печі. Недоліком відомого способу є складність і низька точність контролю, внаслідок використання контрольного параметру із значною дисперсією. Найбільш близьким аналогом пристрою, що заявляється, вибраним за прототип, є пристрій для контролю плавки в електродуговій печі, що містить блок вимірювання параметрів електричної мережі печі, а саме датчики миттєвих значень струму, напруги і швидкості зміни струму, блок віднімання, входи якого з'єднані з датчиками миттєвих значень напруги і швидкості зміни струму, два блоки ділення і два керованих запам'ятовувальних блоки [А.с. СРСР №1012769, МПК5 Н05В 7/148, G05F 1/66, oп. 30.12.83]. Спільними суттєвими ознаками відомого пристрою і пристрою, що заявляється, є блок вимірювання параметрів електричної мережі печі. Недоліком відомого пристрою є його складність і низька точність контролю, внаслідок вимірювання параметрів із значною дисперсією. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення способу контролю плавки в електродуговій печі, в якому шляхом зміни контрольного параметру і завдання додаткових показників забезпечується контроль плавки за параметрами, що безпосередньо характеризують процес плавки і плавильну піч, що призводить до підвищення точності контролю. Поставлена задача вирішується тим, що в способі контролю плавки в електродуговій печі, що включає вимірювання параметрів електричної мережі печі, визначення на їх основі контрольного параметру і оцінювання за його значенням електричного режиму печі, згідно з корисною моделлю як контрольний параметр використовують кут запалювання дуги, для визначення якого додатково задають реактивний і активний опір печі. Використовування як контрольного параметру кута запалювання дуги, для визначення якого додатково задають реактивний і активний опір печі, дозволяє контролювати параметри електродугової печі і режим її роботи, від яких залежить кут запалювання дуги. В результаті підвищується точність контролю плавки. Заявлений спосіб реалізують таким чином. Вимірюють параметри електричної мережі печі - миттєві значення струму електрода І е і фазну напругу Uф. Задають реактивний Х і активний R опір печі. Після цього визначають за відомими формулами напругу дуги: 2 U¶ = Uф - (Іе Х)2 - ІеR (1) , відносну напругу дуги: U b= ¶ Uф , відношення реактивного опору печі до активного: Х g= R, На основі цих показників визначають кут запалення дуги q: для однофазної печі p æ ç 1- e g q = arctg g - arcsinç b 1 + g2 p ç ç 1+ e g è для трифазної печі é ê ê 2 q = arctgg - arcsinê b 1 + g 2 ê3 ê ê ê ë ö ÷ ÷ ÷ ÷ ø (2) 2p öæ p öù æ ç 1- e- 3 g ÷ç 1+ e- 3 g ÷ ú ÷ú ÷ç ç ÷ ÷ç ç ø ú (3) øè è p ú ú 1+ e g ú ú û Значення g характеризує параметри електродугової печі, а b - режим роботи печі. Таким чином, з формул (2) і (3) видно, що кут запалення дуги залежить від параметрів електродугової печі і режиму її роботи. На основі експериментальної перевірки встановлено, що контроль кута запалення дуги на різних типах печей дозволяє ефективно контролювати їх електричний режим. Основні переваги пропонованої корисної моделі полягає у тому, що для контролю процесу плавки використовують параметри, що безпосередньо характеризують процес плавки - відносна напруга дуги і параметри, що характеризують плавильну піч, - відношення реактивного і активного опору печі. Найперспективніше застосування пропонованої корисної моделі при побудові систем контролю параметрів плавки для АСУТП. Застосування пропонованої корисної моделі дозволяє за рахунок підтримання оптимального електричного режиму знизити питому витрату електроенергії на 5-10%, оптимізувати склад і час введення шлакоутворювачів, а також запобігти аварійним ситуаціям.