矿热炉电极自动控制系统电极间歇式升降的方法

1.一种矿热炉电极自动控制系统电极间歇式升降的方法，其特征是：根据炉料状况和冶炼过程，确定电极单次升降位移的允许值和暂停时间，当电极升降位移的绝对值大于或等于允许值时，电极暂停升降，一段时间后再继续升降，直到电极升降到符合冶炼要求值的范围内：
设A、B、C三相电极的位移量分别为HHA、HHB、HHC,单次运行允许值为THT,暂停时间为⊿T，A、B、C三相电极的电流值分别为IA、IB、IC，三相电极的冶炼设定值为I1，死区电流值为I2，
当电极升降时，测量 HHA、HHB、HHC的值 ,并判断是否满足下列条件：
a、当︳HHA ︳≥THT时，A相电极暂停⊿T后，继续升降运行，直到满足（I1-I2）≤IA≤(I1+I2) 为止；
b、当︳HHB ︳≥THT时，B相电极暂停⊿T后，继续升降运行，直到满足（I1-I2）≤IB≤(I1+I2) 为止；
c、当︳HHC ︳≥THT时，C相电极暂停⊿T后，继续升降运行，直到满足（I1-I2）≤IC≤(I1+I2) 为止。
2.根据权利要求1所述的矿热炉电极自动控制系统电极间歇式升降的方法，其特征在于：所述矿热炉为黄磷炉。
3.根据权利要求1所述的矿热炉电极自动控制系统电极间歇式升降的方法，其特征在于：所述矿热炉为电石炉。
4.根据权利要求1所述的矿热炉电极自动控制系统电极间歇式升降的方法，其特征在于：所述矿热炉为铁合金炉。

矿热炉电极自动控制系统电极间歇式升降的方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种电极间歇式升降的方法，尤其是一种矿热炉电极间歇式升降的方法。\n背景技术\n[0002] 矿热炉，属电弧炉系列的一种，冶炼的产品是硅铁类、硅锰合金、铁合金、黄磷、电石、刚玉等，它冶炼的核心理论是：通过电离空气形成定向高温离子流电弧，将电能转换成热能，为还原反应提供足够高的温度场。\n[0003] 电弧的状态取决于电极端头和放电体的距离、放电体的导电性、电压以及电极周围的温度和炉料介质的电阻特性。 在冶炼过程中，随着炉底熔池液面(或渣面)的不断升高，炉料经常性下榻，电极端头因烧损而上移以及熔池导电性的变化，需要适时调整电极的实际位置，以保持炉内电弧功率始终能够处于最佳状态，同时还要能够保持三相(六相)电极电弧的弧长基本相同，以维持三相(六相)电极释放相同的电弧功率，保持相同大小的还原反应区域，同时使供电系统能够达到的较高的电效率，达此目的的关键之一就是电极升降自动控制系统要能够对电极端头的位置进行精确测量判断，然后，才能依据电极端头位置的高低，进而适时调整电极位置，维持电弧功率的主回路系统的双高效。\n[0004] 在矿热炉冶炼过程中，通常是依靠人工观察电流表或电压表的值大小，来手动控制电极的升降：当电流或电压大于规定值时，提升电极，当电流或电压小于规定值时，下降电极。 个别采用PLC控制的方法也是基于和人工控制相同的方法，其主要缺点是人工操作的随意性大、不精确，经常出现电极单次升降距离过大，引起电极的偏斜或震荡，从而出现冶炼过程波动过大而导致电极折断的生产事故。 到目前为止，尚未见到有效的电极升降自动控制方法能够避免电极折断事故的发生。\n发明内容\n[0005] 为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种电极自动间歇式升降的方法，有效地避免了人工升降电极时单次升降距离过大而引起的电极偏斜或震荡。\n[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种矿热炉电极自动控制系统电极间歇式升降的方法，根据炉料状况和冶炼过程，确定电极单次升降位移的允许值和暂停时间，当电极升降位移的绝对值大于或等于允许值时，电极暂停升降，一段时间后再继续升降，如此反复，直到电极升降到符合冶炼要求值的范围内。\n[0007] 本发明具体的计算方法如下：\n[0008] 设A、B、C三相电极的位移量分别为HHA、HHB、HHC，单次运行允许值为THT，暂停时间为ΔT，A、B、C三相电极的电流值为分别IA、IB、IC，三相电极的冶炼设定值为I1，死区电流值为I2，\n[0009] 当电极升降时，测量HHA、HHB、HHC的值，并判断是否满足下列条件：\n[0010] a、当|HHA|≥THT时，A相电极暂停ΔT后，继续升降运行，直到满足(I1-I2)≤IA≤(I1+I2)为止；\n[0011] b、当|HHB|≥THT时，B相电极暂停ΔT后，继续升降运行，直到满足(I1-I2)≤IB≤(I1+I2)为止；\n[0012] c、当|HHC|≥THT时，C相电极暂停ΔT后，继续升降运行，直到满足(I1-I2)≤IC≤(I1+I2)为止。\n[0013] 本发明的积极效果是：通过计算机对电极每次升降的距离进行计算，分多次升降，消除了实际电流和设定电流值的差值，避免了电极一次升降距离过大而引起的电极偏斜或震荡，从而达到提高电、热效率，降低冶炼电耗，提高产量的目的。\n附图说明\n[0014] 本发明将通过例子并参照附图的方式说明。\n[0015] 图1是本发明控制电路方框示意图。\n[0016] 图中：GK-隔离开关，ZK-真空开关，B-变压器，L-电流互感器，M-电动机，LCD-显示屏，J-继电器。\n具体实施方式\n[0017] 本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。\n[0018] 本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。 即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。\n[0019] 图1是本发明的控制电路方框示意图，电网110KV(35KV)三相交流电经隔离开关GK、真空开关ZK接入矿热炉变压器B初级，经变换后在变压器B的次级输出80V到\n500V的三相交流电，通过由大截面铜管或铜板、软铜电缆组成的大截面短网、导电装置和石墨电极相接，进入炉内，提供电功率。\n[0020] 在变压器B的初级或次级装有电流互感器L，输出0-5安培的交流电流信号，经信号转换器变换为0-5V(或0-10V)的直流电压模拟信号，提供给A/D采样板；另一路三相交流电压信号直接取自变压器B次级出线排上，是0-500V交流电压信号，经信号转换器变换为0-5V或0-10V直流电压模拟信号，提供给A/D采样板；A/D采样板将上述六路直流电压模拟信号转换为六路数字信号供计算机运算；同时，十四路或二十路手动控制开关信号、十二路限位控制开关信号通过I/O输入/输出板接入计算机进行运算，经计算机处理后，输出信号给电机驱动系统或液压驱动系统，从而实现电机驱动系统或液压驱动系统带动电极升降机构驱动电极上、下运动，从而改变炉内电功率的大小；控制信号的设定值通过键盘输入到计算机内存储。\n[0021] 本发明的设计原理是：根据炉料状况和冶炼过程，确定电极单次升降位移的允许值和暂停时间，当电极升降位移的绝对值大于或等于允许值时，电极暂停升降，一段时间后再继续升降，如此反复，直到电极升降到符合冶炼要求值的范围内。\n[0022] 本发明具体的计算方法如下：\n[0023] 设A、B、C三相电极的位移量分别为HHA、HHB、HHC，单次运行允许值为THT，暂停时间为ΔT，A、B、C三相电极的电流值为分别IA、IB、IC，三相电极的冶炼设定值为I1，死区电流值为I2，\n[0024] 当电极升降时，测量HHA、HHB、HHC的值，并判断是否满足下列条件：\n[0025] a、当|HHA|≥THT时，A相电极暂停ΔT后，继续升降运行，直到满足(I1-I2)≤IA≤(I1+I2)为止；\n[0026] b、当|HHB|≥THT时，B相电极暂停ΔT后，继续升降运行，直到满足(I1-I2)≤IB≤(I1+I2)为止；\n[0027] c、当|HHC|≥THT时，C相电极暂停ΔT后，继续升降运行，直到满足(I1-I2)≤IC≤(I1+I2)为止。\n[0028] 本发明应用于黄磷炉中时，变压器功率20000KVA、一次侧电压110KV、二次侧电流13800A、电流互感器变化20000/5、电极直径600毫米；系统采样信号：二次侧六相电流(取自电流互感器)、二次侧电压信号(直接从变压器出线排上取得)、二次侧对地相电压250V、THT＝80(mm)、ΔT＝10S、I1＝18000A、I2＝1260A。\n[0029] 本发明应用于电石炉中时，变压器功率20000KVA、一次侧电压110KV、二次侧电流13800A、电流互感器变化20000/5、电极直径600毫米；系统采样信号：二次侧六相电流(取自电流互感器)、二次侧电压信号(直接从变压器出线排上取得)、二次侧对地相电压250V、THT＝80(mm)、ΔT＝10S、I1＝18000A、I2＝1260A。\n[0030] 本发明应用于铁合金炉中时，变压器功率20000KVA、一次侧电压110KV、二次侧电流13800A、电流互感器变化20000/5、电极直径600毫米；系统采样信号：二次侧六相电流(取自电流互感器)、二次侧电压信号(直接从变压器出线排上取得)、二次侧对地相电压250V、THT＝80(mm)、ΔT＝10S、I1＝18000A、I2＝1260A。\n[0031] 本发明并不局限于前述的具体实施方式。 本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。