专利名称：一种电弧炉功率控制方法
技术领域：
本发明属于按照给定值控制电弧炉工作功率的方法。
电弧炉特别是炼钢用电弧炉在熔化、精炼等不同时期即根据不同炉况对炉子给定不同电功率，保证按照工艺要求完成冶炼。由于电网电压的波动，被熔化或冶炼的原料不同(即电阻不同)等原因，常常造成电弧炉实际工作功率不同于给定功率值。当实际功率大于给定值将产生过热，增大损耗和增加电耗，当实际值小于给定值时，达不到冶炼工艺要求影响正常生产，也增加不必要的电耗。曾有的发明者设计出各种电弧炉功率调节器。如中国专利CN-85202632公开了一种“液压电弧炉电压自适应调节器”该调节器属于电弧炉功率自动调节领域。它运用电压U对电流I的导数dU/dI具有不同符号的两种器件相互配合，使调节器可不经切换地从电炉短网直接抽取电炉变压器所提供的多级电压信号之一。由于该“调节器”运用电压u对电流I的导数特性进行调节，当电网电压波动时，即电压、电流值同增同减时，该“调节器”不能起到自适应作用。
本发明为克服电弧炉没有按照给定功率值工作的缺点，设计一种用实测值与给定值进行比较，当两者不同时通过调整电极升降从而控制电弧炉功率的方法。
本发明主要靠如下方法实现。将电炉实际工作的电压值、电流值测出，并按照工艺要求确定其中一个电压值或电流值，通过运算得出功率值与给定功率值比较，当两值不等时，控制电极升降即调整实际工作电流值或电压值使实测功率值与给定值相等。
冶金行业特别是电弧炉是耗电的大户，采用本发明的控制方法由于严格按照工艺要求供电减少了不必要的耗电，缩短了冶炼时间，即节能降耗又提高生产率。此外还减少了燥声污染。
本发明的控制方法是在连续或给定的时间间隔内，将实测功率值与给定功率值进行比较，当两值不同时，调整电极升或降。该给定的时间间隔不受限制，一般在30毫秒以内。如30毫秒、25毫秒、10毫秒等。即实现随时比较随时调整，在宏观上做到实际功率值与给定值完全相同。
本发明的控制方法中的给定功率值是按冶炼工艺要求来确定的，是随时间变化的，而该功率值在三根电极上的分配即电功率系数一般可以是相同的。但实际每个电极需要的电能是不同的。如三根电极在同样功率条件下，熔化相同的炉料时，所需要的时间不同。本发明从节电降耗的目的出发，通过对熔化不同种类炉料所需要的时间进行比较确定三个电极的电功率系数分别为0.30～0.32，0.33～0.35，0.34～0.36。
下面结合附图详细说明。附
图1是本发明的控制方法示意图。图2是电弧炉给定功率水平示意图，图3各相给定功率(均匀熔化情况下)对应电压电流曲线图。在附图中(1)电压检测器，(2)电流检测器，(3)冶炼功率给定水平储存器，(4)运算器，(5)电极控制装器，(6)电弧炉，(7)各极给定功率值对应的电压、电流数据储存器，(8)电极。
在附图1中电弧炉主变压器付边三相电压经电极(8)对原料起弧发热而进行熔化，实际工作的电压值和电流值由电压、电流检测器(1)(2)检测并送入运算器(4)内。按照冶炼工艺要求确定的功率水平给定值，如附图2所示存入冶炼功率给定水平储存器(3)内。给定功率为W，分配给三个电极上的功率为WPg1WPg2WPg3(其中Pg1Pg2Pg3分别为三个电极的功率系数)。加在每个电极上的功率与其电压电流值的关系如附图3所示的双曲线。即在同一个功率曲线上每一个电压值对应有一个电流值。每个功率给定值所确定的三个电极上的功率曲线所对应的电压、电流值存入数据储存器(7)内。
在实际工作时按照附图2所给定功率水平，如开始为Wo，通过给定功率水平储存器(3)送入运算器(4)内。由于三个电极工作情况相同，现以其中一个电极为例说明。电压、电流检测器(1)(2)测出电压值U1，和电流值I1，送入运算器(4)内，计算出实际功率U1I1＝W1，此时按照工艺要求确定一个电压值或电流值，如确定电压值为U1，从数据储存器(7)内存的给定功率值为Wo时，加在第一根电极上功率Wopg1的曲线上找出U1对应的电流值I，将W1与Wopg1进行比较，当W1＞Wopg1时，运算器(4)发出指令，控制器(5)将1＃电极提升，使I1＝I;当W1＜Wopg1时，运算器(4)发出指令，控制器(5)将1＃电极下降，使I1＝Io随时将W1与Wopg1比较一次，然后调整一次电极升或降，使W1＝Wopg1。即每根电极实际功率等于给定功率。上述的时间间隔越小，其实际功率越接近给定工作功率。考虑到生产实际需要，该时间间隔为30毫秒以内为宜。按照冶炼工艺要求，当给定功率值从Wo变到W1时，储存器(3)输出新的功率值W1给运算器(4)，运算器(4)从数据储存器(7)内找出1＃电极给定功率W1pg1曲线上的UX对应的IX，再与实测的IU值比较，当两者不符时，调整电极升或降。
下面列举一个实施例说明如附图2所示将5个不同的功率给定值W0W1W2W3W4存入(3)内，并按照该5个给定值和三个电极的功率系数0.36 0.33 0.31分别划出三条功率曲线(每个电极一条)共15条双曲线，然后将每条双曲线上对应的电压值和电流值逐一存入数据储存器(7)内备用。运算器(4)每隔30毫秒从(1)(2)中取出电压、电流值UI计算出功率值，同时确定当时实测的电压值为可操作的电压，然后再与当时储存器(3)给定的功率值W和每个电极的功率系数所确定的单根电极给定功率值比较，即在确定实测电压为可操作电压时，从数据储存器内找出相应的电流值与实测电流比较;当不同时，运算器(4)发出指令通知控制器(5)调整电极升或降，使实测电流值等于给定电流值。
权利要求
1.一种电弧炉功率控制方法，其特征在于将电炉实际工作的电压值，电流值测出，并按冶炼工艺要求确定其中一个可操作的电压值或电流值，通过运算器运算得出功率值与给定功率值比较；当两者不等时，控制电极升或降以调整实际工作电流值或电压值使实测功率等于给定功率。
2.如权利要求1所述的控制方法其特征在于所述的给定时间可连续或间隔在30毫秒以内。
3.如权利要求1所述的控制方法其特征在于给定功率在三根电极上的分配系数或称电功率系数分别为0.30～0.32，0.33～0.35，0.34～0.36。
全文摘要
本发明属于按照给定值控制电弧炉工作功率的方法。本发明的特点在于首先测出电炉实际工作的电压、电流值，再按照冶炼工艺要求确定其中一个可操作的电压或电流值，然后将实测值经过运算得出功率值与给定功率值比较，当两者不等时控制电极升或降以调整实际工作的电流值或电压值，使实测功率等于给定功率值。采用本发明的控制方法，由于严格按照工艺要求供电，从而减少了不必要的耗电，缩短了冶炼时间，减少了噪声污染。
文档编号F27B3/08GK1063153SQ92100609
公开日1992年7月29日 申请日期1992年2月1日 优先权日1992年2月1日
发明者郑锡金 申请人:郑锡金