专利名称：集成提拉炉电控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型集成提拉炉电控装置涉及的是上引连铸无氧铜生产线的集成提拉炉及其配套辅机的电气控制单元。
目前国内，国外的上引连铸无氧铜杆生产线采用单相感应电炉，生产过程带来三相不平衡供电问题，纵然芬兰引进生产线采用了三相电容电抗器平衡线路，但仍无法解决在自动分压调节过程中的平衡电抗匹配问题，不能达到自动平衡。对于因电力供应紧张而经常停电的地区，一般工厂均备有柴油发电机组，采用三相电容电抗平衡器使所需柴油发电机组容量增大，增加投资费用一倍以上。国外引进设备中应用分压开关来进行电压调节变压器抽头用分级开关调节，不仅调节断续而且变压器本身电耗大，调节时电磁振动，暂态阶跃电脉冲产生的电磁力冲击对炉衬粘合材料起破坏作用，降低了炉衬寿命生产成本高。
本实用新型的目的是提供一种集成提拉炉电控装置，作为上行连铸无氧铜生产线的集成电炉及其配套辅机的电控单元，可以在控制中心的操纵台上实现对集成提拉炉的熔化区，保温区工频有芯感应沟槽炉，无氧铜杆双传动牵引机，升降机，收线机、电容器组的电气操纵；可以对结晶器、电炉感应器绕组，冷却水 等回水温度及铜液温度和含氧量进行在线遥测。还可以对冷却水系统实现独立的定压变流量自动调节，做到稳压供水。
集成提拉炉电控装置是采取以下方式实现的，集成提拉炉的电控装置包括三个组成部分，第一部份为集成提拉炉主电路电控柜，有12台控制屏，第二部分为上引连铸无氧铜生产线控制中心，由三个操作台组合而成，用于对主电路熔化区、保温区有芯工频感应炉、牵引机、升降机、收线机、电容器及回水测温、铜杆测温、铜液连续微机定氧等仪表的电气控制，第三部分为冷却水定压变流量自动调节系统电控柜。主电路、控制中心的电气控制线路具有三相电源平衡变压器PB，双相可控硅交流调压器SCR1、SCR2，全波桥式整流器2CZ、可调式补偿电容器CAB、CBC、CAC、电炉变压器LB其初级线圈为W，次级线圈为纯铜双熔沟G1、G2，W和G1、G2均安装在炉体下部的熔沟箱内，与铂铑－铂热电偶S配接的大园图自动测温调节仪表XWB装在控制屏上，输入电源回路的功率表KW1、电度表KWH1，功率因数表COSφ，交流电压表V1～V3，交流电流表A1～A3，平衡变压器PB的次级定流电压表V4～V6，电炉变压器LB的初级交流电压表V7、交流电流表A4，电度表KWh2，功率表KW2，功率因数表COSφ2等均安装在操作台(即控制中心)上。三相电源指示灯R、Y、G、装在控制柜上。
冷却水定压变流量自动调节系统电气线路由直流调整装置TS、空气开关ZK，数字调节仪TB，远传压力表YC、接触器C、接触器C的起动按钮，QA接触器C的停止按钮TA构成。
集成提拉炉电控装置具有熔化区、保温区沟槽式工频有芯感应炉的可控硅调压器，可实现对铜液温度的自动和手动PID电流无级调节，其熔化区，保温区电炉电路均配备有全电容CAB、CBC、CAC各相单独调节单元，既可提高电路的功率因数，又可作为三相电流平衡手动调节器，该装置配置有三相三倍频输出自动平衡变压器PB，初级三相电源工频电压输入，次级向电炉变压器LB的初级绕组供给两相三倍频电压，不仅可实现三相电流自动平衡，而且三倍频电流可提高有芯感应电炉的电解铜熔化速率，降低电耗。集成提拉炉其感应器绕组、冷却水套及结晶器等供水系统，具有直流电动机水泵组合的可控硅定压变流量调节装置，采用自动调节直流水泵转速的方式，稳定供水管路的循环冷却水压力避免超水压时损坏用水设备，欠水压时造成因电炉主电路可控硅调压器的流量保护继电器误动作。导致发生误断电源的停电事故。由于集成提拉炉电控装置配置有无氧铜杆表面温度传感器、熔沟测温传感器、结晶器等回水测温箱、铜液温度和含氧量微机定氧记录大型数显等连续在线遥测仪器仪表，可以对无氧铜杆表面温度、结晶器、电炉感应器绕组，冷却水套等回水温度及铜液温度和含氧量进行在线遥测。
以下将结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型冷却水定压变流量自动调节系统电气原理示意图。
图2是本实用新型上引连铸法无氧铜生产线控制中心操作台示意图。
图3是本实用新型的主电路和中心控制电气控制线路原理图。
参照附图集成提拉炉的电控装置第一部份为集成提拉炉主电路电控柜有12台控制屏，其中熔化区有6个控制屏，保温区也有6个屏。
参照附
图1本实用新型的主电路和中心控制电气控制线路原理图，该控制部分为集成提拉炉的工频有芯感应炉电控装置基本单元，对于具有一个熔化区，一个保温区各自独立电控系统年产3000吨无氧铜杆的集成提拉炉，则采用附
图1线路装置2套，对于具有两个熔化区，一个保温区的年产5000吨元无氧铜杆的集成提拉炉，则采用圈3线路装置3套，而对于年产无氧铜杆10000吨的集成提拉炉，则采用三个熔化区／两个保温区，由附图3电控线路装置与5套组成。输入的三相电源A、B、C由电压表V1、V2、V3显示线电压值，合上自动空气开关ZK后电源指示灯R(红色)、Y(黄色)、G(绿色)亮，三相电源经平衡变压器PB向电炉变压器LB初级线圈供电，PB的初级线卷A－X，B－Y、C－Z接成星形，次级a2－x2，b2－Y2，C2－Z2接成开口三角形，交流电流表A1、A2、A3显示PB的初级输入的电容补偿后电流值，A4显示LB的输出电流值，V4、V5、V6显示PB的三相次级电压值，V7显示输出端电压值，A4的显示值为LB输出端的补偿电流值，KWb1、KW1、COSφ1、仪表检测电炉电容补偿后的耗电量、功率、功率因数作电费计算依据，KWb2、KW2、CORφ2仪表检测电炉电容补偿前的耗电量、功率、功率因素作监视电炉工作状态，绘制R(电阻)－X(电抗)曲线图的依据。SCR1、SCR2为PB的直流励磁绕组a1－X1，b1－y1，C1－Z1的交调调压器，而ZCZ则为励磁绕组的桥式整流器。励磁绕组的励磁电流由自动调节仪表XWB按热电偶K测得铜液温度传递的热电势信号控制其输出PID信号，以调节平衡变压器PB的铁芯磁饱和度，改变输出的三倍频电压V7，从而实现自动调节输出电流A4利的要求，以改变熔沟G1、G2作铜液热源基体的温度，达到自动控制铜液温度的目的。可变电容器CAB、CBC、CAC用以按电炉输出功率的变化引进的电感负载变化，调节三相功率因数CORφ1值，以节约能耗。此外，还可用作三相全电容平衡调节器，步进式地调节三相平衡电流，双向可控硅交流调压器SCR材、SCR2的一端接在B相电源端子上，另一端与桥式全波整流器ZCZ串接后，接在A相电源端子上，而ZCZ的直流电桥输出端子则与平衡变压器PB的三个励磁线圈a1－X1、b1－Y1、C1－Z1相串接，而PB的初级线圈A－X、B－Y、C－Z，其中X、Y、Z端子接为Y形接线的中心点，另外三个端子A、B、C则直接与A1、A2、A3电流表的电流互感器初级端子相连，电容器CAB跨接在电源AB相，CBC跨接在电源BC相，CAC跨接在电源CA相上。大园图仪表RWB的PID信号输入端子与双方可控硅的触发信号端子相连，热电势信号端子“＋”、“－”与铂铑－铂热电偶与连接，以监测铜液温度和氧含量。PB的次级线圈a2－x2、b2－y2、C2－J2，按X2－b2，y2－C2串联相接后，以a2、Z2两端与电炉变压器LB的初级线圈LB相联，接成开口三角形。电度表KWb，功率表KW1，功率因数表COSφ1的电流线圈分别与B、C相的电流表回路相串联，而其三线电压表的电压端子则与三相电源对应的电压端子A、B、C相连，接在自动空气开关ZK的下部端子上，而电度表KWb2，功率表KW2，功率因数表的电流线卷则在串联后与电流表A4的端子再作再串联其电压线圈则均与电压表V7并联，电压表V1～V3呈三角形并接在电源端子A、B、C上，V4～V6则分别连接在平均变压器PB的次级线卷两端，检测输入电压。
参照附
图1冷却水定压变流量自动调节系统电气原理图。由于集成提拉炉为工频有芯感应炉，其安装在炉体下部的熔沟箱内的感应器线圈和水冷夹套均为水冷式，若发生断水或断电引起的断水，以及水压变化所致的流量变化等会导致低水压使水冷却效率下降或超水压使器件损坏，故不须采取跟踪水流量变化而调节水压使之稳定的措施。附
图1该自动调节系统就是为此而设计的，图中TS为直流调速装置，其输入端子5、6、7通过接触器C的触点C4、C5、C6空气开关ZK与三相电源A、B、C相连，TS的输出接线端子1、2连接水泵用的直流电动机励磁绕组，接线端子3、4连接直流电动机的电抠绕组，端子8、9与数字调节仪TB的信号输入端子相连、YC为远传压力表，其压力量程为0～0.6MPa，而其输出电阻的变化范围为0～400Ω，YC的传感器固定插装在供水管道G内。QA为接触器C的起动按钮，TA为接触器C的停止按钮，C1为C的自锁触头，与QA并联，C2为红色水泵起动指示灯HD的串联触头，C有电时指示水泵运转状态，1RD为接触器C的熔断器，C3为C的控制触头，与数字调节仪TB的熔断器，C为C的控制触头，与数字调节仪TB的熔断器2RD串联后接入C相电源，TB的另一端电源与中性线W相连，以保证在接触器C起动水泵直流电动机后，才进入水压自控状态。
当自动空气开关ZK合闸后，三相电源A、B、C接通，接下启动按钮QA后，接触器C有电，触头C1自锁，触头C2接通指示灯BD(红色)、触头C3接通数字调节仪TB电源，触头C4、C5、C6接通，直流调速装置TS三相交流电源。在远传压力表YC示值低于设定值时，其输出的电阻信号使数字调节仪TB输出0～10mA直流电流信号增大，使直流调速装置TS的1、2输出端励磁电压值增高，从而使与直流电动机连轴的单级水泵转速加快，提高供水压力，反之，在远传压表YC示值高于鉴定值时，系统的信号传递结果，促使供水压力降低，如此反复，进行对冷却水的定压变流量自动调节，实现稳压供水。
权利要求1.一种具有集成提拉炉主电路电控柜、上引连铸无氧铜生产线控制中心，电气控制操作台以及电气控制线路元器件的集成提拉炉电控装置，其特征是还具有冷却水变流量自动调节系统电控柜，电气线路由直流调速装置TS、空气开关ZK、数字调节仪TB、远传压力表YC、接触器C的起动按钮DA、接触器C的停止接钮TA构成；主电路控制中心的电气控制线路主要具有三相电源平衡变压器PB，双相可控硅交流调压器SCR1、SCR2，全波桥式整流器2CZ，可调式补偿电容器CAB、CBC、CAC，电炉变压器LB与铂铑-铂热电偶S配接的大园图自动测温调节仪表XWB、输入电源回路的功率表KW1、电度表KWb1，功率因数表CDSφ1，交流电压表V1～V3，交流电流表A1～A3，平衡变压器PB的次级交流电压表V4～V6，电炉变压器LB的初级交流电流电压表V7、交流电流表A4、电度表KWb2、功率表KW2、功率因数表CDSφ2。
2.根据权利要求1所述的集成提拉炉电控装置，其特征是主电路控制中心电气控制线路中的电炉变压器LB其初级线圈为W，次级线圈为纯铜双熔沟G1、G2、W和G1、G2均安装在炉体下部的熔沟箱内；平衡变压器PB的初级线圈A－X、B－Y、C－Z接成星形，三个励磁线圈a1－X1、b1－Y1、C1－Z1相串接，次级线圈a2－X2、b2－Y2、C2－Z2，按X2－b2，Y2－C2串联相接后，以a2、Z2两端与电炉变压器LB的初级线圈LB相联，接成开口三角。
3.根据权利要求1所述的集成提拉炉电控装置，其特征是冷却水定压变流量自动调节系统电气线路中直流调速装置TS其输入端子5、6、7通过接触器C的触点C4、C5、C6输出接线端子1、2连接水泵用的直流电动机励磁绕组，接线端子3、4连接直流电动机的电枢绕组，端子8、9与数字调节仪TB的信号输入端子相连，远传压力表YC的传感器固定插装在供水管道G内。
专利摘要本实用新型集成提拉炉电控装置涉及的是上引连铸无氧铜生产线的集成提拉炉及其配套辅机的电气控制单元。主要结构有集成提拉炉主电路电控柜，上引连铸无氧铜生产线控制中心，冷却水定压变流量自动调节系统电控柜。该装置可以实现对集成提拉炉的熔化区、保温区工频有芯感应沟槽炉，无氧铜杆双传动牵引机、升降机、收线机、电容器组的电气操纵，可对电炉感应器绕组、冷却水套等回水温度及铜液温度和含氧量进行在线遥测，还可以对冷却水系统实现独立的定压变流量自动调节。
文档编号F27D11/00GK2117686SQ92213289
公开日1992年9月30日 申请日期1992年2月29日 优先权日1992年2月29日
发明者徐志毅, 胡洪圣 申请人:徐志毅, 胡洪圣