专利名称：电石炉内碳偏少的电极自动控制方法
技术领域：
本发明涉及一种自动控制方法，尤其是涉及一种电石炉内碳偏少的电极自动控制方法。
背景技术：
电石炉，属矿热炉系列的一种，冶炼的产品是电石，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。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电极电弧的 弧长基本相同，以维持三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。电石炉在冶炼过程中，经常会遇到配料不均勻的情况，当一相或两相电极周围出 现碳原料偏少时，会导致该相电极下插过深或快速下降，严重影响冶炼过程的正常进行，导 致产量降低，电耗升高。现有的电石炉电极自动控制系统无法处理炉内碳偏少的状况，遇到此类情况时电 极往往会快速下降，造成冶炼电耗偏高，产量降低。操作者遇到电极快速下降时就会转为手 动运行。这也是众多电石炉安装了自动控制装置而未投入实际运行的主要原因之一。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种电石炉内碳偏少的电极自动控 制方法，当一相或两相电极周围出现碳原料偏少时，通过计算机输出驱动信号给该相电极 的升降机构，使电极强行上行，减小该相电极的电流值，保持该相电极电弧放电做功位置始 终处于恰当位置，从而有效地实现了电石炉内碳偏少的电极自动控制。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种电石炉内碳偏少的电极自动控 制方法，包括如下步骤
第一步，电网三相交流电经隔离开关、真空开关接入电石炉变压器初级，经变换后在变 压器的次级输出80V到500V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，进入电石炉内，提供电功率； 第二步，电石炉内电极实时参数值的采集
在变压器的初级或次级装有电流互感器，输出交流电流信号，经三相交流电流变送器 变换为直流电压模拟信号，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 次级出线排上，经三相交流电压变送器变换为直流电压模拟信号，提供给A/D采样板； 第三步，数据转换A/D采样板将上述模拟信号转换为数字信号，并输送给计算机； 第四步，计算机进行运算根据各相电极电流的变化率大小，计算各相电极和放电体之间的距离偏差大小；当三 相电极自由升降时，记忆三相电极各自的位移数据，然后再计算任意两相电极之间相对位 移量差的绝对值；
第五步，计算机判断任意两相电极之间相对位移量差的绝对值是否均小于等于事先通 过键盘输入到计算机内存储的位置偏差允许值如果是，则三相电极均可以自由升、降，返 回第二步；如果不是，则对位移量数据最大和最小的电极进行箝位处理；
第六步，计算机对被箝位电极的电流进行计算，如果处于最低位置的电极电流保持或继续减小，则计算机输出驱动信号给该相电极的升降机构，使电极强行上行，当该相电极的 电流值减小到该相电极上行前电流值的设定倍数时，该相电极停止上行，返回第二步。与现有技术相比，本发明的积极效果是当一相或两相电极周围出现碳原料偏少 时，通过计算机输出驱动信号给该相电极的升降机构，使电极强行上行，减小该相电极的电 流值，保持该相电极电弧放电做功位置始终处于恰当位置，用于维持电石炉冶炼过程的正 常进行，从而达到提高电、热效率，降低冶炼电耗，提高产量的目的，有效地实现了电石炉内 碳偏少的电极自动控制，使电石炉内电极自动控制系统得到了真正意义上的实现。
具体实施例方式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。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。一种电石炉内碳偏少的电极自动控制方法，包括如下步骤
第一步，电网三相交流电经隔离开关、真空开关接入电石炉变压器初级，经变换后在变 压器的次级输出80V到500V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，进入电石炉内，提供电功率；
第二步，电石炉内电极实时参数值(包括电极的电流和电压信号)的采集 在变压器的初级或次级装有电流互感器，输出0-5安培的交流电流信号，经三相交流 电流变送器变换为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次级出线排上，是0-500V交流电压信号，经三相交流电压变 送器变换为0-5V或0-10V直流电压模拟信号，提供给A/D采样板。第三步，数据转换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，并输送给计算机；
第四步，计算机进行运算
根据各相电极电流的变化率大小，计算各相电极和放电体之间的距离偏差大小。当三 相电极自由升降时，记忆三相电极各自的位移数据，然后再计算任意两相电极之间相对位 移量差的绝对值；
第五步，计算机判断任意两相电极之间相对位移量差的绝对值是否均小于等于事先通 过键盘输入到计算机内存储的位置偏差允许值如果是，则三相电极均可以自由升、降，返 回第二步；如果不是，则对位移量数据最大和最小(即处于最高位置和最低位置)的电极进行箝位处理计算机不输出信号给该相电极的升降机构，让该相电极被箝位不动；未被箝位的电极仍可以自由升降；
第六步，计算机对被箝位电极的电流进行计算，如果处于最低位置的电极电流保持或 继续减小，则计算机输出驱动信号给该相电极的升降机构，使电极强行上行。由于电极上行 时，该相电极的电流值会减小，当该相电极的电流值减小到使得该相电极的电流值比其上 行前的电流值减小LTEMP% (LTEMP%是指事先通过键盘输入到计算机内存储的电流值减小 系数)时，该相电极停止上行，返回第二步。 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。
权利要求
一种电石炉内碳偏少的电极自动控制方法，其特征是包括如下步骤第一步，电网三相交流电经隔离开关、真空开关接入电石炉变压器初级，经变换后在变压器的次级输出80V到500V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，进入电石炉内，提供电功率；第二步，电石炉内电极实时参数值的采集在变压器的初级或次级装有电流互感器，输出交流电流信号，经三相交流电流变送器变换为直流电压模拟信号，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次级出线排上，经三相交流电压变送器变换为直流电压模拟信号，提供给A/D采样板;第三步，数据转换A/D采样板将上述模拟信号转换为数字信号，并输送给计算机；第四步，计算机进行运算根据各相电极电流的变化率大小，计算各相电极和放电体之间的距离偏差大小;当三相电极自由升降时，记忆三相电极各自的位移数据，然后再计算任意两相电极之间相对位移量差的绝对值；第五步，计算机判断任意两相电极之间相对位移量差的绝对值是否均小于等于事先通过键盘输入到计算机内存储的位置偏差允许值如果是，则三相电极均可以自由升、降，返回第二步;如果不是，则对位移量数据最大和最小的电极进行箝位处理；第六步，计算机对被箝位电极的电流进行计算，如果处于最低位置的电极电流保持或继续减小，则计算机输出驱动信号给该相电极的升降机构，使电极强行上行，当该相电极的电流值减小到该相电极上行前电流值的设定倍数时，该相电极停止上行，返回第二步。
全文摘要
本发明公开了一种电石炉内碳偏少的电极自动控制方法，通过对电石炉内电极实时参数值的采集、变换为直流电压模拟信号，再经过A/D采样板转换为数字信号供计算机进行运算处理当任意两相电极之间相对位移量差的绝对值大于事先通过键盘输入到计算机内存储的位置偏差允许值时，对位移量数据最大和最小的电极进行箝位处理，当处于最低位置的电极电流保持或继续减小时，使电极强行上行。本发明的积极效果是通过强行上行电极减小该相电极的电流值，保持该相电极电弧放电做功位置始终处于恰当位置，用于维持电石炉冶炼过程的正常进行，从而达到提高电、热效率，降低冶炼电耗，提高产量的目的。
文档编号H05B7/148GK101808439SQ201010114519
公开日2010年8月18日 申请日期2010年2月26日 优先权日2010年2月26日
发明者崔存生 申请人:成都高威节能科技有限公司