電石爐內碳偏多的電極自動控制方法
2023-09-19 20:37:05 2
專利名稱：電石爐內碳偏多的電極自動控制方法
技術領域：
本發明涉及一種自動控制方法，尤其是涉及一種電石爐內碳偏多的電極自動控制 方法。
背景技術：
電石爐，屬礦熱爐系列的一種，冶煉的產品是電石，它冶煉的核心理論是通過電 離空氣形成定向高溫離子流_電弧，將電能轉換成熱能，為還原反應提供足夠高的溫度場。電弧的狀態取決於電極端頭和放電體的距離、放電體的導電性、電壓以及電極周 圍的溫度和爐料介質的電阻特性。在冶煉過程中，隨著爐底熔池液面(或渣面)的不斷升高， 爐料經常性下榻，電極端頭因燒損而上移以及熔池導電性的變化，需要適時調整電極的實 際位置，以保持爐內電弧功率始終能夠處於最佳狀態，同時還要能夠保持三相電極電弧的 弧長基本相同，以維持三相電極釋放相同的電弧功率，保持相同大小的還原反應區域，同時 使供電系統能夠達到的較高的電效率。電石爐在冶煉過程中，經常會遇到爐內配料不均勻的情況，當一相或兩相電極周 圍出現碳原料偏多時，會導致該相電極下插困難或快速上升，嚴重影響冶煉過程的正常進 行，導致產量降低，電耗升高。現有的電石爐電極自動控制系統無法處理爐內碳偏多的狀況，遇到此類情況時電 極往往會高高升起，造成冶煉電耗偏高，產量降低。操作者遇到電極高高升起就會轉為手動 運行。這也是眾多電石爐安裝了自動控制裝置而未投入實際運行的主要原因之一。
發明內容
為了克服現有技術的上述缺點，本發明提供了一種電石爐內碳偏多的電極自動控 制方法，當一相或兩相電極周圍出現碳原料偏多時，通過計算機輸出驅動信號給該相電極 的升降機構，使電極強行下插，加大該相電極的電流值，保持該相電極電弧放電做功位置始 終處於恰當位置，從而有效地實現了電石爐內碳偏多的電極自動控制。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是一種電石爐內碳偏多的電極自動控 制方法，包括如下步驟
第一步，電網三相交流電經隔離開關、真空開關接入電石爐變壓器初級，經變換後在變 壓器的次級輸出80V到500V的三相交流電，通過由大截面銅管或銅板、軟銅電纜組成的大 截面短網、導電裝置和石墨電極相接，進入電石爐內，提供電功率； 第二步，電石爐內電極實時參數值的採集
在變壓器的初級或次級裝有電流互感器，輸出交流電流信號，經三相交流電流變送器 變換為直流電壓模擬信號，提供給A/D採樣板；另一路三相交流電壓信號直接取自變壓器 次級出線排上，經三相交流電壓變送器變換為直流電壓模擬信號，提供給A/D採樣板； 第三步，數據轉換A/D採樣板將上述模擬信號轉換為數位訊號，並輸送給計算機； 第四步，計算機進行運算根據各相電極電流的變化率大小，計算各相電極和放電體之間的距離偏差大小；當三相電極自由升降時，記憶三相電極各自的位移數據，然後再計算任意兩相電極之間相對位 移量差的絕對值；
第五步，計算機判斷任意兩相電極之間相對位移量差的絕對值是否均小於等於事先通 過鍵盤輸入到計算機內存儲的位置偏差允許值如果是，則三相電極均可以自由升、降，返 回第二步；如果不是，則對位移量數據最大和最小的電極進行箝位處理；
第六步，計算機對被箝位電極的電流進行計算，如果處於最高位置的電極電流保持或 繼續增加，則計算機輸出驅動信號給該相電極的升降機構，使電極強行下插，當該相電極的 電流值增大到該相電極下插前電流值的設定倍數時，該相電極停止下插，返回第二步。與現有技術相比，本發明的積極效果是當一相或兩相電極周圍出現碳原料偏多 時，通過計算機輸出驅動信號給該相電極的升降機構，使電極強行下插，加大該相電極的電 流值，保持該相電極電弧放電做功位置始終處於恰當位置，用於維持電石爐冶煉過程的正 常進行，從而達到提高電、熱效率，降低冶煉電耗，提高產量的目的，有效地實現了電石爐內 碳偏多的電極自動控制，使電石爐內電極自動控制系統得到了真正意義上的實現。
具體實施例方式本說明書中公開的所有特徵，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥 的特徵和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖
)中公開的任一特徵，除非特別敘 述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特徵加以替換。即，除非特別敘述，每個特徵只 是一系列等效或類似特徵中的一個例子而已。一種電石爐內碳偏多的電極自動控制方法，包括如下步驟
第一步，電網三相交流電經隔離開關、真空開關接入電石爐變壓器初級，經變換後在變 壓器的次級輸出80V到500V的三相交流電，通過由大截面銅管或銅板、軟銅電纜組成的大 截面短網、導電裝置和石墨電極相接，進入電石爐內，提供電功率；
第二步，電石爐內電極實時參數值(包括電極的電流和電壓信號)的採集 在變壓器的初級或次級裝有電流互感器，輸出0-5安培的交流電流信號，經三相交流 電流變送器變換為0-5V (或0-10V)的直流電壓模擬信號，提供給A/D採樣板；另一路三相 交流電壓信號直接取自變壓器次級出線排上，是0-500V交流電壓信號，經三相交流電壓變 送器變換為0-5V或0-10V直流電壓模擬信號，提供給A/D採樣板。第三步，數據轉換A/D採樣板將上述六路直流電壓模擬信號轉換為六路數字信 號，並輸送給計算機；
第四步，計算機進行運算
根據各相電極電流的變化率大小，計算各相電極和放電體之間的距離偏差大小。當三 相電極自由升降時，記憶三相電極各自的位移數據，然後再計算任意兩相電極之間相對位 移量差的絕對值；
第五步，計算機判斷任意兩相電極之間相對位移量差的絕對值是否均小於等於事先通 過鍵盤輸入到計算機內存儲的位置偏差允許值如果是，則三相電極均可以自由升、降，返 回第二步；如果不是，則對位移量數據最大和最小(即處於最高位置和最低位置)的電極進行箝位處理計算機不輸出信號給該相電極的升降機構，讓該相電極被箝位不動；未被箝 位的電極仍可以自由升降；
第六步，計算機對被箝位電極的電流進行計算，如果處於最高位置的電極電流保持或 繼續增加，則計算機輸出驅動信號給該相電極的升降機構，使電極強行下插。由於電極下插 時，該相電極的電流值會增大，當該相電極的電流值增大到使得該相電極的電流值比其下 插前的電流值增大HTEMP% (HTEMP%是指事先通過鍵盤輸入到計算機內存儲的電流值加大 係數)時，該相電極停止下插， 返回第二步。 本發明並不局限於前述的具體實施方式
。本發明擴展到任何在本說明書中披露的 新特徵或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
權利要求
一種電石爐內碳偏多的電極自動控制方法，其特徵是包括如下步驟第一步，電網三相交流電經隔離開關、真空開關接入電石爐變壓器初級，經變換後在變壓器的次級輸出80V到500V的三相交流電，通過由大截面銅管或銅板、軟銅電纜組成的大截面短網、導電裝置和石墨電極相接，進入電石爐內，提供電功率；第二步，電石爐內電極實時參數值的採集在變壓器的初級或次級裝有電流互感器，輸出交流電流信號，經三相交流電流變送器變換為直流電壓模擬信號，提供給A/D採樣板；另一路三相交流電壓信號直接取自變壓器次級出線排上，經三相交流電壓變送器變換為直流電壓模擬信號，提供給A/D採樣板;第三步，數據轉換A/D採樣板將上述模擬信號轉換為數位訊號，並輸送給計算機；第四步，計算機進行運算根據各相電極電流的變化率大小，計算各相電極和放電體之間的距離偏差大小;當三相電極自由升降時，記憶三相電極各自的位移數據，然後再計算任意兩相電極之間相對位移量差的絕對值；第五步，計算機判斷任意兩相電極之間相對位移量差的絕對值是否均小於等於事先通過鍵盤輸入到計算機內存儲的位置偏差允許值如果是，則三相電極均可以自由升、降，返回第二步；如果不是，則對位移量數據最大和最小的電極進行箝位處理；第六步，計算機對被箝位電極的電流進行計算，如果處於最高位置的電極電流保持或繼續增加，則計算機輸出驅動信號給該相電極的升降機構，使電極強行下插，當該相電極的電流值增大到該相電極下插前電流值的設定倍數時，該相電極停止下插，返回第二步。
全文摘要
本發明公開了一種電石爐內碳偏多的電極自動控制方法，通過對電石爐內電極實時參數值的採集、變換為直流電壓模擬信號，再經過A/D採樣板轉換為數位訊號供計算機進行運算處理當任意兩相電極之間相對位移量差的絕對值大於事先通過鍵盤輸入到計算機內存儲的位置偏差允許值時，對位移量數據最大和最小的電極進行箝位處理，當處於最高位置的電極電流保持或繼續增加時，使電極強行下插。本發明的積極效果是通過強行下插電極加大該相電極的電流值，保持該相電極電弧放電做功位置始終處於恰當位置，用於維持電石爐冶煉過程的正常進行，從而達到提高電、熱效率，降低冶煉電耗，提高產量的目的。
文檔編號H05B7/148GK101808440SQ201010114520
公開日2010年8月18日 申請日期2010年2月26日 優先權日2010年2月26日
發明者崔存生 申請人:成都高威節能科技有限公司