198
Построение системы управления ДСП должно быть подчинено выполнению
следующих основных требований.
1. Гибкость управления мощностью печи. В начальный
период расплавления
металла требуется вводить в печь максимальную мощность, чтобы ускорить процесс
расплавления; в периоды окисления и восстановления нужно иметь возможность в любой
момент изменять эту мощность, чтобы управлять температурами металла и шлака,
являющимися мощными факторами воздействия на протекающие реакции. Это
требование
легко выполнить в дуговой печи, мощность которой регулируется как
изменением вторичного напряжения трансформатора, так и изменением длины дуги, т.е.
подъемом или опусканием электродов. Следовательно, система автоматического
управления должна обеспечивать:
• поддержание мощности дуги на установленном оператором уровне;
• контроль тока и напряжения дуги в каждом электроде;
• возможность ручного управления с панели оператора подъемом и опусканием всех
электродов вместе и каждого в отдельности;
• возможность аварийной остановки процесса плавления по команде оператора;
• невозможность запуска системы при срабатывании одного из блокировочных
(конечных) выключателей нижнего положения каждого электрода и
наличии сигналов
блокировки от электроавтоматики печи, системы защит и блокировок.
Оператору должна выдаваться информация о наличии запрещающих работу
факторов.
2. Регулирование длины дуги, изменение ее в различные периоды плавки
независимо от выделяемой мощности. Это необходимо, так
как градиент столба каждой
дуги сильно меняется на протяжении плавки; в период окисления и рафинирования длина
дуги становится во много раз большей и она интенсивно излучает тепло на футеровку
стен и свода как раз тогда, когда из-за высокой температуры печь находится в наиболее
сложных условиях. Достигается это изменением напряжения на дугах путем
переключения ступеней напряжения печного трансформатора.
Регулятор мощности должен обеспечивать:
• автоматическое зажигание и поддержание дуги;
• автоматическое поддержание заданного оператором тока дуги при выбранной
ступени трансформатора;
• автоматическую ликвидацию технологических коротких замыканий и обрывов
дуги;
• исключение касаний металла электродами в период
доводки металла за счет
обеспечения устойчивого горения дуги.
3. Поддержание в печи восстановительной атмосферы. В дуговой печи это легко
осуществимо, так как в ней благодаря сгоранию электродов свободный кислород
отсутствует, а закрыть доступ внешнему кислороду воздуха в восстановительный период
нетрудно, если дверцы печи и электродные отверстия поддерживаются в нормальном
состоянии.
Легкость выполнения первого и третьего из перечисленных требований выгодно
отличает дуговую печь от мартеновской.
Так как в дуговой печи
имеют место частые скачки тока, особенно в период
расплавления, то в ней токи эксплуатационного короткого замыкания должны быть
ограничены до безопасного для электрооборудования и токоподводов значения, а
система автоматического регулирования должна быстро реагировать на эти скачки и
ликвидировать их.
С учетом изложенных требований была выполнена модернизация ДСП вместимостью
15 т, в результате которой произведены следующие изменения:
• аналоговый регулятор мощности дуги заменен на цифровой, построенный на базе
программируемого логического контроллера;
199
• тиристорные электроприводы постоянного тока заменены частотно-регулируемыми
асинхронными на основе преобразователей частоты;
• электродвигатели постоянного тока в приводе перемещения электродов заменены
на асинхронные;
• системы автоматики, защиты и диагностики выполнены программно;
• пульт
оператора заменен на новый, выполненный на основе цветного
промышленного сенсорного монитора, с помощью которого осуществляется ввод заданий
на текущую плавку, отображается состояние печи, системы защиты и автоматики;
• предусмотрена возможность подключения системы управления более высокого
уровня.
Применение современной микропроцессорной техники позволило реализовать
описанный в подразд. 4.2.7 алгоритм регулятора мощности дуги, существенно увеличить
точность и скорость перемещения электродов, что обеспечило
стабилизацию мощности
дуги в необходимых пределах.
В ходе опытно-промышленной эксплуатации ДСП получены следующие результаты:
• уменьшилось время плавки с 3 до 2,5 ч;
• снизился расход электроэнергии на 12... 15 %;
• снизился расход электродов на 8 %;
• повысился средний коэффициент мощности с 0,68 до 0,76;
• повысилось качество выплавляемой стали за счет меньшего переноса углерода с
электродов в жидкий металл.
Улучшение технико-экономических показателей получено за счет стабилизации тока
дуги и более равномерной подачи энергии в ДСП, а также из-за исключения касания
металла электродами на заключительных этапах плавки. Срок окупаемости такой
модернизации составил три месяца.
Средствами электропривода и автоматизации можно добиться снижения
энергопотребления и в других энергоемких технологических процессах. В
частности,
аналогичная
модернизация
возможна
на
вакуумных
дуговых
печах,
рудовосстановительных, электрошлаковых и др.
Do'stlaringiz bilan baham: 
