[實用新型]埋弧電爐電極插深自動控制裝置

無效

• 申請號: 200920106069.7
• 申請日: 2009-03-06
• 公開（公告）號: CN201360360Y
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 吳豪泰;史更生;楊力
• 申請（專利權）人: 中國恩菲工程技術有限公司
• 主分類號: H05B7/152
• 分類號: H05B7/152;H05B7/156;C22B4/08;C22B4/06
• 代理公司: 北京市立方律師事務所
• 代理人: 張 磊

技術領域

本實用新型涉及埋弧電爐輔助設備，尤其是涉及一種埋弧電爐電極插深自動控制裝置。

背景技術

電弧爐是利用電弧熱效應熔煉金屬和其他物料的電爐。按加熱方式可分為三種類型：①間接加熱電弧爐。電弧在兩電極之間產生，不接觸物料，靠熱輻射加熱物料。這種爐子噪聲大，效率低，漸被淘汰。②直接加熱電弧爐。電弧在電極與物料之間產生，直接加熱物料；煉鋼三相電弧爐是最常用的直接加熱電弧爐。③埋弧電爐，亦稱還原電爐或礦熱電爐。電極一端埋入料層，在料層內形成電弧并利用料層自身的電阻發熱加熱物料。

其中，埋弧電爐常用于冶煉鐵合金，熔煉冰鎳、冰銅或者用于其貧化工藝，以及生產電石(碳化鈣)等。其工作過程是通過電極通電加熱電爐中的物料，物料熔化后，在電爐內分三層，最上面一層是加入的物料，第二層是物料熔化后形成的料渣，第三層，即最下面一層是熔體(產品)，電極插入的位置要保證與熔體接觸，因為熔體接觸電阻小，可以獲得較好的加熱效果，但電極插入過深，又容易引起熔體溫度過高，浪費電能，甚至損壞電爐；插入過淺，電極與熔體不接觸，電極與物料接觸電阻大，加熱效果差，甚至造成弧光，使功率因數過低。由于電極埋在高溫物料中，因此無法通過常規手段測量電極插入的深度。

傳統上通過觀察電流變化間接判斷電極插入的深度，再由人工手動操作電極的移動，或采用傳統的PID閉環調節，追求恒功率的電極插入的深度的精確控制。但是，采用人工手動升降電極完全靠人工判斷，精確性差，采用傳統PID閉環控制，電流的稍微變化就會引起電極升降，因此造成電極升降頻繁。因此，傳統電極升降均不適于埋弧電爐多參數、大滯后的生產特點，引起電極頻繁上下動作，而且超調嚴重，使埋弧電爐的生產不穩定，經常出現弧光、斷電極、電流變化大、電流不平衡、功率因數變化大且偏低，從而存在電能浪費大，對電網沖擊大，電極單耗大，由于翻料或弧光造成煙塵，嚴重污染環境等缺陷。

實用新型內容

本實用新型旨在至少解決現有技術中的上述問題之一。

為此，本實用新型的目的是提供一種埋弧電爐電極插深自動控制裝置，該裝置可有效提高埋弧電爐的生產穩定性，降低對電網的沖擊，減少電極消耗，降低電耗，改善生產環境以及減輕對環境的污染。

為了實現上述目的，本實用新型提供的埋弧電爐電極插深自動控制裝置，該埋弧電爐電極插深自動控制裝置包括：升降埋弧電爐電極的電極升降機構；測量埋弧電爐的電極插深電阻值的電阻測量儀；和控制器，所述控制器分別與電極升降機構和電阻測量儀相連，以將電阻測量儀檢測到的電阻值與預設的電阻值比較得到電阻差值且僅當所述電阻差值超出預設的電阻差值閾值且持續時間超過預設的持續時間時根據所述電阻差值控制電極升降機構升降電極。

本實用新型同時考慮了電阻差值的大小及其持續時間的長短來控制電極的升降，因此能有效避免電極上下動作頻繁和超調嚴重，進而有利于提高埋弧電爐生產的穩定性，降低對電網的沖擊，減少電極消耗，降低電耗，改善生產環境以及減輕對環境的污染。

所述埋弧電爐電極插深自動控制裝置進一步包括測量電極供電的功率因數的功率因數表，其中所述控制器與功率因數表相連以用功率因數修正測量到的電極插深電阻值。由此，可以提示操作人員及時監控電爐的功率狀況，并據此修正測量到的電極插深電阻值，使得對電極插深的自動調整更為平穩和準確。

所述埋弧電爐電極插深自動控制裝置還可以包括：測量埋弧電爐的爐壁的溫度的爐壁溫度測量儀，其中所述控制器與所述爐壁溫度測量儀相連以在檢測到的爐壁溫度超出預設的爐壁溫度閾值時發出報警。由此，有利于操作人員及時發現并采取必要措施防止爐溫過高并防止爐壁燒損。

所述埋弧電爐電極插深自動控制裝置還可以包括：檢測電極位置的電極位置檢測機構，所述控制器與電極檢測機構相連以在檢測到的電極位置超出預設的極限位置時控制報警器發出報警。由此，可以幫助操作人員判定爐內是否出現斷極、弧光等情況，并據此判斷是否需要加電極或換電極。

此外，所述控制器包括測量電阻變化的電阻變化測量模塊，其中所述控制器在測量到的電阻值變化超出預設的變化閾值時控制報警器報警。

此外，所述控制器包括測量電阻變化速度的電阻變化速度測量模塊，其中所述控制器在測量到的電阻變化速度超出預設的速度變化閾值時控制報警器報警。