專利名稱：埋弧電冶爐自動(dòng)控制電極裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種用于控制埋弧電冶爐電極的自動(dòng)控制電子裝置。
工業(yè)上埋弧電冶爐冶煉過程電極的控制通常是采用脈沖三點(diǎn)式微動(dòng)法控制，具體地可分為模擬三點(diǎn)式和數(shù)字三點(diǎn)式二種。模擬三點(diǎn)式電極控制裝置其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于掌握和操作，并能可靠地用在強(qiáng)電干擾，大溫差和作業(yè)環(huán)境惡劣場(chǎng)合使用。但它不能按其特有的數(shù)學(xué)公式實(shí)現(xiàn)其計(jì)算來進(jìn)行補(bǔ)償，以達(dá)到多參數(shù)綜合控制，而只能按其結(jié)構(gòu)特征分別去控制恒流和恒阻，因此這種裝置還不能滿足多種參數(shù)變化的作業(yè)環(huán)境。數(shù)字微機(jī)三點(diǎn)式電極控制裝置可以實(shí)現(xiàn)對(duì)冶煉過程中的綜合控制，但由于對(duì)干擾溫差等環(huán)境適應(yīng)性差，不能簡(jiǎn)單地裝在現(xiàn)場(chǎng)爐旁，使用起來不夠方便，同時(shí)這種裝置造價(jià)高，故障率多，特別是它需要專門技術(shù)人員控制和使用，因此也限制了數(shù)字三點(diǎn)式電極控制裝置被普遍采用。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠綜合控制電冶爐各種參量(電壓、電流、電阻)變化的自動(dòng)電極控制裝置，該裝置性能穩(wěn)定能適用各種惡劣作業(yè)環(huán)境下使用。此外，這種裝置操作簡(jiǎn)單，很易被操作人員掌握。
本實(shí)用新型為了實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓、電流、電阻變化的綜合控制，特別是為減少供電網(wǎng)電壓的變化對(duì)電冶爐能耗浪費(fèi)的嚴(yán)重影響，設(shè)計(jì)了獨(dú)特的恒功補(bǔ)償校正電路，圖3是該電路的原理電路圖。圖3中，UT為電網(wǎng)電壓、Um為電網(wǎng)電壓最大設(shè)定值、U01為校正后的電壓；R1～4為電阻、T為平滑變換器、K1為減法運(yùn)算放大器。利用圖3的加減運(yùn)算放大電路可實(shí)現(xiàn)恒動(dòng)補(bǔ)償，輸出端可得到恒動(dòng)校正電流。單獨(dú)的恒電流、電阻補(bǔ)償控制電路在目前的電冶爐電極控制裝置是已被采用，本實(shí)用新型在原單一恒流，恒阻補(bǔ)償控制電路原理的基礎(chǔ)上將上恒功補(bǔ)償控制電路結(jié)合起來，設(shè)計(jì)了可以恒功、恒流、恒阻進(jìn)行綜合控制的裝置。該電路原理圖如圖4，圖4中框圖A為上述恒功補(bǔ)償電路部分，框圖B為恒阻補(bǔ)償電路部分；框圖C為恒流補(bǔ)償電路部分。圖4A、B部分中J1、J2為同軸雙層可變電阻的旋鈕；K2、K3為減法運(yùn)算器；UJ為電極電弧負(fù)電壓；UI為恒流電壓U02為恒阻補(bǔ)償控制輸出電壓；U03為爐電流跟蹤標(biāo)定電壓值(輸出爐電極跟蹤標(biāo)定電流)；R1～12電阻。本實(shí)用新型控制部分是按下述過程進(jìn)行的將旋鈕J2調(diào)到最左端，將V02輸出信號(hào)短路，顯然僅代表電流補(bǔ)償U(kuò)I全加在K3運(yùn)算器上，其冶煉電極將以單一恒流法進(jìn)行控制。若將旋鈕J2旋到最右端，旋鈕J1旋到最左端，此電極將在具有恒阻補(bǔ)償控制工作狀態(tài)下運(yùn)行。如若將旋鈕J1也旋到最右端，則這時(shí)是代表恒功標(biāo)定(V01)作用在K3上，所以此時(shí)僅以恒功補(bǔ)償進(jìn)行控制。而當(dāng)旋鈕J1、J2不是處于終端位置時(shí)，可以隨時(shí)得到一種不同比例的恒動(dòng)、恒阻、恒流的補(bǔ)償控制，這種操作控制手段是十分簡(jiǎn)單易行的。
作為自動(dòng)控制電極裝置，本實(shí)用新型除上述的恒功、恒流、恒阻補(bǔ)償控制部分，即冶煉電流標(biāo)定值產(chǎn)生部分外，尚包括電極電流測(cè)量與處理部分，差值跟蹤處理部分、對(duì)電冶爐電極的升降驅(qū)動(dòng)裝置和整個(gè)控制裝置的電源部分，本實(shí)用新型電冶爐自動(dòng)控制電極裝置的結(jié)構(gòu)示意框圖如圖2所示。圖中D電極電流測(cè)量與處理部分；E差值跟蹤處理部分；F冶煉電流標(biāo)定值產(chǎn)生部分；G電極升降驅(qū)動(dòng)部分；H電源部分。
本實(shí)用新型的裝置中冶煉電流標(biāo)定值產(chǎn)生部分F的結(jié)構(gòu)(電原理示意圖)如前所述，其它部分電極電流測(cè)量與處理部分D，差值跟蹤處理部分E，電極升降驅(qū)動(dòng)部分G及電源部分H與公知技術(shù)的相應(yīng)部分相同，例如可將目前通常采用的模擬三點(diǎn)式電極自動(dòng)控制裝置的相應(yīng)部分作為本裝置的各相應(yīng)部分其性能完全相同。本實(shí)用新型就是在這些已有裝置的基礎(chǔ)上對(duì)所采用的電極控制部分(冶煉電流標(biāo)定值產(chǎn)生部分)進(jìn)行了改進(jìn)，其特征在于冶煉電流標(biāo)定值產(chǎn)生部分是能夠進(jìn)行恒功、恒流、恒阻綜合控制裝置，對(duì)恒功控制部分是利用減法運(yùn)算器構(gòu)成的運(yùn)算電路組成的恒功補(bǔ)償校正電路來實(shí)現(xiàn)的，對(duì)綜合控制是采用三級(jí)同樣的運(yùn)算電路，之間用同軸雙層可變電阻(旋鈕J1J2)耦合。為避免作業(yè)環(huán)境的影響，本實(shí)用新型安裝在一個(gè)金屬箱體內(nèi)，裝置的控制旋鈕和顯示指示部分布在箱體的前面板上，該裝置的內(nèi)部部件和面板設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如

圖1所示。圖1的前面板上1、2、控制旋鈕；3、電源開關(guān)；4、電極電流測(cè)量顯示器；5、驅(qū)動(dòng)顯示燈。圖1的箱內(nèi)部件分布結(jié)構(gòu)，6、電極電流測(cè)量處理板；7、差值跟蹤處理板；8、電極升降驅(qū)動(dòng)元件；9、冶煉電流標(biāo)定值產(chǎn)生控制板；10、電源。
本實(shí)用新型的恒功、恒流、恒阻綜合控制部分除可直接代替在目前采用的模擬三點(diǎn)式控制裝置的相應(yīng)部分，實(shí)現(xiàn)綜合控制外，也可以將此信號(hào)輸入到專用控制微機(jī)以實(shí)現(xiàn)綜合控制的全部自動(dòng)化。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1、設(shè)計(jì)了恒功補(bǔ)償控制電路、所以該電冶爐能避免由于供電網(wǎng)電壓波動(dòng)造成的不良影響；2、與目前恒流、恒阻控制法相結(jié)合，用運(yùn)算放大器進(jìn)一步綜合恒功、恒流和恒阻三種控制為可調(diào)參數(shù)，相互關(guān)聯(lián)簡(jiǎn)易的一體裝置；3、裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、操作方便。
權(quán)利要求1.一種埋弧電冶爐自動(dòng)控制電極裝置，包括電極電流測(cè)量與處理部分，差值跟蹤處理部分，冶煉電流標(biāo)定值產(chǎn)生部分及電極升降驅(qū)動(dòng)部分，其特征在于電流標(biāo)定值產(chǎn)生部分是能夠進(jìn)行恒功、恒流、恒阻綜合控制裝置，對(duì)恒功控制部分是利用減法運(yùn)算器構(gòu)成的運(yùn)算電路組成的恒功補(bǔ)償校正電路。
2.按照權(quán)利要求1所述的控制電極裝置，其特征在于恒功、恒流、恒阻綜合控制裝置是采用三級(jí)同樣的由減法運(yùn)算器構(gòu)成的運(yùn)算電路，各級(jí)之間用同軸雙層可變電阻進(jìn)行耦合。
3.按照權(quán)利要求1所述的控制電極裝置，其特征在于1)箱體的前面板上布有控制旋鈕(J1、J2)、電極電流測(cè)量顯示器4、驅(qū)動(dòng)顯示燈5；2)箱體內(nèi)安置有電極電流測(cè)量處理板6，差值跟蹤處理板7、電極升降驅(qū)動(dòng)元件8及冶煉電流標(biāo)定值產(chǎn)生控制板。
專利摘要一種埋弧電冶爐自動(dòng)控制電極裝置，它的冶煉電流標(biāo)定值產(chǎn)生是靠由減法運(yùn)算器組成的運(yùn)算電路來實(shí)現(xiàn)對(duì)恒功、恒流和恒阻的綜合控制。由于該裝置具有恒功補(bǔ)償校正電路，因此它能避免供電網(wǎng)電壓的波動(dòng)對(duì)電冶爐的影響，特別適用在我國(guó)電網(wǎng)電壓波動(dòng)較嚴(yán)重的地區(qū)使用，減少能耗，提高電冶爐的效率和延長(zhǎng)設(shè)備壽命。此外由于這種裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，適于在各種化工、冶金等工業(yè)上埋弧電冶爐上應(yīng)用。
文檔編號(hào)H05B7/148GK2062932SQ8922139
公開日1990年9月26日 申請(qǐng)日期1989年12月19日 優(yōu)先權(quán)日1989年12月19日
發(fā)明者胡存維 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所