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矿热炉恒电阻控制系统

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一、恒电阻控制系统的作用:

采用软件方法求解三相不对称电路得到操作电阻,组成恒电阻控制系统。操作电阻是矿热炉的重要参数,它既是电气参数也是工艺参数。

·它反映出炉内生产的各种状态,监视它的变化,能及时发现矿热炉各种不正常熔炼状态和事故状态,及早处理,挽回巨大的经济损失;

·控制电极插入深度,三个电极插入深度一致,满足工艺要求,长期维持高温熔池;

·以操作电阻为目标,调整炉料,维持炉内操作电阻稳定,可保证熔池获得

最大的电功率。

恒电阻控制画面.png

二、恒电阻及控制系统的效益:

采用恒电阻控制系统对矿热炉的生产能带来哪些经济效益?

一是减少事故,维持电炉长期稳定运行,提高电炉运行效率;二是优化电炉操作。

1、矿热炉采用恒电阻控制系统后,时刻监视电炉内部物理化学以及熔炼变化。每相操作电阻、每相有功功率、每相对熔池电压都反映了炉内熔炼状态。这些参数变化,说明炉内熔炼状态发生了变化,及早采取对应措施,减少生产损失。

杜绝重大事故发生(如电压死相、炉底上涨等),可以挽回几十万甚至上百万的维修费用。

2、优化电炉的操作。

分析计算数据,可以优化矿热炉的操作。

1)、选择合理的电气工作点。

根据电炉的短网电抗、电阻,变压器的阻抗,绘制该电炉的用电特性曲线,在用电特性曲线上,选择变压器合理的二次电压、冶炼电流,确保电炉在较高电效率和功率因数下运行。

2)、控制三相电极插入深度一致。

克服三相电流的交互干扰,时时调整三个电极操作电阻,控制三个电极插入深度一致。


恒电阻系统在 33000KVA 硅锰炉上运行,求解操作电阻为 5.8 毫欧时,电极插入深度符合工艺要求,维持此数值,电炉运行平稳效益高。

为了容易出铁水,要求 3 号电极下插,将 3 号电极的操作电阻控制在 5.6

毫欧,结果3号电极区间温度高,出铁水流畅。

控制电极插入深度一致,特别对于大型全封闭矿热炉的正常运行具有十分重要的意义。

3)、利用操作电阻指导配料。

目前,电炉操作方法,多是深插电极、低电压、大电流的操作。

工艺要求电极深插到某个位置;低电压是因为炉料电阻率低,操作电阻小,不得已的选择;由于电压低,满足不了炉内电功率,采用大电流,尽可能超载满足炉内功率需求,从而导致电炉电效率低、功率因数低。

这是由于炉料的电气性能没有满足配料要求造成的。

改进配料提高输入炉内的电功率,国内外都有很好例子可以学习。

实践证明,提高炉料的电阻率是维持操作电阻稳定,提高炉内电功率,提高电炉生产效益的重要措施。

三、恒电阻及控制系统的组成:

1、硬件:

嵌入式计算机;

可编程序控制器 S7-1500;


高速采集板卡;

ROGOWSKI线圈                 三套(24~30个)

UPS不间断电源(2KW后备式)

信号柜

(柜内有电压、电流互感器、信号转换板、隔离板、电源等板块(数量由设计定)。

计算机台  (配21”显示器)

2、软件

邦企恒电阻矿热炉控制软件V1.1;

西门子TIA编程软件;

西门子WICC上位组态软件。

四、恒电阻及控制系统的应用画面:

1)、系统主画面:

该画面全面反映矿热炉电气参数;所有数据分别用数值、曲线、棒图显示,

便于操作人员观察。画面分三部分:

第一部分显示(画面左侧):变压器一次电流、电压、一次有功功率、一次无功功率、是在功率、功率因数。

第二部分显示(画面中间):电极电压、变压器相电流、电极电流和电极焙烧能量,

第三部分显示(画面右侧):求解出的炉内的操作电阻、每相有功功率、相电压、炉内总功率和变压器环流。

变压器二次侧的环流是造成变压器发热严重的主要原因,据此可以查看变压


器是否严重不平衡运行。调整操作电阻,保证变压器负载平衡,安全运行。



2)、控制画面:

自上而下显示:操作电阻、电极电流、相功率;显示电阻、电流、功率设定

置。

电极控制:手动。在炉况稳定时可以实施电极自动控制,并且人工可以自动

选择控制电极的数量。





3)、其他画面

·显示电炉短网的电阻、电抗;

·显示每根水冷电缆的电流,便于监视变压器工作和水冷电缆运行状态。


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