книги из ГПНТБ / Иванько, В. Ф. Пультовщик сталеплавильной электропечи учеб. пособие

Наконечники гибкого кабеля от шин короткой сети, связанных с концом вторичной обмотки трансформатора, подключаются к поддону кристаллизатора. Наконечники гибкого кабеля, связанного с токоподводом от начала

вторичной обмотки, подключаются к электрододержате-

венно к электрододержателям трех фаз расходуемых электродов.

Короткая сеть печи ЭШП от выводов вторичной об­

полняется гибким водоохлаждаемым кабелем. Короткая сеть характеризуется активным (г), индуктивным (х) и полным (z) сопротивлениями.

Эти сопротивления короткой сети влияют на техникоэкономические показатели печи. Для трехфазной печи ЭШП наблюдается явление дикой и мертвой фаз анало­ гично этим явлениям в трехфазной несимметричной ду­ говой печи. Только в трехфазной печи ЭШП при плавке

в три кристаллизатора действие дикой и мертвой фаз ска­ зывается на качестве металла вследствие различных ско­ ростей наплавления слитков в кристаллизаторах разных фаз. Эти обстоятельства и привели к тому, что трехфаз­ ные печи ЭШП не получили распространения, хотя они более экономичные, чем однофазные. Однако проводят научно-исследовательские работы, чтобы достигнуть маг­ нитной симметрии в ошиновке короткой сети трехфазной печи ЭШП.

Для печей ЭШП большой емкости короткая сеть по­ лучается с большими значениями активного и индуктив­ ного сопротивлений, поэтому ухудшаются технико-эконо­ мические показатели печи, в том числе коэффициенты по­ лезного действия и мощности. Кроме этого, при больших токах, протекающих в самом расходуемом электроде, создается сильное магнитное поле, воздействующее на жидкий металл в кристаллизаторе и оказывающее на ка­ чественное формирование слитка некоторых марок ста­ лей отрицательное действие.

Сотрудниками Института электросварки им. Е. О. Патона были предложены новые конструкции однофазной печи ЭШП, имеющие значительно лучшие технико-эконо­ мические показатели.

расходуемого электрода и получение слитка в кристалли­ заторе; 3) выведение усадочной раковины.

Первый период непродолжителен по времени, занима­ ет 20—40 мин, имеет сходство с периодом плавления в ду­ говых сталеплавильных печах, но протекает несколько спокойнее, так как первые порции расплавившегося шла­ ка создают более благоприятные условия для горения электрической дуги. Особых требований к строгому вы­ держиванию мощности в этот период нет.

Регулирование мощности в этот период может быть вполне обеспечено регуляторами, рассмотренными для дуговых сталеплавильных печей.

Второй период является основным периодом плавки, от которого зависит качество выплавляемого металла. Режим работы очень спокойный, так как печь работает как печь сопротивления; перемещения расходуемого электрода определяются миллиметрами в минуту, но не-

162

обходимо очень точно обеспечивать постоянную скорость наплавления слитка. Первые регуляторы печей ЭШП бы­ ли регуляторами, стабилизирующими ток путем переме­ щения расходуемого электрода.

На рис. 63 приведена блок-схема устройства по авто­ матическому регулированию мощности печи ЭШП. В ос­

вильных печей БЭЭР ЦЛА, только в измерительном бло­ ке сравнение тока электрода производится не с фазовым напряжением печи, а со стабилизированным опорным

знака разности полученного сигнала. После срабатыва­ ния триггера сигнал усиливается на соответствующем усилителе и поступает на обмотку управления ЭМУ, в ре­ зультате двигатель получает необходимое вращение и пе­

жет применяться усиление также с помощью магнитных усилителей. Схема автоматического управления допол­ няется программатором ПУ, с помощью которого автома­ тически меняется режим по ходу плавки в соответствии с заданной программой.

Но стабилизация только одного тока оказывается не­ достаточной для получения одной и той же скорости наплавления слитка, так как при уменьшении длины рас­ ходуемого электрода в результате его плавления увели­ чиваются напряжение в шлаковой ванне и мощность ванны. Поэтому наряду с сохранением стабильности тока необходимо вносить коррективы в величину напряжения шлаковой ванны, чтобы сохранить постоянной мощность, выделяемую в шлаковой ванне. Это достигается умень­ шением вторичного напряжения путем переключения трансформатора под нагрузкой на более низкую ступень напряжения.

Переключение трансформатора заложено в програм­ му программатора для каждой емкости кристаллизатора и длины расходуемого электрода и производится в функ­ ции времени.

бенно когда электроснабжение печи осуществляется од­ ним вводом;

2)вентиляционное помещение или помещение масля­ ных насосов и маслоохладителей;

3)помещение распределительного щита 380/220 в для питания электроприводов механизмов печи и освещения печной подстанции; это помещение необходимо распола­ гать на втором этаже, т. е. вблизи печи и пульта управ­ ления;

4)помещение электромашинных усилителей, это по­ мещение, если возможно, рационально объединить с по­ мещением распределительного щита 380/220 в;

5)камеру печного трансформатора, располагаемую возможно ближе к печи; если печь имеет большую высо­

ки

ту, рационально поднять трансформатор, чтобы умень­ шить длину короткой сети и потери в ней;

6) помещение для установки электромагнитного пере­ мешивания металла;

7)пульт управления электропечью;

8)пульт управления вспомогательными механизмами

печи;

9)помещение установки гидравлики, если механизмы печи работают с гидравлическим приводом.

Все помещения печной подстанции должны быть по­ белены известью, а в помещениях маслохозяйств и на пульте управления сделаны масляные панели. Пол пуль­ та управления, маслохозяйств, распределительных устройств высокого и низкого напряжения, помещения электромашинных усилителей выложен метлахской плиткой.

Двери всех помещений должны быть окрашены, иметь надписи назначения помещений, надписи по техни­ ке безопасности и закрыты на замки.

Печные подстанции должны быть оборудованы конт­ рольно-измерительными приборами и аппаратурой защи­ ты и сигнализации.

К о н т р о л ь н о - и з м е р и т е л ь н ы е п р и б о р ы :

1. Амперметры, вольтметры, ваттметры на первичной

печного трансформатора во всех фазах. Вольтметры для трехфазных печей должны переключаться на фазное

илинейное напряжение с помощью переключателей.

5.Счетчики среднеквадратичного тока на вторичной стороне печного трансформатора.

6.Амперметры и вольтметры в цепях двигателей пере­ мещения электродов.

7.Непосредственно у печи для контроля режима печи устанавливают три амперметра низкой стороны, которые дублируют амперметры пульта.

8.Амперметры и вольтметры для контроля за нагруз­

165

напряжения при включении привода переключателя в работу, когда выключатель не отключен (это имеет место у печных трансформаторов, которые должны переклю­ чаться при снятом напряжении).

2. Ключ управления переключателем ступеней вторич­ ного напряжения печного трансформатора. Панель пере­ ключения ступеней напряжения на пульте имеет сигна­ лизацию, фиксирующую положение ступени переключа­ теля. На каждой ступени загорается лампа, на колпачке которой записано напряжение ступени, после того как закончилось переключение. Имеется также лампа, конт­ ролирующая переключение, она горит, пока происходит переключение.

3. Кнопки пуска и остановки электромашинных уси­ лителей, масляных насосов циркуляции масла в тран­ сформаторе, вентиляторов, вакуумных насосов. Вклю­ ченное состояние контролируется по красным лампам, от­ ключенное — по зеленым.

4. Универсальный переключатель, определяющий ра­ боту электромагнитного перемешивания на одну из двух печей и кнопки подключения статора для двух направле­ ний перемешивания металла.

5.Переключатели с автоматического управления

ключатель один на каждую фазу, но имеет две пары кон­ тактов. При ручном управлении замыкаются контакты ПВ-1 и размыкаются контакты ПВ-2, при автомати­ ческом — наоборот.

6. Реле защиты. На пульте управления установлены на каждую фазу вторичной стороны печного трансформа­ тора (питание от цепи трансформатора тока) токовое максимальное реле с зависимой характеристикой по вре­ мени. Эти максимальные реле защищают трансформатор от продолжительных эксплуатационных коротких замы­ каний на электродах печи.

7. Блинкеры (сигнальные реле) сигнализируют о ра­ боте какого-то вида защиты. При срабатывании какого-

167

щика на работу защиты, начинает звонить звонок. Опера­ тор пульта с помощью специального переключателя пе­ реключает цепь звонка на лампу (чтобы звуковой сигнал не мешал работать) и проверяет по смотровым стеклам блинкеров, какой из них сработал. Против каждого блинкера должна быть сделана надпись вида защиты. Для большинства имеющихся защит пультовщик не имеет права без вызова старшего в смене дежурного электрика поднимать блинкер. Перечень этих защит определяется местной инструкцией.

Блинкеры обычно устанавливаются на следующие ви­ ды защит: 1) токовая отсечка; 2) эксплуатационная за­ щита; 3) газовая защита —сигнал; 4) газовая защита — отключение; 5) отключение от вилки-бирки; 6) отключе­ ние от переключателя ступеней; 7) температура масла трансформатора сверх нормы; 8) отключение насоса цир­ куляции масла трансформатора и другие защиты. После устранения причин, вызвавших работу защиты или сиг­ нализации, переключатель звонка — сигнала должен быть возвращен в свое нормальное положение.

Пульт управления вспомогательными механизмами печи располагается рядом с печью. Этим пультом управ­ ляет сталевар. На пульте находятся следующие команд­ ные и пусковые устройства: контроллер, командоконтроллер или универсальный переключатель (УП при гидрав­ лике) для наклона печи на шлак и на слив. Контроллер наклона дублируется установкой у выпускного отвер­ стия для удобства выпуска плавки. Схема управления наклоном сблокирована с другими механизмами (выкат ванны, замок наклона и др.), чтобы не допустить ава­ рии, поэтому важно контролировать схему наклона. Это достигается установкой лампы готовности, которая всег­ да горит, если схема наклона готова к работе.

На пульте вспомогательных механизмов печи нахо­ дятся также контроллер или УП или пусковые кнопки следующих механизмов печи: подъем и опускание свода, поворот свода с электрододержателями, вращение ванны, подъем заслонки, подъем и опускание кислородной фур­ мы. Если свод не отворачивается, то могут быть другие механизмы: для подъема и опускания рабочей площадки, для выката рабочей площадки и выкат ванны печи.

Все названные механизмы сблокированы между со­ бой с помощью путевых и конечных выключателей так,

168

чтобы не допустить неправильных действий. Например, нельзя повернуть свод, если он не поднят от печи и не подняты электроды. Рядом с пультом сталевара уста­ навливается пульт самоходной машины для загрузки из­ вести и других материалов в печь.

Пульт вспомогательных механизмов печей ЭШП и ВДП имеет пусковые устройства для маршевой скоро­ сти электрододержателей, подъема кристаллизатора, вы­ ката тележки со слитком.

Все щиты пульта управления должны быть покраше­ ны в серый и серо-голубой цвет и сделаны надписи на­ значения пусковых устройств. Все помещения и щиты пульта следует содержать в чистоте, обдувать сжатым воздухом или очищать от пыли и грязи другим способом.

В помещениях с маслом, в распределительных устрой­

Первые работы по программированию технологическо­ го процесса, применению моделирования и вычислитель­ ных устройств и автоматизации управления дуговыми сталеплавильными печами проводились ЦЛА совместно с работниками завода «Электросталь» на 20-г электропе­ чи, затем эти работы были продолжены на других заво­ дах. Проведение программирования процесса плавки, комплексной автоматизации и механизации на электро­ печи позволяет увеличить производительность труда, значительно облегчить труд, уменьшить разброс в тех­ нико-экономических показателях плавок стали, выплав­ ляемых различными бригадами.

Задачу выполнения комплексной автоматизации и ме­ ханизации плавки следует разделить на две части:

1) автоматизация выполнения заданного электри­ ческого режима без вмешательства персонала смены; 2) автоматизация и выполнение по программе для за­ данной марки стали почти всех операций, предусмотрен­ ных технологической инструкцией с помощью механиз­ мов, датчиков, вычислительных устройств, программато­

ров и других элементов автоматизации.

169

По первой части комплексной автоматизации имеют­ ся значительные достижения, заключающиеся в примене­ нии вычислительных устройств для корректирования электрического режима и контроля за равномерным рас­ пределением электроэнергии между фазами печи.

Автоматическое устройство ВУ 5086 было применено совместно с автоматическим регулятором мощности пе­ чи БЭЭР (быстродействующий, электронный, электро­ машинный регулятор). Вычислительное устройство авто­ матически корректировало задание по выбору суммар­ ной заданной мощности печи для каждой фазы.

Вычислительное устройство содержит множительный блок для определения мощности в каждый момент време­ ни; с помощью блока, суммирующего мощность за опре­ деленное время,определяется количество энергии, взятое за это время, и сравнивается с заданным и произво­ дится корректировка дачей сигнала электронному элект­ ромашинному регулятору. Применение указанного вы­ числительного устройства позволило выдерживать задан­ ный режим печи с точностью в 2% и уменьшить несим­ метрию распределения электроэнергии между фазами.

На другом заводе в цехе электропечей сделали при­ ставку в схему автоматического регулирования мощно­ стью печи с целью автоматического выдерживания за­ данного электрического режима для стали определенных марок без участия в регулировании режимов пультовщика.

На электропечи для стали ряда марок был отработан электрический режим по величине тока для каждой сту­

напряжения установили уставки тока, достаточно точно выдерживаемые автоматическими регуляторами. Для этого в схеме автоматического регулирования электродов с ЭМУ (см. рис. 57) вместо регулируемого автотрансфор­ матора AT включен магнитный усилитель. Рабочая об­ мотка магнитного усилителя (см. рис. 37) включена на зажимы, где находились крайние зажимы автотрансфор­ матора AT.

Обмотка управления магнитного усилителя включает­ ся через регулируемое сопротивление на напряжение по­ стоянного тока 220 в и имеет число отпаек, равное числу

170