Отека ijа. м. гай — SU 280716 (original) (raw)
28 О 716 Союз Советскил Социалистическиз РеспубликОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельства-Заявлено 11, Х 1.1968 ( 1279513/24-7)с присоединением заявки-Приоритет -Кл, 211 т, 16/01 185, 5/52Комитет по делаю изобретений и открытий при Совете Министров СССРЗаявитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗЛЕ 1(ТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЛА 1(АИзвестные устройства для определения электрического сопротивления шлака в рафинировочной электродуговой ферросплавной печи, содержащие на каждую фазу печи блок измерения фазного тока, блок измерения напряжения, блок деления и вторичный прибор, требуют замера падения напряжения на шлаке Иш в процессе плавки. Замер же напряжения практически невозможен, так как для этого необходимо специальным металлическим щупом брать электрический потенциал поверхности шлака у основания столба электрической дуги, что технически невыполнимо, вопервых, из-за моментального отгорания щупа в области высокой температуры дуги и, во-вторых, из-за экранирования подэлектронного пространства шихтовыми материалами. Поэтому практически такие устройства не позволяют производить длительного и непрерывного измерения сопротивления.Предлагаемое устройство снабжено двумя дифференцирующими блоками, вход каждого из которых подключен через электрический фильтр к одному из измерительных блоков, выход - к указанному блоку деления, его выход через блок усреднения подсоединен ко вторичному прибору, а блок измерения напряжения со стороны входа подключен к участку дуга - шлак.Это отличие позволяет измерять сопротивление шлака длительно и непрерывно, так какне требует замера напряжения шлака и применения специального щупа.На фиг, 1 показана принципиальная блок 5 схема уотройства; на фиг. 2 - вольтамйернаяхарактеристика цепи с дугой и шлаком,Устройство содержит блок 1 измерения напряжениявход которого соединен с выходомэлектрического нуля 2 электродуговой печи 310 и с контактом электродержателя 4 электрода 5, а выход с фильтром б.Блок измерения фазного тока 7 подключенсвоим .выходом к фильтру 8, Дифференцирующие блоки 9 и 10 подключены к блоку деле 15 ния. 11 - блок усреднения значения напряжения, пропорционального сопротивлению шлака, а 12 - воспринимающее устройство.Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что для определения величи 20 ны электрического сопротивления шлака безприменения специального щупа используетсяизвестное свойство электрической дуги, заключающееся в том, что напряжение на дугеУд не зависит от фазового токапроходящего25 через дугу и может бытывыражено формулой:= а+Ь 1где а и Ь - коэффициенты, зависящие от материала электродов, 1, - длина дуги.Вольтам пер ная характеристика цепи с элек 30 трической дугой и последовательно присоединенным к ней активным сопротивлением шлака представляет собой наклонную прямую (см. фиг. 2), где приняты следующие обозначения: 1 Ф - фазовый ток; У, - .суммарное падение напряжения, Ул - падение .напряжения в сопротивлении дуги (столбе дуги), Уш - падение на(пряжения в сопротивлении шлака т (т, е, У= У, + У, ).Напряжение У измеряется между электрическим нулем, выведенным через футеровку печи, и зажимом электродержателя.Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом. Напряжение У. снимаемое между контактами электродержа. теля 4.и выводом электрического нуля 2 электродуговой печи 3 (через олок измерения напряжения 1), подают на вход электрического фильтра б для защиты напряжения полезного сигнала с частотой 50 ги от,высокочастотных помех, генерируемых электрической дугой.С,выхода фильтра б напряжение подают на вход дифференцирующего блока 9, на выходе которого снимают напряжение, пропорциос.У,нальное выражению Сопротивлением участка электрода от зажима электродержателя до торца электрода можно пренебречь ввиду его малой величины.Напряжение на дуге не зависит от тока дуги (горизонтальная пунктирная линия, параллельная оси ординат).Величина напряжения,на дуге определяется отрезком ОА, лежащим на оси абсцисс, и зависит от длины дуги и друпих параметров. Наклонная прямая, исходящая от точки А, выражает функциональную зависимостьУ =1(1 Ф)Тангенс угла наклона этой прямой 1 р с осью абсцисс определяет величину сопротивления шлака.На основании выше изложенного можно написать:йУ, Ы(У+1;) Лl , ЮтНф Нф Нф Нф(2)с 1 У дУ, Жтак как с 1- О, тоФ ф ФдУ,с 1(1 Ф) Нфгде " с, " г 1 -- г,= 1 дРф ф ФАУ иОтсюда г ш - НфТаким образом, используя нелинейное свойство электрической дуги, можно определить сопротивление шлака г по двум известным и легко замеряемым параметрам У, и 1 Ф,Выразим производную напряжения У потоку 1 Ф через нх производные по времени, ТогдаИУ АУ 61 ЬНф- сПЖНапряжение, пропорциональное фазовомутоху, взятое от измерительного трансформатора тока, подают на вход второго электриче Ского фильтра 8, с выхода которого отфильтрованное от высокочастотных помех напряжение подают на вход дифференцирующето блока 10, на выходе которого снимаютнапряжеНфние с 1 . Далее напРЯжение, пРопоРцио.ЫУН фнальное выРаженпЯм,11 и с 11, подают20 на вход блока деления 13, на выходе которогосйlполУчают напРЯжение с 1 и, пРопоРционалв.Нфнос сопротивлению шлака г , .ИlДля усреднения значений напряжения - : -Нфс выхода блока деления его подают на вход блока усреднения 11, выход, которого подают 30 на,воспринимающее устройство 12.Устройство позволяет использовать величину сопротивления шлака т в качестве одного из основных технологичесиих и электрических параметров печной установки, так как в элекЗ 5 тродувовых рафинировочных ферросплавныхпечах объем шлака составляет примерно 250 - 350 О 1 О от объема металла, и в шла 1 ке выделяется существенное количество полезной мощности, которую, необходимо учитывать.40Предмет изобретения Устройство для определения электрического сопротивления шлака в рафинировочной 45 электродуговой ферросплавной печи, содержащее на каждую фазу печи блок измерения фазного тока, блок измерения напряжения, блеск деления и вторичвый прибор, отличаюи 1 ееся тем, что, с целью длительного и непре О рывного замера сопротивления шлака в ваннепечи, оно снабжено двумя дифференцирующими блоками, вход каждого из которых подключен через электрический фильтр к одному из измерительных (блоков, выход - к указанному блоку деления, его,выход через блок усреднения подсоединен ко,вторичному прибору, а блок измерения напряжения со стороны входа подключен к участку дуга - шлак.Зака З 56 З Тираж 480 Подписное ШЗИИПИ Комитета по делам .изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская ваб., д. 4/5 ткпырафии Костромского управления по печатила