專利名稱：黃磷爐單相電極功率偏高的電極自動控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動控制方法，尤其是涉及一種黃磷爐單相電極功率偏高的電極自動控制方法。
背景技術(shù)：
黃磷爐，屬礦熱爐系列的一種，冶煉的產(chǎn)品是黃磷，它冶煉的核心理論是通過電 離空氣形成定向高溫離子流_電弧，將電能轉(zhuǎn)換成熱能，為還原反應(yīng)提供足夠高的溫度場。電弧的狀態(tài)取決于電極端頭和放電體的距離、放電體的導(dǎo)電性、電壓以及電極周 圍的溫度和爐料介質(zhì)的電阻特性。在冶煉過程中，隨著爐底熔池液面(或渣面)的不斷升高， 爐料經(jīng)常性下榻，電機(jī)端頭因燒損而上移以及熔池導(dǎo)電性的變化，需要適時(shí)調(diào)整電極的實(shí) 際位置，以保持爐內(nèi)電弧功率始終能夠處于最佳狀態(tài)，同時(shí)還要能夠保持三相(六相)電極 電弧的弧長基本相同，以維持三相(六相)電極釋放相同的電弧功率，保持相同大小的還原 反應(yīng)區(qū)域，同時(shí)使供電系統(tǒng)能夠達(dá)到的較高的電效率，達(dá)此目的的關(guān)鍵之一就是電極升降 自動控制系統(tǒng)要能夠?qū)﹄姌O端頭的位置進(jìn)行精確測量判斷，然后，才能依據(jù)電極端頭位置 的高低，進(jìn)而適時(shí)調(diào)整電極位置，維持電弧功率的主回路系統(tǒng)的雙高效。在黃磷爐冶煉過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)單相電極位于上限位且功率偏高的情形，由于 三相功率不平衡，使得電、熱效率降低，既增加了冶煉電耗，也減少了產(chǎn)量，很難維持冶煉過 程的正常進(jìn)行?，F(xiàn)有的黃磷爐電極自動控制系統(tǒng)無法處理爐內(nèi)單相電極位于上限位且功率偏高 的狀況，操作者遇到這種狀況時(shí)就會轉(zhuǎn)為手動運(yùn)行。手動運(yùn)行不但隨意性大、勞動強(qiáng)度大、 而且三相功率不平衡、電耗高、產(chǎn)量低、礦石回收率低。這也是眾多黃磷爐安裝了自動控制 裝置而未投入實(shí)際運(yùn)行的主要原因之一。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種黃磷爐單相電極功率偏高的電 極自動控制方法，當(dāng)單相電極位于上限位并功率偏高時(shí)，計(jì)算機(jī)輸出信號給該相電極的相 鄰干涉相電極的升降機(jī)構(gòu)，讓該相電極的相鄰干涉相電極上行，減小相鄰干涉相電極的電 流，從而減小相鄰干涉相的輸入功率，以帶動位于上限位并功率偏高的電極功率盡快下降， 達(dá)到三相功率平衡，維持冶煉過程的正常進(jìn)行。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種黃磷爐單相電極功率偏高的電 極自動控制方法，包括如下步驟
第一步，電網(wǎng)三相交流電經(jīng)隔離開關(guān)、真空開關(guān)接入黃磷爐變壓器初級，經(jīng)變換后在變 壓器的次級輸出80V到500V的三相交流電，通過由大截面銅管或銅板、軟銅電纜組成的大 截面短網(wǎng)、導(dǎo)電裝置和石墨電極相接，進(jìn)入黃磷爐內(nèi)，提供電功率； 第二步，黃磷爐內(nèi)電極實(shí)時(shí)參數(shù)值的采集
在變壓器的初級或次級裝有電流互感器，輸出交流電流信號，經(jīng)三相交流電流變送器變換為直流電壓模擬信號，提供給A/D采樣板；另一路三相交流電壓信號直接取自變壓器次級出線排上，經(jīng)三相交流電壓變送器變換為直流電壓模擬信號，提供給A/D采樣板； 第三步，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換A/D采樣板將上述模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并輸送給計(jì)算機(jī)； 第四步，計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算
根據(jù)各相電極電流的變化率大小，計(jì)算各相電極和放電體之間的距離偏差大?。划?dāng)三 相電極自由升降時(shí)，記憶三相電極各自的位移數(shù)據(jù)；
第五步，計(jì)算機(jī)判斷任意一相電極的位移是否位于設(shè)定的上限位如果否，則三相電極 均可以自由升、降，返回第二步；如果是，則對位于上限位的該相電極的電流進(jìn)行計(jì)算，并 根據(jù)計(jì)算結(jié)果判斷該相電極的電流是否大于該相電極的電流設(shè)定值如果是，則計(jì)算機(jī)輸 出信號給該相電極的相鄰干涉相電極的升降機(jī)構(gòu)，讓該相電極的相鄰干涉相電極上行，返 回第四步。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果是當(dāng)某相電極位于上限位并功率偏高時(shí)，由 于該上限位為機(jī)械限位，因此不能通過該相電極的升降機(jī)構(gòu)迫使其下行，從而不能通過改 變該相電極來減小功率，本發(fā)明方法通過計(jì)算機(jī)輸出信號給位于上限位且功率偏高的電極 的相鄰干涉相電極的升降機(jī)構(gòu)，讓相鄰干涉相電極上行，減小相鄰干涉相電極的電流，從而 減小相鄰干涉相的輸入功率，以帶動位于上限位且功率偏高的電極功率盡快下降，達(dá)到三 相功率平衡，維持冶煉過程的正常進(jìn)行，達(dá)到提高電、熱效率，降低冶煉電耗，提高產(chǎn)量的目 的，有效地實(shí)現(xiàn)了黃磷爐內(nèi)單相電極功率偏高時(shí)的電極自動控制，使黃磷爐內(nèi)電極自動控 制系統(tǒng)得到了真正意義上的實(shí)現(xiàn)。
具體實(shí)施例方式本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥 的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖
)中公開的任一特征，除非特別敘 述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只 是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。一種黃磷爐單相電極功率偏高的電極自動控制方法，包括如下步驟
第一步，電網(wǎng)三相交流電經(jīng)隔離開關(guān)、真空開關(guān)接入黃磷爐變壓器初級，經(jīng)變換后在變 壓器的次級輸出80V到500V的三相交流電，通過由大截面銅管或銅板、軟銅電纜組成的大 截面短網(wǎng)、導(dǎo)電裝置和石墨電極相接，進(jìn)入黃磷爐內(nèi)，提供電功率；
第二步，黃磷爐內(nèi)電極實(shí)時(shí)參數(shù)值(包括電極的電流和電壓信號)的采集 在變壓器的初級或次級裝有電流互感器，輸出0-5安培的交流電流信號，經(jīng)三相交流 電流變送器變換為0-5V (或0-10V)的直流電壓模擬信號，提供給A/D采樣板；另一路三相 交流電壓信號直接取自變壓器次級出線排上，是0-500V交流電壓信號，經(jīng)三相交流電壓變 送器變換為0-5V或0-10V直流電壓模擬信號，提供給A/D采樣板。第三步，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換A/D采樣板將上述六路直流電壓模擬信號轉(zhuǎn)換為六路數(shù)字信 號，并輸送給計(jì)算機(jī)；
第四步，計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算
根據(jù)各相電極電流的變化率大小，計(jì)算各相電極和放電體之間的距離偏差大小。當(dāng)三相電極自由升降時(shí)，記憶三相電極各自的位移數(shù)據(jù)；
第五步，計(jì)算機(jī)判斷任意一相電極的位移是否位于設(shè)定的上限位(每相電極的上限位 事先通過鍵盤輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)行存儲)如果否，則三相電極均可以自由升、降，返回第二 步；如果是，則對位于上限位的該相電極的電流進(jìn)行計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果判斷該相電極 的電流是否大于該相電極的電流設(shè)定值(每相電極的電流設(shè)定值事先通過鍵盤輸入到計(jì)算 機(jī)內(nèi)進(jìn)行存儲)如果是，則計(jì)算機(jī)輸出信號給該相電極的相鄰干涉相電極的升降機(jī)構(gòu)，讓 該相電極的相鄰干涉相電極上行，返回第四步。設(shè)三相電極為分別A相電極、B相電極和C相電極，則A相電極的相鄰干涉 相電 極為B相電極或C相電極，同理B相電極的相鄰干涉相電極為A相電極或C相電極；C 相電極的相鄰干涉相電極為B相電極或A相電極。本發(fā)明并不局限于前述的具體實(shí)施方式
。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的 新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
權(quán)利要求
一種黃磷爐單相電極功率偏高的電極自動控制方法，其特征是包括如下步驟第一步，電網(wǎng)三相交流電經(jīng)隔離開關(guān)、真空開關(guān)接入黃磷爐變壓器初級，經(jīng)變換后在變壓器的次級輸出80V到500V的三相交流電，通過由大截面銅管或銅板、軟銅電纜組成的大截面短網(wǎng)、導(dǎo)電裝置和石墨電極相接，進(jìn)入黃磷爐內(nèi)，提供電功率；第二步，黃磷爐內(nèi)電極實(shí)時(shí)參數(shù)值的采集在變壓器的初級或次級裝有電流互感器，輸出交流電流信號，經(jīng)三相交流電流變送器變換為直流電壓模擬信號，提供給A/D采樣板；另一路三相交流電壓信號直接取自變壓器次級出線排上，經(jīng)三相交流電壓變送器變換為直流電壓模擬信號，提供給A/D采樣板；第三步，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換A/D采樣板將上述模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并輸送給計(jì)算機(jī)；第四步，計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算根據(jù)各相電極電流的變化率大小，計(jì)算各相電極和放電體之間的距離偏差大?。划?dāng)三相電極自由升降時(shí)，記憶三相電極各自的位移數(shù)據(jù)；第五步，計(jì)算機(jī)判斷任意一相電極的位移是否位于設(shè)定的上限位如果否，則三相電極均可以自由升、降，返回第二步;如果是，則對位于上限位的該相電極的電流進(jìn)行計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果判斷該相電極的電流是否大于該相電極的電流設(shè)定值如果是，則計(jì)算機(jī)輸出信號給該相電極的相鄰干涉相電極的升降機(jī)構(gòu)，讓該相電極的相鄰干涉相電極上行，返回第四步。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種黃磷爐單相電極功率偏高的電極自動控制方法，通過對黃磷爐內(nèi)電極實(shí)時(shí)參數(shù)值的采集、變換為直流電壓模擬信號，再經(jīng)過A/D采樣板轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號供計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算處理當(dāng)單相電極位于上限位并功率偏高時(shí)，計(jì)算機(jī)輸出信號給該相電極的相鄰干涉相電極的升降機(jī)構(gòu)，讓該相電極的相鄰干涉相電極上行。本發(fā)明的積極效果是通過計(jì)算機(jī)控制功率偏高電極的相鄰干涉相電極上行，減小相鄰干涉相電極的電流，從而減小相鄰干涉相的輸入功率，以帶動位于上限位且功率偏高的電極功率盡快下降，達(dá)到三相功率平衡，提高了電、熱效率，降低了冶煉電耗，提高了產(chǎn)量，有效地實(shí)現(xiàn)了黃磷爐內(nèi)單相電極功率偏高時(shí)的電極自動控制。
文檔編號H05B7/148GK101808437SQ20101011451
公開日2010年8月18日 申請日期2010年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者崔存生 申請人:成都高威節(jié)能科技有限公司