[实用新型]一种用于LF炉自动调节电极恒电流装置

说明书

本实用新型提供一种用于LF炉自动调节电极恒电流装置，包括罗式线圈、积分器、24V/4‑20mA变送器、电极自动调节PLC、比例放大器和比例放大阀。罗式线圈安装在LF炉的电极变压器的二次侧线圈回路中，用于测量LF炉电极的弧流，电极自动调节PLC根据罗式线圈采集到的LF炉电极的弧流信号的大小控制LF炉电极上的比例放大阀的输出值，比例放大阀的输出值与弧流偏差成正比，所述的弧流偏差是弧流检测值与弧流设定值的偏差。采用对比弧流偏差值控制电极的升降速度，并且采用罗式线圈检测弧流，解决传统电流互感器存在磁饱和电流现象，测量范围小，精度差，无法准确测量弧流，稍微变化就会引起电极动作，升降频繁的现象。

技术领域

本实用新型涉及冶金及LF炉技术领域，特别涉及一种用于LF炉自动调节电极恒电流装置。

背景技术

电炉炼钢是目前国内最重要的炼钢之一。目前国内应用最为广泛的是电弧炉。其工作过程是使用电极通电加热在电炉内部的钢水。电炉电极工作状态分为两个阶段：1.引弧状态2.正常冶炼状态。

加热过程在电炉内分为两层，最上面一层是渣层，下面一层是钢水层，电极插入的深度重点是保证接触到熔体，因为熔体接触电阻很小，加热效果良好；如果电极插入过深，容易引起局部温升过高，造成电能的浪费；插入过浅时，电极没有与熔体接触，电极与渣层接触电阻很大，加热效果非常差，产生弧光，高分贝噪音，以及高污染的烟尘，同时生产周期延长，致使变压器功率因数过低，浪费电能。

LF炉传统方法为操作工观察电流变化间接判断电极插入的深度，人工手动操作电极下降，或者采用电流互感器检测变压器电流采用传统的PID闭环调节，追求恒电流对电极插入的深度实现精确控制。但是实际应用中，人工手动升降电极，精确性极差；电流互感器反馈不准，由于电极的弧流随机波动大，传统的电流互感器存在磁饱和电流现象，测量范围小，精度差，电流互感器无法准确检测到弧流，稍微变化就会引起电极动作，升降频繁。因此，传统工艺下，电极采用的升降方式不适于埋弧电炉多参数、大滞后的生产特点，埋弧电炉的生产不稳定，经常出现弧光、断电极、电流变化大、电流不平衡、功率因数变化大且偏低，从而存在电能浪费大，对电网冲击大，电极单耗大，弧光造成烟尘，严重污染环境等缺陷。

发明内容

为了解决背景技术提出的技术问题，本实用新型提供一种用于LF炉自动调节电极恒电流装置，采用检测电极弧流的方式控制电极的升降速度，并且采用罗式线圈检测弧流，解决传统电流互感器存在磁饱和电流现象，测量范围小，精度差，无法准确测量弧流，稍微变化就会引起电极动作，升降频繁的现象。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种用于LF炉自动调节电极恒电流装置，包括罗式线圈、积分器、24V/4-20mA变送器、电极自动调节PLC、比例放大器和比例放大阀。

罗式线圈安装在LF炉的电极变压器的二次侧线圈回路中，用于测量LF炉电极的弧流，罗式线圈通过依次与配套的积分器和24V/4-20mA变送器相连，将采集的信号转换成4-20mA信号传送至电极自动调节PLC中，电极自动调节器PLC输入端连接24V/4-20mA变送器，输出端连接比例放大器，并通过比例放大器连接LF炉上用于电极升降的比例放大阀。

电极自动调节PLC根据罗式线圈采集到的LF炉电极的弧流信号与弧流设定值的偏差值，控制LF炉电极上的比例放大阀的输出值，比例放大阀的输出值与弧流偏差成正比，所述的弧流偏差是弧流检测值与弧流设定值的偏差。

进一步地，还包括安装在LF炉的电极变压器的二次侧的电压互感器，电压互感器用于检测LF炉的电极的弧压，电压互感器经由0-100V/4-20mA变送器将信号转换成4-20mA信号传送至电极自动调节PLC中。

进一步地，所述的电极自动调节PLC还包括CP以太网端口，电极自动调节PLC通过CP以太网端口连接上位机和LF炉本体PLC。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：