[发明专利]矿热炉电极做功点自动跟踪熔池液面轨迹的方法

摘要

本发明公开了一种矿热炉电极做功点自动跟踪熔池液面轨迹的方法，通过对矿热炉各个冶炼阶段工艺特点的分析，在出炉阶段和炉温恢复阶段按照恒功率策略自动控制运行；在最大功率阶段、次高功率阶段和出炉前阶段，按照三相电极电弧做功点跟踪熔池液面轨迹相同趋势升降自动运行的策略控制电极升降，分别采用不同的自动控制策略，实现矿热炉冶炼各个阶段电极电弧做功点始终处于同一平面全自动运行，获得增产节能的效果。本发明的积极效果是：在矿热炉冶炼的不同冶炼阶段，运用不同的自动控制原理和方法，控制三相电极电弧功率全过程始终维持平衡状态。从而达到提高电、热效率，降低冶炼电耗，提高产量的目的。

主权项

一种矿热炉电极做功点自动跟踪熔池液面轨迹的方法，其特征在于：包括如下步骤：第一步、实时采集参数：电极电压U、电极电流I_t、电极位移Hd、功率因数cos ；第二步、按如下公式计算累计用电量P：P  = ∑(U * I_t * COS * ⊿T )其中：⊿T为采样周期；第三步、按如下公式计算单位时间熔池液面升高量⊿Hr：⊿Hr = (（P/Wg）/m)/( (Dr/2)²*∏)其中：Wg为产品冶炼工艺单耗、Dr为炉膛内径值、m为熔池产品密度；第四步、计算机进行判断和控制：设（0,T1]为恢复阶段，（T1,T2]为最高功率冶炼阶段，（T2,T3]为次高功率阶段，（T3,T4]为出炉前阶段，（T4,T5]为出炉阶段；（1）当0<T ≤T1时：若电极电流I_t在持续时间段T_设内一直小于I_设‑I_死区时，计算机发出电极下降的指令，电极下降，直到满足 (I_设‑I_死区 )≤I_t<(I_设+I_死区)时为止；若I_t在持续时间段T_设内一直大于I_设 + I_死区时，计算机发出电极上升的指令，电极上升，直到满足(I_设‑I_死区 )≤I_t<(I_设+I_死区 )为止；（2）当T1<T ≤T2时：首先按如下公式定时计算电极的理论位移值Hs(i) ：Hs(i)= Hs(i‑1) + ⊿Hr ，其中：Hs(0)为恢复阶段最后时刻的电极实际位移值；若电极的实际位移值Hd小于（Hs(i)‑ ⊿Hd）时，计算机发出电极上升指令，电极升高，直到满足（Hs(i) ‑ ⊿Hd ）< Hd ≤（Hs + ⊿Hd）时为止；如果Hd≥ Hs(i)+ ⊿Hd时，计算机发出电极禁止上升指令，电极静止不动，直到电极总电流大于电极总电流安全保护值时为止；⊿Hd为设定的电极位移允许偏差值；（3）当T2<T ≤T3时：首先按如下公式定时计算电极的理论位移值Hs(i) ：Hs(i)= Hs(i‑1) + ⊿Hr ，其中：Hs(0)为恢复阶段最后时刻的电极实际位移值；若电极的实际位移值Hd小于（Hs(i)‑ ⊿Hd）时，计算机发出电极上升指令，电极升高，直到满足（Hs(i) ‑ ⊿Hd ）< Hd ≤（Hs + ⊿Hd）时为止；如果Hd≥ Hs(i)+ ⊿Hd时，计算机发出电极禁止上升指令，电极静止不动，直到电极总电流大于电极总电流安全保护值时为止；（4）当T3<T ≤T4时：首先按如下公式定时计算电极的理论位移值Hs(i) ：Hs(i)= Hs(i‑1) + ⊿Hr ，其中：Hs(0)为恢复阶段最后时刻的电极实际位移值；若电极的实际位移值Hd小于（Hs(i)‑ ⊿Hd）时，计算机发出电极上升指令，电极升高，直到满足（Hs(i) ‑ ⊿Hd ）< Hd ≤（Hs + ⊿Hd）时为止；如果Hd≥ Hs(i)+ ⊿Hd时，计算机发出电极禁止上升指令，电极静止不动，直到电极总电流大于电极总电流安全保护值时为止；（5）当T4<T ≤T5时：若电极电流I_t在持续时间段T_设（比如3－5分钟）内一直小于I_设‑I_死区时，计算机发出电极下降的指令，电极下降，直到满足 (I_设‑I_死区 )≤I_t<(I_设+I_死区)时为止。