矿热电炉电极控制系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102331193A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102331193A(43)申请公布日2012.01.25(21)申请号201110284323.4(22)申请日2011.09.22(71)申请人云南文山斗南锰业股份有限公司地址663101云南省文山壮族苗族自治州文山州砚山县平远镇丰湖路132号(72)发明人马清龙李金成汤顺祥谢子洪(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人黄德海李志东(51)Int.Cl.F27D19/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称矿热电炉电极控制系统及方法(57)摘要本发明提出一种矿热电炉电极控制系统，包括：电流信号采集模块；设定模块；计算模块；电极控制器；变压器控制器；和控制模块，当电流信号采集模块获得的电流检测值未超出计算模块计算的电流变化比较区时，所述控制模块不改变所述电极的行程和/或所述变压器的电压等级。通过本发明实施例能够实现矿热电炉电极负荷的自动调节，从而使得大型矿热电路三相电极负荷控制平衡，减少线路无功损耗，提高电路变压器、高压断路器的使用寿命，具有精确度高、实时的优点。并且，在本发明的实施例中将一次侧的电流作为负荷控制的最主要参数，有利于提高控制精度。通过本发明实施例对电极故障的判断，能够进一步提高电炉的安全运行性能。CN10239ACCNN110233119302331205A权利要求书1/2页1.一种矿热电炉电极控制系统，其特征在于，包括：电流信号采集模块，用于检测变压器一次侧的电流以获得电流检测值；设定模块，用于设定变压器一次侧的电流设定值；计算模块，所述计算模块与所述设定模块相连，所述计算模块用于根据所述设定模块设定的电流设定值计算电流变化比较区间的上限值和下限值；电极控制器，用于控制矿热电炉的电极的升降；变压器控制器，用于控制所述矿热电炉的变压器的电压等级；和控制模块，所述控制模块与所述电流信号采集模块、所述计算模块、所述电极控制器和所述变压器控制器相连，当所述电流信号采集模块获得的电流检测值超出所述计算模块计算的电流变化比较区时，所述控制模块控制所述电极控制器和/或所述变压器控制器以改变所述电极的行程和/或所述变压器的电压等级，当所述电流信号采集模块获得的电流检测值未超出所述计算模块计算的电流变化比较区时，所述控制模块不改变所述电极的行程和/或所述变压器的电压等级。2.如权利要求1所述的矿热电炉电极控制系统，其特征在于，所述电流变化比较区间的上限值Imax＝(I1×(1+x％)-k)；所述电流变化比较区间的下限值Imin＝(I1×(1-x％)+k)；其中，所述I1为电流设定值，k为负荷波动系数，x为电极的动态变量。3.如权利要求2所述的矿热电炉电极控制系统，其特征在于，所述k在125-135之间。4.如权利要求1所述的矿热电炉电极控制系统，其特征在于，所述控制器根据所述电流检测值计算所述矿热电路的三相电极的电流变化量，并根据所述三相电极的电流变化量计算所述三相电极的行程变化量，并根据所述行程变化量对所述三相电极进行升降控制。5.如权利要求4所述的矿热电炉电极控制系统，其特征在于，所述控制器根据以下公式计算所述三相电极的行程变化量：其中，IA、IB、IC分别为三相电极的电流变化量，ΔSA、ΔSB、ΔSC分别为三相电极的行程变化量、KA1、KA2、......、KC3分别为三相电极之间炉料比电阻参数。6.如权利要求1所述的矿热电炉电极控制系统，其特征在于，还包括：判断模块，所述判断模块判断在预设的延时时间内所述电流检测值为瞬间变化或者恒变化，如果所述电流检测值为瞬间变化，则所述控制模块不改变所述电极的行程和/或所述变压器的电压等级。7.如权利要求1所述的矿热电炉电极控制系统，其特征在于，还包括：切换控制模块，所述切换控制模块在出现突发事件时将所述矿热电路电极控制系统切换为手动控制模式。8.如权利要求1-7任一项所述的矿热电炉电极控制系统，其特征在于，还包括：故障判断模块，如果某相电极电流瞬间增大，且经所述矿热电炉电极控制系统在预设时间内不能改善负荷增大的情况，则所述故障判断模块判断为电极下滑事故。2CCNN110233119302331205A权利要求书2/2页9.如权利要求1-8任一项所述的矿热电炉电极控制系统，其特征在于，如果某相电极电流在短时间内负荷不在控制区间，且波动较大，经所述矿热电炉电极控制系统在预设时间内不但不能改善，还导致该相电极负荷为0，则所述故障判断模块还用于判断为电极硬断事故。3CCNN110233119302331205A说明书1/5页矿热电炉电极控制系统及方法技术领域[0001]本发明涉及冶金技术领域，特别涉及一种矿热电炉电极控