电弧炉及电极升降自动控制系统

    电弧炉炼钢是以电能为热能，利用电极与炉料间产生的电弧的高温来加热和熔化炉料。用于普通钢、优质碳素钢、各种合金钢、铁合金、不锈钢的生产，应用非常广泛，是钢厂、铸造厂、耐火材料厂的关键设备。采用工业控制计算机并应用模糊控制技术进行电极升降调节控制，具有控制精度高、反应速度快、故障率低、可靠性高等特点，能达到起弧快、弧流稳、功率因数高、节省电能、减少电极折断及延长炉龄的效果。
优点：
◇能灵活掌握温度。在冶炼过程中通过对电流和电压的控制，可以灵活掌握冶炼温度，以满足不同材料冶炼的需要。
◇热效率高。
◇炉内气氛可以控制。在碱性电弧炉炼钢过程中能够大量地去除钢中的磷、硫、氧和其他杂质，提高钢的质量，合金的回收率高且稳定，钢的化学成分比较容易控制，冶炼的钢种也较多。
◇设备简单，工艺流程短。
采用新技术：
◇电弧炉参数选择优化设计
◇管式水冷炉壁、炉盖
◇偏心底（ebt）出钢
◇铜－钢复合导电横臂
◇集束式大截面水冷电缆
◇优化结构短网（节能型）
◇比例阀液压系统、或钢丝绳提升系统
◇plc基础级+过程级工控机控制
◇变频控制技术、网络技术、神经元控制技术
电极升降自动控制系统适用以下类型电弧炉使用：
◎炼钢电弧炉
◎炼钢精炼炉
◎铁合金电弧炉(矿热炉)
交流电弧炉变频式电极自动调节器
    交流电弧炉变频式电极自动调节器由plc控制，适用于0.5t－30t炼钢电弧炉及铁合金电弧炉的电极升降自动控制。
    （1） 变频式电极自动调节器主要技术指标
电炉容量(t) 0.5 1.5 3  标准5-10 加大10－标准15 加大15－标准30
配置变频器容量(kw) 2.2 3.7 5.5 5.5 7.5  11
电极升降高速度(m/min) 2.5 3 4  4－4.5  4.5－5 5.5－6
 

非灵敏区(2△i%)  各个冶炼时期±5%,自适应调节灵敏度
电弧电流调节范围 15－150%ih(变压器额定电流)
电极响应时间(s)  升降起动<=0.15,升降制动<=0.1
 

（2）变频式电极自动调节器 的主要性能及特点
a、 变频调节器选用进口变频器，变频调速技术比以往可控硅交流调压调速技术有很多的优点，完全解决了因低电压超负荷和分离元件引起电路故障而烧坏电机的问题。同时，可以取得好的经济效益：节约冶炼电耗5%-8%，电极消耗降低0.5-1.0kg/t，炉衬提高10%左右，熔料时间缩短10-15min/炉。
b、 用独特的自冷式小惯量交流电机作为拖动电极升降的执行电机，容量从1.1kw到7.5kw,适用于容量30t以下的机电式电弧炉。我公司研制的这种电动机,不需通水或通风，自行冷却，起动力矩大，起动电流小，响应速度快，能够准确地执行变频调节器输出的指令。自冷式电机与我公司开发的齿轮-蜗轮减速机整体配合，结构紧凑，适用于冶炼现场的各种布置，维护简便。
c、. 取消了灵敏度选择开关。灵敏度及非灵敏区自适应控制，消除了因人工选择灵敏度不当而诱发的各种问题。采用优控制理论设计的电路消除了电极的串动，大大减轻了机械冲击和磨损，延长了机械使用寿命，,防止了电极接头螺丝松动。
d、 电路设计有各种保护，能防止使用齿条传动的电炉因炉料不导电而折断电极，损坏机械的事故。
e. 采用恒定电流供电。减少了变压器和线路的发热损失，保持电弧稳定，钢水升温快。
f、设备的通用性强。对齿条或钢丝绳传动方式都适用。
g、上述各套方案均为四相独立控制，其中三相主用，一相备用，从根本上满足了电弧炉可靠性要求。