硅锰合金矿热炉电气操作与自动化控制培训课件.ppt

1、 2018年1月 目 录第一章 控炉的核心内容第二章 以终端参数控炉第三章 坩埚大小与电极深度的关系第四章 有渣法冶炼第五章 硅锰炉冶炼周期规律第六章 自动化控炉策略1.1、控炉四要素 原料配方 入炉有功 三相电极基本在一个平面 电极入料深度 其中除了第一条外，其他三条都是通过配电制度 实施，而第一条亦是通过电气参数及炉前操作进行调 整。第一章 控炉的核心内容 三相调平电流（最常规的操作）；电流超限了，是降压或是提电极；电流变小了，是升压或是下电极。第一章 控炉的核心内容1.2 操作最关心的是什么？1.3 按九域图控炉 第一章 全自动控炉功能 碳偏多 降压 降压 下插电极 保持 P大于 290

2、00kW 降压；P小于 29000kW 提极；升 压 升压 碳偏多有功P 35000kW 29000kW 117kA 120kA 电极 电流I2.1 电极工作参数的准确测量是控炉的关键 第二章 以终端参数控炉 图 1 一次电参数与电极参数的区别一次参数：有功P1无功Q1电流I1cos1低压补偿：QCIC电极参数：有功P2无功Q2电流I2cos22.1 电极工作参数的准确测量是控炉的关键 第二章 以终端参数控炉 无低补时，一次电流与电极电流成正比；投入低补后，电极电流增加，但一次电流反而 减小；投入低补后应按电极电流和自然功率因数控炉。2.2 电极参数的测量方法 电极入料深度的测量 第二章 以终

3、端参数控炉图2 炉外磁场法测量电极深度是本公司的发明专利技术2.2 电极参数的测量方法 电极电流的测量 第二章 以终端参数控炉图3 电极电流测量转换图2.2 电极参数的测量方法 电极电流的测量a 分相测量每台炉的有功、无功、补偿无功、二次电 压；b 计算得角接状态下入炉二次电流、电阻、电抗；c 通过星三角变换得到星接状态下每根电极的电流、操 作电阻、有功功率及自然功率因数。第二章 以终端参数控炉2.3/接线和Y/接线的区别/接线（图4）第二章 以终端参数控炉 无补偿时，一次线电流对应于电极电流，可以按一次电流调平电流，即IA对就1#、IB对就2#、IC对就3#。2.3/接线和Y/接线的区别 Y

4、/接线（图5）第二章 以终端参数控炉2.3/接线和Y/接线的区别 Y/接线（图6）第二章 以终端参数控炉1#电极电流等于IC、IA的向量和;2#电极电流等于IA、IB的向量和;3#电极电流等于IB、IC的向量和;一次电流与一次线电流不对应。3.1 坩埚大小与电极深度的关系（浅）第三章 坩埚大小与电极深度的关系 图7a 电极工作浅时，坩埚区高，直径小，炉面料层薄图7b电极工作深时，坩埚区低，直径大，炉面料层厚3.1 坩埚大小与电极深度的关系（深）第三章 坩埚大小与电极深度的关系 第三章 坩埚大小与电极深度的关系3.2 坩埚大小与电极深度的关系分析 在同样的坩埚体积下，电极浅，料层薄，散热多；所有

5、的控炉都要求电极能深而稳的深插操作；但插入过深操作电阻过小，电极电流过大，入炉有功降 低；因此，在保证入炉有功的前提下尽量深插电极。图8 有渣法反应区示意图 第四章 有渣法冶炼（除工业硅，硅铁外的铁合金）有渣法的特点是有焦炭层；矿石在碳层上部熔化，穿过碳层时完成反应后炉渣与 合金分离；未能消耗掉的焦炭留在焦炭层；碳层厚度决定了电气参数及冶炼指标，碳层厚，反应 充分，但电阻小电流大，电极插不下去；反之碳层薄 电阻大，电流小，电极容易下去，但反应不充分；4.1 有渣法冶炼 第四章 有渣法冶炼（除工业硅，硅铁外的铁合金）矿石熔化速度与碳层中还原反应速度要一致，如果熔 化速度过快，熔化物穿过碳层来不及

6、反应，会影响矿 耗。熔池往宽的方向发展，碳层的厚度就摊薄，电阻变 小，有利于电极的下插;4.1 有渣法冶炼 第四章 有渣法冶炼（除工业硅，硅铁外的铁合金）如果配碳偏多，碳层会逐渐累积加厚，电阻逐渐变 小，电极逐渐上抬，反之亦然。塌料是由于粉料过多，透气性不好，料层烧结，矿石 熔化时上部物料不能下移造成熔池与料层间有空隙。翻渣是因为电极插到渣层发功，或渣型容易吸收气体 使渣液体积膨胀造成。4.1 有渣法冶炼 第四章 有渣法冶炼（除工业硅，硅铁外的铁合金）刚堵眼时，熔池放干，碳层厚，但电极离碳层远，电 流小；物料逐渐熔化，由于炉温低，反应慢，碳层加厚，电 流逐渐加大。5.1 熔化期（堵眼后1小时）

7、第五章 硅锰炉冶炼周期规律5.2 冶炼期（堵眼后1小时至3.5小时）熔池扩大，碳层摊薄，电流下降；炉温升高，反应加快，碳消耗增加，导致碳层也变薄，电 流下降；铁水上升，电极离碳层近，电流上升，综合总体电流下降。铁水排出，电极离碳层远，电流下降；熔池收缩，碳层变厚，电流上升；总体应电流下降，如电流不下降或上升5.3 出铁期第五章 硅锰炉冶炼周期规律 电脑是按你的指令自动运行的，自动化只是工具，使用效果决定于人。6.1 人决定了自动化运行的效果第六章 自动化控炉策略6.2 控制时我们关心的是：有功功率输入多少合适？电极深度工作在什么范围？变压器是不是过载？电极工作电流是不是超负荷？电流变大了，是该

8、降压还是上抬电极？电流变小了，是该升压还是下插电极？每班电极压放多少？有功上下限（一次有功）按产量单耗计算平均有功，应在上下限中间。电极深度深位、浅位限值 此值应经过一段时间的工艺验证确定。自动运行时，平均深度大于深位限值时电极不会下插；小于浅位限值时，如果实际有功大于下限有功，则不会继续上提电极。6.3 自动控炉的几个关键参数 第六章 自动化控炉策略 一次电流允许值 由变压器在工作档位下的额定电流过载倍数决定。修改过载倍数可以改变允许电流。此值为变压器可安全运行的数值，一般不要修改。电极电流允许值 此值为保证电极安全运行的允许值，如果冷却水温不超，一般不要修改。6.3 自动控炉的几个关键参数 第六章 自动化控炉策略 功率因数设定值 有低压补偿或中压补偿时以自然功率因数作为控制点，低于设定值电极会上提，高于设定值并且电流 不超，电极深没到达深位线时下插。6.3 自动控炉的几个关键参数 第六章 自动化控炉策略 冶炼硅锰时的工艺探讨 a.不动电极，调压操作法。b.动电极为主，微调电压为辅操作。c,堵眼后，大幅度提电极，升压，增大有功。d.堵眼后，电流超才提电极。以上需要有一个工艺对比过程，但实施过程由 于生产部门怕影响产量，往往只能按传统习惯设定 程序。6.3 自动控炉的几个关键参数 第六章 自动化控炉策略