3电弧炉控制系统方案
3电弧炉控制系统方案
五矿<湖南）铁合金有限责任公司103#硅锰合金冶炼炉优化控制系统方案设计说明书中南大学信息科学与工程学院二○一○年三月一、开发背景五矿<湖南）铁合金集团有限公司103#10000KV A矿热炉主要用于熔炼硅锰合金和碳锰合金，整个生产系统由炉体、供电变压器及保护系统、配加料系统、电极卷扬升降控制系统、电极压放子系统和炉体水冷系统等组成。
目前，配加料子系统采用了计算机自动控制；电极压放子系统依靠人工凭经验综合考虑炉况、二次电压、一次电流、熔炼时间等因素，输入控制信号给PLC，由PLC来完成电极的定长压放；电极升降是依靠人工凭经验综合考虑二次电压、一次电流及炉盖温度等因素进行调节；供电变压器二次侧电压等级靠人工根据炉况和电压、电流、功率等因素凭经验进行调整。
这种靠人工凭经验来控制冶炼过程的方法难以保证矿热炉稳定持续地工作在最佳工作范围内，调节过程相对滞后、工人操作强度大、工作效率低，容易出现电极烧结不好、耗电量大、炉况不稳定等问题，难以保证产品的产量和质量。
二、设计要求针对五矿<湖南）铁合金集团有限公司103#矿热炉熔炼过程控制自动水平低下带来的各种问题，通过现场调研和与工艺技术人员交流沟通，结合生产的实际需要，搭建103#矿热炉优化控制系统，以达到如下目标：1．通过建立电极位置模型，在线检测电极的升降量和压放量，实现电极自动升降和自动压放；并通过采用合理的算法，计算电极长度及其位置，控制电极处于最优位置区域内，使三相有功功率平衡度在原有基础上提高2-3%，提高功率因数。
2．通过建立实时数据库，实时采集熔炼过程数据，实现整个矿热炉控制系统的运行监视、事故报警与记录、统计分析和报表打印、日常生产管理以及安全管理等功能，并实现变压器的继电保护。
3．通过对矿热炉供电网电能质量在线检测与监视，实时监测电极升降压放等操作和供电电流电压、功率因数的对应状态，分析三相不平衡、无功损耗及其对用电设备的影响，分析谐波损耗及其波形畸变用电设备的影响，使电能质量各项指标的监测精度达到2%以上。
最经典的PLC实用案例汇总,包括原理、设计技巧、选型要素
最经典的PLC实用案例汇总，包括原理、设计技巧、选
型要素
可编程逻辑控制器(PLC)，它采用一类可编程的存储器，用于其内部
存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
PLC使用方便，编程简单，性价比高，在现代工业中应用极广。
本文为大家介绍10个PLC的实用案例设计方案。
PLC在恒压供水系统中的应用设计
本文设计的系统采用PLC作为控制中心，完成PID闭环运算、多泵上
下行切换、显示、故障诊断等功能，由变频器调速方式自动调节水泵电机转速，达到恒压供水的目的。
基于PLC的锅炉烟气脱硫控制系统的设计
本系统为2x75t/h锅炉烟气脱硫工程，本文设计的是给料系统的PLC控制系统，完成数据采集、模拟量控制以及顺序控制等功能。
通过应用西门子S7-200 PLC，实现了对脱硫系统进行可靠的、高效的实时控制和监控，提高了系统的可靠性、安全性和自动化的程度。
基于S7-300 PLC的大型电弧炉控制系统
系统采用可靠性高，抗干扰能力强的S7-300 PLC作控制器。
在此给出了采用灵敏度自适应控制的控制方案，对电弧炉的电极进行自动控制，克服了外界环境对电极控制的影响。
实现了电弧炉电极升降的自动准确控制，有效地减少了电极短路、断弧和振荡现象。
基于触摸屏和PLC的金相切割机控制系统
根据金相切割机的控制要求，采用PLC作为控制系统核心，触摸屏作为。
炼钢业和冶炼电弧炉谐波治理方案
随着炼钢业和冶炼技术的发展，越来越多的电弧炉设备投入到生产当中，其容量越来越大。
由于其自身的工作特性，造成了日益严重的谐波污染问题，严重影响到了电能质量，对其谐波治理已经迫在眉睫。
一、基本概述电弧炉一般是三相式，通过专用电弧炉变压器供电，变压器高压侧通常为6.3KV、10KV、35KV，也有110KV，低压侧通常为一百多伏至一千多伏。
目前常用的电弧炉规格主要在2T至100T炉之间。
电弧炉属非线性负荷，在工作的过程中会产生高次谐波，而且电弧炉的用电量很大，电炉变压器的容量从数兆伏安到数十兆伏安。
从钢铁的冶炼工艺分，电弧炉的工作过程可分为三个阶段：熔化期、氧化期和还原期。
钢铁在熔化期的用电量很大，氧化期和还原期的用电量明显降低。
钢铁在熔化期内不仅电弧炉的用电量最大，而且在这个阶段由于下降电极起弧和炉料崩塌使电极接触废钢而造成短路，其后快速提升电极又拉断电弧造成断路，短路期间内产生很大的电流，造成三相不平衡。
在冶炼过程中由于电磁力和炉内气流的作用以及钢液和炉渣的流动，使电弧放电的路径不断变化和弧隙电离程度不断变化，从而引起负荷电流变化大、变化速度快、变化频繁而无规则。
熔化期由于存在大量固体未熔物，炉子状态不稳定，这时电流波形不规律，谐波含量大，主要是2、3、4、5、6、7等较为低次谐波，含有大量丰富间隙波并伴随电压波动和闪变，导致电网电压和电流的畸变。
精炼期电弧炉稳定，谐波含量不大。
谐波滤波器是抑制谐波电压和谐波电流畸变的主要办法之一。
目前KYSVC 高压静止式动态无功补偿装置是电弧炉谐波治理最成熟的技术。
二、设计实例2.1用户供电系统参数及考核指标2.1.1主变压器参数型号：额定容量：SE＝31.5MVA电压变比：110／10KV短路阻抗百分数：UK＝10.47％系统短路容量110KV侧：SDMAX＝870MVASKMIN1＝652MVA2.1.2电弧炉的谐波发生量2.2KYSVC高压静止式动态无功补偿装置的设计2.2.1KYSVC高压静止式动态无功补偿装置的设计原则1）KYSVC高压静止式动态无功补偿装置在滤除系统谐波的同时具有无功功率补偿的作用；2）KYSVC高压静止式动态无功补偿装置投入后保证PCC点的各项谐波指标满足国家标准关于谐波限值的要求；3）考核点月平均功率因数满足平均功率因数≥0.95；4）仿真计算KYSVC高压静止式动态无功补偿装置投入后不与系统发生并联谐振，即在各种运行方式下谐振点不在主要次谐波频率下；5）对KYSVC高压静止式动态无功补偿装置过电流、过电压安全性能进行校核；6）以最经济的投资来实现本项目KYSVC高压静止式动态无功补偿装置的技术、安全指标；7）KYSVC高压静止式动态无功补偿装置的分组充分考虑负荷变动、而PCC 点处又不允许无功倒送时能方便的切除部分滤波补偿支路，同时保证各项谐波指标不超出规定的要求。
30t高功率电弧炉技术参数及设备清单
概述1.技术方案的依据而编制的。
方案是按照三位一体短工艺流程生产线的基本要求和行业常规条件；并参照国家有关标准进行设计的。
2.设备特性2.1特点及用途30t高功率炼钢电弧炉采用管式水冷炉壁、管式水冷炉盖、偏心底出钢、采用铜－钢复合导电横臂、集束式大截面水冷电缆、变压器侧出线、水冷铜管短网、电极升降自动调节控制系统等。
炉体结构形式上采用连体式、可分离式炉壳、管式水冷炉壁、管式水冷炉盖、偏心底出钢。
还可根据需要在炉体上配备三支纯氧助熔烧嘴，炉门也可配炭氧枪以缩短冶炼时间，降低电耗成本。
采用泡末渣埋弧操作工艺，水泼渣技术。
本设备用于冶炼各种普碳钢、优质碳结钢、低合金钢、合金钢等，并为LF精炼炉设备提供初炼钢水。
2.2炉子年产量最大出钢量45吨每炉平均出钢量40吨（留钢～6吨）炉子冶炼周期时间≤120分每天冶炼炉数>13炉年作业时间310天单炉年产钢量≥16万吨2.3工艺流程炼钢工艺流程如图所示：附件一主要技术参数及设备说明一、30t高功率电弧炉主要技术参数序号名称单位数值附注1.1电炉容量公称容量t 30平均出钢量t 40 每炉留钢5-7t1.2平均冶炼周期min ≤1101.3单炉年产钢量万吨≥161.4年作业率％ 85 310天1.5日冶炼炉数炉>131.6摇架导轨中心距mm 5100 高架式1.7出渣方式水泼渣操作1.8炉体装置炉壳内径mm Ø4600熔池直径mm Ø3700熔池深mm 830 含渣层厚100-150mm 熔池容积m3 7.65炉底耐材厚mm 650钢液容积m3 5.7钢液质量t 38（新炉衬）比重7t/m3炉内总容积m3 31.75炉壳总高度mm 3500水冷炉壁面积m2 20.5 管式炉门尺寸（宽×高）mm 1000×760EBT出钢口直径 mm Ø130EBT出钢启动方式液压及手动水冷炉壁型式水冷密排管式炉壳更换方式可分体吊装上炉壳尺寸、重量下炉壳尺寸、重量、含耐材总重1.9 炉盖炉盖提升高度mm 400电极心圆直径mm 1150±10炉盖提升时间s <60炉盖旋开角度（°）-75旋开速度（°）/s ≤1.5传动控制方式PLC-液压炉盖水冷面积m2 17 水冷密排管式1.10 短网电参数相电抗绝对值mΩ/相 2.46三相电抗不平衡≤ 5％1.11 电炉变压器额定容量KVA 20000 可长期超载20％一次电压KV 35二次电压V 500-380-260二次额定电流 A 30388调压方式有载电动调压进出线方式顶进，侧出，三角形内封口1.12 电极升降装置电极升降行程mm 3100电极直径mm Ø450 国产高功率电极上升最大速度m/min 6下降最大速度m/min 4控制方式PLC-电液比例阀电极调节器响应时间s ≤0.31.13 炉体倾动装置出钢最大倾角（°）20 正常出钢12°-15°出渣最大倾角（°）15出钢（出渣）倾炉速度（°）/s 1 出钢快速回倾速度≥3 控制方式PLC-比例阀1.14 冷却水装置进水压力MPa 0.25-0.3(表压)带显示进水温度℃<35 带显示出水温度℃<55 有报警冷却水耗量m3/h炉盖160 工业水炉壁200 工业水变压器50 工业水其它m3/h 110 工业水合计520水质要求PH 7-8.5总硬度dH 10 以现有水质为准悬浮物mg/l ≤45 以现有水质为准导电率µs/min ≤500 以现有水质为准1.15 液压系统工作压力MPa 10－12泵流量l/min 117×3工作介质水一乙二醇（甲方自备）柱塞恒压变量泵型号ATV55DR额定压力/最大压力bar 350/400排量Ml/r 117配用电机Y225M-6 30kW数量台 3生产厂美国派克电液比例阀型号4WRGE16E200额定压力bar 315流量L/min 200数量台 3型号4WR225E325额定压力bar 315流量L/min 325数量台炉体倾动一个生产厂美国派克高压罐（皮囊储能器组）数量 1 组8个容积m3 0.8 （事故状态可将电极提起）集液箱容积m3 4.5材质不锈钢1.16 压缩空气系统耗量Nm3/h 4 不含炭枪用气压力MPa ≥0.41.17 耐火材料重量t -601.18 炉体吊装重量t -801.19 金属结构重量t -190 不含液压及电气设备重量二、机械设备说明30t高功率电弧炉为炉盖旋开顶装料式（操作形式：左操作），其机械部分由倾动装置、炉体装配、水冷炉盖、炉盖提升及旋转装置、电极升降装置、大电流线路、冷却水系统、液压系统、气动系统等组成。
电弧炉控制系统方案
五矿（湖南）铁合金有限责任公司103#硅锰合金冶炼炉优化控制系统方案设计说明书中南大学信息科学与工程学院二○一○年三月一、开发背景五矿（湖南）铁合金集团有限公司103#10000KVA矿热炉主要用于熔炼硅锰合金和碳锰合金，整个生产系统由炉体、供电变压器及保护系统、配加料系统、电极卷扬升降控制系统、电极压放子系统和炉体水冷系统等组成。
目前，配加料子系统采用了计算机自动控制；电极压放子系统依靠人工凭经验综合考虑炉况、二次电压、一次电流、熔炼时间等因素，输入控制信号给PLC，由PLC来完成电极的定长压放；电极升降是依靠人工凭经验综合考虑二次电压、一次电流及炉盖温度等因素进行调节；供电变压器二次侧电压等级靠人工根据炉况和电压、电流、功率等因素凭经验进行调整。
这种靠人工凭经验来控制冶炼过程的方法难以保证矿热炉稳定持续地工作在最佳工作范围内，调节过程相对滞后、工人操作强度大、工作效率低，容易出现电极烧结不好、耗电量大、炉况不稳定等问题，难以保证产品的产量和质量。
二、设计要求针对五矿（湖南）铁合金集团有限公司103#矿热炉熔炼过程控制自动水平低下带来的各种问题，通过现场调研和与工艺技术人员交流沟通，结合生产的实际需要，搭建103#矿热炉优化控制系统，以达到如下目标：1．通过建立电极位置模型，在线检测电极的升降量和压放量，实现电极自动升降和自动压放；并通过采用合理的算法，计算电极长度及其位置，控制电极处于最优位置区域内，使三相有功功率平衡度在原有基础上提高2-3%，提高功率因数。
2．通过建立实时数据库，实时采集熔炼过程数据，实现整个矿热炉控制系统的运行监视、事故报警与记录、统计分析和报表打印、日常生产管理以及安全管理等功能，并实现变压器的继电保护。
3．通过对矿热炉供电网电能质量在线检测与监视，实时监测电极升降压放等操作和供电电流电压、功率因数的对应状态，分析三相不平衡、无功损耗及其对用电设备的影响，分析谐波损耗及其波形畸变用电设备的影响，使电能质量各项指标的监测精度达到2%以上。
电弧炉(矿热炉)常见断电极原因及具体控制措施和解决方法
电弧炉（矿热炉）常见断电极原因及具体控制措施和解决方法2020.1.7电弧炉生产过程中常因炉料、设备、操作及电极本身质量问题或以上因素的交互影响而导致电极折断，断电极事故一方面会造成电弧炉间歇性停炉而影响其生产效率及现场生产组织工作;另一方面会增加电弧炉电极事故消耗，进而增加电弧炉冶炼成本。
因此，认真分析电弧炉电极折断问题，准确判断电极折断的真实原因并有效的指导现场生产，可显著降低电弧炉电极折断次数，从而大幅度提高电弧炉生产效率并降低炼钢冶炼成本。
电弧炉断电极原因分析电极折断通常发生在电极柱的最高接头处或接头螺纹孔处,但电极本体断裂情况也偶有发生，具体断裂方式见图1。
图1 常见的电极断裂方式一、炉料原因炉料的好坏不仅会影响电弧炉金属回收率控制水平，同时也直接关系到电弧炉冶炼过程中的电极运行安全，炉料问题导致的断电极问题主要表现在以下几个方面。
(1)炉料中混有橡胶、木质品等不导电物。
(2)炉料表面粘附有大量耐材、泥沙等不导电物。
(3)起弧料导电性差，也会增加起弧阶段电极折断几率。
二、设备原因(1)电气控制系统原因控制系统原因造成的故障通常表现为一定的重复性和必然性，对电极运行安全威胁极大，突出表现在以下几个方面。
①相序接反：正常情况下，电极旋紧方向应与电极工作时电磁力方向一致，但若在调试或检修期间不慎将相序接反，易导致电极在冶炼过程中从接头处松脱。
电极松脱后轻则造成电极接头处缝隙增加，电阻加大，导致接头处发热、发红，氧化加速并最终导致下段脱落。
重则直接脱落导致接头螺纹报废或冶炼过程中电极接头直接震断。
相序电流和电极电磁力的判断方法如图2、图3所示。
按电流的正方向是由导线的起端至末端的规定，可标出各相电极的电流方向，用右手定则确定磁力线方向，左手定则确定电极外侧表面受电磁力方向。
电磁力大小：F=I1×I2/d×10⁻⁷[N/m],其中，I1,I2：相电流[A]，d：电极间距离[m]。
电炉施工方案
电炉施工方案概述本文将介绍电炉的施工方案。
电炉作为一种常见的加热设备，在工业生产中得到广泛应用。
正确的施工方案对于电炉的正常运行至关重要，本文将从施工前的准备工作、施工程序、施工注意事项等方面进行详细介绍。
施工前的准备工作1. 确定电炉的位置在进行电炉的施工之前，首先需要确定电炉的放置位置。
通常情况下，电炉应该远离易燃物品，保证周围空间通风良好，方便操作和维护。
2. 检查设备在施工前，需要对电炉本身进行检查，确保各个部件完好无损，电路连接牢固，安全装置齐全有效。
3. 准备所需工具和材料施工过程中可能需要用到各种工具和材料，如螺丝刀、扳手、绝缘胶带等，提前准备好，以确保施工的顺利进行。
施工程序1. 安装电炉本体首先将电炉本体放置在预定位置，根据电炉的安装说明书进行组装和固定，确保电炉处于水平位置。
2. 连接电源根据电炉的额定电压和电流，选择相应的电源线路和插座，确保电炉安全接入电源。
3. 连接控制设备连接电炉与控制设备，如温度控制器、计时器等，保证电炉的正常工作和控制。
4. 调试测试完成以上步骤后，进行电炉的调试测试，检查各项功能是否正常，确保电炉工作稳定。
施工注意事项1. 安全第一在施工过程中，安全永远是最重要的。
注意防止触电、火灾等事故发生，戴好劳动防护用具，严格遵守操作规程。
2. 环境保护在施工结束后，清理工作场地，妥善处理废弃物料，保护环境，避免污染。
3. 定期检修电炉施工完成后，定期对电炉进行检修和维护，确保电炉长时间稳定运行。
结语通过本文的介绍，相信读者对电炉的施工方案有了更加清晰的了解。
正确的施工方案可以保证电炉的正常运行和寿命，希望本文对于读者在电炉施工过程中有所帮助。
中频电炉解决方案
中频电炉解决方案
标题：中频电炉解决方案
引言概述：
中频电炉是一种用于熔炼金属和合金的设备，广泛应用于钢铁、有色金属、铁合金等行业。
在实际生产中，中频电炉可能会遇到一些问题，需要相应的解决方案来保证生产效率和产品质量。
一、电炉加热效率提升方案
1.1 采用高效节能感应电源
1.2 优化电炉结构设计，减少能量损失
1.3 定期清洁电炉线圈，保持加热效率
二、电炉过载保护方案
2.1 安装电流监测装置，实时监测电炉电流
2.2 设置过载保护装置，避免电炉过载
2.3 定期检查电炉电路，确保运行安全
三、电炉温度控制方案
3.1 安装温度传感器，实时监测电炉温度
3.2 调整电炉加热功率，控制温度波动
3.3 使用自动控制系统，提高温度控制精度
四、电炉故障排除方案
4.1 定期检查电炉电路连接，避免断路或短路
4.2 检查电炉线圈绝缘，防止漏电或击穿
4.3 配备备用零部件，及时更换损坏部件
五、电炉维护保养方案
5.1 定期清洁电炉内部，避免积灰影响加热效果
5.2 润滑电炉机械部件，减少磨损
5.3 定期检查电炉冷却系统，确保散热效果良好
结论：
通过以上中频电炉解决方案，可以有效提升电炉的加热效率，保护电炉免受过载损害，控制电炉温度稳定，及时排除故障并保养维护电炉，从而保证生产的顺利进行，提高产品质量和生产效率。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
#硅锰合湖南）铁合金有限责任公司103五矿<金冶炼炉优化控制系统方案设计说明书中南大学信息科学与工程学院二○一○年三月1 / 29一、开发背景#10000KV A103<湖南）铁合金集团有限公司矿热炉主要用于熔炼五矿硅锰合金和碳锰合金，整个生产系统由炉体、供电变压器及保护系统、配加料系统、电极卷扬升降控制系统、电极压放子系统和炉体水冷系统等组成。
目前，配加料子系统采用了计算机自动控制；电极压放子系统依靠人工凭经验综合考虑炉况、二次电压、一次电流、熔炼时间等因素，输入控制信号给PLC，由PLC来完成电极的定长压放；电极升降是依靠人工凭经验综合考虑二次电压、一次电流及炉盖温度等因素进行调节；供电变压器二次侧电压等级靠人工根据炉况和电压、电流、功率等因素凭经验进行调整。
这种靠人工凭经验来控制冶炼过程的方法难以保证矿热炉稳定持续地工作在最佳工作范围内，调节过程相对滞后、工人操作强度大、工作效率低，容易出现电极烧结不好、耗电量大、炉况不稳定等问题，难以保证产品的产量和质量。
二、设计要求#矿热炉熔炼过程控制自动103针对五矿<湖南）铁合金集团有限公司水平低下带来的各种问题，通过现场调研和与工艺技术人员交流沟通，结#矿热炉优化控制系统，以达到如下目标：103 合生产的实际需要，搭建1．通过建立电极位置模型，在线检测电极的升降量和压放量，实现电极自动升降和自动压放；并通过采用合理的算法，计算电极长度及其位置，控制电极处于最优位置区域内，使三相有功功率平衡度在原有基础上提高2-3%，提高功率因数。
2．通过建立实时数据库，实时采集熔炼过程数据，实现整个矿热炉控制系统的运行监视、事故报警与记录、统计分析和报表打印、日常生产2 / 29管理以及安全管理等功能，并实现变压器的继电保护。
3．通过对矿热炉供电网电能质量在线检测与监视，实时监测电极升降压放等操作和供电电流电压、功率因数的对应状态，分析三相不平衡、无功损耗及其对用电设备的影响，分析谐波损耗及其波形畸变用电设备的影响，使电能质量各项指标的监测精度达到2%以上。
4．在保证产品质量的前提下，根据用电制度和造渣制度，综合考虑原料成分和品位、产品成分、矿热炉设备参数、熔炼过程状态参数等因数的影响，建立生产过程优化控制模型，优化供电电压等级及电极插入深度，提高稳定运行率5%以上。
三、设计方案3.1系统总体结构#矿热炉优化控制系统由电极位103五矿<湖南）铁合金集团有限公司置自动控制子系统、生产过程参数集中监视子系统、生产设备故障监测与预警子系统、生产过程优化控制子系统、电能质量在线检测与综合分析子系统五部分组成，系统的整体结构如图1所示。
3 / 29或企业局域INTERNE上位计算机优化与控系控制器系PL冷电炉电炉炉电电系压器配电电能质量在线检状升压状统状态监与综合分析系监控控监及保监视1 103 3.2 系统功能介绍 3.2.1电极位置自#矿热炉优化控制系统总体结构图动控制子系统电极位置自动控制包括电极位置检测和电极位置控制两大部分。
电极位置检测的目的是建立电极位置模型，通过在线检测电极的升降量和压放量，计算电极长度及其位置。
电极位置检测和长度的计算采用间接测量法求得，电极位置模型为电极长度模型为：式中，为电极的初始位置；为实测电极升降量；为电极的压放量；4 / 29为电极的正常损耗量；为电极异常损耗量；为电极的长度；为电极的初始长度。
由绝对式光电编码器检测得到；由次数* 固定压放量统计得到；由炉料消耗量、生产过程状态参数、产量等推断可得到一个较准确的消耗速率<此速率可以根据路况不同更改），累积超过30mm提示压放。
可由手动输入估计的异常消耗量，超过30mm 提示压放。
电极位置控制的主要包括电极升降控制和电极的压放控制。
电极升降控制的目标是保持电极插入位置最佳，实现三相熔池有功功率平衡、有功功率大、功率因数高、线路电流小，保持较好的炉况。
电极压放控制的目标是通过压放电极来补充电极的消耗量，以保持电极工作端的长度最佳。
1．电极升降控制矿热炉冶炼过程中，由于工况复杂，干扰较多，三相电极的最优位置会实时改变。
为使电极稳定工作于最优位置区域内，可通过升降电极来实现三相熔池有功功率平衡、有功功率大、功率因数高、线路电流小，并维持最佳的炉况。
电极升降控制分为手动控制和自动控制两种方式，自动升降控制系统结构如图2所示。
5 / 29PL电电极自动升降系统系统结构图2 图但由于矿热炉冶炼过程复杂，在冶炼过程中可能会出现一些特殊情况。
为了能应对矿热炉冶炼过程中可能出现的各种情况，设置不同的电极调节方法：炉况正常时，采用最优位置控制?此时控制信号由电极目前所处位置、最优插入深度和控制算法求得。
如电<最优电极位置可由人工凭经验来设定，也可通过对大量历史数据压、电流、有功功率、功率因数、炉气成分、炉膛温度等）分析，综合专3家经验知识，经建模和优化计算得到。
电极最优位置稳定控制结构如图所示，6 / 29电极的消耗量、压放量和升降q电极位置电极升交流异变频控制化模机电机L xj光电编码器...原料组分、配比、产量、:工况参数能耗、电压、电流、功率因数电极最优位置稳定控制结构图图3为电极实际升降量。
控制器根为电极设定的最优升降量，其中据实际升降量与电极设定最优升降量差值的大小来给定频率和升降时间，当差值较大时采用较高速度升降电极；当差值较小或炉况不稳定时，采用较低速度升降电极。
当电流下降或上升幅度过大时，采用恒电流控制?此时控制信号由一次侧电流决定，以便使电路中的电流快速地恢复到正常工作范围之内。
不可抬升电极的情况处理?出铁时，为防止出现塌料，出铁口附近的电极不能上抬；电极出现异常时，如中间凹陷，则一般不能抬升。
故障情况下电极的处理?当矿热炉自动控制系统出现故障时，系统给出相关状态信息并报警，提示操作人员切换到手动控制，以保证矿热炉的正常生产。
电极压放控制．2由于硅锰合金冶炼是连续进行的，随着冶炼过程的进行，电极会不断消耗，电极的工作端逐渐变短，其插入位置不断上移。
为确保矿热熔炼炉处于最佳的熔炼状态，电极的插入位置必须要在适宜的范围内，因此，需7 / 29要对电极的消耗不断进行补充。
电极压放控制系统的主要功能是通过压放电极来补充电极的消耗量，从而调整电极的插入位置。
电极压放控制系统原理如图4所示。
压放信号电极位移控制器PLC电极液压执行机构行程开关图4 电极压放控制系统原理图为确保放系统能可靠工作，根据生产的需要，设置了三种不同的压放方式：自动压放、手动压放和现场压放，具体的控制方式描述如下。
<1）自动压放自动压放在电炉操作室内完成，这也是系统的主要运行方式。
相关检测与控制信号与PLC相连，由与PLC相连的上位机据谐波检测仪的分析结果及炉况最优化控制算法输出控制信号，经PLC根据相应状态检测信号自动控制相应电磁阀的起停，从而完成电极压放各环节之间的协调动作，实现电极自动定长压放。
决定电极是否压放的因素包括二次侧电压、一次电流、有功功率、功率因素、及炉况、炉盖温度等。
如二次侧电压过高、二次电流过小或炉盖温度过高时则需要进行压放。
系统三相功率不均衡或功率因素过低时，综合考虑电极升降来作适当的压放操作。
自动压放控制的思想如图5所示。
8 / 29电电PL电电电电5 自动压放系统结构图电极自动压放的具体工作流程为：工业控制计算机获取谐波检测仪分采集析所得的电炉一次侧电流、电压、有功功率、功率因素等信号及PLC得到的炉况、炉盖温度、液压系统状态等信号，结合当前各项电极位置，据最优化控制算法，判断各相电极是否需要压放并输出相应电极位置控制输出“上闸松”信获取控制信号，开始压放相应电极——信号——PLC对上闸液压压力继电器进行采样，直至其反馈状态为“松”，输——号对“立缸上限”行程开关进行采样，直至其被触——”出“立缸升信号——对上闸液压压力继电器进行采样，直至其反发，输出“上闸紧”信号对下闸液压压力继电器进行采信号——馈状态为“紧”，输出“下闸松”对铜瓦液压压力——样，直至其反馈状态为“松”，输出“铜瓦松”信号信待确定），输出“立缸降”2.5Mpa<传感器进行采样，直至其压力下降至——对“压放量”通道进行采样，直至压放量达到规定值，输出“下闸号9 / 29紧”信号——对下闸液压压力继电器进行采样，直至其反馈状态为“紧”，输出“铜瓦紧”信号——对铜瓦液压压力传感器进行采样，直至其压力上升至4Mpa。
至此，一次压放过程结束。
期间，若在设定时间内任一路压力继电器或行程开关未能达到期望状态，则停止压放过程并输出相应报警信号。
<2）手动压放手动压放在电炉操作室内完成。
当上位机出现故障或系统中元器件出现故障，不能进行自动压放时，为确保矿热炉生产系统的正常工作，需要人工控制PLC进行电极压放。
在该方式下，由操作人员通过操作面板上的相应切换开关及按钮，将控制信号输入PLC，再由PLC 完成电极的压放。
手动压放的思想如图6所示电电电电电电电电u电电电电电电电电电电电电电电电电电电电电i电电电电电电电电电电电电电电PLC 电电电电电电电电电电电电电电电电电电电电电电电电电电电电电电电极压放控制系统手动压放系统结构图图6其具体操作流程为：各切换开关至0°——运行方式选择“手动压10 / 29放”——按下“试灯”按钮，若所有状态指示灯均正常亮起，继续操作——选相<左45°：A相。
右45°B相；右90°：C相）——上闸松<右45°，等待“上闸松”信号灯亮）——立缸升<右45°，等待“立缸上限”信号灯亮）——上闸紧<0°，等待“上闸紧”信号灯亮）——下闸”松<右45°，等待“下闸松”信号灯亮）——铜瓦松<右45°，等待“铜瓦松”信号灯亮）——立缸降<左45°，等待“立缸下限”信号灯亮）——下闸紧<0°，等待“下闸紧”信号灯亮）——铜瓦紧<0°，等待“铜瓦紧”信号灯亮）——立缸手柄回0°——选相开关回0°。
至此，一次压放操作完成。
若操作过程中，某信号灯在较长时间内没达到期望状态，则应立即停止压放操作并检查系统，查找故障。
注：做完每次压放后，所有切换开关需要还原至0°，每次压放之前亦须确保各切换开关均处在0°位置。
<3）现场压放现场压放在液压站内进行。
用于当PLC压放系统出现故障无法工作或特殊情况下需要观察电极情况进行操作时使用。
由于操作过程中可以直接看到电极的升降及上下抱闸和立缸的工作情况，建议使用现场压放完成倒拔电极过程。