| 摘 要： | 矿热炉在低频电源供电时的优势
铁合金冶炼是在矿热炉内进行。其容量很大，小到几千千伏安，大到上万千伏安，而且变压器二次电压低，电流大。因此，采用工频冶炼出现了以下问题：
(1)供电短网和负载呈现较大电抗，使供电的功率因数降低，一般在0.7～0.8之间，降低了设备的利用率。即使在高压侧加装电容补偿，虽然可以提高外部供电功率因数，但不能提高设备的利用率。
(2)由于短网导线电流出现很强的“集肤效应”，不得不加大短网的截面，浪费很多铜材。
(3)由于短网压降较大，占到二次电压的15％左右，工业布置三相短网又很难做到三相完全一致，因此在炉内的三个电极就会出现“强项”和“弱项”，使热量分布不均。近年来尽管采取了很多措施使三相短网相同，但无疑又增加了短网的长度，进一步增大了短网的压降，增加了电耗。
(4)由于“集肤效应”，在电极上表现尤为明显，加之电极外部电流密度大，内部密度小，结果造成电极外部过烧。电极外部烧损严重，电极呈毛笔尖状，这就使电极底部电流密度增大，电极烧损加快，因此，电极消耗很大，成本提高。
采用低频电源对矿热炉供电后，以上所提到的4个问题都得到了解决。铁水在低频电动力作用下进行搅拌，使热量更趋于均匀，“坩埚”增大，实现了增产节电。
一般大功率低频电源都采用交交变频方式。由于低频电源电流很大，磁场很强，并联的大型晶闸管也较多，如果处理不当，会导致设备无法正常运行，因此，在应用中应注意以下问题。
(1)变压器二次侧绕组数最好为偶数。这是因为便于电路结构上进行同相逆并联，以减少磁场干扰和柜体发热。
(2)对于并联的大功率晶闸管应进行选配，其中包括静态管压降和开通特性的一致性。
(3)在铜排的配置上应注意“下进上出”或“上进下出”的原则，尽可能使其均流。
(4)晶闸管末级放大板输出脉冲要求是：第一，其脉冲陡度不能小于1A/μs；第二，对于并联晶闸管输出脉冲要求一致，输出之间时间误差小于0.1μs；第三，为了使变频过程中电流连续，必须使脉冲宽度大于30。。
对于这些要求，一般所使用的脉冲变压器很难达到。根据我们工作实践，借鉴了一些科研单位的经验，我们开发了新一代末级放大板，电路采用光耦进行隔离，并设有多种保护和显示，使设备可靠性大大提高。该板体积小，成本低，驱动电流小，抗干扰性能强，我们所使用的三个并联运行的末级放大板，体积也仅有两张名片大小，成本不到1∞元。
(5)由于电流很大，电磁干扰很强，故要特别注意各电源的地线接线方式和屏蔽。
实践证明，矿热炉采用低频电源供电，既克服了工频供电的缺点，又吸取了直流炉的优点。经过几年在辽宁、宁夏、福建等地的矿热炉运行证明：增产10％以上，功率因数0.9以上，节电5％以上，电极耗损减少15％以上，给企业带来了巨大的经济效益。在去年召开的鉴定会上专家们一致认为：低频矿热炉是发展铁合金冶炼的方向。
(西安建筑科技大学刘惠民李振国何波)
可编程序调节器在流化床控制系统上的应用
湘乡铝厂从瑞士布斯公司引进一套干法氟化铝生产装置，氟化铝反应器(以下简称流化床)是其中的关键设备。流化床分上下两个床层，A1(OH)3以环境温度由顶床给料螺旋加入顶部床层，HF气体从底部床层下部进入流化床，物料在其中进行如下反应：A1(OH)3+3HF→AlF3+3H2O，AlF3即为本系统的成品。此反应为放热反应，流化床内温度控制对床层工作的稳定及产品质量起着至关重要的作用。此控制系统由于物料本身及分布的特殊性，因此滞后很大，用普通的调节方式实现自动控制几乎不可能。我厂成功地将可编程序调节器用于流化床的温度控制，组成一个主参数为尾气温度，副参数为顶床温度的串级调节系统，取得了明显的经济效益。该系统的检测部分采用铠装镍铬-镍硅K型热电偶，为了防腐蚀，外加哈氏合金C保护套管。转换单元由一体化温度变送器和配电器组成。它们将毫伏信号转换成1～5 VDC作调节器输入信号。系统核心部分采用KMM型可编程序调节器。该调节器位于分散型数字控制系统中，其分散度达到一个回路，是由PID调节功能和多种辅助运算功能复合而成的小型控制仪表，控制参数能以数字值进行高精度设定，具有30个可以执行各种处理功能的“运算单元”，有45种“运算公式”。它在正常运行状态下有4种调节工作方式：即手动、自动、串级、跟踪方式；在事故状态下有联锁手动和备用手操两种方式，并具有自诊断功能。将各种不同的运算和处理功能分配到30个“运算单元”中去，就能组成多种功能不同的仪表。电机调速采用变频调速控制方式。整个控制系统分为3种控制方式：即串级、自动、手动。只有当主PID的偏差在±15％以内时，才能实现串级工作方式。自动时对顶层料温实行单参数调节。在串级控制和自动控制方式下，对主PID调节模块的P参数实行自适应，即在此两种控制方式下，调节模块按两个P参数运行：当床层温度与设定值之差的绝对值小于设定值的5％(可调)时，按一个较大的P参数运行；若大于或等于5％时，则会自动按一个较小的P参数运行，即快速作用加强。同时，对螺旋的转速实行上、下限限幅，即对主PID的输出进行上、下限限幅，而在手动方式运行时此限幅功能自动消失。该装置自1996年投运以来，根据原料、负荷、工艺要求的变化，适当改变调节参数，能较好地实现自动、连续、平稳下料，温度波动范围在±10℃以内，流化床工况良好，保证了装置高产、低
耗，受到工艺操作人员的肯定。
(湘乡铝厂干法分厂刘铖)
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