Автоматизация производства электростали : микропроцессорные системы управления

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ  
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ  
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС» 

 

 
 
 

 

 

 

 
 

 

№ 145 

Кафедра металлургии стали и ферросплавов

И.В. Лапшин 
Н.Н. Попов 
Р.М. Мустафин 

Автоматизация производства 
электростали 

Микропроцессорные системы управления 

Лабораторный практикум 

Рекомендовано редакционно-издательским 
советом университета 

Москва  2010 

УДК 681.511.2 
 
Л24 

Р е ц е н з е н т  
канд. техн. наук, доц. Ю.Д. Миткевич 

Лапшин И.В., Попов Н.Н., Мустафин Р.М. 
Л24  
Автоматизация производства электростали: Микропроцессорные системы управления: Лаб. практикум. – М.: Изд. Дом 
МИСиС, 2010. – 31 с. 
 

В лабораторных работах рассмотрены процессы регулирования теплового 
и электрического режимов периода плавления в дуговой сталеплавильной 
печи, а также микропроцессорная система управления. 
Лабораторный практикум предназначен для студентов, бакалавров и магистров, обучающихся на кафедре металлургии стали и ферросплавов и может быть использован также при выполнении КНИР, курсовом и дипломном 
проектировании систем АСУ ТП. 
 

 
© Лапшин И.В.,  
Попов Н.Н.,  
Мустафин Р.М.,  
2010 

СОДЕРЖАНИЕ 

Лабораторная работа 1. Управление плавлением шихты в дуговой 
сталеплавильной печи ……….………………………………………….4 
Лабораторная работа 2. Изучение конструкции и работы  
микропроцессорного регулятора электрического режима дуговой 
сталеплавильной печи …..……………………………………………..16 
Лабораторная работа 3. Микропроцессорные системы управления ..…26 
 

Лабораторная работа 1 

УПРАВЛЕНИЕ ПЛАВЛЕНИЕМ ШИХТЫ 
В ДУГОВОЙ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ 
(4 часа) 

1.1. Цель работы 

1. Изучить особенности тепловой работы дуговой сталеплавильной печи (ДСП) в период плавления шихты. 
2. Выработать навыки управления каждой стадией процесса плавления шихты. 

1.2. Теоретическое введение 

1. Основная задача автоматизации дуговой сталеплавильной печи – 
получить сталь заданного химического состава и требуемой температуры, а также максимальную производительность печи. Плавка стали 
в ДСП является процессом с периодически повторяющимися операциями. Требования к автоматизации каждого периода плавки различны. 
Плавку стали в ДСП целесообразно характеризовать тремя режимами: электрическим, тепловым и технологическим. Период плавления в дуговой сталеплавильной печи является наиболее энергоемким. 
В электропечи регулирование температурного режима и тепловой 
мощности осуществляется в основном косвенно – путем изменения 
электрической мощности, вводимой в печь. Тепло, необходимое для 
расплавления шихты и протекания технологических процессов в печи, 
возникает в электрической дуге. Дуговой разряд возникает между 
торцом угольного электрода и поверхностью твердого металлического лома или жидкого металла. 
Процесс теплообмена в рабочем пространстве ДСП относится 
к сложному виду теплообмена, и при этом в течение периода плавления изменяется его характер. Основная задача этого периода плавления – нагреть холодные шихтовые материалы до температуры плавления, поддерживать эту температуру до полного расплавления шихты и обеспечить требуемый перегрев ванны до начала окислительного периода. Поэтому длительность расплавления шихты в основном 
определяет производительность печи.