CN104451180A - 一种电渣炉自耗电极位置检测与控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电渣炉自耗电极位置检测与控制系统，包括温度传感器、热流传感器、滤波电路、模数转换器、存储有采用有限元法建立的数值模型的存储器、通过调用所述数值模型以获得热流仿真值的仿真电路模块、将所述热流仿真值和热流传感器测得的实际热流值作为输入信号并通过计算直接输出所述自耗电极底部熔化后形成的固液相变界面位置信号的处理器、用于实时显示所述固液相变界面位置信号的显示器、用于打印所述固液相变界面位置曲线的打印机、与处理器相接的控制器、与控制器相接的变频器和与变频器相接的电机。本发明结构简单、安装操作方便、投入成本低，对电渣炉自耗电极位置跟踪迅速、控制精度高，提高了熔铸质量和生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及电渣重熔工业领域，尤其是涉及一种电渣炉自耗电极位置检测与控制系统。
背景技术
在电渣熔铸过程中，对熔铸质量、消耗的电能和生产效率影响最大的环节是对电极的控制。由于随着熔化的进行，电极不断缩短而钢锭逐渐上涨，为了保证熔速和电流稳定在设定值需要实时的调节电极高度。若电极下降速度过慢，会产生电弧放电，电流波动很大，电渣过程被破坏；若电极下降速度过快，就会造成电极与金属熔池的短路现象。因而电极位置控制是重熔过程中一个重要的控制参数，也是所有电渣炉必不可少的控制环节。
由于电渣炉自耗电极底部在熔化过程中形成的固液相变界面无法直接测量，导致自耗电极位置很难精确判断。传统的自耗电极位置控制，有的是通过操作人员在炉前观看和实际动手操作对箱来完成，有的是采用基于常规PID控制的自动控制系统、有的采用模糊控制代替常规PID控制，但都无法达到迅速跟踪，精确控制的目的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种电渣炉自耗电极位置检测与控制系统，其结构简单且智能化程度高，能对自耗电极当前位置进行实时跟踪并自动调节。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种电渣炉自耗电极位置检测与控制系统，其特征在于：包括对自耗电极顶端的温度进行实时检测的温度传感器、对自耗电极顶端的热流进行实时检测的热流传感器、分别与温度传感器和热流传感器相接的滤波电路、与滤波电路相接的模数转换器、存储有采用有限元法建立的数值模型的存储器、通过调用所述数值模型以获得热流仿真值的仿真电路模块、将所述热流仿真值和热流传感器测得的实际热流值作为输入信号并通过计算直接输出所述自耗电极底部熔化后形成的固液相变界面位置信号的处理器、用于实时显示所述固液相变界面位置信号的显示器、用于打印所述固液相变界面位置曲线的打印机、与处理器相接的控制器、与控制器相接的变频器和与变频器相接的电机；所述自耗电极的顶端安装有夹持器，所述温度传感器和热流传感器均安装在所述夹持器上，所述电机与所述夹持器通过传动丝杠连接，所述模数转换器和仿真电路模块均与处理器相接，所述存储器分别与仿真电路模块和处理器相接，显示器和打印机均与处理器相接。
上述一种电渣炉自耗电极位置检测与控制系统，其特征是：还包括连接在滤波电路和模数转换器之间的信号隔离电路。
上述一种电渣炉自耗电极位置检测与控制系统，其特征是：所述处理器为内部集成有固液相变界面位置跟踪软件的嵌入式微处理器。
上述一种电渣炉自耗电极位置检测与控制系统，其特征是：所述控制器为PLC可编程控制器。
上述一种电渣炉自耗电极位置检测与控制系统，其特征是：所述显示器为液晶显示器。
上述一种电渣炉自耗电极位置检测与控制系统，其特征是：所述信号隔离电路为光电耦合器。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、结构简单，安装操作方便，投入成本低。
2、对电渣炉自耗电极位置跟踪迅速、控制精度高。
3、智能化程度高且使用效果好，操作者在电极对炉时，显示器直接显示出电极实际位置数值，无需在炉前眼看和实际动手操作对箱，提高了熔铸质量和生产效率。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的电路原理框图。
附图标记说明:
1—自耗电极； 2—温度传感器； 3—热流传感器；
4—滤波电路； 5—模数转换器； 6—存储器；
7—仿真电路模块； 8—处理器； 9—显示器；
10—打印机； 11—控制器； 12—变频器；
13—电机； 14—信号隔离电路。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括对自耗电极1顶端的温度进行实时检测的温度传感器2、对自耗电极1顶端的热流进行实时检测的热流传感器3、分别与温度传感器2和热流传感器3相接的滤波电路4、与滤波电路4相接的模数转换器5、存储有采用有限元法建立的数值模型的存储器6、通过调用所述数值模型以获得热流仿真值的仿真电路模块7、将所述热流仿真值和热流传感器3测得的实际热流值作为输入信号并通过计算直接输出所述自耗电极1底部熔化后形成的固液相变界面位置信号的处理器8、用于实时显示所述固液相变界面位置信号的显示器9、用于打印所述固液相变界面位置曲线的打印机10、与处理器8相接的控制器11、与控制器11相接的变频器12和与变频器12相接的电机13；所述自耗电极1的顶端安装有夹持器，所述温度传感器2和热流传感器3均安装在所述夹持器上，所述电机11与所述夹持器通过传动丝杠连接，所述模数转换器5和仿真电路模块7均与处理器8相接，所述存储器6分别与仿真电路模块7和处理器8相接，显示器9和打印机10均与处理器8相接。
本实施例中，还包括连接在滤波电路4和模数转换器5之间的信号隔离电路14。
本实施例中，所述处理器8为内部集成有固液相变界面位置跟踪软件的嵌入式微处理器。
本实施例中，所述控制器11为PLC可编程控制器。
本实施例中，所述显示器9为液晶显示器。
本实施例中，所述信号隔离电路14为光电耦合器。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (6)
1.一种电渣炉自耗电极位置检测与控制系统，其特征在于：包括对自耗电极（1）顶端的温度进行实时检测的温度传感器（2）、对自耗电极（1）顶端的热流进行实时检测的热流传感器（3）、分别与温度传感器（2）和热流传感器（3）相接的滤波电路（4）、与滤波电路（4）相接的模数转换器（5）、存储有采用有限元法建立的数值模型的存储器（6）、通过调用所述数值模型以获得热流仿真值的仿真电路模块（7）、将所述热流仿真值和热流传感器（3）测得的实际热流值作为输入信号并通过计算直接输出所述自耗电极（1）底部熔化后形成的固液相变界面位置信号的处理器（8）、用于实时显示所述固液相变界面位置信号的显示器（9）、用于打印所述固液相变界面位置曲线的打印机（10）、与处理器（8）相接的控制器（11）、与控制器（11）相接的变频器（12）和与变频器（12）相接的电机（13）；所述自耗电极（1）的顶端安装有夹持器，所述温度传感器（2）和热流传感器（3）均安装在所述夹持器上，所述电机（11）与所述夹持器通过传动丝杠连接，所述模数转换器（5）和仿真电路模块（7）均与处理器（8）相接，所述存储器（6）分别与仿真电路模块（7）和处理器（8）相接，显示器（9）和打印机（10）均与处理器（8）相接。
2.按照权利要求1所述的一种电渣炉自耗电极位置检测与控制系统，其特征在于：还包括连接在滤波电路（4）和模数转换器（5）之间的信号隔离电路（14）。
3.按照权利要求1或2所述的一种电渣炉自耗电极位置检测与控制系统，其特征在于：所述处理器（8）为内部集成有固液相变界面位置跟踪软件的嵌入式微处理器。
4.按照权利要求1或2所述的一种电渣炉自耗电极位置检测与控制系统，其特征在于：所述控制器（11）为PLC可编程控制器。
5.按照权利要求1或2所述的一种电渣炉自耗电极位置检测与控制系统，其特征在于：所述显示器（9）为液晶显示器。
6.按照权利要求2所述的一种电渣炉自耗电极位置检测与控制系统，其特征在于：所述信号隔离电路（14）为光电耦合器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310420063.8A CN104451180A (zh) | 2013-09-14 | 2013-09-14 | 一种电渣炉自耗电极位置检测与控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310420063.8A CN104451180A (zh) | 2013-09-14 | 2013-09-14 | 一种电渣炉自耗电极位置检测与控制系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104451180A true CN104451180A (zh) | 2015-03-25 |
Family
ID=52897921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310420063.8A Pending CN104451180A (zh) | 2013-09-14 | 2013-09-14 | 一种电渣炉自耗电极位置检测与控制系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104451180A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109055771A (zh) * | 2018-08-20 | 2018-12-21 | 东北大学秦皇岛分校 | 电渣重熔系统及其电极更换控制装置 |
-
2013
- 2013-09-14 CN CN201310420063.8A patent/CN104451180A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109055771A (zh) * | 2018-08-20 | 2018-12-21 | 东北大学秦皇岛分校 | 电渣重熔系统及其电极更换控制装置 |
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Legal Events
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
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Application publication date: 20150325 |