CN104630494A - 一种电渣重熔过程控制系统及其控制方法 - Google Patents

一种电渣重熔过程控制系统及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104630494A
CN104630494A CN201510024701.3A CN201510024701A CN104630494A CN 104630494 A CN104630494 A CN 104630494A CN 201510024701 A CN201510024701 A CN 201510024701A CN 104630494 A CN104630494 A CN 104630494A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
control unit
control
voltage
survey
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510024701.3A
Other languages
English (en)
Inventor
于繁华
刘仁云
戴金波
赵东
耿庆田
臧学柏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changchun Normal University
Original Assignee
Changchun Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changchun Normal University filed Critical Changchun Normal University
Priority to CN201510024701.3A priority Critical patent/CN104630494A/zh
Publication of CN104630494A publication Critical patent/CN104630494A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种电渣重熔过程控制系统，包括电极控制单元和抽锭控制单元，还包括冶炼电压变压器、冶炼电流互感器和电子称，所述电压变压器、冶炼电流互感器和电子称的输出分别连接到信号调整板，所述信号调整板输出信号到连接到电极控制单元和抽锭控制单元，所述电极控制单元和抽锭控制单元连接到一键盘控制盘，键盘控制盘上还分别连接有冶炼电压调整装置和BCD拨码盘，所述电极控制单元还连接有第一变频器和打印机，抽锭控制单元连接有第二变频器。本发明采用嵌入式系统实现电渣重熔的全过程控制。整个熔炼过程几乎实现无人操作，从而使电耗降低，产品质量提高，产品在现性好，同时还提高了生产率、降低了工作人员的劳动强度。

Description

一种电渣重熔过程控制系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及属于金属重熔设备自动化控制领域，特别涉及一种电渣重熔过程控制系统及其控制方法。
背景技术
电渣重熔的主要目的是提纯金属，并获得结晶均匀致密的钢锭，从而获得质量很高的合金钢。电渣炉首先利用导电的银弧剂将固态的渣料融化。液态的渣料具有导电性、电阻性。电渣炉利用电流通过液渣产生的渣阻热和电效应将金属电极熔化，熔化的金属在电极端部汇成熔滴、脱落，穿过渣池进入渣层下，形成金属熔池，而金属熔池在水冷结晶器中由下而上逐渐结晶，凝固成锭。
电渣炉计算机控制在80年代以前侧重于研究电极侵入深度、控制熔速和最终填充。在电渣炉上广泛采用电渣重熔技术，但基本上都采用手工操作。对金属电极、结晶钢锭的移动，要根据操作人员的判断、经验，现场按钮操作；另外，对设定的冶炼电流、冶炼电压，由于电网参数波动和冶炼条件的改变而无法保证其稳定性。对全部冶炼过程没有完整的客观的生产纪录；各电渣炉生产独立，不利于工业生产的集中管理。另外，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。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。
发明内容
为克服上述现有技术的缺陷与不足，本发明提供一种由嵌入式系统控制的电渣重熔过程控制系统及其控制方法。
本发明的技术方案是：
一种电渣重熔过程控制系统，包括电极控制单元和抽锭控制单元，还包括冶炼电压变压器、冶炼电流互感器和电子称，所述电压变压器、冶炼电流互感器和电子称的输出分别连接到信号调整板，所述信号调整板输出信号到连接到电极控制单元和抽锭控制单元，所述电极控制单元和抽锭控制单元连接到一键盘控制盘，键盘控制盘上还分别连接有冶炼电压调整装置和BCD拨码盘，所述电极控制单元还连接有第一变频器和打印机，抽锭控制单元连接有第二变频器。
优选的，所述电极控制单元还连接有显示器。
优选的，所述键盘控制板还连接有蜂鸣器和/或工作灯组。
一种采用电渣重熔过程控制系统的电渣重熔过程控制方法，采用用嵌入式系统实现电渣重熔的全过程控制，把熔炉的参数、需要熔炼的钢种、钢锭以及实际操作参数储存到计算机中，当卡好电极之后，给予启动命令，在计算机控制下完成起弧、造渣、重熔和填充，熔炼完成后，计算机存储熔炼参数。
具体的，所述实际操作参数为用实验统计方法确定钢锭熔化速度和渣池电阻值的规范，并建立相应于他们的电流、电压平均值统计规程，把该规程列一张表存储在计算机中，作为计算机控制的基准参数，所述计算机控制包括电极控制和抽锭控制，电极控制单元控制冶炼电极的升降，抽锭控制单元控制结晶锭子的抽出。
所述实验统计方法包括步骤：
(1)给定电流I给与实测冶炼电流I测相比较，移动电极以满足条件I给-I测→0，其中电极的移动是通过变频器来实现的；
(2)给定电压V给与由结晶器上口电极与底板之间测得的渣池实测电压V测相比较，然后调节供电电源以满足条件V给-V测→0，其中电压的调节是通过控制电压分级调节器来实现的；
(3)P给是给定功率，在I测、V测满足误差范围的条件下，对电流、电压进一步调节，以满足I测×V测→P给。
所述电极控制的方法为：当系统的采样电流BX与BW之差小于标准电流Bi时，进行升电极；当采样电流BX与BW之和大于Bi时，进行降电极。
所述抽锭控制的方法为：根据结晶器的形状、结晶锭子比重、传动齿轮变比系数计算出单位时间内抽出锭子的动作时间，按定时方式进行抽锭控制。
本发明的电渣重熔过程控制系统用嵌入式系统实现电渣重熔的全过程控制。计算机可把炉子的参数、需要熔炼的钢种、钢锭以及实际操作参数全部储存到计算机中去。当卡好电极之后，给予启动命令，起弧、造渣、重熔、填充等都可以在计算机控制下完成，计算机执行的情况全部在显示器上显示，必要时可实现人的干预。熔炼完成后，计算机存储熔炼参数，以便日后调阅、修改，并打印熔炼报表，整个熔炼过程几乎实现无人操作。从而使电耗降低，产品质量提高，产品在现性好，同时还提高了生产率、降低了工作人员的劳动强度。
附图说明
图1为本发明所述的电渣重熔过程控制系统的原理框图；
图2为本发明所述的电极控制的流程图；
图3为本发明所述的抽锭控制的流程图。
具体实施方式
为使本领域人员更好的理解和实施本发明，下面结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详述。
如图1所示，本发明所揭示的一种电渣重熔过程控制系统，包括电极控制单元和抽锭控制单元，还包括冶炼电压变压器、冶炼电流互感器和电子称，所述电压变压器、冶炼电流互感器和电子称的输出分别连接到信号调整板，所述信号调整板输出信号到连接到电极控制单元和抽锭控制单元，所述电极控制单元和抽锭控制单元连接到一键盘控制盘，键盘控制盘上还分别连接有冶炼电压调整装置、BCD拨码盘、蜂鸣器和/或工作灯组。所述电极控制单元还连接有第一变频器、显示器和打印机，抽锭控制单元连接有第二变频器。
电渣炉重熔技术的基本工作原理是把用普通方法生产的金属自耗电极插入起精炼作用的熔融渣层，接通电源，则电流由电极通到渣池，在电流通过渣池时放出的热量使电极融化。该系统的主要功能有如下几方面：自由设定生产纪录时间；可选择结晶器形状(钢锭形状)；设定抽锭间隔重量；自动控制冶炼电流、电压的稳定性；故障定位报警；自耗电极自动升降；自动抽锭。
本发明所述的电渣重熔过程控制系统的控制方法，采用用嵌入式系统实现电渣重熔的全过程控制，把熔炉的参数、需要熔炼的钢种、钢锭以及实际操作参数储存到计算机中，当卡好电极之后，给予启动命令，在计算机控制下完成起弧、造渣、重熔和填充，计算机执行的情况全部在操作屏上显示，必要时可实现人的干预。熔炼完成后，计算机存储熔炼参数。
具体的，要对每一种结晶器、电极、钢号和熔渣进行控制，所述实际操作参数为用实验统计方法确定钢锭熔化速度和渣池电阻值的规范，并建立相应于他们的电流、电压平均值统计规程，把该规程列一张表存储在计算机中，作为计算机控制的基准参数，所述计算机控制包括电极控制和抽锭控制，电极控制单元控制冶炼电极的升降，抽锭控制单元控制结品锭子的抽出。所述实验统计方法在实际控制中，实现下述操作：
(1)给定电流I给与实测冶炼电流I测相比较，移动电极以满足条件I给-I测→0，其中电极的移动是通过变频器来实现的；
(2)给定电压V给与由结晶器上口电极与底板之间测得的渣池实测电压V测相比较，然后调节供电电源以满足条件V给-V测→0，其中电压的调节是通过控制电压分级调节器来实现的；
(3)P给是给定功率，在I测、V测满足误差范围的条件下，对电流、电压进一步调节，以满足I测×V测→P给。
如图2所示，为电极控制的流程图，电极控制单元控制冶炼电极的升降，根据实时冶炼电流、电压、功率对照电极设定工作模式进行实时调整、控制。在冶炼电流、电压符合设定电流电压范围的条件下，保证冶炼功率等于设定功率。
参转是冶炼过程不同阶段参数的转换，不同阶段的设计电流、电压标准参数不同。电极控制包括：当系统的采样电流BX与BW之差小于标准电流Bi时，进行升电极；当采样电流BX与BW之和大于Bi时，进行降电极。
如图3所示，为周锭控制的流程图，抽锭的控制思想与电极控制基本相似，但电极升降控制与抽锭控制相对有一些独立性。主要区别在于，其控制按抽锭算法进行，另外，抽锭控制不涉及打印和串行通讯。
抽锭控制单元控制结晶锭子的抽出，根据结晶器的形状、结晶锭子比重、传动齿轮变比系数计算出单位时间(1ms)内抽出锭子的动作时间，按定时方式进行抽锭控制。电极与抽锭控制作用域不同。电极控制涉及冶炼的全过程，而抽锭控制是在冶炼进行到一定程度，在需要的时候进行控制。但是也有些工作是需要两个控制单元同步操作的，比如：更换电极，某部分出现故障等。

Claims (8)

1.一种电渣重熔过程控制系统，其特征在于，包括电极控制单元和抽锭控制单元，还包括冶炼电压变压器、冶炼电流互感器和电子称，所述电压变压器、冶炼电流互感器和电子称的输出分别连接到信号调整板，所述信号调整板输出信号到连接到电极控制单元和抽锭控制单元，所述电极控制单元和抽锭控制单元连接到一键盘控制盘，键盘控制盘上还分别连接有冶炼电压调整装置和BCD拨码盘，所述电极控制单元还连接有第一变频器和打印机，抽锭控制单元连接有第二变频器。
2.根据权利要求1所述的电渣重熔过程控制系统，其特征在于，所述电极控制单元还连接有显示器。
3.根据权利要求1所述的电渣重熔过程控制系统，其特征在于，所述键盘控制板还连接有蜂鸣器和/或工作灯组。
4.一种采用权利要求1所述的电渣重熔过程控制系统的电渣重熔过程控制方法，其特征在于：采用用嵌入式系统实现电渣重熔的全过程控制，把熔炉的参数、需要熔炼的钢种、钢锭以及实际操作参数储存到计算机中，当卡好电极之后，给予启动命令，在计算机控制下完成起弧、造渣、重熔和填充，熔炼完成后，计算机存储熔炼参数。
5.根据权利要求4所述的电渣重熔过程控制方法，其特征在于，所述实际操作参数为用实验统计方法确定钢锭熔化速度和渣池电阻值的规范，并建立相应于他们的电流、电压平均值统计规程，把该规程列一张表存储在计算机中，作为计算机控制的基准参数，所述计算机控制包括电极控制和抽锭控制，电极控制单元控制冶炼电极的升降，抽锭控制单元控制结晶锭子的抽出。
6.根据权利要求5所述的电渣重熔过程控制方法，其特征在于，所述实验统计方法包括步骤：
(1)给定电流I给与实测冶炼电流I测相比较，移动电极以满足条件I给-I测→O，其中电极的移动是通过变频器来实现的：
(2)给定电压V给与由结晶器上口电极与底板之间测得的渣池实测电压V测相比较，然后调节供电电源以满足条件V给-V测→O，其中电压的调节是通过控制电压分级调节器来实现的；
(3)P给是给定功率，在I测、V测满足误差范围的条件下，对电流、电压进一步调节，以满足I测×V测→P给。
7.根捌权利要求6所述的电渣重熔过程控制方法，其特征在于，所述电极控制的方法为：当系统的采样电流B\与BW之差小于标准电流Bi时，进行升电极；当采样电流B\与BW之和大于Bi时，进行降电极。
8.根据权利要求6所述的电渣重熔过程控制方法，其特征在于，所述抽锭控制的方法为：根据结晶器的形状、结晶锭子比重、传动齿轮变比系数计算出单位时间内抽出锭子的动作时间，按定时方式进行抽锭控制。
CN201510024701.3A 2015-01-19 2015-01-19 一种电渣重熔过程控制系统及其控制方法 Pending CN104630494A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510024701.3A CN104630494A (zh) 2015-01-19 2015-01-19 一种电渣重熔过程控制系统及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510024701.3A CN104630494A (zh) 2015-01-19 2015-01-19 一种电渣重熔过程控制系统及其控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104630494A true CN104630494A (zh) 2015-05-20

Family

ID=53209737

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510024701.3A Pending CN104630494A (zh) 2015-01-19 2015-01-19 一种电渣重熔过程控制系统及其控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104630494A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106556249A (zh) * 2016-10-20 2017-04-05 北京动力源科技股份有限公司 一种矿热炉电极电弧调整的方法、装置及电子设备
CN107190160A (zh) * 2017-06-27 2017-09-22 西安聚能装备技术有限公司 一种用于电渣炉熔炼高温合金的复合控制方法
CN108203765A (zh) * 2016-12-19 2018-06-26 南京佑天金属科技有限公司 一种用于生产结晶铪的控制方法
CN112553475A (zh) * 2020-10-31 2021-03-26 淄博秦鼎昌特钢科技有限公司 通过预设电流值控制电渣钢锭质量的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1276914B1 (en) * 2000-04-19 2006-08-02 General Electric Company Consumable electrode continuous feed system and method in electroslag refining
CN103602823A (zh) * 2013-12-05 2014-02-26 彭龙生 自耗电极的电渣重熔方法及电渣炉
CN203768431U (zh) * 2013-12-30 2014-08-13 辽宁辽重机械制造有限公司 一种电渣重熔炉

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1276914B1 (en) * 2000-04-19 2006-08-02 General Electric Company Consumable electrode continuous feed system and method in electroslag refining
CN103602823A (zh) * 2013-12-05 2014-02-26 彭龙生 自耗电极的电渣重熔方法及电渣炉
CN203768431U (zh) * 2013-12-30 2014-08-13 辽宁辽重机械制造有限公司 一种电渣重熔炉

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
臧雪柏等: ""电渣炉单片机控制系统的研究与设计"", 《微处理机》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106556249A (zh) * 2016-10-20 2017-04-05 北京动力源科技股份有限公司 一种矿热炉电极电弧调整的方法、装置及电子设备
CN108203765A (zh) * 2016-12-19 2018-06-26 南京佑天金属科技有限公司 一种用于生产结晶铪的控制方法
CN107190160A (zh) * 2017-06-27 2017-09-22 西安聚能装备技术有限公司 一种用于电渣炉熔炼高温合金的复合控制方法
CN112553475A (zh) * 2020-10-31 2021-03-26 淄博秦鼎昌特钢科技有限公司 通过预设电流值控制电渣钢锭质量的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104164574B (zh) 一种电渣重熔制备大型发电机护环用空心钢锭的方法
CN104630494A (zh) 一种电渣重熔过程控制系统及其控制方法
CN101691634A (zh) 一种保护气氛电渣连铸炉
CN102703723B (zh) 双塔式结构三工位可交替熔炼的恒熔速保护气氛电渣炉
CN101748282B (zh) 一种电渣液态浇铸方法
CN113547102B (zh) 导电结晶器电渣重熔法制备大型钢锭的装置及方法
CN103602823A (zh) 自耗电极的电渣重熔方法及电渣炉
CN106801146A (zh) 一种电渣重熔制备镍基高温合金空心钢锭设备与方法
CN207171373U (zh) 一种多功能立卧式钢爪修复设备
CN209227035U (zh) 电压控制电渣重熔装置
WO2005095657A3 (en) Method and apparatus for reducing segregation in metallic ingots
CN104713370A (zh) 电渣炉自耗电极插入深度及熔速的控制方法
CN105014033A (zh) 一种模拟连铸坯凝固组织生长过程的方法
CN2873795Y (zh) 连铸式电渣炉
CN103046079A (zh) 一种用于铝电解槽的打壳控制方法及装置
CN208004781U (zh) 一种在线动态监测防止抽锭式空心电渣重熔内结晶器抱死装置
CN109355510A (zh) 电渣重熔模具钢专用渣系及其所用的装置
CN102901352B (zh) 一种有芯工频感应电炉感应体的熔沟铜模修复方法
CN114273642B (zh) 一种电渣重熔过程熔速控制方法
CN112650341A (zh) 一种电渣重熔炉电流控制装置及其使用方法
CN203683630U (zh) 一种百吨级自动化控制大型电渣重熔炉
CN103667733B (zh) 一种抽锭式电渣炉冶炼空心管坯钢锭的方法
CN105420548A (zh) 一种铅钙合金生产方法
CN201381356Y (zh) 一种单相电渣炉恒功率、恒熔速控制装置
CN212800490U (zh) 一种自动化电渣炉

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150520

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication