CN112760491A - 一种导电型固定结晶器恒熔速侧流控电渣炉及恒熔速控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种导电型固定结晶器恒熔速侧流控电渣炉及恒熔速控制方法，包括熔炼变压器、二次侧a相输出铜排、a相水冷电缆、电极假头、铜制电极夹头、电极软连接、电极、绝缘型电极定心架、导电型固定式结晶器、耐高温绝缘垫层、底水箱、底水箱铜板、侧电流互感器、侧电流软连接、x相水冷电缆、总电流互感器、二次侧x相输出铜排、电极升降小车、炉口电压互感器、电极位移编码器；通过预设炉口电压与电极长度的电极压降率表，程序自动寻表并计算未融化电极长度上的电压降，推算出电极在渣池端与结晶器间的渣面电压，程序将渣面电压除以侧电流，得到渣面阻值，将渣面阻值作为熔速控制环的修正参数，对电极下降速度进行微调，补偿了因为实际工况不理想引起的插入深度大幅波动。
Description
技术领域
本发明属于电渣特种冶金技术领域，特别涉及一种导电型固定结晶器恒熔速侧流控电渣炉及恒熔速控制方法。
背景技术
当前固定结晶器式电渣炉的恒熔速控制方式，具有渣池热场稳定、熔池浅结晶偏析小、电渣锭成分均匀的优点，逐渐淘汰了老式电渣炉的恒电流、恒功率控制方式。现有的恒熔速控制方式有如下两类：1、用称重传感器定时采样电极重量或底水箱重量，并采用电极摆动方式获得炉口电压、电流的变化量来计算渣池整体阻值，通过算法程序来计算熔速并控制电极插入深度，达到控制恒定熔速的目的。2、用位移传感器定时采样电极运行速度，通过PLC 算法程序来计算熔速并控制电极插入深度，达到控制恒定熔速的目的。第一种控制方式需用高精度称重传感器等，价格昂贵、机架复杂，且行车等机械振动或熔渣波动、电极对中不准等都会干扰程序控制。第二种控制方式是程序推算的近似熔速，经常因为实际工况不理想(水温、水流量、电网波动等)引起插入深度大幅波动。
发明内容
为了解决恒熔速控制技术问题，减少制造成本，提高设备可靠性，本发明旨在提供一种导电型固定结晶器恒熔速侧流控电渣炉，不用称重传感器，采用位移传感器进行精确测量并控制电极实际运行速度，能补偿实际工况不理想(水温、水流量、电网波动等)引起插入深度大幅波动。
为实现上述目的，本发明提供了一种导电型固定结晶器恒熔速侧流控电渣炉，包括熔炼变压器、变压器二次侧a相输出铜排、a相水冷电缆、电极假头、铜制电极夹头、电极软连接、电极、绝缘型电极定心架、导电型固定式结晶器、耐高温绝缘垫层、底水箱、底水箱铜板、侧电流互感器、侧电流软连接、x相水冷电缆、总电流互感器、变压器二次侧x相输出铜排、电极升降小车、炉口电压互感器、电极位移编码器；
所述导电型固定式结晶器还包括结晶器铜内套、渣池、熔池、电渣锭。
同时，本发明还提供了一种恒熔速控制方法，其特征在于：通过预设炉口电压与电极长度的关联值(电极压降率表)，程序自动寻表并计算未融化电极长度上的电压降，推算出电极在渣池端与结晶器间的渣面电压，程序将渣面电压除以侧电流，得到渣面阻值，利用渣面阻值比渣池整体阻值对渣温变化更灵敏更准确的特性，将渣面阻值作为熔速控制环的修正参数，对电极下降速度进行微调。
与现有技术相比，本发明的优势在于：
1、利用已有工艺经验数据在程序中预置各常用规格电极的压降率表，程序自动寻表并推算出电极在渣池端与结晶器间的渣面电压，克服了现有技术不能有效测量渣面电压的困难；增加导电结晶器侧电流检测，从而计算得到渣面阻值；创新利用渣面阻值对渣温变化更灵敏更准确的特性，将渣面阻值引入熔速控制环的修正，对电极下降速度进行微调，从而补偿了因为实际工况不理想(水温、水流量、电网波动等)引起的插入深度大幅波动。不同于现有电渣冶炼技术的渣池整体阻值控制技术，时滞较长，受渣池整体温度影响大，且需要电极摆动方式才能获得可靠的渣阻数据，硬件要求高，系统成本大。
2、通过结晶器内铜套旁路了熔炼电流，因为内铜套分路阻抗远远小于电渣锭回路阻抗，使电渣锭分路电流大幅下降，降低了电渣锭上的功率损失和电渣锭本体发热，同时优化了渣池热量分布，熔池中心温度较低，熔池更浅。经实际生产运用，吨钢电耗下降了7％以上，电渣锭表面质量高，渣皮细薄。能自动恒定熔速，电极插入深度稳定在3～10mm之间，电渣锭中易烧损元素铝、硅、锰的偏析≤0.02％，夹杂物分析均小于1.0级，提高了电渣钢品质和成品率。
3、没有采用称重元件，比较易于维护，且硬件成本低。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为图1的局部放大图；
图3为本发明的恒熔速侧流控电控系统示意图；
图4为本发明的恒熔速侧流控算法示意图。
附图标记：1-熔炼变压器，2-变压器二次侧a相输出铜排，3-a相水冷电缆，4-电极假头， 5-铜制电极夹头，6-电极软连接，7-电极，8-绝缘型电极定心架，9-结晶器铜内套，10-渣池， 11-熔池，12-电渣锭，13-耐高温绝缘垫层，14-底水箱，15-底水箱铜板，16-侧电流互感器， 17-侧电流软连接，18-x相水冷电缆，19-总电流互感器，20-变压器二次侧a相输出铜排，21- 电极升降小车，22-导电型固定式结晶器，23-炉口电压互感器，24-电极位移编码器。
具体实施方式
如图1至图3所示，一种导电型固定结晶器恒熔速侧流控电渣炉，包括熔炼变压器1、变压器二次侧a相输出铜排2、a相水冷电缆3、电极假头4、铜制电极夹头5、电极软连接6、电极7、绝缘型电极定心架8、导电型固定式结晶器22、耐高温绝缘垫层13、底水箱14、底水箱铜板15、电流互感器16、侧电流软连接17、x相水冷电缆18、总电流互感器19、变压器二次侧X相输出铜排20、电极升降小车21、导电型固定式结晶器22、炉口电压互感器23、电极位移编码器24。
将固定式结晶器22设计成导电型结构，导电型固定式结晶器22包括结晶器铜内套9、渣池10、熔池11、电渣锭12。
本实施例中，底水箱14与结晶器22间设有耐高温绝缘垫层13，底水箱铜板15与结晶器22间用侧电流软连接17连通，在侧电流软连接17导体上套接侧电流互感器16，用于监测结晶器旁路电流的实际值(侧电流)。将铜制电极夹头5和底水箱铜板15之间接炉口电压互感器23，用于监测炉口电压。如图4，通过预设炉口电压与电极长度的关联值(电极压降率表)，程序自动寻表并计算未融化电极长度上的电压降，推算出电极在渣池端与结晶器间的实际电压(即渣面电压)，程序将渣面电压除以侧电流，得到渣面阻值，利用渣面阻值比渣池整体阻值对渣温变化更灵敏更准确的特性，将渣面阻值作为熔速控制环的修正参数，对电极下降速度进行微调，从而补偿了因为实际工况不理想(水温、水流量、电网波动等)引起的插入深度大幅波动。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (2)
1.一种导电型固定结晶器恒熔速侧流控电渣炉，其特征在于：包括熔炼变压器(1)、变压器二次侧a相输出铜排(2)、a相水冷电缆(3)、电极假头(4)、铜制电极夹头(5)、电极软连接(6)、电极(7)、绝缘型电极定心架(8)、导电型固定式结晶器(22)、耐高温绝缘垫层(13)、底水箱(14)、底水箱铜板(15)、侧电流互感器(16)、侧电流软连接(17)、x相水冷电缆(18)、总电流互感器(19)、变压器二次侧x相输出铜排(20)、电极升降小车(21)、炉口电压互感器(23)、电极位移编码器(24)；所述导电型固定式结晶器(22)包括结晶器铜内套(9)、渣池(10)、熔池(11)、电渣锭(12)。
2.一种恒熔速控制方法，其特征在于：采用如权利要求1所述的导电型固定结晶器恒熔速侧流控电渣炉，通过预设炉口电压与电极长度的关联值(电极压降率表)，程序自动寻表并计算未融化电极长度上的电压降，推算出电极在渣池端与结晶器间的渣面电压，程序将渣面电压除以侧电流，得到渣面阻值，将渣面阻值作为熔速控制环的修正参数，对电极下降速度进行微调。
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| CN202011616931.6A CN112760491A (zh) | 2020-12-31 | 2020-12-31 | 一种导电型固定结晶器恒熔速侧流控电渣炉及恒熔速控制方法 |
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Citations (1)
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| CN205920155U (zh) * | 2016-06-30 | 2017-02-01 | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 | 新型电渣炉炉口电压检测器 |
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- 2020-12-31 CN CN202011616931.6A patent/CN112760491A/zh active Pending
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Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
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| 钱劢等: "YG85――25型电渣炉", 《特殊钢》 * |
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