SU1136002A1 - Способ управлени печью дл переплава расходуемых электродов в начальный период плавки - Google Patents

Abstract

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПЕЧЬЮ ДЛЯ ПЕРЕПЛАВА РАСХОДУЕМЫХ ЭЛЕКТРОДОВ В НАЧАЛЬНЫЙ ПЕРИОД ПЛАВКИ включающий измерение расхода электроэнергии и скорости плавлени  электрода, изменение мощности при разогреве электрода и перемещение электрода, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  пройзвог дительности печи путем сокращени  времени выхода на режим программного наплавлени  слитка, разогрев электрода начинают на максимальной дл  данного технологического процес са мощности и путем снижени  мощ ,ности на 5-10% и заглублени  электрода до ликвидации преддугового режима поддерживают скорость плавлени  электрода равной нулю, сравнивают эаданный расход электроэнер- § гки в начальный период плавки с теку (П щим и при их равенстве увеличивают мощность печи до величины, соответ ствующей началу программного плавлени  электрода.

Description

Изобретение относитс  к электро термии и касаетс  способа управлени  печами дл  переплава расходуемы электродов. Рабочий процесс в печах дл  пере плава делитс  на три периода: на-чальный:период , период программного наплавлени  слитка и период выведен ни  усадочной раковины. Главной целью управлени  печью при программном наплавлении слитка (, квазистационарном режиме плавки)  вл етс  обеспечение определенных тепловых условий формировани  слитка и показателей качества металла: температурных градиентов на фронте кристаллизации, глубины жидкой металлической ванны, формы фронта кристаллизации, скорости крисуаллизации металла. Это достигаетс  за счет точного поддержани  параметров плавки в соответствии с программными , мен ющимис  во времени значени ми . Одним из задаваемых параметров  вл етс  скорость плавлени  расходу емого электрода, котора  существенным образом вли ет на показатели качества металла и производительнос печи.. Основным содержанием начального периода  вл етс  разогрев электрода аккумул ци  тепловой энергии (повышение его теплосодержани ), начало плавлени  электрода (нестационарный период плавлени ) и переход к квази стационарному релшму плавки. При переходе к программе наплавлени  сл ка (момент выхода на квазистационарный режим 1 скорость плавлени  электрода должна соответствовать ее начальному программному значению V При этом теплосодержание электрода должно соответствовать значению, обеспечивающему его плавление со скоростью УО (теплосодержанию V ). Известен способ управлени , при котором поддерживают заданное сопро тивление шлаковой ванны путем перемещени  электродаj управл   при этом мощностью, поступающей в печь от источника питани , в функции от скорости плавлени  Недостатком способа управлени   вл етс  то, что к моменту выхода на квазистационарньй режим теплосодержание электрода  вл етс  произ вольной величиной и в общем случае не совпадает с величиной W , соответствующей начальному программному Значению скорости плавлени  Vg . Это влечет за собой ухудшение качества металла, трудности управлени  печью в квазистационарном режиме, увеличивает нестабильность основных параметров плавки и может привести к потере управл емости печи. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому  вл етс  способ управлени  электрическим режимом электрошлаковой печи, при котором измер ют расход электроэнергии и скорость плавлени  электрода, измер ют , мощность при разогреве электрода, перемещают электрод, измер ют сопротивление шлаковой ванны, фиксируют положение остановки электрода 2. Недостатком известного способа  вл етс  низка  производительность за счет невозможности сокращени  нестационарного периода плавлени  электрода в начальный период плавки. Цель изобретени  - увеличение производительности печи за счет сокращени  времени выхода на режим программного наплавлени  слитка. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу управлени  печью дл  переплава расходуемых электродов в начальный период плавки , включающему измерение расхода электроэнергии и скорости плавлени  электрода, изменение мощности при разогреве электрода и перемещение электрода, разогрев электрода начинают на максимальной дл  данного технологического процесса мощности и путем снижени  мощности на 5-10% и заглублени  электрода до ликвидации преддугового режима поддерживают скорость плавлени  электрода равной нулю, сравнивают заданный расход электроэнергии в начальный период плавки с текущим и при их равенстве увеличивают мощность печи до величиг ны, соответствующей началу програмгмного плавлени  электрода. Форсированный разогрев электрода начинаетс  сразу после включени  печи и заключаетс  в том, что в печь вводитс  электрическа  мощность, соответствующа  максимально допустимому из технологических соображений значению (из условий безопасного нагрева поддона). При этом происходит увеличение теплового потока, поступающего на рабочий (нагреваемый ) торец электрода и его разогрев Тепло распростран етс  по электроду вдоль оси, его теплосодержание увели чиваетс , одновременно растет темпег ратура рабочего торца.

При нагреве торца до температуры плавлени  начинаетс  плавление электрода. Контроль начала плавлени  может проводит.ьс  различными, способами , например, дл  печей электрошлакового переплава - по обнаружению преддугового режима или по увеличению сопротивлени  шлака, дп  вакуумных дуговых печей - по по вле- нию характерной пульсации напр жени  дуги.

Длительность этого этапа Т опрег дел етс  от момента включени  до момента начала плавлени .

Второй этап проводитс  после начала плавлени  электрода и характеризуетс  тем, что мощность плавно снижают на 20-40% таким образом, что рабочий торец электрода имеет температуру, равную температуре плавлени , а скорость плавлени  близка или равна нулю.

Режим снижени  мощности, обеспечивающий поддержание этих двух параметров (температуры торца и скорости плавлени ) модет быть реализован различными способами. Так, например, можно измен ть мощность, вводимую в печь на втором этапе в соответстви с расчетными данными, полученными .при математическом моделировании процесса переплава на ЭВМ при следующих услови х: температура рабочего торца равна температуре плавлени , скорость плавлени  равна нулю.

При плавке в печах электрошлакового переплава второй этап можно проводить следующим образом.

После определени  момента начала плавлени  (признак окончани  первого этапа) по возникновению преддугового режима мощность, вводимую в печь, снижают на 5-10%, одновременно опускают электрод до ликвидации преддугового режима. Далее контролируют динамику плавлени  электрода по преддуговому режиму. При следующе возникновении преддугового режима (признак возобновлени  плавлени ) мощность снова снижают на 5-10% и одновременно заглубл ют электрод в

шлак до ликвидации преддугового режима . Эта операци  повтор етс  несколько раз.

Длительность второго этапа 2 соответственно, обща  длительность начального периода определ ютс  в соответствии с текущим расходом электроэнергии. Расход электроэнерт гии контролируетс  с момента включени  печи и его текущее значение сравниваетс  с заданным значением W,, обеспечивающим начало плавлени  электрода с программной скоростью. Что значение определ етс  по формуле

V/,,/V ,

где Д - коэффициент теплопроводкости переплавл емого металла; температура плавлени  переплавл емо; го металла; V - линейна  программна  скорость плавлени  электрода; - тепловой КПД пеЧи.

После того, как расход электроэнергии достигнет значени  WQ , второй этап заканчиваетс  и мощность вводимую в печь, увеличивают до значени , соответствующего скорости плавлени  Vj, и задаваемого технологами . При этом дл  повышени  произ ,водительности процесса значение V целесообразно устанавливать на уровне верхнего предела технологи-чес ки допустимой зоны скорости плавлени  .

Длительность второго этапа зависи от типа печи, теплофизических свойст переплавл емого металла, диаметра электрода и возрастает при его увеличении; например, при выплавке слитков диаметром 0,5-1,65и методом ,ЭПШ она составл ет .от 10 до 30 мин.

При таком способе ведени  начального периода плавление электрода начинаетс  сразу по программе и период нестационарного плавлени  отсутствует. Б том случае, если в начальный период будет в печь введено электроэнергии больше, чем ее расчетное значение V/,,(,.

dA,O эЛ гЛ

плавление электрода начнетс  со скоростью , большей VQ и выход на программный режим большее врем . В том случае, если в началь ный период наоборот будет введено электроэнергии W меньше, чем ее расчетное значение Wj.(W д ), плавление электрода начнетс  с менышей скоростью, чем нужно по. программе и также выход печи на про

Claims (1)

1. СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПЕЧЬЮ

   ДЛЯ ПЕРЕПЛАВА РАСХОДУЕМЫХ ЭЛЕКТРОДОВ В НАЧАЛЬНЫЙ ПЕРИОД ПЛАВКИ включающий измерение расхода электроэнергии и скорости плавления электрода, изменение мощности при разогреве электрода и перемещение электрода, отлич-ающийся тем, что, с целью увеличения произвол дительности печи путем сокращения времени выхода на режим программного наплавления слитка, разогрев электрода начинают на максимальной для данного технологического процесс са мощности и путем снижения мощности на 5-10% и заглубления электрода до ликвидации преддугового режима поддерживают скорость плавления электрода равной нулю, сравнивают заданный расход электроэнергии в начальный период плавки с текущим и при их равенстве увеличивают мощность печи до 'величины, соответ-¹ ствующей началу программного плавления электрода.

   »SU ,,,.1136002 >