一种电渣重熔过程控制系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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。
[0003]电渣炉计算机控制在80年代以前侧重于研宄电极侵入深度、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】
[0004]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。
[0005]本发明的技术方案是:
[0006]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。
[0007]优选的，所述电极控制单元还连接有显示器。
[0008]优选的，所述键盘控制板还连接有蜂鸣器和/或工作灯组。
[0009]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，恪炼完成后，计算机存储恪炼参数。
[0010]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。
[0011]所述实验统计方法包括步骤:
[0012](I)给定电流1@与实测冶炼电流相比较，移动电极以满足条件-1?— 0，其中电极的移动是通过变频器来实现的；
[0013](2)给定电压与由结晶器上口电极与底板之间测得的渣池实测电压^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；
[0014](3)P给是给定功率，在、￥_满足误差范围的条件下，对电流、电压进一步调节，以满足Isw XVja — P给。
[0015]所述电极控制的方法为:当系统的采样电流民与Bw之差小于标准电流Bi时，进行升电极；当采样电流民与％之和大于Bi时，进行降电极。
[0016]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。
[0017]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】
[0018]图1为本发明所述的电渣重熔过程控制系统的原理框图；
[0019]图2为本发明所述的电极控制的流程图；
[0020]图3为本发明所述的抽锭控制的流程图。
【具体实施方式】
[0021]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。
[0022]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。
[0023]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。
[0024]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