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摘 要电渣炉是冶金行业中的一种具有特殊性的冶金设备,在大中型锻件和模块坯料的生产中具有非常重要的地位.本文对电渣炉的工作原理和工作方法进行分析,讨论电渣炉自动控制系统的构成和电路设计,旨在实现电渣炉的高精度控制,提高生产质量.

关 键 词电渣重熔；控制系统；增量式PID

中图分类号TF3文献标识码A文章编号1674-6708（2013）107-0076-02

电渣炉是冶金行业中非常重要的生产设备,在特殊钢的生产中发挥着极其重要的作用.在很多大中型锻件的生产中,都离不开电渣重熔的技术,尤其在异形件的加工上,电渣重熔更有其独特的优势.本文对电渣炉的系统进行设计和改造,形成在自动控制的智能化系统,使电渣炉能够在生产精度的控制上得到有效的提高,从而提高生产质量和生产效率.

1电渣炉控制系统的工作原理

电渣炉工作主要是指电渣重熔技术,是将电流在通过熔渣的过程中产生的电阻热加以利用,将其作为热源对金属进行熔炼,对金属进行提纯处理,从而得到结构细密,组织均匀的钢锭.经过电渣重熔提纯的金属纯净度好,铸态细致均匀,硫含量低,杂物少等特点,其优势特点非常突出.

电渣重熔的工作原理是熔融的炉渣在结晶器内盛放,在熔渣内插入自耗电极的一端,这时电极、渣池、金属熔池、钢锭、底水箱等通过短网导线和变压器形成回路.当接通电源后,渣池释放的热量会使电极端烧熔,熔化后产生的金属熔液在结晶器内形成熔池,在水的冷却作用下凝固,最终形成一个钢锭.钢中的杂物在金属液滴穿过渣池的阶段被炉渣吸收,相当于过滤的作用.因为有了渣池的覆盖作用,有效的预防了金属液受到再次氧化的作用.在结晶器内因为水冷却的作用使得金属液产生凝固,有效避免了一些耐火材料对金属的污染影响.渣池和金属熔池对钢锭凝固具有补缩的作用,使得生产出来的钢锭具有良好的致密性.在结晶器内壁上由渣池附着形成薄薄的一层渣壳,这对保证钢锭表面的光滑度起到积极的作用,同时还具有隔热的功能,使向下传导的热量增加,对钢锭的定向结晶十分有利.

2电渣炉自动控制系统的控制方法

根据上节中电渣炉系统工作原理的分析,电极和熔渣接触面的大小对电流的大小起着决定性的作用,要达到对电流大小的有效控制,需要对进给电极的速度进行控制,这就意味着需要对控制电极进给的电动机转数进行有效的控制.电极存在这大小不同的横截面,要保证电流大小保持一致,就需要使电动机的转速根据电极的横截面来进行变化调整.本文对控制系统的设计中,着重对电极电流进行控制,采用闭环控制的方法来对电流大小的一致性进行控制.首先将电流大小与给定电流进行对比分析,当二者间的偏差小于60A时,以偏差大小为条件计算输出电压,并将此电压值作为整流装置触发电路的控制电压.通过这样的方法来达到控制电流的目的.因为电极在工作的过程中会存在