电渣炉熔速控制技术的开发与应用

采用同轴大电流电缆、称重系统及电渣炉智能控制等技术手段,开发了电渣炉熔速控制技术,并将该技术应用于实际生产.解决了传统电渣炉由于没有精确熔速控制,造成其重熔钢锭内部结晶质量不高、无法精确补缩的难题.结果表明：实际生产中电渣熔速在5~20 kg/min范围内连续可调,重熔20 t钢锭时,吨钢电耗≤1 340（kW.h）,通过对比分别用熔速控制和递减功率生产的MC5重熔钢锭的质量检验数据得知,钢锭的偏析度得到降低,并减少了钢锭中碳化物的析出,表面质量良好,生产过程实现全自动化,解决了国内具有熔速控制系统的电渣炉设备依赖进口的问题,推动了电渣冶金和电渣熔速控制技术的发展.

真空自耗电弧炉熔速控制模型的实验研究

首先对真空自耗电弧炉称重模块采集的数据进行了处理,然后通过设计的试验建立了电极熔化速度与电弧电流之间的关系模型,最后提出了熔速控制的真空自耗电弧炉的系统设计方案。该系统设计已在现场投入使用。

基于模糊控制的炼钛电弧炉熔速控制系统改造

本文以宝鸡钛业公司在生产中使用的宝鸡有色金属真空自耗电弧炉为研究对象,针对钛材在熔炼生产过程中出现的品质不佳等控制问题,通过对电弧与熔速控制系统的建模与仿真,设计了一种模糊控制算法的熔速控制系统。Simulink的仿真结果表明,改进后的系统在超调量与系统稳定性上均有所提升,为电弧炉熔速控制的发展提供了一定的参考。

40t板坯电渣炉分段恒熔速控制

介绍了40 t板坯电渣炉的恒熔速控制原理及控制系统的组成。电渣重熔是利用电流通过熔渣时产生的电阻热作为热源对自耗电极进行熔炼的方法。其目的主要是提纯金属,并获得结晶组织均匀致密的钢锭。舞钢建设的40 t板坯电渣重熔炉在目前是国内最大的。40 t板坯电渣重熔炉已经生产了一年多,为舞钢带来了很好的经济效益,可以说是目前经济形势下舞钢创收的一个亮点,但由于40 t板坯电渣重熔炉的控制目前在国内还处于试验阶段,无前章可循,为了保证产品质量,对于控制精度要求很高。

电渣重熔熔速控制过程综合分析

对电渣炉熔速控制采用的传动系统的优缺点,熔速控制采用的几种方式和现有的控制方法进行了对比分析。分析表明,现有的控制方法虽然可以满足熔速控制的需要,但仍存在不足,对电渣重熔控制过程中存在的耦合问题还有待于进一步解决。

20t数控型三相保护气氛电渣熔铸炉开发与应用

我公司应用数控、冗余系统、气氛保护、恒熔速控制等多项先进技术,开发了数控型三相保护气氛电渣熔铸炉[1]。该设备运行可靠,位置控制精度极高,工艺执行的再现性更强,为电渣熔铸提供更优的凝固条件。设备生产过程中产品质量合格率100%,产品的气体含量及夹杂物指标都大幅度优于普通电渣锭。此设备的开发成功可以为我国生产高质量大型电渣锭提供可靠的技术保障。

真空自耗电弧炉系统优化控制策略研究

为了研究真空自耗电弧炉在特殊钢冶炼过程中偏弧现象的形成原因、检测方法和改善措施,以降低产品的次品率和切除量,针对某电弧炉弧压、熔速和弧位等关键变量,设计了优化控制策略。首先,分析了真空自耗电弧炉的系统结构,基于Biot-Savart定律与数值算例,讨论了偏弧的成因;然后,研究了一种使用四个电磁传感器来检测电弧中心位置的方法;最后,基于“弧位检测—熔速与稳弧线圈修正”思想,提出了一种系统优化策略,并在MATLAB-Simulink平台上进行了仿真。仿真结果表明,偏弧现象与弧压、电流、弧长密切相关,且弧压与熔速相互耦合。因此,所提出的优化策略将弧位检测结果作为反馈量,通过弧压、熔速和稳弧线圈修正以改善偏弧是一种有效方法。

电渣炉冶炼控制方式对比研究

介绍了电渣炉冶炼的两种控制方式,即功率控制和熔速控制。对此两种冶炼控制方式进行了对比研究。通过工艺稳定性试验,对其优缺点进行分析,并确定最优的电渣炉冶炼方式。

真空电弧炉及凝壳炉的控制技术进展

综述了真空电弧炉和真空凝壳炉的工作原理和国内外发展现状。介绍了真空电弧重熔(VAR)工艺控制技术发展情况,并指出电弧检测与调控对大型真空凝壳炉安全运行的重要意义。虽然,熔速控制实现了熔池糊状轮廓的稳定。但是,电弧运动改变了熔池的热量分布。基于熔速控制的电弧分布状态优化,是制造高品质铸锭的基础和工艺装备的发展方向。根据电弧运动特性,将电弧分布模型划为四类:集中、扩散、偏心和旋转。其中,扩散电弧分布模型对改善熔池轮廓和提升铸锭品质的作用明显。将VAR控制技术分为电弧分布、熔池特性和凝固过程三个组成部分。针对电弧的电磁特性,利用磁场对电弧分布进行检测和调控,将为VAR工艺带来新的技术革新。配有霍尔效应磁场传感器阵列和亥姆霍兹线圈的控制系统已应用在工业生产装备中,验证了控制系统对电弧检测与调控的有效性。

工业化2t真空电渣炉的研发

在对电渣重熔特性、工艺技术、设备结构深入研究基础上,为适应高端冶金材料的规模化生产,研发制造了2 t真空电渣炉。该设备为单炉头、单工位、单相供电,炉体框架固定、炉头升降、结晶器平移模式,配置特殊耐蚀真空系统,投产运行达到了规模化生产要求。实现了电渣重熔降低氧、氢、夹杂物含量及降低高Al和Ti烧损的目的,为我国高端冶金材料生产提供了可靠装备。

电渣炉冶炼控制方式对比研究

目前电渣炉普遍应用的控制方式为功率控制，但此种控制方式主要依靠熟练的操作、经验，工艺波动性大。由国外引进的电渣炉设备普遍采用熔速控制，此种控制方式工艺重复性强，对操控经验依赖性小。本文通过详细对比此两种冶炼控制方式，阐述优缺点，以供同行参考。