[實用新型]電熔鎂低頻冶煉自動控制系統

無效

• 申請號: 200820012139.8
• 申請日: 2008-04-16
• 公開（公告）號: CN201177758Y
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發明（設計）人: 吳新軍;官紅子;聶鐵輝
• 申請（專利權）人: 鞍山宏信電力電源設備有限公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05;C22B26/22
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所
• 代理人: 張群

技術領域

本實用新型涉及一種低頻冶煉的控制裝置，特別是一種電熔鎂低頻冶煉自動控制系統。

背景技術

目前在低頻電熔冶煉的生產過程中，大多數是采用工頻冶煉方式。但大電流冶煉中，短網系統阻抗大、功率因數低、輸入爐內的有功功率降低；又因爐內流動性差，冷熱區差別較大，所以冶煉的產品不是特別的理想。那么就需要一種效率高、短網損耗小、提高冶煉產品品質和產量的冶煉方法，其冶煉系統的核心就是智能控制系統。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本實用新型的目的是提供一種電熔鎂低頻冶煉自動控制系統，該系統增加了爐內的有功功率，節省電能，受熱均勻，縮短了冶煉時間，提高了產品的質量。

為實現上述目的，本實用新型通過以下技術方案實現：

電熔鎂低頻冶煉自動控制系統，該系統由PLC控制系統、工頻側電壓采樣單元、工頻側電流采樣單元、低頻側電壓檢測單元、低頻側電流檢測單元、三相電極升降控制功率部分、觸發控制器、冷卻系統組成，以PLC控制系統為控制中心，由工頻側電壓采樣單元、工頻側電流采樣單元采集工頻側電壓、工頻側電流，將工頻側電壓、工頻側電流采樣值模擬量輸入PLC控制系統，由低頻側電壓檢測單元、低頻側電流檢測單元將低頻側電壓、低頻側電流采樣值模擬量輸入PLC控制系統，經PLC控制系統將上述采樣值與設定值進行比較后，PLC控制系統輸出信號給A、B、C三相電極升降控制功率部分，當采樣值大于設定值時，電極上升，當采樣值小于設定值時，電極下降；PLC控制系統輸出模擬量信號給觸發控制器，通過移相角度控制來決定三相電極的放電順序、輸出頻率、電流大小。

所述的冷卻系統采用風冷與水冷相結合的方式，PLC控制系統輸出開關量信號給水泵和風機，水泵和風機連接低頻電源，低頻電源連接溫度檢測單元和壓力檢測單元，溫度檢測單元和壓力檢測單元連接PLC控制系統。

本控制系統低頻加熱的原理，當頻率為0.3Hz時，相當于直流，通過程序的控制，三相電極按照一定的規律相互放電，使溶化的氧化鎂處于強烈的混合對流運動狀態，起到攪拌的作用，傳熱和傳質速度增加，尤其是比通常冶煉大大增加了形核數目。低頻加熱過程中，強制對流使結晶器壁和液面處溫度較低的熔體流入熔液內部，延緩了結晶器壁和液面處熔體的冷卻，推遲了表層穩定凝固殼層的形成。其與內部溫度高的熔體混合，又加快了內部熔體溫度的降低，縮短了結晶器內外熔體同時進入過冷狀態的時間。熔體溫度場相對均勻，有利于熔體內部各處均勻大量的形成晶核，消除局部過熱造成的部分晶粒重熔，增加熔體有效晶核數目。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

1)控制系統采用SIEMENS?PLC作為核心主控單元，采用模塊軟件編程，是一種投資少，控制精度高，穩定可靠的新型控制系統。

2)具有遠程監控，完成啟/停爐控制、手動/自動轉換、電流給定值設置、實時電流值的直方圖及數字量顯示、各爐的電量統計等功能。

3)可編程控制器PLC實現各爐三相電流的采樣、運算，控制無觸點開關，提升或下降電機，調節電爐的三相實際電流與設定值保持一致，使三相電流保持平衡，并完成定時、自動排氣、啟/停爐、手動/自動命令等功能。

4)通過程序可以控制任意兩個電極的放電，電流切換時產生電動力，起到電磁攪拌作用。不但通過控制電極的升降，而且調節輸出電壓來調整三相電流的均衡，從而使受熱均勻，縮短了冶煉時間，提高了產品的質量。

5)提高了功率因數，節約電能，可充分利用電爐變壓器的容量，增大產量，可提高產品的品質，純度99％以上的成品率大大提高。

6)該電熔鎂低頻冶煉控制系統解決了低頻冶煉中電量損耗大、冶煉效率低、產量低、產品品質低等問題。

附圖說明

圖1是電熔鎂低頻冶煉自動控制系統的結構圖。

具體實施方式

見圖1，電熔鎂低頻冶煉自動控制系統，該系統由PLC控制系統、工頻側電壓采樣單元、工頻側電流采樣單元、低頻側電壓檢測單元、低頻側電流檢測單元、三相電極升降控制功率部分、觸發控制器、冷卻系統組成。供電系統由隔離開關GL1、真空斷路器DL、隔離開關GL2、電爐變壓器B、AC/DC低頻電源依次連接組成。由AC/DC.低頻電源給電弧爐供電。

高壓電信號由隔離開關GL1、真空斷路器DL、隔離開關GL2進入電爐變壓器B，電爐變壓器二次側電流信號經電流互感器輸出，再經電流變送器轉化為標準信號后送入PLC控制系統，完成電流采樣，采樣值與設定值比較，當設定值大于實際采樣值時，電極下降，反之上升。電極的升降由PLC控制系統驅動執行機構來完成。