[發(fā)明專利]一種金屬電渣重熔爐冶煉控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410316404.1
• 申請日: 2014-07-04
• 公開（公告）號: CN104046790A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳建軍
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶鋼鐵（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
• 主分類號: C22B9/187
• 分類號: C22B9/187
• 代理公司: 重慶博凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50212
• 代理人: 伍倫辰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種金屬電渣重熔冶煉技術(shù)領(lǐng)域；特別是涉及一種金屬電渣重熔爐。

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背景技術(shù)

金屬電渣爐是利用電流通過熔渣時產(chǎn)生的電阻熱作為熱源進(jìn)行熔煉的一種冶金設(shè)備，其結(jié)構(gòu)主要包括整體呈爐狀的結(jié)晶器、位于結(jié)晶器一側(cè)的支柱，支柱上方設(shè)置有橫臂，橫臂上正對結(jié)晶器安裝向下延伸進(jìn)入結(jié)晶器的電極；還包括有用于電氣控制的數(shù)據(jù)控制處理系統(tǒng)。

其中，結(jié)晶器是電渣重熔最關(guān)鍵的部件，電極的熔化、金屬的精煉以及金屬液的凝固結(jié)晶、鑄錠成型都是在結(jié)晶器內(nèi)完成的。電渣重熔結(jié)晶器通常由低碳鋼的外殼和紫銅的內(nèi)管焊接而成，再加上進(jìn)水管、?出水管。結(jié)晶器起著熔煉室的作用。結(jié)晶器由于銅板本身的硬度和強(qiáng)度較低，以及設(shè)備設(shè)計及操作人員操作因素會造成失效。電渣爐結(jié)晶器的失效形式主要分為電極與結(jié)晶器對中不好間隙不當(dāng)引起打弧和結(jié)晶器受熱不均變形兩種失效形式。打弧失效主要是由于電極與結(jié)晶器對中不好，間隙不當(dāng)引起，變形是由于結(jié)晶器受熱不均造成，這兩種失效形式都與電極與結(jié)晶器對中是否良好以保證相應(yīng)間隙存在很大關(guān)系。對中良好，可有效保證電極與結(jié)晶器相對間隙一致，可防止電極與結(jié)晶器在冶煉過程中打弧，同時可使結(jié)晶器受熱均勻，變形小。在現(xiàn)有電渣冶煉作業(yè)中，結(jié)晶器與電極的對中都是采用人工完成，這樣不僅操作過程繁瑣，而且會引入人為誤差，對中偏差大。在冶煉過程中，電極與結(jié)晶器的對中調(diào)整也是在操作人員不斷觀察下人工完成的，不僅影響生產(chǎn)設(shè)備使用，而且嚴(yán)重降低了生產(chǎn)效率，這種完全靠人工操作的生產(chǎn)方式，由于無法動態(tài)提取冶煉過程中電極與結(jié)晶器中心相應(yīng)尺寸數(shù)據(jù)信息，所以難以對冶煉過程相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行實時控制，而且出現(xiàn)偏差后操作工人都是僅憑經(jīng)驗去調(diào)節(jié)電極與結(jié)晶器對中，難免造成二次事故，因此達(dá)不到調(diào)節(jié)效果。電極與結(jié)晶器對中不好又造成結(jié)晶器受熱不均，從而造成結(jié)晶器變形失效。?大大縮短了結(jié)晶器的使用壽命。

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發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：如何提供一種能夠方便冶煉前電極對中，同時冶煉過程中能夠?qū)崟r獲取電極與結(jié)晶器中心的相對位置數(shù)據(jù)信息，以實現(xiàn)對冶煉過程電極與結(jié)晶器相對位置的全閉環(huán)控制的金屬電渣重熔爐冶煉控制方法；其能夠減少結(jié)晶器失效現(xiàn)象，延長結(jié)晶器使用壽命。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：

一種金屬電渣重熔爐冶煉控制方法，先獲取以下結(jié)構(gòu)的金屬電渣熔煉爐，其包括整體呈爐狀的結(jié)晶器、位于結(jié)晶器一側(cè)的支柱，支柱上方設(shè)置有橫臂，橫臂上正對結(jié)晶器安裝向下延伸進(jìn)入結(jié)晶器的電極；還包括有用于電氣控制的數(shù)據(jù)控制處理系統(tǒng)；其特征在于，

冶煉前，先在所述金屬電渣重熔爐中安裝三個用于檢測電極位置的位置傳感器，三個位置傳感器沿結(jié)晶器軸心線同心圓布置且環(huán)形均勻排布固定在結(jié)晶器上表面；再將待冶煉的電極安裝到橫臂上，進(jìn)行對中，對中時通過水平移動結(jié)晶器位置，使得位置傳感器檢測的數(shù)值相等，完成對中；

對中完成后，將金屬電渣裝入結(jié)晶器，通過數(shù)據(jù)控制處理系統(tǒng)啟動電極開始冶煉；冶煉過程中，進(jìn)行實時檢測控制確保電極冶煉過程中與結(jié)晶器的軸心自動對準(zhǔn)；所述實時檢測控制過程為，在三個位置傳感器周期輸出信號時段內(nèi)，通過數(shù)據(jù)控制處理系統(tǒng)計算三個傳感器的采樣數(shù)據(jù)；經(jīng)數(shù)據(jù)控制處理系統(tǒng)處理后得到電極當(dāng)前相對于結(jié)晶器軸心的相對位置數(shù)據(jù)；同時通過數(shù)據(jù)控制處理系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)處理計算出結(jié)晶器需要移動的距離，然后控制結(jié)晶器移動相應(yīng)距離，實現(xiàn)電極冶煉過程中與結(jié)晶器的自動準(zhǔn)確對心。

這樣，本發(fā)明中，采用三個位置傳感器實時對電極軸心位置進(jìn)行檢測，獲取電極位置數(shù)據(jù)，進(jìn)而通過控制結(jié)晶器移動的方式進(jìn)行冶煉前對中，以及冶煉過程中的實時檢測對中。上述方案中，安裝三個位置傳感器時，可以先將標(biāo)準(zhǔn)電極安裝到橫臂上，將三個位置傳感器沿軸心線120度夾角布置后，再沿軸心線調(diào)整三個位置傳感器位置使其檢測標(biāo)準(zhǔn)電極位置數(shù)據(jù)相同，此時確定三個位置傳感器的位置并使其固定。這樣通過標(biāo)準(zhǔn)電極調(diào)整確定三個位置傳感器安裝位置，更加方便快捷可靠。

作為優(yōu)化，所述金屬電渣熔煉爐中還設(shè)置有用于對冶煉電極相對結(jié)晶器位置進(jìn)行調(diào)整的執(zhí)行裝置，執(zhí)行裝置與數(shù)據(jù)控制處理系統(tǒng)相連，所述結(jié)晶器安裝在底座上，底座下表面通過萬向輪可移動地設(shè)置在一個水平的支撐地面上，所述執(zhí)行裝置為兩套，兩套執(zhí)行裝置對結(jié)晶器的施力方向相互垂直。

這樣，方便通過執(zhí)行裝置，實現(xiàn)對電極對中的自動控制。