[發明專利]中間包等離子加熱電弧控制方法、裝置及控制系統

有效

• 申請號: 202210363507.8
• 申請日: 2022-04-08
• 公開（公告）號: CN114433804B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 王存;康成龍;林吉臣
• 申請（專利權）人: 北京奧邦新材料有限公司;奧邦新材料唐山有限公司
• 主分類號: B22D11/16
• 分類號: B22D11/16;B22D11/11;B22D41/01
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 周嬌嬌

1.一種中間包等離子加熱電弧控制方法，其特征在于，包括：

確定等離子加熱電極與中間包中鋼水液面的恒定距離，以及所述等離子加熱電極的消耗速度；

當接收到加熱請求時，控制所述等離子加熱電極移動到設定位置，并對所述中間包中的鋼水進行加熱；所述設定位置到所述鋼水的液面的距離為所述恒定距離；

根據所述中間包中鋼水的重量，實時計算加熱過程中所述鋼水的液位高度；

根據所述等離子加熱電極的消耗速度，實時計算加熱過程中所述等離子加熱電極的消耗長度；

根據所述液位高度的變化以及所述等離子加熱電極的消耗長度，實時調整所述等離子加熱電極的高度，以使所述等離子加熱電極與所述鋼水的液面保持所述恒定距離，從而使電流波動范圍在8%以內和電壓波動范圍在5%以內，提高等離子電流電壓的穩定性，同時有效減少諧波的產生；

所述確定所述等離子加熱電極的消耗速度，包括：

根據等離子加熱電極的材質、等離子加熱電極的直徑和等離子加熱電極的工作電流制定對應的消耗速度關系數據庫；

根據當前等離子加熱電極的材質、直徑和工作電流，以及所述消耗速度關系數據庫確定當前所述等離子加熱電極的消耗速度；

所述根據所述等離子加熱電極的消耗速度，實時計算加熱過程中所述等離子加熱電極的消耗長度，包括：

獲取所述等離子加熱電極的消耗速度；

根據所述等離子加熱電極的消耗速度，確定調整間隔；其中，所述等離子加熱電極的消耗速度和所述調整間隔為負相關；

計算在調整間隔內所述等離子加熱電極的消耗長度；

所述根據所述中間包中鋼水的重量，實時計算加熱過程中所述鋼水的液位高度，包括：

根據所述中間包內部的尺寸和所述鋼水的密度，建立所述中間包中鋼水的重量與液位高度的關系式；

實時獲取所述中間包中鋼水的重量，根據所述鋼水的重量和所述關系式，實時計算加熱過程中所述鋼水的液位高度；

所述根據所述中間包的尺寸和所述鋼水的密度，建立所述中間包中鋼水的重量與液位高度的關系式，包括：

根據所述中間包內部的尺寸，建立所述鋼水的體積與液位高度的第一方程式；

根據所述鋼水的密度，建立所述鋼水的體積與重量的第二方程式；

根據所述第一方程式和所述第二方程式，確定所述中間包中鋼水的重量與液位高度的關系式；

所述第一方程式為：

其中，為所述鋼水的體積，h為所述鋼水的液位高度，為所述中間包內部的底部長度，為所述中間包內部的底部寬度，為所述中間包內部長度方向上的包壁傾角，為所述中間包內部寬度方向上的包壁傾角；

所述中間包中鋼水的重量與液位高度的關系式為：

其中，M為所述中間包中鋼水的重量，為所述鋼水的密度，h為所述鋼水的液位高度，為所述中間包內部的底部長度，為所述中間包內部的底部寬度，為所述中間包內部長度方向上的包壁傾角，為所述中間包內部寬度方向上的包壁傾角。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定等離子加熱電極與中間包中鋼水液面的恒定距離，包括：

測試等離子加熱電極與中間包中鋼水液面在不同距離時，所述中間包中鋼水的加熱速度；

確定加熱速度最快的距離為恒定距離。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述等離子加熱電極移動到設定位置，包括：

實時采集所述等離子加熱電極與所述中間包中鋼水之間的電壓；

控制所述等離子加熱電極產生等離子加熱電弧，以使產生的等離子加熱電弧與所述中間包中的鋼水產生電連接；

控制所述等離子加熱電極靠近所述中間包中的鋼水，直至電壓顯示所述等離子加熱電極與所述中間包中的鋼水短路，將此時所述等離子加熱電極的位置設定為初始位置；

控制所述等離子加熱電極從所述初始位置，向遠離鋼水液面的方向移動，移動距離為所述恒定距離，即到達設定位置。

4.一種中間包等離子加熱電弧控制裝置，其特征在于，包括存儲器和處理器，所述存儲器中存儲有計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時，實現如權利要求1-3中任一項所述的方法。