[發(fā)明專利]中間包等離子加熱電弧控制方法、裝置及控制系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2022-04-08
• 公開（公告）號: CN114433804B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)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

本發(fā)明提供了一種中間包等離子加熱電弧控制方法、裝置及控制系統(tǒng)，涉及鋼鐵冶金技術領域，其中方法包括：確定等離子加熱電極與中間包中鋼水液面的恒定距離，以及等離子加熱電極的消耗速度；當接收到加熱請求時，控制等離子加熱電極移動到設定位置，并對中間包中的鋼水進行加熱；設定位置到鋼水的液面的距離為恒定距離；根據中間包中鋼水的重量，實時計算加熱過程中鋼水的液位高度；根據液位高度的變化以及等離子加熱電極的消耗長度，實時調整等離子加熱電極的高度，以使等離子加熱電極與鋼水的液面保持恒定距離。本方案，能夠保持鋼水液面與等離子加熱電極之間的距離恒定，即弧長恒定，從而使等離子電弧更加穩(wěn)定。

技術領域

本發(fā)明實施例涉及鋼鐵冶金技術領域，特別涉及一種中間包等離子加熱電弧控制方法、裝置及控制系統(tǒng)。

背景技術

在鋼鐵生產的連鑄過程中，控制中間包內鋼水的溫度穩(wěn)定和低過熱度對提高生產效率和產品質量具有重要意義。由于在連鑄過程中，中間包內鋼水的熱量不可避免地會存在損失，因此需要使用等離子加熱的方法，使中間包內鋼水的溫度穩(wěn)定在目標值附近。

然而，在中間包等離子加熱過程中，為了保持等離子電弧穩(wěn)定，一般采用恒壓或者恒阻抗模式來動態(tài)調節(jié)電極高度。但是電弧長度與電弧阻抗之間、電弧長度與電弧電壓之間并不是線性關系，電弧的微小變化都會造成電壓或者阻抗的波動，此時機械臂就會盲目地調節(jié)電極高度來消除這種波動，反而造成更大電流與電壓的波動。

例如，公開號CN113714495A的專利公開了一種連鑄中間包直流等離子電弧加熱控制方法，該方法是通過采用恒壓模式來動態(tài)調節(jié)電極高度，具體地：在開澆階段的起弧后，提升陰電極同時控制電源的輸出電壓逐步上升達到設定電壓范圍以使電弧的弧長達到設定弧長，弧長和電源的輸出電壓成正比并按照設定比例值進行調節(jié)；在穩(wěn)定澆鑄階段，由于一些因素（例如弧長變化、弧長不穩(wěn)定等因素）的影響，會導致檢測到的電極的實時電壓值和設定電壓值出現(xiàn)電壓偏差，為了減小該電壓偏差，就會盲目調整電極在液面上方的高度來消除這種電壓偏差。而此時盲目調整反而造成弧長變化很大，該專利設置了一個偏差范圍，使調整電極后弧長在設定弧長的偏差范圍之內，是為了防止由于盲目調整造成弧長變化太大，反而造成等離子加熱電弧的不穩(wěn)定，影響加熱效果。

因此，當中間包的鋼水液面上升或下降時，提升或下降陰電極使電弧的弧長達到設定弧長的偏差范圍之內，為根據恒壓模式調整電極高度后弧長的變化結果，并未公開本申請的中間包等離子加熱電弧控制方法。

因此，現(xiàn)有的等離子加熱電弧控制方法，并不能很好地使等離子電弧保持穩(wěn)定，故而亟需一種中間包等離子加熱電弧控制的新方法。

發(fā)明內容

基于現(xiàn)有的等離子加熱電弧控制方法，并不能很好地使等離子電弧保持穩(wěn)定的問題，本發(fā)明實施例提供了一種中間包等離子加熱電弧控制方法、裝置及控制系統(tǒng)，能夠有效地提高等離子電弧的穩(wěn)定性。

本發(fā)明實施例提供了一種中間包等離子加熱電弧控制方法，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，以及等離子加熱電極的消耗速度；

當接收到加熱請求時，控制等離子加熱電極移動到設定位置，并對中間包中的鋼水進行加熱；設定位置到鋼水的液面的距離為恒定距離；

根據中間包中鋼水的重量，實時計算加熱過程中鋼水的液位高度；

根據等離子加熱電極的消耗速度，實時計算加熱過程中等離子加熱電極的消耗長度；

根據液位高度的變化以及等離子加熱電極的消耗長度，實時調整等離子加熱電極的高度，以使等離子加熱電極與鋼水的液面保持恒定距離。

優(yōu)選的，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，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。