本發明專利技術公開了一種電渣爐自耗電極插入深度及熔速的控制方法，用于冶金領域電氣控制行業。是將安裝在電渣爐支臂上的絕對值編碼器采集到的自耗電極的位移信號輸入PLC中，經過計算公式記算出自耗電極消耗的重量及單位時間內實際溶化率，將實際熔化率作為自耗電極熔速的外環控制數據與設定的自耗電極設定熔速進行比較，形成輸出電流控制信號，將輸出電流控制信號作為自耗電極熔速控制的內環控制數據輸送給熔煉變壓器，變壓器根據輸出電流控制自耗電極上輸出功率，從而控制自耗電極的熔速；電極的插入深度由電壓板擺動進行控制。本發明專利技術能夠使自耗電極在熔煉過程中始終保持理想的插入深度，并保持理想的熔速，以降低冶煉能耗，提高電渣錠的冶金質量。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種電渣爐自耗電極插入深度及熔速的閉環擺動控制方法，用于冶金領域電氣控制行業。
技術介紹
當前電渣爐控制精度低，電渣爐的自耗電極插入熔池的深度不能有效控制，自耗電極的熔速的高低與自耗電極的插入深度一般是通過人為經驗控制，這樣的控制方法往往造成電渣爐所生產的電渣錠的質量一致性較差。同時由于自耗電極的插入深度不能科學控制，造成冶煉過程中電耗能源的巨大浪費。
技術實現思路
本專利技術需要解決的技術問題是提供一種電渣爐自耗電極插入深度及自耗電極熔速的控制方法，使自耗電極在熔煉過程中始終保持理想的插入深度，并保持理想的熔速，以降低冶煉能耗，提高電澄錠的冶金質量。為解決上述技術問題，本專利技術所采用的技術方案是:一種，將安裝在電渣爐支臂上的絕對值編碼器采集到的自耗電極的位移信號輸入PLC中，經過計算公式記算出自耗電極消耗的重量及單位時間內實際溶化率，將實際熔化率作為自耗電極熔速的外環控制數據與設定的自耗電極設定熔速進行比較，形成輸出電流控制信號，將輸出電流控制信號作為自耗電極熔速控制的內環控制數據輸送給熔煉變壓器，變壓器根據輸出電流控制自耗電極上輸出功率，從而控制自耗電極的熔速；電極的插入深度由電壓板擺動進行控制。本專利技術技術方案的進一步改進在于:所用裝置包括安裝自耗電極并控制自耗電極插入電渣爐熔池深度的支臂、安裝在支臂上的采集自耗電極位移信號的高精度絕對值編碼器以及PLC、電路板、電流變送器、勵磁柜、變壓器，PLC用于根據絕對值編碼器采集到的自耗電極的位移信號計算自耗電極的消耗重量及單位時間內實際溶化率，并將實際溶化率與設定在PLC的自耗電極設定熔速進行比較形成輸出電流控制信號送給電路板，同時變壓器施加在自耗電極上的輸出電流作為電流反饋信號也輸送給電路板，電路板對輸出電流控制信號和電流反饋信號進行邏輯比較后，將比較信號送入電流隔離變送器，再經勵磁柜控制變壓器的電流輸出。本專利技術技術方案的進一步改進在于:電渣爐支臂上控制自耗電極插入深度的直流電機，直流電機與控制直流電機運轉的直流調速裝置雙向互聯，直流電機的運轉速度通過編碼器反饋給直流調速裝置，直流調速裝置接受電路板中的邏輯控制器和PLC傳來的控制信號實現對直流電機的控制，所述電路板邏輯控制器中設定有控制直流電機轉速的電壓擺幅和爐口參考電壓，電路板的邏輯控制器通過對施加在自耗電極上的爐口電壓與電壓擺幅和爐口參考電壓進行比較形成對直流電機升降的控制信號，再經PLC進行模數轉換后輸送給直流調速裝置控制直流電機的升降，進而控制自耗電極的插入深度。本專利技術技術方案的進一步改進在于:所述計算公式為R = I/ X L式中，R為實際熔速，S2為結晶器截面積，P 2為冶煉鋼錠密度，SI為冶煉用鋼坯截面積，P I為冶煉用鋼坯密度，L為單位時間內絕對值編碼器的相對位移。由于采用了上述技術方案，本專利技術取得的技術進步是:本專利技術的電渣爐自耗電極插入深度及自耗電極熔速的控制方法，使自耗電極在熔煉過程中始終保持理想的插入深度，并保持理想的熔速，可以降低冶煉能耗，提高電渣錠的冶金質量。本專利技術利用高精度絕對值編碼器采集信號，通過絕對值編碼器獲取的自耗電極位移、再經過PLC中的高精度的計算公式記算成自耗電極單位時間內所消耗的重量，將單位時間內自耗電極的重量變化作為自耗電極熔速的外環控制信號，同PLC中設的定熔速進行對比形成施加在自耗電極的輸出電流控制信號，將電流控制信號作為熔速控制的內環控制信息，通過內環和外環的控制有效地控制了自耗電極的熔化速度，同時本專利技術利用電壓擺動控制技術控制自耗電極插入熔池的深度，從而提高電渣錠質量穩定性。本專利技術利用編碼器開發了熔速閉環全自動控制系統，實現了采用編碼器作為反饋信號的全自動雙閉環控制，改變了原來靠經驗控制熔速的開環控制系統，熔速控制精確度小時誤差數提高50%，瞬時誤差精確度達到±10% (原來50% )。本專利技術采用電路與PLC相結合的結構實現了擺動控制技術控制自耗電極插入深度，使自耗電極的插入深度的精度控制在7-10mm，從而降低電耗為30Kw.h/t。【附圖說明】圖1是本專利技術的熔速閉環控制原理框圖；圖2是本專利技術的電壓擺動控制自耗電極插入熔池深度控制原理框圖?！揪唧w實施方式】一種，是將安裝在電渣爐支臂上的采集自耗電極位移信號的高精度絕對值編碼器采集到的自耗電極的位移信號輸入PLC中經過高精度的計算公式記算出自耗電極消耗的重量及單位時間內實際溶化率，將實際溶化率作為自耗電極熔速的外環控制數據與設定的自耗電極設定熔速進行比較，形成輸出電流控制信號，將輸出電流控制信號作為自耗電極熔速控制的內環控制數據輸送給電渣爐的變壓器，變壓器根據輸出電流控制信號控制施加到自耗電極上輸出電流，從而通過內環與外環的控制自耗電極的熔化速度和插入深度。所述PLC中的計算公式為R= I/ XL ;式中，R為實際熔速，S2為結晶器截面積，P 2為冶煉鋼錠密度，SI為冶煉用鋼坯截面積，P I為冶煉用鋼坯密度，L為單位時間內絕對值編碼器的相對位移。鋼坯在結晶器內進行重熔過程中，隨著鋼坯的熔化，在結晶器內形成電渣錠，隨著結晶器高度的變化結晶器的截面積變化，同時隨著鋼坯的熔化高度的變化鋼坯的截面積變化，結晶器截面積與密度的乘積的倒數減去鋼坯截面積與密度的乘積的倒數既是鋼坯單位截面積的重量，鋼坯單位重量乘以鋼坯單位時間的位移即單位時間的熔速，此熔速作為熔速閉環控制的反饋恪速。本專利技術所用裝置包括安裝自耗電極并控制自耗電極插入電渣爐熔池深度的支臂、安裝在支臂上的采集自耗電極位移信號的高精度絕對值編碼器，還包括PLC、電路板、電流變送器、勵磁柜、變壓器，PLC用于根據絕對值編碼器采集到的自耗電極的位移信號計算自耗電極的消耗重量及單位時間內實際溶化率，并將實際溶化率與設定在PLC的自耗電極設定熔速進行比較形成輸出電流控制信號送給電路板，同時變壓器施加在自耗電極上的輸出電流作為電流反饋信號也輸送給電路板，電路板對輸出電流控制信號和電流反饋信號進行邏輯比較后，將比較信號送入電流變送器，再經勵磁柜控制變壓器的電流輸出。電流變送當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種電渣爐自耗電極插入深度及熔速的控制方法，其特征在于：將安裝在電渣爐支臂上的絕對值編碼器采集到的自耗電極的位移信號輸入PLC中，經過計算公式記算出自耗電極消耗的重量及單位時間內實際溶化率，將實際熔化率作為自耗電極熔速的外環控制數據與設定的自耗電極設定熔速進行比較，形成輸出電流控制信號，將輸出電流控制信號作為自耗電極熔速控制的內環控制數據輸送給熔煉變壓器，變壓器根據輸出電流控制自耗電極上輸出功率，從而控制自耗電極的熔速；電極的插入深度由電壓板擺動進行控制。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：王澤寧，史銅剛，萬飛，
申請(專利權)人：中鋼集團邢臺機械軋輥有限公司，
類型：發明
國別省市：河北;13
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