真空自耗电弧炉稳弧搅拌控制系统研究

发布时间：2020-06-23 13:35

【摘要】：真空自耗电弧炉是钛及其合金等稀有金属冶炼的重要设备,稳弧搅拌控制系统改善铸锭的质量,其工艺参数的控制对铸锭质量有直接影响。因此,研究真空自耗电弧炉稳弧搅拌控制系统具有十分重要的意义。首先介绍了真空自耗电弧炉稳弧搅拌控制系统的组成和特点,分析电弧炉在起弧阶段、熔炼阶段和补缩阶段三个不同阶段稳弧搅拌系统的工艺特点,并提出系统控制需求。通过分析铸锭与稳弧搅拌电流的关联关系,建立SQL SEVER数据库,实现了稳弧搅拌电流的自动匹配与设定;在此基础上,针对熔炼过程中钛元素的导磁影响,分析外加纵向磁场及炉内温度场,得出稳弧搅拌电流二阶控制模型,并设计基于Fuzzy-PID控制的稳弧搅拌控制策略。采用Profibus-DP和工业以太网的多总线结构,设计了工控机(IPC)+PLC+智能仪表的集散控制系统,对熔炼过程进行自动检测与控制;通过上位组态软件开发系统人机界面,实现稳弧搅拌控制过程中的工况显示、数据显示与设定、工艺曲线、报警等功能,提高系统的可操作性。真空自耗电弧炉稳弧搅拌控制系统实际运行情况和数据分析表明,该控制系统对稳弧搅拌电流的稳定、精确控制以及改善铸锭结晶有显著效果,实现了稳弧搅拌电流正、反方向快速换向,对金属熔池均匀搅拌,使铸锭晶粒细化,改善合金化条件,提升改进了真空自耗电弧炉系统,具有推广价值。
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TF355
【图文】：

真空自耗电弧炉结构

真空自耗电弧炉组成

【参考文献】

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本文编号：2727407