管坯电渣炉控制系统设计与内结晶器抱死问题的研究
发布时间：2020-11-05 16:49
空心钢锭由于其独特的组织结构和凝固特性,在生产大型筒形锻件和大口径厚壁管上具有普通钢锭无可比拟的优越性。电渣重熔作为生产优质空心锭的有效工艺获得了越来越多的重视,并具有广阔的应用前景。本文以东北大学电渣重熔空心钢锭成套实验设备和工艺为背景,设计了管坯电渣炉控制系统和提出了有效的内结晶器防抱死方案,并对所提方案进行了实验验证。论文以PLC控制器为核心开发了一套的管坯电渣炉计算机控制系统。整个系统采用上、下位机结构。上位机硬件采用工业控制计算机和液晶显示器,软件采用WinCC组态,实现对电渣炉生产过程监控,实时监控运行过程各个数据及报警信息,并提供数据存储和打印功能。下位机硬件采用S7-200SMART系列PLC,软件采用STEP7-microwin smart对控制器编程,负责电渣炉生产过程的全部控制动作。上位机与下位机用工业以太网连接,PLC与驱动设备及部分检测用Modbus通讯连接。运用PID控制算法实现熔炼功率和抽锭过程的控制。论文结合管坯电渣炉的生产工艺,详细分析了目前电渣重熔法生产空心钢锭存在的主要问题,并提出解决方案。采用双电源与拉力传感器技术解决内结晶器抱死的问题。将所设计的控制系统和改进方案进行实验测试。实验结果验证了表明所提出的方案显著提高了空心锭熔炼的成功率,有效降低了内结晶器抱死概率。生产的空心锭表面质量和内部质量优异,结晶组织致密,纯净度高。
【学位单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：TP273;TF14
【部分图文】：
图１．１不同管坯的制造方法??Ｆｉｇｌ．ｌ?Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ?ｍｅｔｈｏｄｓ?ｆｏｒ?ｈｏｌｌｏｗ?ｉｎｇｏｔ??东北大学实验室开发了电渣重熔空心钢锭成套实验设备和工艺，其原理如图１．２??所示。该电渣炉采用短结晶器的抽锭生产方式，可以兼容生产空心锭和实心锭两种锭??型［６］。采用了基于电磁涡流法的液面检测与自动控制系统，这样可以保证液面的精确??控制，也防止漏渣和漏钢事故［７］。???．ｒ￣ｉ??Ｌｒ??金ｓ熔池??ｎ???＼???重熔空心锭底水箱??图１．２空心钢锭电渣重熔原理图??Ｆｉｇｌ．２?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｏｓｌａｇ?ｒｅｍｅｌｔｉｎｇ?ｈｏｌｌｏｗ?ｉｎｇｏｔ??生产电渣重熔空心钢锭过程中，在内结晶器、外结晶器和引锭装置构成的环形空??间中加入液态炉渣，将自耗电极的端部插入其中。当多支并联的自耗电极、炉渣和底??水箱通过短网与变压器形成回路时，便有电流从变压器输出通过液态炉渣，使自耗电??极的端部逐渐加热熔化，熔化的金属穿过渣池进入金属熔池，因结晶器中心装有水冷??内结晶器
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【参考文献】
本文编号：2871913
【学位单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：TP273;TF14
【部分图文】：
图１．１不同管坯的制造方法??Ｆｉｇｌ．ｌ?Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ?ｍｅｔｈｏｄｓ?ｆｏｒ?ｈｏｌｌｏｗ?ｉｎｇｏｔ??东北大学实验室开发了电渣重熔空心钢锭成套实验设备和工艺，其原理如图１．２??所示。该电渣炉采用短结晶器的抽锭生产方式，可以兼容生产空心锭和实心锭两种锭??型［６］。采用了基于电磁涡流法的液面检测与自动控制系统，这样可以保证液面的精确??控制，也防止漏渣和漏钢事故［７］。???．ｒ￣ｉ??Ｌｒ??金ｓ熔池??ｎ???＼???重熔空心锭底水箱??图１．２空心钢锭电渣重熔原理图??Ｆｉｇｌ．２?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｅｌｅｃｔｒｏｓｌａｇ?ｒｅｍｅｌｔｉｎｇ?ｈｏｌｌｏｗ?ｉｎｇｏｔ??生产电渣重熔空心钢锭过程中，在内结晶器、外结晶器和引锭装置构成的环形空??间中加入液态炉渣，将自耗电极的端部插入其中。当多支并联的自耗电极、炉渣和底??水箱通过短网与变压器形成回路时，便有电流从变压器输出通过液态炉渣，使自耗电??极的端部逐渐加热熔化，熔化的金属穿过渣池进入金属熔池，因结晶器中心装有水冷??内结晶器
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【参考文献】
相关期刊论文 前10条
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本文编号：2871913
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