一種電渣爐自耗電極位置檢測與控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電渣爐自耗電極位置檢測與控制系統(tǒng)，包括溫度傳感器、熱流傳感器、濾波電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、存儲(chǔ)有采用有限元法建立的數(shù)值模型的存儲(chǔ)器、通過調(diào)用所述數(shù)值模型以獲得熱流仿真值的仿真電路模塊、將所述熱流仿真值和熱流傳感器測得的實(shí)際熱流值作為輸入信號(hào)并通過計(jì)算直接輸出所述自耗電極底部熔化后形成的固液相變界面位置信號(hào)的處理器、用于實(shí)時(shí)顯示所述固液相變界面位置信號(hào)的顯示器、用于打印所述固液相變界面位置曲線的打印機(jī)、與處理器相接的控制器、與控制器相接的變頻器和與變頻器相接的電機(jī)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、安裝操作方便、投入成本低，對(duì)電渣爐自耗電極位置跟蹤迅速、控制精度高，提高了熔鑄質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
【專利說明】—種電渣爐自耗電極位置檢測與控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電渣重熔工業(yè)領(lǐng)域，尤其是涉及一種電渣爐自耗電極位置檢測與控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在電渣熔鑄過程中，對(duì)熔鑄質(zhì)量、消耗的電能和生產(chǎn)效率影響最大的環(huán)節(jié)是對(duì)電極的控制。由于隨著熔化的進(jìn)行，電極不斷縮短而鋼錠逐漸上漲，為了保證熔速和電流穩(wěn)定在設(shè)定值需要實(shí)時(shí)的調(diào)節(jié)電極高度。若電極下降速度過慢，會(huì)產(chǎn)生電弧放電，電流波動(dòng)很大，電渣過程被破壞；若電極下降速度過快，就會(huì)造成電極與金屬熔池的短路現(xiàn)象。因而電極位置控制是重熔過程中一個(gè)重要的控制參數(shù)，也是所有電渣爐必不可少的控制環(huán)節(jié)。
[0003]由于電渣爐自耗電極底部在熔化過程中形成的固液相變界面無法直接測量，導(dǎo)致自耗電極位置很難精確判斷。傳統(tǒng)的自耗電極位置控制，有的是通過操作人員在爐前觀看和實(shí)際動(dòng)手操作對(duì)箱來完成，有的是采用基于常規(guī)PID控制的自動(dòng)控制系統(tǒng)、有的采用模糊控制代替常規(guī)PID控制，但都無法達(dá)到迅速跟蹤，精確控制的目的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種電渣爐自耗電極位置檢測與控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單且智能化程度高，能對(duì)自耗電極當(dāng)前位置進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤并自動(dòng)調(diào)節(jié)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種電渣爐自耗電極位置檢測與控制系統(tǒng)，其特征在于:包括對(duì)自耗電極頂端的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的溫度傳感器、對(duì)自耗電極頂端的熱流進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的熱流傳感器、分別與溫度傳感器和熱流傳感器相接的濾波電路、與濾波電路相接的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、存儲(chǔ)有采用有限元法建立的數(shù)值模型的存儲(chǔ)器、通過調(diào)用所述數(shù)值模型以獲得熱流仿真值的仿真電路模塊、將所述熱流仿真值和熱流傳感器測得的實(shí)際熱流值作為輸入信號(hào)并通過計(jì)算直接輸出所述自耗電極底部熔化后形成的固液相變界面位置信號(hào)的處理器、用于實(shí)時(shí)顯示所述固液相變界面位置信號(hào)的顯示器、用于打印所述固液相變界面位置曲線的打印機(jī)、與處理器相接的控制器、與控制器相接的變頻器和與變頻器相接的電機(jī)；所述自耗電極的頂端安裝有夾持器，所述溫度傳感器和熱流傳感器均安裝在所述夾持器上，所述電機(jī)與所述夾持器通過傳動(dòng)絲杠連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器和仿真電路模塊均與處理器相接，所述存儲(chǔ)器分別與仿真電路模塊和處理器相接，顯示器和打印機(jī)均與處理器相接。
[0006]上述一種電渣爐自耗電極位置檢測與控制系統(tǒng)，其特征是:還包括連接在濾波電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換器之間的信號(hào)隔離電路。
[0007]上述一種電渣爐自耗電極位置檢測與控制系統(tǒng)，其特征是:所述處理器為內(nèi)部集成有固液相變界面位置跟蹤軟件的嵌入式微處理器。
[0008]上述一種電渣爐自耗電極位置檢測與控制系統(tǒng)，其特征是:所述控制器為PLC可編程控制器。
[0009]上述一種電渣爐自耗電極位置檢測與控制系統(tǒng)，其特征是:所述顯示器為液晶顯示器。
[0010]上述一種電渣爐自耗電極位置檢測與控制系統(tǒng)，其特征是:所述信號(hào)隔離電路為光電稱合器。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0012]1、結(jié)構(gòu)簡單，安裝操作方便，投入成本低。
[0013]2、對(duì)電渣爐自耗電極位置跟蹤迅速、控制精度高。
[0014]3、智能化程度高且使用效果好，操作者在電極對(duì)爐時(shí)，顯示器直接顯示出電極實(shí)際位置數(shù)值，無需在爐前眼看和實(shí)際動(dòng)手操作對(duì)箱，提高了熔鑄質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
[0015]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的電路原理框圖。
[0017]附圖標(biāo)記說明:
[0018]1一自耗電極；2—溫度傳感器；3—熱流傳感器；
[0019]4 一濾波電路；5—模數(shù)轉(zhuǎn)換器；6—存儲(chǔ)器；
[0020]7一仿真電路模塊；8—處理器；9—顯不器；
[0021]10—打印機(jī)；11 一控制器；12—變頻器；
[0022]13—電機(jī)；14 一信號(hào)隔離電路。

【具體實(shí)施方式】
[0023]如圖1所示，本發(fā)明包括對(duì)自耗電極1頂端的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的溫度傳感器2、對(duì)自耗電極1頂端的熱流進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的熱流傳感器3、分別與溫度傳感器2和熱流傳感器3相接的濾波電路4、與濾波電路4相接的模數(shù)轉(zhuǎn)換器5、存儲(chǔ)有采用有限元法建立的數(shù)值模型的存儲(chǔ)器6、通過調(diào)用所述數(shù)值模型以獲得熱流仿真值的仿真電路模塊7、將所述熱流仿真值和熱流傳感器3測得的實(shí)際熱流值作為輸入信號(hào)并通過計(jì)算直接輸出所述自耗電極1底部熔化后形成的固液相變界面位置信號(hào)的處理器8、用于實(shí)時(shí)顯示所述固液相變界面位置信號(hào)的顯示器9、用于打印所述固液相變界面位置曲線的打印機(jī)10、與處理器8相接的控制器11、與控制器11相接的變頻器12和與變頻器12相接的電機(jī)13 ；所述自耗電極1的頂端安裝有夾持器，所述溫度傳感器2和熱流傳感器3均安裝在所述夾持器上，所述電機(jī)11與所述夾持器通過傳動(dòng)絲杠連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器5和仿真電路模塊7均與處理器8相接，所述存儲(chǔ)器6分別與仿真電路模塊7和處理器8相接，顯示器9和打印機(jī)10均與處理器8相接。
[0024]本實(shí)施例中，還包括連接在濾波電路4和模數(shù)轉(zhuǎn)換器5之間的信號(hào)隔離電路14。
[0025]本實(shí)施例中，所述處理器8為內(nèi)部集成有固液相變界面位置跟蹤軟件的嵌入式微處理器。
[0026]本實(shí)施例中，所述控制器11為？IX可編程控制器。
[0027]本實(shí)施例中，所述顯示器9為液晶顯示器。
[0028]本實(shí)施例中，所述信號(hào)隔離電路14為光電耦合器。
[0029]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電渣爐自耗電極位置檢測與控制系統(tǒng)，其特征在于:包括對(duì)自耗電極(I)頂端的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的溫度傳感器(2)、對(duì)自耗電極(I)頂端的熱流進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的熱流傳感器(3)、分別與溫度傳感器(2)和熱流傳感器(3)相接的濾波電路(4)、與濾波電路(4)相接的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(5)、存儲(chǔ)有采用有限元法建立的數(shù)值模型的存儲(chǔ)器(6)、通過調(diào)用所述數(shù)值模型以獲得熱流仿真值的仿真電路模塊(7)、將所述熱流仿真值和熱流傳感器(3)測得的實(shí)際熱流值作為輸入信號(hào)并通過計(jì)算直接輸出所述自耗電極(I)底部熔化后形成的固液相變界面位置信號(hào)的處理器(8)、用于實(shí)時(shí)顯示所述固液相變界面位置信號(hào)的顯示器(9)、用于打印所述固液相變界面位置曲線的打印機(jī)(10)、與處理器(8)相接的控制器(11)、與控制器(11)相接的變頻器(12)和與變頻器(12)相接的電機(jī)(13);所述自耗電極(O的頂端安裝有夾持器，所述溫度傳感器(2)和熱流傳感器(3)均安裝在所述夾持器上，所述電機(jī)(11)與所述夾持器通過傳動(dòng)絲杠連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器(5 )和仿真電路模塊(7 )均與處理器(8)相接，所述存儲(chǔ)器(6)分別與仿真電路模塊(7)和處理器(8)相接，顯示器(9)和打印機(jī)(10)均與處理器(8)相接。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種電渣爐自耗電極位置檢測與控制系統(tǒng)，其特征在于:還包括連接在濾波電路(4)和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(5)之間的信號(hào)隔離電路(14)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種電渣爐自耗電極位置檢測與控制系統(tǒng)，其特征在于:所述處理器(8 )為內(nèi)部集成有固液相變界面位置跟蹤軟件的嵌入式微處理器。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的一種電渣爐自耗電極位置檢測與控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器(11)為PLC可編程控制器。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的一種電渣爐自耗電極位置檢測與控制系統(tǒng)，其特征在于:所述顯示器(9)為液晶顯示器。
6.按照權(quán)利要求2所述的一種電渣爐自耗電極位置檢測與控制系統(tǒng)，其特征在于:所述信號(hào)隔離電路(14)為光電耦合器。
【文檔編號(hào)】B22D23/10GK104451180SQ201310420063
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月14日
【發(fā)明者】周曉麗 申請(qǐng)人:西安擴(kuò)力機(jī)電科技有限公司