[实用新型]电熔镁低频冶炼自动控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种低频冶炼的控制装置，特别是一种电熔镁低频冶炼自动控制系统。

背景技术

目前在低频电熔冶炼的生产过程中，大多数是采用工频冶炼方式。但大电流冶炼中，短网系统阻抗大、功率因数低、输入炉内的有功功率降低；又因炉内流动性差，冷热区差别较大，所以冶炼的产品不是特别的理想。那么就需要一种效率高、短网损耗小、提高冶炼产品品质和产量的冶炼方法，其冶炼系统的核心就是智能控制系统。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的是提供一种电熔镁低频冶炼自动控制系统，该系统增加了炉内的有功功率，节省电能，受热均匀，缩短了冶炼时间，提高了产品的质量。

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

电熔镁低频冶炼自动控制系统，该系统由PLC控制系统、工频侧电压采样单元、工频侧电流采样单元、低频侧电压检测单元、低频侧电流检测单元、三相电极升降控制功率部分、触发控制器、冷却系统组成，以PLC控制系统为控制中心，由工频侧电压采样单元、工频侧电流采样单元采集工频侧电压、工频侧电流，将工频侧电压、工频侧电流采样值模拟量输入PLC控制系统，由低频侧电压检测单元、低频侧电流检测单元将低频侧电压、低频侧电流采样值模拟量输入PLC控制系统，经PLC控制系统将上述采样值与设定值进行比较后，PLC控制系统输出信号给A、B、C三相电极升降控制功率部分，当采样值大于设定值时，电极上升，当采样值小于设定值时，电极下降；PLC控制系统输出模拟量信号给触发控制器，通过移相角度控制来决定三相电极的放电顺序、输出频率、电流大小。

所述的冷却系统采用风冷与水冷相结合的方式，PLC控制系统输出开关量信号给水泵和风机，水泵和风机连接低频电源，低频电源连接温度检测单元和压力检测单元，温度检测单元和压力检测单元连接PLC控制系统。

本控制系统低频加热的原理，当频率为0.3Hz时，相当于直流，通过程序的控制，三相电极按照一定的规律相互放电，使溶化的氧化镁处于强烈的混合对流运动状态，起到搅拌的作用，传热和传质速度增加，尤其是比通常冶炼大大增加了形核数目。低频加热过程中，强制对流使结晶器壁和液面处温度较低的熔体流入熔液内部，延缓了结晶器壁和液面处熔体的冷却，推迟了表层稳定凝固壳层的形成。其与内部温度高的熔体混合，又加快了内部熔体温度的降低，缩短了结晶器内外熔体同时进入过冷状态的时间。熔体温度场相对均匀，有利于熔体内部各处均匀大量的形成晶核，消除局部过热造成的部分晶粒重熔，增加熔体有效晶核数目。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)控制系统采用SIEMENS PLC作为核心主控单元，采用模块软件编程，是一种投资少，控制精度高，稳定可靠的新型控制系统。

2)具有远程监控，完成启/停炉控制、手动/自动转换、电流给定值设置、实时电流值的直方图及数字量显示、各炉的电量统计等功能。

3)可编程控制器PLC实现各炉三相电流的采样、运算，控制无触点开关，提升或下降电机，调节电炉的三相实际电流与设定值保持一致，使三相电流保持平衡，并完成定时、自动排气、启/停炉、手动/自动命令等功能。

4)通过程序可以控制任意两个电极的放电，电流切换时产生电动力，起到电磁搅拌作用。不但通过控制电极的升降，而且调节输出电压来调整三相电流的均衡，从而使受热均匀，缩短了冶炼时间，提高了产品的质量。

5)提高了功率因数，节约电能，可充分利用电炉变压器的容量，增大产量，可提高产品的品质，纯度99％以上的成品率大大提高。

6)该电熔镁低频冶炼控制系统解决了低频冶炼中电量损耗大、冶炼效率低、产量低、产品品质低等问题。

附图说明

图1是电熔镁低频冶炼自动控制系统的结构图。

具体实施方式

见图1，电熔镁低频冶炼自动控制系统，该系统由PLC控制系统、工频侧电压采样单元、工频侧电流采样单元、低频侧电压检测单元、低频侧电流检测单元、三相电极升降控制功率部分、触发控制器、冷却系统组成。供电系统由隔离开关GL1、真空断路器DL、隔离开关GL2、电炉变压器B、AC/DC低频电源依次连接组成。由AC/DC.低频电源给电弧炉供电。

高压电信号由隔离开关GL1、真空断路器DL、隔离开关GL2进入电炉变压器B，电炉变压器二次侧电流信号经电流互感器输出，再经电流变送器转化为标准信号后送入PLC控制系统，完成电流采样，采样值与设定值比较，当设定值大于实际采样值时，电极下降，反之上升。电极的升降由PLC控制系统驱动执行机构来完成。