[发明专利]一种连铸中间包等离子加热的等电位控制装置及方法

权利要求书

1.一种连铸中间包等离子加热的等电位控制装置，所述装置由PLC控制系统控制，所述中间包内含有渣层和钢液，其特征在于，包括预埋在所述中间包的耐火材料层之间的钢线，所述钢线连接至所述PLC控制系统的零电位采样点，所述钢线的一端在所述中间包的底部露出3～5mm，所述钢线的另一端连接有镀锌圆钢，并与所述中间包外壳可靠连接，所述镀锌圆钢连接有绝缘软导线，所述绝缘软导线连接有电极，所述电极安装在升降装置上，所述PLC控制系统连接并控制所述升降装置；

所述电极包括阳极和阴极，所述电极连接外界电源，所述电极与所述绝缘软导线之间串联有电阻和电流表，所述电阻并联有电压表。

2.根据权利要求1所述的连铸中间包等离子加热的等电位控制装置，其特征在于：所述中间包位于所述钢液上方设有固定位置点A，所述位置点A相对所述中间包内底的高度记为H_A，所述钢液液面设有位置点B，所述位置点B相对所述中间包内底的高度记为H_B。

3.根据权利要求2所述装置的纠偏方法，其特征在于执行以下步骤：

步骤一：所述升降装置控制所述电极下降；

步骤二：当所述电极接触所述钢液时，所述电压表指示接近为0V；

步骤三：所述PLC控制系统计算电极从所述位置点A下降到所述位置点B的距离D_AB，根据公式：H_B＝H_A-D_AB；

步骤四：所述中间包等离子起弧过程中；当所述阳极处于位置点A时，所述PLC控制系统会将位置点A的坐标值赋值给所述阳极，所述电压表指示为100V以上；

步骤五：所述升降装置控制所述电极下降直至接近渣层，所述阳极与所述渣层表面接触时，在1500℃的高温钢液的热辐射状态下，所述阳极与渣层以及钢液导通，此时阳极电压迅速降低，只有5V，因为串联分压，所述渣层电阻上的压降5V；

步骤六：在所述阳极接近钢液面的同时，处于高位的所述阴极相对应的电压会升高一倍，所述电压表指示在200V以上；

步骤七：所述升降装置继续控制所述电极下降，此时所述阴极从高处逐渐下降，当所述阴极到达位置点A时，所述PLC控制系统会将位置点A的坐标值赋值给阴极；

步骤八：所述阴极继续缓慢下降，当所述阴极距离所述渣层3mm，在1500℃的环境中，所述阴极对所述渣层产生放电，产生等离子弧；

在等离子弧产生时，所述阴极对应的电压迅速降低，电流迅速上升，并达到预置工作电流，加热功率从0迅速增大；

步骤九：然后紧接着所述升降装置控制所述阴极自动往上提，所述阴极电压显示会逐渐增大，当达到设定的弧长后，所述电极处于稳定状态；

步骤十：在加热状态时，所述升降装置控制电机保证电弧长度；

预设电极单位电压降所对应的电弧长度为L_单；

步骤十一：这里设所述阳极的弧电压为U_阳，阳极等离子弧长为D_阳，所述阴极的弧电压为U_阴，阴极等离子弧长为D_阴，根据公式：

D_阳＝L_单*U_阳；

D_阴＝L_单*U_阴；

步骤十二：当所述钢液液面上升时，所述电极与所述钢液液面之间的距离会越来越小，同时所述电极的电弧长度变短且弧电压变小，所述PLC控制系统根据反馈回的所述弧电压进行自动调节，将所述电极升高并使所述弧电压增大，以使所述电弧长度始终稳定在设定的范围内；同理当所述钢液液面下降时，所述电极的电弧长度会变长，所述弧电压也会升高，所述PLC控制系统则控制所述电极下降并使所述弧电压降低。