[发明专利]一种金属电渣重熔炉冶炼控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属电渣重熔冶炼技术领域；特别是涉及一种金属电渣重熔炉。

 

背景技术

金属电渣炉是利用电流通过熔渣时产生的电阻热作为热源进行熔炼的一种冶金设备，其结构主要包括整体呈炉状的结晶器、位于结晶器一侧的支柱，支柱上方设置有横臂，横臂上正对结晶器安装向下延伸进入结晶器的电极；还包括有用于电气控制的数据控制处理系统。

其中，结晶器是电渣重熔最关键的部件，电极的熔化、金属的精炼以及金属液的凝固结晶、铸锭成型都是在结晶器内完成的。电渣重熔结晶器通常由低碳钢的外壳和紫铜的内管焊接而成，再加上进水管、 出水管。结晶器起着熔炼室的作用。结晶器由于铜板本身的硬度和强度较低，以及设备设计及操作人员操作因素会造成失效。电渣炉结晶器的失效形式主要分为电极与结晶器对中不好间隙不当引起打弧和结晶器受热不均变形两种失效形式。打弧失效主要是由于电极与结晶器对中不好，间隙不当引起，变形是由于结晶器受热不均造成，这两种失效形式都与电极与结晶器对中是否良好以保证相应间隙存在很大关系。对中良好，可有效保证电极与结晶器相对间隙一致，可防止电极与结晶器在冶炼过程中打弧，同时可使结晶器受热均匀，变形小。在现有电渣冶炼作业中，结晶器与电极的对中都是采用人工完成，这样不仅操作过程繁琐，而且会引入人为误差，对中偏差大。在冶炼过程中，电极与结晶器的对中调整也是在操作人员不断观察下人工完成的，不仅影响生产设备使用，而且严重降低了生产效率，这种完全靠人工操作的生产方式，由于无法动态提取冶炼过程中电极与结晶器中心相应尺寸数据信息，所以难以对冶炼过程相关数据进行实时控制，而且出现偏差后操作工人都是仅凭经验去调节电极与结晶器对中，难免造成二次事故，因此达不到调节效果。电极与结晶器对中不好又造成结晶器受热不均，从而造成结晶器变形失效。 大大缩短了结晶器的使用寿命。

 

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种能够方便冶炼前电极对中，同时冶炼过程中能够实时获取电极与结晶器中心的相对位置数据信息，以实现对冶炼过程电极与结晶器相对位置的全闭环控制的金属电渣重熔炉冶炼控制方法；其能够减少结晶器失效现象，延长结晶器使用寿命。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种金属电渣重熔炉冶炼控制方法，先获取以下结构的金属电渣熔炼炉，其包括整体呈炉状的结晶器、位于结晶器一侧的支柱，支柱上方设置有横臂，横臂上正对结晶器安装向下延伸进入结晶器的电极；还包括有用于电气控制的数据控制处理系统；其特征在于，

冶炼前，先在所述金属电渣重熔炉中安装三个用于检测电极位置的位置传感器，三个位置传感器沿结晶器轴心线同心圆布置且环形均匀排布固定在结晶器上表面；再将待冶炼的电极安装到横臂上，进行对中，对中时通过水平移动结晶器位置，使得位置传感器检测的数值相等，完成对中；

对中完成后，将金属电渣装入结晶器，通过数据控制处理系统启动电极开始冶炼；冶炼过程中，进行实时检测控制确保电极冶炼过程中与结晶器的轴心自动对准；所述实时检测控制过程为，在三个位置传感器周期输出信号时段内，通过数据控制处理系统计算三个传感器的采样数据；经数据控制处理系统处理后得到电极当前相对于结晶器轴心的相对位置数据；同时通过数据控制处理系统进行参数处理计算出结晶器需要移动的距离，然后控制结晶器移动相应距离，实现电极冶炼过程中与结晶器的自动准确对心。

这样，本发明中，采用三个位置传感器实时对电极轴心位置进行检测，获取电极位置数据，进而通过控制结晶器移动的方式进行冶炼前对中，以及冶炼过程中的实时检测对中。上述方案中，安装三个位置传感器时，可以先将标准电极安装到横臂上，将三个位置传感器沿轴心线120度夹角布置后，再沿轴心线调整三个位置传感器位置使其检测标准电极位置数据相同，此时确定三个位置传感器的位置并使其固定。这样通过标准电极调整确定三个位置传感器安装位置，更加方便快捷可靠。

作为优化，所述金属电渣熔炼炉中还设置有用于对冶炼电极相对结晶器位置进行调整的执行装置，执行装置与数据控制处理系统相连，所述结晶器安装在底座上，底座下表面通过万向轮可移动地设置在一个水平的支撑地面上，所述执行装置为两套，两套执行装置对结晶器的施力方向相互垂直。

这样，方便通过执行装置，实现对电极对中的自动控制。