無芯感應(yīng)爐智能底吹氬氣噴粉控制系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金精煉技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及無芯感應(yīng)爐智能底吹氬氣噴粉控制系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]中頻或工頻感應(yīng)爐屬于無芯感應(yīng)爐，是一種適用于冶煉優(yōu)質(zhì)鋼與合金的特冶設(shè)備，把三相交流電整流后變成直流電，再把直流電變?yōu)榭烧{(diào)節(jié)的中頻電流，供給由電容和感應(yīng)線圈里流過的中頻交變電流，在感應(yīng)圈中產(chǎn)生高密度的磁力線，并切割感應(yīng)圈里盛放的金屬材料，在金屬材料中產(chǎn)生很大的渦流。由于其具有熔化速度快，生產(chǎn)效率高、適應(yīng)性強(qiáng)，使用靈活、電磁攪拌效果較好以及操作方便的眾多優(yōu)點(diǎn)，故無芯感應(yīng)爐近幾年來，不僅廣泛地用于鋼與合金的生產(chǎn)領(lǐng)域，而且在鑄鐵生產(chǎn)中，特別是在周期作業(yè)的鑄造車間也得到很快的發(fā)展。
[0003]常規(guī)的無芯感應(yīng)爐大多被用來熔煉廢鋼，利用感應(yīng)線圈通電產(chǎn)生強(qiáng)大的磁場(chǎng)，使得爐膛內(nèi)的金屬(廢鋼)產(chǎn)生渦流發(fā)熱、熔化。
[0004]值得注意的是，現(xiàn)有的感應(yīng)爐生產(chǎn)鑄件的工藝大多無精煉功能，無法去除熔煉過程中帶入的各種夾雜物，鋼水質(zhì)量得不到保障，造成鑄件成品率低，等級(jí)低。隨著對(duì)鑄件內(nèi)在質(zhì)量的不斷提高，常規(guī)熔煉方法達(dá)不到工藝要求。鑄件的“黑斑”、“白點(diǎn)”嚴(yán)重影響鑄件加工的成品率。工藝要求解決熔爐上下鋼液的溫度均勻，鑄件批量化學(xué)成分基本穩(wěn)定，熔煉時(shí)具備精煉的效果，脫氧，脫氫，脫氮(即去除鋼液中的有害氣體)，靜置時(shí)爐渣迅速上浮到爐口以利除洛，鋼液中的氧化夾雜和其它非金屬夾雜明顯減少。
[0005]吹氬攪拌是爐外精煉的措施之一，其有利于渣鋼之間的反應(yīng)的快速進(jìn)行，加速渣鋼之間物質(zhì)的傳遞；有利于去除非金屬夾雜物，使鋼水溫度和化學(xué)成分均勻；還可以加速渣中的氧化物的還原，因此鋼包吹氬是提高鋼液質(zhì)量的關(guān)鍵裝置。
[0006]現(xiàn)有的無芯感應(yīng)爐爐底其雖然偶有采用底吹氬氣裝置，但是其仍無法做到氬氣的精確控制，然而精煉爐吹氬系統(tǒng)品質(zhì)的好壞關(guān)鍵取決于對(duì)吹入氬氣流量的精確控制，也只有這樣才能充分發(fā)揮吹氬的優(yōu)勢(shì)，才能進(jìn)一步提高鋼液的品質(zhì)，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益。
[0007]偶有的無芯感應(yīng)爐，其所使用的透氣磚的壽命很差，不能做到和中頻爐爐役同步，需要頻繁更換透氣磚，其不僅提高了成本，而且也加大了操作工的勞動(dòng)強(qiáng)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明目的是提供了一種提高鋼液質(zhì)量、去渣效果好、加快鋼水脫氧的無芯感應(yīng)爐智能底吹氬氣噴粉控制系統(tǒng)及其控制方法。
[0009]本發(fā)明另一目的是提供了一種提高了合金收得率的無芯感應(yīng)爐智能底吹氬氣噴粉控制系統(tǒng)及其控制方法。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:一種無芯感應(yīng)爐智能底吹氬氣噴粉控制系統(tǒng)；
[0011]所述無芯感應(yīng)爐智能底吹IS氣噴粉控制系統(tǒng)包括吹IS控制單元、計(jì)量噴粉單元和透氣磚；所述計(jì)量噴粉單元設(shè)于所述吹IS控制單元和透氣磚之間；
[0012]所述吹氬控制單元包括電氣控制系統(tǒng)和氣體流量控制系統(tǒng)，所述氣體流量控制系統(tǒng)設(shè)有氣源進(jìn)氣口、氬氣處理裝置和氣源出氣口，所述氣源進(jìn)氣口的一端連接一氣源氣瓶，另一端連接通過一第一手動(dòng)閥門連接所述氣源進(jìn)氣口 ；所述氣源出氣口通過一第二手動(dòng)閥門連接一吹氬出口 ；所述吹氬出口通過輸氣金屬波紋管與所述感應(yīng)爐的透氣磚吹氣口連接；
[0013]所述透氣磚采用狹縫式透氣磚。
[0014]如上所述的一種無芯感應(yīng)爐智能底吹氬氣噴粉控制系統(tǒng)，其中，所述吹氬控制單元的電氣控制系統(tǒng)包括可編程邏輯控制器(PLC)、觸摸屏、四個(gè)按鈕以及信號(hào)燈，所述觸摸屏、四個(gè)按鈕以及信號(hào)燈通過通訊電纜與所述可編程邏輯控制器(PLC)通訊；
[0015]所述氣體流量控制系統(tǒng)設(shè)有氣源進(jìn)氣口、氬氣處理裝置和氣源出氣口 ；所述氣源進(jìn)氣口、氬氣處理裝置和氣源出氣口之間通過氣體管路傳輸；所述氬氣處理裝置通過通信電纜與所述可編程邏輯控制器(PLC)通訊。
[0016]如上所述的一種無芯感應(yīng)爐智能底吹氬氣噴粉控制系統(tǒng)，其中，所述四個(gè)按鈕分別第一設(shè)定按鈕、第二設(shè)定按鈕、噴粉按鈕和開關(guān)按鈕。
[0017]如上所述的一種無芯感應(yīng)爐智能底吹氬氣噴粉控制系統(tǒng)，其中，所述氬氣處理裝置包括依次連接的過濾器，壓力調(diào)節(jié)閥，氣體緩沖器，氣體質(zhì)量流量控制器(MFC)和單向閥；第一壓力表和第一壓力傳感器連接于所述氣體緩沖器上；第二壓力表和第二壓力傳感器依次連接在所述單向閥之后的氣體管道上；還包括排氣電磁閥以及消音器，連接在氣體管道上；所述氣體質(zhì)量流量控制器(MFC)、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器以及排氣電磁閥連接所述可編程邏輯控制器(PLC)。
[0018]如上所述的一種無芯感應(yīng)爐智能底吹氬氣噴粉控制系統(tǒng)，其中，所述吹氬出口與透氣磚吹氣口之間通過金屬波紋管與輸氣管接頭連接，在金屬波紋管和透氣磚吹氣口之間安裝有高溫單向閥。
[0019]如上所述的一種無芯感應(yīng)爐智能底吹氬氣噴粉控制系統(tǒng)，其中，所述計(jì)量噴粉單元包括噴粉計(jì)量裝置、噴粉管、第一下料球閥和第二下料球閥；所述噴粉計(jì)量裝置包括加粉口和出粉口 ；所述噴粉管的一端連接所述噴粉計(jì)量裝置的出粉口，另一端經(jīng)過第一下料球閥和第二下料球閥連接所述吹氬出口 ；所述噴粉管的第一下料球閥和第二下料球閥之間的噴粉管道連接一吹掃電磁閥。
[0020]一種無芯感應(yīng)爐智能底吹噴粉的控制方法，所述方法如下:
[0021](I)打開系統(tǒng)開關(guān)，根據(jù)要求在吹氬控制單元的觸摸屏處設(shè)定不同工藝階段的吹IS流量以及各流量下的持續(xù)吹IS時(shí)間；
[0022](2)打開所述氣體流量控制系統(tǒng)中的氣源進(jìn)氣口和氣源出氣口，按動(dòng)觸摸屏或操作面板上的設(shè)定按鈕，控制底吹氬裝置的氬氣通過感應(yīng)爐的底部透氣磚吹氣口吹入感應(yīng)爐的鋼水中；
[0023](3)按下面板上的噴粉按鈕，則開啟噴粉單元，所述噴粉通過噴粉管隨著氬氣一同進(jìn)入感應(yīng)爐的鋼水中。
[0024](4)對(duì)感應(yīng)爐內(nèi)的鋼液進(jìn)行靜置處理，時(shí)間為3min以上，然后進(jìn)行除渣處理；
[0025](5)關(guān)閉氬氣后進(jìn)行澆注，即可。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果主要體現(xiàn)在:
[0027]1、本發(fā)明的一種無芯感應(yīng)爐智能底吹氬氣噴粉控制系統(tǒng)，通過設(shè)置吹氬控制單元，對(duì)其吹氬壓力、吹氬流量、各吹氬壓力和流量下的持續(xù)吹氬時(shí)間進(jìn)行具體設(shè)定，實(shí)現(xiàn)氬氣流量的精確控制，從而提聞鋼液的質(zhì)量；
[0028]2、本發(fā)明的一種無芯感應(yīng)爐智能底吹氬氣噴粉控制系統(tǒng)，采用氬氣將合金或稀土粉體經(jīng)過透氣磚的狹縫噴入感應(yīng)爐或坩堝，提高了合金或添加粉體的收得率，同時(shí)有利于鋼液除渣；
[0029]3、本發(fā)明的一種無芯感應(yīng)爐智能底吹氬氣噴粉控制系統(tǒng)，有效克服鑄件產(chǎn)生的“黑斑” “白點(diǎn)”等現(xiàn)象，從而提高了鑄件的等級(jí)。
【附圖說明】
[0030]圖1是本發(fā)明的一種無芯感應(yīng)爐智能底吹氬氣噴粉控制系統(tǒng)的連接示意圖；
[0031]圖2是本發(fā)明的氣源處理裝置的連接示意圖；
[0032]附圖標(biāo)記說明:
[0033]1、吹気控制單元2、計(jì)量噴粉單元3、透氣磚
[0034]11、電氣控制系統(tǒng)111、觸摸屏112、按鈕
[0035]1121、第一設(shè)定按鈕1122、第二設(shè)定按鈕 1123、噴粉按鈕