[发明专利]无芯感应炉智能底吹氩气喷粉控制系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金精炼技术领域，特别是涉及无芯感应炉智能底吹氩气喷粉控制系统及其控制方法。

背景技术

中频或工频感应炉属于无芯感应炉，是一种适用于冶炼优质钢与合金的特冶设备，把三相交流电整流后变成直流电，再把直流电变为可调节的中频电流，供给由电容和感应线圈里流过的中频交变电流，在感应圈中产生高密度的磁力线，并切割感应圈里盛放的金属材料，在金属材料中产生很大的涡流。由于其具有熔化速度快，生产效率高、适应性强，使用灵活、电磁搅拌效果较好以及操作方便的众多优点，故无芯感应炉近几年来，不仅广泛地用于钢与合金的生产领域，而且在铸铁生产中，特别是在周期作业的铸造车间也得到很快的发展。

常规的无芯感应炉大多被用来熔炼废钢，利用感应线圈通电产生强大的磁场，使得炉膛内的金属(废钢)产生涡流发热、熔化。

值得注意的是，现有的感应炉生产铸件的工艺大多无精炼功能，无法去除熔炼过程中带入的各种夹杂物，钢水质量得不到保障，造成铸件成品率低，等级低。随着对铸件内在质量的不断提高，常规熔炼方法达不到工艺要求。铸件的“黑斑”、“白点”严重影响铸件加工的成品率。工艺要求解决熔炉上下钢液的温度均匀，铸件批量化学成分基本稳定，熔炼时具备精炼的效果，脱氧，脱氢，脱氮(即去除钢液中的有害气体)，静置时炉渣迅速上浮到炉口以利除渣，钢液中的氧化夹杂和其它非金属夹杂明显减少。

吹氩搅拌是炉外精炼的措施之一，其有利于渣钢之间的反应的快速进行，加速渣钢之间物质的传递；有利于去除非金属夹杂物，使钢水温度和化学成分均匀；还可以加速渣中的氧化物的还原，因此钢包吹氩是提高钢液质量的关键装置。

现有的无芯感应炉炉底其虽然偶有采用底吹氩气装置，但是其仍无法做到氩气的精确控制，然而精炼炉吹氩系统品质的好坏关键取决于对吹入氩气流量的精确控制，也只有这样才能充分发挥吹氩的优势，才能进一步提高钢液的品质，创造良好的经济效益。

偶有的无芯感应炉，其所使用的透气砖的寿命很差，不能做到和中频炉炉役同步，需要频繁更换透气砖，其不仅提高了成本，而且也加大了操作工的劳动强度。

发明内容

本发明目的是提供了一种提高钢液质量、去渣效果好、加快钢水脱氧的无芯感应炉智能底吹氩气喷粉控制系统及其控制方法。

本发明另一目的是提供了一种提高了合金收得率的无芯感应炉智能底吹氩气喷粉控制系统及其控制方法。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种无芯感应炉智能底吹氩气喷粉控制系统；

所述无芯感应炉智能底吹氩气喷粉控制系统包括吹氩控制单元、计量喷粉单元和透气砖；所述计量喷粉单元设于所述吹氩控制单元和透气砖之间；

所述吹氩控制单元包括电气控制系统和气体流量控制系统，所述气体流量控制系统设有气源进气口、氩气处理装置和气源出气口，所述气源进气口的一端连接一气源气瓶，另一端连接通过一第一手动阀门连接所述气源进气口；所述气源出气口通过一第二手动阀门连接一吹氩出口；所述吹氩出口通过输气金属波纹管与所述感应炉的透气砖吹气口连接；

所述透气砖采用狭缝式透气砖。

如上所述的一种无芯感应炉智能底吹氩气喷粉控制系统，其中，所述吹氩控制单元的电气控制系统包括可编程逻辑控制器(PLC)、触摸屏、四个按钮以及信号灯，所述触摸屏、四个按钮以及信号灯通过通讯电缆与所述可编程逻辑控制器(PLC)通讯；

所述气体流量控制系统设有气源进气口、氩气处理装置和气源出气口；所述气源进气口、氩气处理装置和气源出气口之间通过气体管路传输；所述氩气处理装置通过通信电缆与所述可编程逻辑控制器(PLC)通讯。

如上所述的一种无芯感应炉智能底吹氩气喷粉控制系统，其中，所述四个按钮分别第一设定按钮、第二设定按钮、喷粉按钮和开关按钮。

如上所述的一种无芯感应炉智能底吹氩气喷粉控制系统，其中，所述氩气处理装置包括依次连接的过滤器，压力调节阀，气体缓冲器，气体质量流量控制器(MFC)和单向阀；第一压力表和第一压力传感器连接于所述气体缓冲器上；第二压力表和第二压力传感器依次连接在所述单向阀之后的气体管道上；还包括排气电磁阀以及消音器，连接在气体管道上；所述气体质量流量控制器(MFC)、第一压力传感器、第二压力传感器以及排气电磁阀连接所述可编程逻辑控制器(PLC)。

如上所述的一种无芯感应炉智能底吹氩气喷粉控制系统，其中，所述吹氩出口与透气砖吹气口之间通过金属波纹管与输气管接头连接，在金属波纹管和透气砖吹气口之间安装有高温单向阀。