[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

说明书

本发明涉及一种连铸中间包等离子加热的等电位控制装置及方法，属于金属板坯连铸的工艺设备技术领域。一种连铸中间包等离子加热的等电位控制装置，装置由PLC控制系统控制，中间包内含有渣层和钢液，包括预埋在中间包的耐火材料层之间的钢线，钢线连接至PLC控制系统的零电位采样点，钢线的一端在中间包的底部漏出约3~5mm，钢线的另一端连接有镀锌圆钢，并与中间包外壳可靠连接，镀锌圆钢连接有绝缘软导线，绝缘软导线连接有电极，电极安装在升降装置上，PLC控制系统连接并控制升降装置。本发明通过钢液升高或降低时的液面变化，PLC系统能够及时进行反馈和调节，控制电极的升高或降低，以保障电弧长度的有效变化，保证了加热的稳定。

技术领域

本发明涉及一种连铸中间包等离子加热的等电位控制装置及方法，属于金属板坯连铸的工艺设备技术领域。

背景技术

中间包是连铸机上将液态金属凝固成型前作为缓冲装置的关键设备，具有衔接金属液供应、提高金属液洁净度等功能，对钢铁产品的质量和生产效率起到决定性作用。

中间包金属液恒温浇注是连铸生产中的一个重要目标，是保证连铸坯质量和生产稳定顺行的必要条件。现有的中间包等离子加热设备，在没有外部补充的情况下，中间包内金属液的温度很难保证稳定，其波动范围达到40度。为了使生产过程中的中间包内金属液保持恒温，通过电极产生等离子弧对金属液进行加热的方式。为了实现稳定加热，需要采取合理可靠的控制方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提出一种解决目前中间包通过等离子加热时更加可靠、稳定和合理的控制装置及方法。

为了实现上述目的，本方面采用的技术方案为：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，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漏出约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。

上述技术方案的进一步改进是：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。

上述技术方案的进一步改进是：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 。

本装置的纠偏方法，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5~10 V左右，因为串联分压，所述渣层电阻上的压降只有5~10V。

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大约一倍，所述电压表指示在200V以上。