[发明专利]一种真空自耗电弧重熔炉的控制系统

说明书

本发明公开了一种真空自耗电弧重熔炉的控制系统，所述控制系统包括：监测模块，用于检测电弧重熔炉中的熔炼状态并获取相关参数；控制模块，包括熔滴控制单元和熔速控制单元；所述熔滴控制单元，用于以熔滴的平均频率为依据对电弧弧长进行调整；所述熔速控制单元，用于通过调节电极电流来控制熔速。通过熔滴和熔速控制提高产品质量。可以方便的高精度控制和监测操控真空自耗电弧炉，为提高产品产量和质量提供实际操作工具，同时进行数据统计和分析，为产品生产质量的提高提供基础。

技术领域

本发明涉及真空电弧重熔领域，尤其涉及一种真空自耗电弧重熔炉的控制系统。

背景技术

真空电弧重熔是一种利用电弧作热源在真空条件下熔炼金属的真空熔炼技术，简称VAR。在真空环境下进行熔炼，不仅杜绝了外界大气对钢、有色活泼金属及合金的沾污，还可以降低钢、有色活泼金属及合金中的气体和低熔点有害金属杂质物，提高重熔金属的纯洁度，VAR过程能有效地降低金属中氢、铅、铋、银等的含量，并具有一定的脱氮能力。

真空电弧重熔需要使用真空自耗电弧炉，真空自耗电弧炉在低压环境下，利用金属电极与被熔化的金属熔池之间产生的直流电弧的高温作用将自耗电极逐步熔化并在电极的端部形成金属液滴。该液滴在通过高温弧区进入金属熔池的过程中，被高温电弧迅速加热，得到净化和精炼，并在水冷结晶器中凝固。

为了提高真空自耗电弧炉的工作效率和熔炼产品的质量，真空自耗电弧炉需要一个自动控制系统来对其进行工作调节，确保真空自耗电弧炉处于一个合适的熔速，也可以及时对真空自耗电弧炉的工作状态进行采集。

发明内容

鉴于目前存在的上述不足，本发明提供一种真空自耗电弧重熔炉的控制系统，可以方便的高精度控制和监测操控真空自耗电弧炉，为提高产品产量和质量提供实际操作工具。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种真空自耗电弧重熔炉的控制系统，所述控制系统包括：

监测模块，用于检测电弧重熔炉中的熔炼状态并获取相关参数；

控制模块，包括熔滴控制单元和熔速控制单元；

所述熔滴控制单元，用于以熔滴的平均频率为依据对电弧弧长进行调整；

所述熔速控制单元，用于通过调节电极电流来控制熔速；

依照本发明的一个方面，所述监测模块获取的参数包括电极电流值、当前熔速值和熔滴的平均频率。

依照本发明的一个方面，所述熔速控制单元根据工艺设定的熔速通过PID环调节自耗电极的电流的变化率来控制熔速。

依照本发明的一个方面，所述调节自耗电极的电流的变化率具体可为：熔速控制单元通过调节导电料杆的移动速度来控制电弧弧长进而调节自耗电极的电流的变化率。

依照本发明的一个方面，所述熔滴控制单元实时获取监测模块监测的熔滴的平均频率，并以此为依据对电弧弧长进行微调。

依照本发明的一个方面，所述对电弧弧长进行微调具体为：熔滴控制单元将微调信息发送至熔速控制单元，调节导电料杆的移动速度对电弧弧长进行微调。

依照本发明的一个方面，所述控制系统还包括分析模块，用于对监测和控制数据进行分析并生成分析图表；显示模块，用于显示所有监测和控制数据以及相应的分析图表。

依照本发明的一个方面，所述分析模块获取监测模块中的熔化参数数据和控制模块中的控制参数数据，进行储存后进行分析生成分析图表和曲线。

依照本发明的一个方面，所述显示模块将分析模块中储存的数据以及生成的分析图表和曲线在终端展示给用户。