無芯感應爐智能底吹氬氣噴粉控制系統及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及冶金精煉技術領域，特別是涉及無芯感應爐智能底吹氬氣噴粉控制系統及其控制方法。
【背景技術】
[0002]中頻或工頻感應爐屬于無芯感應爐，是一種適用于冶煉優質鋼與合金的特冶設備，把三相交流電整流后變成直流電，再把直流電變為可調節的中頻電流，供給由電容和感應線圈里流過的中頻交變電流，在感應圈中產生高密度的磁力線，并切割感應圈里盛放的金屬材料，在金屬材料中產生很大的渦流。由于其具有熔化速度快，生產效率高、適應性強，使用靈活、電磁攪拌效果較好以及操作方便的眾多優點，故無芯感應爐近幾年來，不僅廣泛地用于鋼與合金的生產領域，而且在鑄鐵生產中，特別是在周期作業的鑄造車間也得到很快的發展。
[0003]常規的無芯感應爐大多被用來熔煉廢鋼，利用感應線圈通電產生強大的磁場，使得爐膛內的金屬(廢鋼)產生渦流發熱、熔化。
[0004]值得注意的是，現有的感應爐生產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，鋼水質量得不到保障，造成鑄件成品率低，等級低。隨著對鑄件內在質量的不斷提高，常規熔煉方法達不到工藝要求。鑄件的“黑斑”、“白點”嚴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，鑄件批量化學成分基本穩定，熔煉時具備精煉的效果，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的快速進行，加速渣鋼之間物質的傳遞；有利于去除非金屬夾雜物，使鋼水溫度和化學成分均勻；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量的關鍵裝置。
[0006]現有的無芯感應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品質的好壞關鍵取決于對吹入氬氣流量的精確控制，也只有這樣才能充分發揮吹氬的優勢，才能進一步提高鋼液的品質，創造良好的經濟效益。
[0007]偶有的無芯感應爐，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強度。
【發明內容】
[0008]本發明目的是提供了一種提高鋼液質量、去渣效果好、加快鋼水脫氧的無芯感應爐智能底吹氬氣噴粉控制系統及其控制方法。
[0009]本發明另一目的是提供了一種提高了合金收得率的無芯感應爐智能底吹氬氣噴粉控制系統及其控制方法。
[0010]為了實現上述目的，本發明采取的技術方案是:一種無芯感應爐智能底吹氬氣噴粉控制系統；
[0011]所述無芯感應爐智能底吹IS氣噴粉控制系統包括吹IS控制單元、計量噴粉單元和透氣磚；所述計量噴粉單元設于所述吹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和氣體流量控制系統，所述氣體流量控制系統設有氣源進氣口、氬氣處理裝置和氣源出氣口，所述氣源進氣口的一端連接一氣源氣瓶，另一端連接通過一第一手動閥門連接所述氣源進氣口 ；所述氣源出氣口通過一第二手動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爐智能底吹氬氣噴粉控制系統，其中，所述吹氬控制單元的電氣控制系統包括可編程邏輯控制器(PLC)、觸摸屏、四個按鈕以及信號燈，所述觸摸屏、四個按鈕以及信號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設有氣源進氣口、氬氣處理裝置和氣源出氣口 ；所述氣源進氣口、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爐智能底吹氬氣噴粉控制系統，其中，所述四個按鈕分別第一設定按鈕、第二設定按鈕、噴粉按鈕和開關按鈕。
[0017]如上所述的一種無芯感應爐智能底吹氬氣噴粉控制系統，其中，所述氬氣處理裝置包括依次連接的過濾器，壓力調節閥，氣體緩沖器，氣體質量流量控制器(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爐智能底吹氬氣噴粉控制系統，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爐智能底吹氬氣噴粉控制系統，其中，所述計量噴粉單元包括噴粉計量裝置、噴粉管、第一下料球閥和第二下料球閥；所述噴粉計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量裝置的出粉口，另一端經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]一種無芯感應爐智能底吹噴粉的控制方法，所述方法如下:
[0021](I)打開系統開關，根據要求在吹氬控制單元的觸摸屏處設定不同工藝階段的吹IS流量以及各流量下的持續吹IS時間；
[0022](2)打開所述氣體流量控制系統中的氣源進氣口和氣源出氣口，按動觸摸屏或操作面板上的設定按鈕，控制底吹氬裝置的氬氣通過感應爐的底部透氣磚吹氣口吹入感應爐的鋼水中；
[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入感應爐的鋼水中。
[0024](4)對感應爐內的鋼液進行靜置處理，時間為3min以上，然后進行除渣處理；
[0025](5)關閉氬氣后進行澆注，即可。
[0026]與現有技術相比，本發明產生的有益效果主要體現在:
[0027]1、本發明的一種無芯感應爐智能底吹氬氣噴粉控制系統，通過設置吹氬控制單元，對其吹氬壓力、吹氬流量、各吹氬壓力和流量下的持續吹氬時間進行具體設定，實現氬氣流量的精確控制，從而提聞鋼液的質量；
[0028]2、本發明的一種無芯感應爐智能底吹氬氣噴粉控制系統，采用氬氣將合金或稀土粉體經過透氣磚的狹縫噴入感應爐或坩堝，提高了合金或添加粉體的收得率，同時有利于鋼液除渣；
[0029]3、本發明的一種無芯感應爐智能底吹氬氣噴粉控制系統，有效克服鑄件產生的“黑斑” “白點”等現象，從而提高了鑄件的等級。
【附圖說明】
[0030]圖1是本發明的一種無芯感應爐智能底吹氬氣噴粉控制系統的連接示意圖；
[0031]圖2是本發明的氣源處理裝置的連接示意圖；
[0032]附圖標記說明:
[0033]1、吹気控制單元2、計量噴粉單元3、透氣磚
[0034]11、電氣控制系統111、觸摸屏112、按鈕
[0035]1121、第一設定按鈕1122、第二設定按鈕 1123、噴粉按鈕