SLC-500编程器在电渣重熔中的应用
5t双极串联电渣炉的结构优势
5t双极串联电渣炉的结构优势谢竞【摘要】详细介绍了双极串联结构及恒功率、恒熔速控制技术在电渣炉冶炼中的应用.这种结构型式的电渣炉与其它电渣炉相比吨钢电耗可降低500度.同时冶炼过程中可获得扁平熔池并实现组坯生产,提高了产品的质量.【期刊名称】《大型铸锻件》【年(卷),期】2008(000)003【总页数】3页(P43-44,47)【关键词】电渣炉;双极串联;恒功率;恒熔速【作者】谢竞【作者单位】攀钢集团长城特殊钢集团公司特冶中心,四川,621704【正文语种】中文【中图分类】TF555攀钢集团长城特殊钢集团公司有一台5 t双臂电渣炉，采用的是双极串联式结构形式。
这台设备结构简单、装备先进、运行可靠，应用了导电横臂、往复式短网、有载调压变压器、高精度伺服阀等新技术，改善了我厂电渣钢生产能力不足及无法生产大锭的现状。
1 5 t双极串联电渣炉结构特点及新技术应用(1)设备公称容量5 t(最大容量6 t～7 t)，结构形式为双支臂、单工位、双极串联、补偿中心线桥式连接主电路，同时具备了单电极冶炼功能(见图1)。
图1 电渣炉主回路接线图Figure 1 Main loop connection diagram of electroslag furnace双极串联的优点如下：(a)采用往复式短网，磁场互相抵消，短网感抗减小，功率因数可提高到0.9左右。
(b)与单相单电极比较，同样功率时因电流减少一半，使电网有功消耗减少，电耗降低。
(c) 双极串联，双电极熔化，熔化速度可达12 kg/min，与宝钢20 t的电渣炉熔化速度相同。
(d)电流不通过电渣锭，减少底垫和底板的打弧，延长底板的寿命。
(e)建设投资少。
补偿中心线桥式连接主电路的优点如下：(a)在重熔过程中，当出现自耗电极弯曲，或因假电极与自耗电极焊接不正而造成自耗电极在结晶器内几何位置发生变化时，不会产生电极熔化的不平衡。
(b)当自耗电极在浇注过程中出现大的缩孔或裂纹，有必要同时重熔两根不同直径的自耗电极时，均不会出现不平衡的熔化。
电渣重熔工艺参数变化对钢材性能的影响
电渣重熔工艺参数变化对钢材性能的影响[摘要]电渣重熔为特殊冶炼工序，把用一般方法冶炼的合金钢及超级合金，利用电渣渣洗进行二次精炼的电渣冶金过程，其目的是提高金属纯度，改善铸锭结晶。
电渣重熔工艺参数变化会对其钢材内部成份和产品力学性能产生的影响。
[关键词]电渣重熔；工艺参数；变化；力学性能中图分类号：tf14文献标识码：a文章编号：1009-914x（2013）17-0271-01引言电渣重熔其原理是电流通过液态渣池渣阻热，将金属电极熔化，熔化的金属汇集成熔滴，滴落时穿过渣层进入金属熔池，然后于水冷结晶器中结晶凝固成钢锭。
本文电渣重熔工艺参数选择锭型和填充比变化来研究对钢材性能变化。
1 实验过程1.1 试验用料电炉3.2t钢锭，轧成320mm和250mm方坯，重熔3t电渣锭；电炉冶炼浇铸180mm方坯、320mm圆坯重熔2t电渣锭。
4种母材经重熔后加工成φ185mm材。
试样分别从φ185mm电渣材和φ180mm电炉钢材上切取。
试样编号和冶炼工艺见表1。
1.2 实验方法5种试样均采用推荐的热处理工艺：1030℃×15min油冷，580℃×2h回火×2次。
测定夹杂物含量及氢和氧含量，室温下的拉伸和冲击分别在材料试验机ib30g和zdm5791上进行。
2 实验结果及分析2.1 冶炼工艺对夹杂物和气体含量的影响从表2可见电炉钢夹杂物和气体含量明显高于4种电渣重熔钢，2t和3t两种电渣锭型钢材夹杂物与气体含量没有明显差别，但充填比小的2号和4号试样夹杂物及气体含量分别稍低于同锭型对应的3号和5号试样。
电渣重熔能有效地去除钢中非金属夹杂物，是得意于重熔过程呢各种强烈的渣钢反应带来的对钢液的去夹杂提纯作用，这种作用主要发生在电极熔化末端熔滴形成的过程中和电极端部金属液层-熔渣界面[1-3]。
傅杰等人的研究表明电渣重熔钢中原始夹杂物为炉渣吸附溶解是自发过程，原始夹杂物在熔滴阶段已大部分去除和溶解，重熔后钢中夹杂物相当一部分是钢中溶解氧和钢中反应形成的新生夹杂物。
电渣重熔技术
电渣重熔技术电渣重熔技术是一种常用于金属废料回收的高效方法。
它通过电弧的高温熔化废料，然后利用极性电极和磁力场的作用，将金属从废料中分离出来。
电渣重熔技术具有高效、能耗低、环保等优点，被广泛应用于金属回收行业。
电渣重熔技术的原理主要包括以下几个步骤：首先，将待处理的金属废料放置在重熔炉中，形成一个电解池。
然后，在废料表面施加电弧放电，产生高温、高能的电弧和等离子体。
电弧的高温作用下，废料被熔化成电渣。
接下来，通过重力和离心力的作用，将金属从电渣中分离出来。
重力和离心力可以通过调整重熔炉的设计和操作参数来实现。
通常情况下，废料中的重金属更容易被分离出来，而轻金属则相对较难。
因此，在实际操作中，人们会根据废料中金属的特性来调整操作参数，以达到最佳的分离效果。
在金属分离的过程中，极性电极和磁力场的作用起到了重要的辅助作用。
极性电极会在金属分离过程中产生电场，引导金属离子向特定方向运动。
磁力场则通过施加磁场，改变金属离子的轨迹，加快分离速度。
除了金属分离，电渣重熔技术还可以实现金属精炼。
通过控制操作参数和添加合适的熔剂，可以去除废料中的杂质和气体，提高金属的纯度和质量。
电渣重熔技术的应用非常广泛，特别适用于处理高温金属废料，如废钢铁、废铜、废铝等。
它被广泛应用于钢铁、有色金属、电力等行业。
随着技术的不断发展，电渣重熔技术在金属回收行业的地位越来越重要。
总的来说，电渣重熔技术是一种高效、能耗低、环保的金属回收方法。
它通过电弧的高温作用将金属熔化成电渣，然后利用重力、离心力、极性电极和磁力场的作用将金属从电渣中分离出来。
电渣重熔技术不仅可以实现金属分离，还可以实现金属的精炼，提高金属的纯度和质量。
在金属回收行业中，电渣重熔技术发挥着重要的作用，对资源的循环利用具有积极的意义。
SLC500在运焦控制系统中应用
SLC500在运焦控制系统中的应用【摘要】：介绍了基于slc500的运焦控制系统的整体设计，并给出此系统的硬件原理简图和软件的实现过程。
现场运行证明，系统性能可靠，运行效果良好，可扩展性强。
【关键词】： slc500 控制系统运行可靠1、概述唐钢炼铁厂焦化区运焦皮带担负着运输焦炭的重要任务，电控系统自动化程度的高低，直接影响到焦炭的产量和效益。
根据本厂运焦系统的实际情况及要求，吸取国内外同类产品的先进经验，对原有的电控系统进行了自动化改造，增加了新功能给企业带来了显著的经济效益和管理效益。
2、控制系统硬件组成基于运焦系统所处的恶劣环境，可选用ab公司的slc500可编程控制器，该系列 plc可靠性高，配置灵活，且有良好的环境适应性和抗干扰能力。
plc参与运焦系统控制的全过程，是控制系统的核心， slc500系列为存储器、i/o容量、指令组和通信接口提供多种选择，使我们组成控制系统以满足其严格的应用要求。
这些产品有强大的可靠性历史记录，它们覆盖了几十万个各式各样的应用场合。
slc500处理器提供20、30或40个固定的数字i/o。
通过增加一个扩展机架，您能够增加2个i/o模块，使附加i/o最多达到64个。
而运焦系统中所采用的slc5/05处理器能让您组成模块化控制器，其i/o数高达4096个输入和4096个输出、存储器容量为16k、32k和64k字之一。
它们具有slc5/03的全部性能，以及一个更快的通信口和更短的执行时间。
slc5/05有一个取代dh-485口的内装式ethernet通信口，它能实现与其它的slc5/05和plc/e处理器和编程终端的通信。
ethernet网络的通信速度10m byte。
slc5/05处理器提供位指令的执行时间为0.37ms。
plc控制系统的硬件配置如图1所示。
3 、软件设计系统软件设计分为控制功能软件设计和操作功能软件设计。
控制软件由 plc实时测控软件构成，采用梯形图逻辑编制，编程容易、简洁明了、修改方便，控制输入信号包括预警信号、系统启动、系统急停、系统顺停、故障复位等部分，保护信号包括拉线信号，过载信号等，输出信号包括预警信号，焦五皮带启动，大振动筛启动，小振动筛启动，焦四皮带启动，焦三皮带启动，焦二皮带启动，焦一皮带启动等部分，plc起动后即执行该程序。
电渣重熔技术
电渣重熔技术电渣重熔技术是一种应用于冶金和材料工程领域的高效能熔炼技术。
它通过在电弧和电流的作用下，将废旧金属或合金加热熔化，并在熔池中形成一个良好环境，以去除杂质并达到纯净的金属再利用的目的。
本文将介绍电渣重熔技术的工作原理、应用领域、优点和限制。
电渣重熔技术的工作原理是利用电弧在废旧金属表面产生的高温和高能量来使金属熔化。
在电弧作用下，金属表面产生高温和高压，将废金属熔化，并形成一个被称为熔池的液态金属池。
通过调整电弧和电流的参数，可以达到所需的熔化温度和熔化速度。
在熔池中，杂质会上浮到熔池的上部，并通过电磁力和重力分离出来。
纯净的金属会沉积在熔池底部，并通过预先安装的排放设备收集。
电渣重熔技术广泛应用于冶金和材料工程领域。
它可以有效地回收和利用废旧金属和合金，包括钢铁、铜、铝、镍、锡等。
此外，它还被用于处理冶炼过程中的废渣和副产品，如钢渣、镍渣、铝渣等。
电渣重熔技术在金属回收和资源再利用方面具有重要意义，可以减少对原材料的需求，降低能源消耗和环境污染。
电渣重熔技术的优点主要包括以下几个方面。
首先，它可以有效地去除金属中的杂质，提高金属的纯度和质量。
其次，它可以将废旧金属和合金完全熔化，降低了废旧材料的体积和重量，便于运输和储存。
此外，电渣重熔技术还具有较高的自动化程度和生产效率，可以实现连续操作和大批量处理。
然而，电渣重熔技术也存在一些限制。
首先，电渣重熔设备的投资成本较高，对传统的熔炼设备有一定的替代性。
其次，电渣重熔技术对金属废料的要求较高，需要较干净、无污染的废物以保证金属质量。
此外，电渣重熔技术对电能和冷却水的需求较大，对能源的消耗和环境影响也需要考虑。
综上所述，电渣重熔技术是一种应用广泛且效果显著的熔炼技术。
它可以对金属废旧材料进行高效利用和资源再生，具有重要的经济和环境效益。
未来，随着科技的不断进步和应用的推广，电渣重熔技术有望在金属回收和资源循环利用领域发挥更大的作用。
电渣重熔炉低频电源快速熔断器检测装置的开发及应用
交叉点对应1个现场熔断器，横向与纵向分别 接入12个直流12 V故障指［灯，接通DC24 4电
源后,当现场熔断器
，则此熔断器的指令开
关导通,相对应横向与纵向交叉的 指示灯点
°低频电源熔断器的接 子
1所［，根
接 子图设计 的 显示面板如图2所
力£ °
r
一
V
O
7,
V HR R7,H R1
VH 7, R2
关键词低频电源PLC熔断器检测装置Profibus-DP WinCC
Development and Application of Fast - acting Fuse Detector for Low Frequency Power Suppiy of Electroslag Remelting Furnca
［灯上的电压会发生变化，
HR侧指［灯
上并联限流电阻和稳压电路可以达到均流、稳压
的 ，保证VR、HR侧指示灯的电压始终处在
（12±0.9）V
内，准确地表
熔断器信
息。熔断报警电路设计原
3所示。
标号“3”为限流电阻 标号“4”为稳压二极管
标号“5”为故障指示灯
标号“6”为报警控制二极管 标号“7”为12 V微型继电器
V R5,,H R9
V R R6 2,,H
VR
o
HR1
VRz Rl
V R ,HR7 VR HR 8
VR& o ,H Rl
从
VR&HR 上
到
VR&H 13
下
VR &H R4
VRR8, HR5
V R ,HRo
从
上
V R R6 5,,H
电渣炉重熔技术的发展趋势及在高品质钢锭生产中的应用
电渣炉重熔技术的发展趋势及在高品质钢锭生产中的应用摘要：本文介绍了电渣炉重熔技术的种类及发展趋势，研究了电渣炉重熔技术在高品质钢锭生产中的应用情况，结果表明：电渣炉重熔在大、中型锻件所需的钢锭生产中，处于优势地位。
关键词：电渣炉；重熔技术；钢锭The Application of Remelting Technology of Electric Slag Surnace in Production of High-quality Steel IngotZhao qiangsong1，Zhang jingchao1，Guo ziqiang1（1. No.6 Institute of Project Planning and Research of Engineering Group Co.,Ltd，Zhengzhou 450007，Henan，China）Abstract：The types of remelting technology of electric slag surnace and the trend of development were introduced.The application of remelting technology of electric slag surnace in high-quality steel ingot was studied. Experimental results show that remelting technology of electric slag surnace is dominant in steel ingot demanded for large and medium forge piece.Key words：electric slag surnace;remelting technology; steel ingot电渣炉重熔技术是对钢锭有更高品质要求时采用的一种熔炼设备，在冶金系统的特殊钢厂比较常见，而在机械行业以前很少用到这种熔炼设备,近些年在机械行业的应用是越来越多，随着国家经济的大发展，电力、冶金、交通、石化、基础机械和国防等行业对高品质钢锭的需要会越来越大。
安徽工业大学科技成果——电渣重熔返回渣的资源化利用
安徽工业大学科技成果——电渣重熔返回渣的资源化利用成果简介
电渣冶金作为一种特种冶金新技术，在特殊钢行业占据具足轻重的作用，属于国家鼓励发展的高品质特殊钢冶金技术。
但是电渣冶金所面临的一个重要问题就是冶炼过程所需的高品质萤石矿日益枯竭，这也是电渣冶金行业目前所面临的迫切问题。
而目前电渣冶炼完成后的渣量基本上都不再循环利用，即使利用，循环量也是非常少的。
显然，如果能把这部分渣利用起来，不仅降低电渣过程多高品质萤石矿的依赖，也大大降低电渣的冶炼成本。
本成果所开发的电渣重熔渣系主要以返回渣为基础，添加部分萤石、铝粉，制成供电渣过程用的新渣系，其中返回渣所占比例在60%以上，大大降低了重熔渣的费用。
成熟程度和所需建设条件
本成果仅需要一套返回渣破碎设备即可，并且已在相关企业进行了试验（1吨、3吨渣炉），电渣锭质量良好，渣系成本大大降低。
技术指标
（1）返回渣利用率大于60%；
（2）以返回渣为基的渣系不影响钢锭质量。
市场分析和应用前景
目前完全采用全新渣系电渣重熔，每吨重熔渣费用至少在2000元以上；如果采用本成果则电渣渣系成本降低50%以上，经济效益明显，因此具有良好的应用前景。
社会经济效益分析
采用以返回渣为主的重熔渣系，吨渣费用降低50%以上。
按照小型特钢厂每年300吨重熔渣计算，每年增加的利润至少30万元以上，这还不包括由于降低萤石矿的开采所产生的社会效益。
合作方式技术转让、合作开发。
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联系人:谢 竞 工程师 四川江油(621704) 四川川投长城特殊钢股份有限公司技术开发部质监科 电话:(0816)3652501
S LC -500编程器在电渣重熔中的应用
谢 竞
四川川投长钢股份有限公司第三钢厂
摘 要 四川川投长城特殊钢股份有限公司第三钢厂(以下简称川投长钢三厂)5T 电渣重熔采用S LC -500进行自动控制,并可通过参数实时控制电流,电压,实现单极冶炼,双极串联冶炼。
系统投产运行后,电耗比其他电渣炉降低30%。
关键词 电渣重熔 自动控制 S LC -500控制器
我厂新建5T 电渣炉,年产量2500T ～3000T ,于1999年5月正式投产。
该设备应用了国内外先进技术,设备结构简单,运行可靠,节约电能。
该设备生产的大截面电渣钢锭适用面广,钢锭表面质量好,内部组织均匀致密,可用于航空航天用金属材料。
5T 电渣炉可实现单极交换支臂冶炼和双极串联冶炼。
特别是双极串联冶炼,可改善渣池内热量分布,改善金属熔池形状,可获得扁平金属熔池,提高电渣钢锭的冶炼质量。
该设备适于高质量大型锻材的生产。
1 电渣重熔原理
其中:
电渣炉首先利用导电的引弧剂将固态的渣
料融化。
液态的渣料具有导电性,电阻性。
电
渣炉利用电流通过液渣产生的渣阻热和电效应将金属电极熔化,熔化的金属在电极端部汇成熔滴,脱落,穿过渣池进入渣层下,形成金属熔池,在水冷结晶器中由下而上逐渐结晶,凝固成锭。
应用P LC 控制渣阻是工艺的中心环节。
图1-a ,1-b 是主回路及其等效电路图。
2 设备工况
5T 电渣炉采用双机架,单工位,双极串联冶炼,同时具备单电极冶炼功能(见图a )。
变压器采用有载27档有级调压输出,并具有双极串联工作时中线补偿功能,手动/自动冶炼。
短网采用往复式铜排,水冷导电铜管,大截面水冷电缆,导电横臂和大电流开关,
使短网线路面积
(a ) 主回路(b ) 等效电路图
Z 1,Z 2是短网阻抗 Z 3,Z 4是两电极阻抗 Z 0是渣池阻抗
图1 电渣重熔原理图
・
95・2001第4期 《特钢技术》
最小,短网阻抗低,电压降最低。
采用大电流液
压顶式隔离开关保护。
采用液压推动支臂升降,旋转,具有可靠性,平稳性。
结晶器升降可调。
重熔电极采用悬挂锁紧连接。
图2 主回路设定
3 控制系统的配置
整个控制系统以S LC -500为核心,实现在
线设备的实时控制,对数据处理,分析,并发出相关的指令。
P LC 采用AB 公司的S LC500系列产品。
1746-I B16输入模块进行数据输入,1746-VB16输出模块发出控制指令及相关数
据。
整个控制系统通过P LC -500处理器的S LC -500软件采用梯形图编程,进行逻辑运算,数据处理运算,监视。
并可进行程序在线修改,存档。
4 自动冶炼功能的控制
主要控制功能有:4.1 压站的启动/停止
为确保电极能处于适当位置,我们选用Y -△启动,并在液压站停运后,仍有一定的压
力。
4.2 快,慢速升降支臂
通过手动,将指令送入P LC ,经程序处理,输出指令,控制电磁阀,使电极可以快、慢速方式升降,且不受自动的影响。
4.3 自动调压
按工艺要求,满足调压条件后,经延时,发出调压操作信号。
此自动控制与其他自动控制相溶合。
4.4 主回路设定
主回路“确认”后,无效电磁阀经延时10s 后失电,同时,有效电磁阀得电。
见图2主回路设定。
4.5 支臂的旋转
支臂的旋转为手动操作,其模拟控制信号由P LC 给定输出。
同时,经程序设定,快速旋转向慢速旋转的过度时间为2s ,慢速旋转向快速旋转的过度时间为1s ,快速旋转对应的输出信号为10V ,慢速旋转对应的输出信号为2V 。
4.6 恒功率调节4.6.1 调压条件
当实际电压V f >V N ,并持续一定时间后,触发增档脉冲,当实际电压V f <V N ,并持续一定时间后,触发减档脉冲。
脉冲宽度为2s 。
触发脉冲控制调压开关。
其中:V N 为电压设定档位。
4.6.2 电流调节
电流调节采用PI D 调节伺服阀,控制电极升降。
其调节信号:
U 0=PI D (I s -I f )
其中:
U 0为伺服阀控制信号。
I f 为冶炼电流。
I s 为设定电流。
系统采用双伺服阀,当一个伺服阀调节有故障时,自动切换到另一个伺服阀。
・06・《特钢技术》 2001年第4期
伺服阀故障判断条件:
当I f >1.2I s ,或I f <0.8I s ,并持续一定时间后,判定为当前伺服阀故障,I s 后,自动切换至备用伺服阀。
恒电流调节控制见图3。
4.7 恒熔速调节
如主回路图(1-b ),在冶炼电压U =70V ,电流为11K V 时,Z1,Z2的压降为U1=10V ,Z3,Z4的压降约为U2=5V 。
在冶炼中,由于电极自耗,U1不发生改变,U2随着冶炼进行而逐渐减少,到冶炼结束时,U2=0,而炉口电压U0随着U2的逐渐减少会逐渐增加,即恒功率调节对于冶炼来说,并不是恒功率,而是增功率。
通过电子称取出电极熔化速度,即熔速来进行调节,真正实现冶炼的恒功率。
如图4恒熔速调
节框图。
4.8 恒渣阻
恒渣阻调节使用较少,这里不作介绍。
5 人机界面功能
(1)
主回路设定功能
图3
恒电流控制
图4 恒熔速调节框图
对冶炼电流,电压进行设定。
(2)主画面显示
显示各种信号参数,设备工况显示。
(3)实时数据显示
可显示各种信号的实时数据。
(4)在线可修改控制参数的功能,实现结晶过程的最佳控制。
(5)联网通讯的功能6 系统评价
该炉座短网采用往互式铜排,水冷并列导电铜管,大截面并列水冷电缆,导电横臂和大电流开关,电压降小;同时采用AB 的可靠的P LC 及其编程控制程序,与交换电极式单极冶炼方式相比,吨钢节电达500度。
同时,双极串联可实现组坯生产,即对化学成分超过上限和化学成分超过下限的钢种搭配组合,经电渣重熔可调节成分为合格的产品,降低了废品率。
同时,双极串联采用大冲填比冶炼,冶炼中无分流,使用安全。
采用了P LC 自动控制及液压传动,大大提高电极升降控制精度,冶炼工艺稳定。
致谢
感谢长钢三厂炼钢分厂梅洪生高级工程师,陈革高级工程师的支持和帮助。
(截稿日期2001年9月)
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16・2001第4期 《特钢技术》。