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目前,我国的固定型电渣炉不能生产小规格的钢坯,并且生成的钢坯头尾质量差,最后还需要进行开坯等工序,使得生产率和成材率较低。本电渣连铸设备弥补了上述不足,能够生产小尺寸钢坯,其生产效率高,钢坯质量好。本电渣连铸设备的自动控制系统不但能减轻工人负担,避免许多人为因素造成的事故,可以稳定生产参数,提高钢坯质量,而且还可以提高生产效率。
本系统中采用两级控制,由上位机和下位机组成。上位机使用WINCC设计了监控程序,可以实时地监视整个运行过程的各个参数及报警信息,而且还可以存储和打印历史数据,电压电流曲线图,电极、抽锭的速度图等;下位机主要负责整个电渣重熔过程的自动控制,利用回路中的电流作为反馈信号控制电极的给进,利用钢水液面的反馈信号控制钢坯的抽拉速度,从而完成整个过程的自动化控制。控制中使用了传统的PID控制法,通过调整P、I、D参数,可以实现不同的控制效果。
从控制的实际效果来看,电渣连铸设备整个控制系统的稳定运行成功地证明了电渣连铸思想的正确性与两级控制方案的可行性和实用性,并且说明了控制程序的正确性和完善性。
控制系统运行稳定,控制效果良好,不但能很好地跟踪电流的变化,而且控制精度较传统电渣炉有了很大程度的提高,传统电渣炉的控制精度要求在给定电流的±5%,而本系统的控制精度可以达到±2.5%。
电渣连铸设备是一种难以建立准确数学模型的控制对象,对这类对象的控制,较宜采用PID控制,从多次实验运行结果来看,此系统具有很好的控制效果。
各种检测系统,报警系统等都能及时正确地反应监控对象的状态,水温报警,瓦斯报警等状况,成功地给操作人员发出提示信号。冷试时液面检测系统能与电渣连铸系统达到较好地配合,可以实时地给出钢水液面所处的位置,但热试时精度稍低,有待于进一步的实验改进。