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電渣爐冶煉控制方式對(duì)比研究

文檔作者：王郁蔥孟慶虎牛瑞新 ` 文檔來(lái)源：山西太鋼不銹鋼股份有限公司型材廠		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2020年12月03日
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2
山西冶金
SHANXI METALLURGY
Tbtal 140
No．6，2012
文章編號(hào)：1672—1152(2012)06-0066—02
電渣爐冶煉控制方式對(duì)比研究
王郁蔥， 孟慶虎， 牛瑞新
(山西太鋼不銹鋼股份有限公司型材廠， 山西太原030003)
摘要：介紹了電渣爐冶煉的兩種控制方式，即功率控制和熔速控制。對(duì)此兩種冶煉控制方式進(jìn)行了對(duì)比研究。
通過(guò)工藝穩(wěn)定性試驗(yàn)，對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，并確定最優(yōu)的電渣爐冶煉方式。
關(guān)鍵詞：電渣冶金熔速控制功率控制
中圖分類號(hào)：TF142+．3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 收稿日期：2012—10—28
目前電渣爐普遍應(yīng)用的控制方式為功率控制，
此種控制方式反應(yīng)快速、易操作，但對(duì)設(shè)備穩(wěn)定性要
求較高，如果設(shè)備連接部位有變化或渣料性質(zhì)發(fā)生
變化造成短網(wǎng)電阻改變，則需要立即修改工藝，主要
依靠熟練的操作經(jīng)驗(yàn)。由國(guó)外引進(jìn)的電渣爐設(shè)備普
遍采用熔速控制，此種控制方式主要通過(guò)熔速變化
來(lái)調(diào)控輸入功率，對(duì)短網(wǎng)回路電阻變化要求較松，工
藝重復(fù)性強(qiáng)，對(duì)操控經(jīng)驗(yàn)依賴性小。
1 功率控制
功率控制主要用于國(guó)產(chǎn)簡(jiǎn)易電渣爐，目前在國(guó)
內(nèi)尚占有絕對(duì)比例。此種爐型主要根據(jù)對(duì)熔池的不
斷測(cè)定，確定各階段的輸入電流、電壓，并且每隔
3～5個(gè)月就需要對(duì)設(shè)定的工藝進(jìn)行校準(zhǔn)，因?yàn)樵O(shè)備
狀況的一點(diǎn)微小變化就會(huì)引起回路電阻的變化，而
此時(shí)，輸入電流、電壓就不能準(zhǔn)確按設(shè)定值輸入熔池
及渣池。此時(shí)理論上的數(shù)據(jù)隨著設(shè)備狀況的不同會(huì)
有較大變化。
功率控制爐型變壓器的輸出功率分為兩部分，
一部分進(jìn)人熔池及渣池，成為有效功率，另一部分消
耗在其他回路電阻上，而在設(shè)定時(shí)僅能設(shè)定輸入的
總功率，無(wú)法對(duì)有效功率進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，從而造成此
種控制方式難以準(zhǔn)確進(jìn)行功率輸入。
2 熔速控制
熔速控制多出現(xiàn)于國(guó)外進(jìn)口電渣爐，目前，國(guó)內(nèi)
東北大學(xué)設(shè)計(jì)制造的電渣爐也有功率控制功能。熔速
控制主要以“熔速—渣阻”和“熔速—擺動(dòng)”兩種方
式控制，但是原理相同。在此種方式控制下，只需要設(shè)
定好熔速、擺動(dòng)或渣阻，其余全靠程序自動(dòng)運(yùn)行，操作
第一作者簡(jiǎn)介：王郁蔥(1972_ )，女，于太鋼型材廠從
事工藝技術(shù)工作，工程師。Tel：0351—3014687。 E—rtlail：
wangyc@tisco．corn．ca
工人只需監(jiān)控冶煉情況是否按照程序設(shè)定運(yùn)行即可。
短網(wǎng)回路有稍許異常，對(duì)鋼錠質(zhì)量影響較小。
熔速控制依靠實(shí)際熔速與設(shè)定熔速的偏差隨時(shí)
調(diào)整輸入功率。在熔速設(shè)定的情況下，能夠及時(shí)準(zhǔn)確
地調(diào)整電流、電壓，保證輸入有效功率穩(wěn)定。
就工藝穩(wěn)定性，我們做過(guò)多次試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)功率控
制與熔速控制有著較明顯的區(qū)別。對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，熔速
控制工藝重復(fù)性好，若工藝制定沒(méi)問(wèn)題，所生產(chǎn)出的
鋼錠質(zhì)量穩(wěn)定。所以，我們認(rèn)為熔速控制方式將會(huì)是
電渣爐設(shè)備未來(lái)的發(fā)展方向。
3 工藝穩(wěn)定性比較試驗(yàn)
為了對(duì)比兩種控制方式的優(yōu)缺點(diǎn)，特做如表1
所示的對(duì)比試驗(yàn)。
表1 兩種控制方式優(yōu)缺點(diǎn)的對(duì)比試驗(yàn)
試驗(yàn)編號(hào) 鋼種 渣系 銅網(wǎng)厚度／mm 控制方式 設(shè)定電流／kA 設(shè)定電壓n『
1 H13 ANF-6 5 功率控制 12 62
2 H13 ANF-6 10 功率控制 12 62
試驗(yàn)編號(hào) 鋼種 渣系 銅網(wǎng)厚度／nun 控制方式 熔速／(kg·min )
3 H13 ANF_6 5 熔速控制 1O
4 H13 ANF一6 10 熔速控制 1O
結(jié)晶器平均直徑為725 mtn，以熔煉階段冶煉
3 000 kg(熔煉質(zhì)量)為參照。為了模擬短網(wǎng)回路變
化，在電極卡頭處墊厚度不同的導(dǎo)電銅網(wǎng)，以導(dǎo)電性
的不同，改變短網(wǎng)回路電阻。
功率控制下冶煉匯總結(jié)果如表2；熔速控制下
冶煉匯總結(jié)果見(jiàn)下頁(yè)表3。
表2 功率控制下冶煉匯總結(jié)果
試驗(yàn)編號(hào) 電流／kA 爐13電壓，v 渣皮厚度／mm 冶煉時(shí)間／h 鋼錠表面情況
1 10．9一l 1．7 41 5 5 6．2 表面有褶皺
2 1 1．6—12．5 44~46 3 5-3 良好
2012年第6期 王郁蔥，等：電渣爐冶煉控制方式對(duì)比研究
從上頁(yè)表2可以看出，功率控制方式下，隨著設(shè)
備的長(zhǎng)時(shí)間使用，短網(wǎng)電阻發(fā)生變化，會(huì)直接影響鋼
錠的冶煉質(zhì)量，并造成爐與爐之間鋼錠質(zhì)量的波動(dòng)，
同時(shí)冶煉時(shí)間也會(huì)有所變化。有文獻(xiàn)研究[1]，渣皮越
厚，越不利于鋼錠表面質(zhì)量的改善。所以，在短網(wǎng)回
路電阻發(fā)生波動(dòng)的情況下，會(huì)造成壓降不同，進(jìn)而影
響電流值，造成輸入有效功率波動(dòng)明顯。所以，在此
種控制方式下對(duì)操作工人經(jīng)驗(yàn)及技能的要求較高，
一個(gè)操作工至少需要3—5 a才能具備熟練的技能。
表3 熔速控制下冶煉匯總結(jié)果
試驗(yàn)編號(hào) 實(shí)際熔速 壓降廠v 渣皮厚度／nun 冶煉時(shí)間／h 鋼錠表面情況
／(ks’min-1)
3 9．8—1O-3 19以1 3 5．1 良好
4 9．8 10．3 l5_18 3 5I3 良好
驗(yàn)結(jié)果變化較小，冶煉時(shí)間、渣皮厚度及鋼錠表面質(zhì)
量幾乎無(wú)差別。所以，此種控制方式較為穩(wěn)定，工藝
重復(fù)性好，對(duì)操作工人經(jīng)驗(yàn)要求較低。一般遇到質(zhì)量
波動(dòng)問(wèn)題，應(yīng)從工藝制度上找原因。
4 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)工藝穩(wěn)定性對(duì)比試驗(yàn)和實(shí)際使用情況發(fā)
現(xiàn)，熔速控制冶煉能快速、有效調(diào)節(jié)冶煉過(guò)程，即便
在短網(wǎng)回路狀況出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)也能保證冶煉質(zhì)量。從鄧
鑫[ 等人的研究中也得知，熔速控制冶煉可以降低
碳化物析出，對(duì)鋼錠可以達(dá)到精確補(bǔ)縮。所以，我們
認(rèn)為熔速控制方式有操作容易和工藝穩(wěn)定性好等特
點(diǎn)，必將會(huì)是電渣爐設(shè)備未來(lái)的發(fā)展方向。
參考文獻(xiàn)
WANG Yucong，MENG Qi咄u，NIU Ruixin
(The Section Plant ofTISCO，Taiyuan 030003，China)
Abstract：Two controlling ways of ESR remehing are introduced an d compared in this paper， one of
them is power controlling way，the other is melting-rate controlling way．By testing process stability an d
analysising advan tages and disadvantages， it is confirmed which one is the best way of ESR controlling
way·
Key words：ESR remehing，power controlling,melting-rate controlling
(上接第23頁(yè)) M elting and Continuous Casting Production
Practice of 20M n23AIV Non-magnetic Steel in the Steel Plant
ZHANG Zengwu
(No．2 Steelmaking Plant of Shanxi Taigang Stainless Steel Co．，Ltd．，Taiyuan 030003，China)
Abstract：By researching an d developing the technique of smelting an d continuous casting about
20Mn23A1V steel， some problems during the production were solved， the perfect slabs without
longitudinal cracks were produced． The quality of continuous casting slabs Was the sanle as the
quality of ingots。Otherwise，the yield of continuous casting slabs Was up to 86．3％ an d 18％ higher
than the yield of ingots．It was proposed that，to solve the longitudinal cracks about 20Mn23A1V
steel，the perform an ce of mold power should be improved．
Key words ：20Mn23A1V，melting，continuous casting

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