ehp-af2000
電渣爐加料器說明
書邢台德港電子****
一、電渣重熔中擴散脫氧的重要性
電渣重熔冶煉技術由於冶煉過程中鋼材良好的結晶取向保證了鋼材組織的緻密性、成分的均勻性以及高純淨度，從而使產品具有更優異的綜合性能，因此電渣重溶冶煉技術可以有效解決航空、電力、石油化工等重要領域用特殊金屬材料的冶煉，成為鋼材終極冶煉手段。
鋼的主要指鋼中氧化物及硫化物夾雜含量的總合。隨鋼中含氧量的增加，鋼的範性、韌性降低，氧化物還使鋼的耐磨性、耐腐蝕性降低。在電渣重熔過程中定時定量連續加入微量的鋁進行擴散脫氧操作對鋼的最終含氧量起關鍵作用，同時也影響到鋼的純淨度。
電渣重熔過程中的擴散脫氧具有以下重要作用，（一）可以使溶解到渣中的氧與鋁結合，抑制渣中低價氧化物向**氧化物轉化，減少向金屬溶池供氧，從而最終降低鋼中氧含量。（二）加入渣中的鋁可以保證金屬溶池中有部分酸溶鋁，從而抑制金屬熔池冷卻及結晶過程中隨溫度降低析出過飽和的氧與碳形成一氧化碳，減少鋼錠氣孔、疏鬆及偏析。（三）加入適量的鋁可以減少鋼中矽的燒損，有利減少鋼的點狀偏析。
（四）擴散脫氧降低熔池氧的同時，促進硫由熔池向渣池轉移，使鋼中硫含量降低，提高鋼的純淨度。
在現實中，不少廠家把脫氧重點放在了電極製備的過程中，對電渣重熔中的擴散脫氧作用重視不夠，具體表現在：（一）有的廠家在電渣重熔過程中不進行脫氧；（二）有的廠家在電渣重熔過程中人工不定時加鋁粉脫氧，由於熔渣自身的電阻熱以及重熔過程劇烈的反應，鋁成份被大量燒損。同時這種做法常常因為工作時間長（15t電渣爐每爐需時十幾小時）、投料量小且頻繁（50g/4min）、準確度不高、投料不連續不均勻、人為因素等不能保證有效實施。
（三）將鋁塗刷在電極上，加鋁量不能保證。以上不規範的操作都將影響鋼的最終質量。（四）進口電渣爐中使用的鋁合金加料器，可以保證定時定量連續加入微量的鋁進行擴散脫氧操作，但**昂貴，並且存在配件、維修等問題，企業難以承受。
鑑於上述原因，我們嘗試將現代稱重技術、微電子技術與自動控制技術應用到電渣重熔的擴散脫氧中，製造了全自動鋁合金加料器，在電渣重熔過程中能實現定時定量連續穩定加入鋁合金，實現連續可控擴散脫氧，對保證鋼的最終質量起到關鍵作用。對產品的分析結果表明，所煉鋼錠氧硫含量低、純淨度高、質量穩定優良。
二、電渣爐全自動鋁合金加料器
由於鋁粒小、流動性好、電渣爐加料量小且頻繁連續，我們採用似連續式振動定量裝置，該裝置結構簡單、構思新穎、成本低、實用性強，快、慢兩種速度加料，既保證了計量精度又可以提高加料速度、穩定可靠，大大提高了電渣爐煉鋼的質量。
1、特點
● 集重量顯示與物料控制為一體，操作方便
● 採用溜槽給料和卸料
● 可控矽控制振動電磁鐵，加料速度可調整
● 快慢速二級給料，保證加料精度
● 氣缸控制秤鬥卸料，可定時卸料或plc控制卸料
● 選用不鏽鋼材料
● 採用鋁合金外殼，防塵效能良好
● 系統可在加料器現場操作，也可在控制室由遠端儀表操作，使用方便
2、技術指標
● 料斗最大存料量：40kg
● 稱重鬥最大稱量：2kg
● 感測器容量：5kg
● 分度值：0.5g
● 靜態準確度：0.1%
● 動態準確度：0.2%
● 額定超載能力：150%fs
● 壓縮空氣壓力：壓力0.5mpa
● 電源：ac220v 500w
3、電渣爐全自動加料器基本結構
如圖所示，全自動加料器由支架、供料鬥、給料溜槽、感測器、稱量鬥、卸料氣缸、排料溜槽、控制單元組成。供料鬥設計成漏斗形狀，盡可能減少物料對給料溜槽的直接作用。給料溜槽下面安裝有微型脈衝振動器並成為乙個整體，根據秤鬥的料量分快、慢兩個階段給稱量鬥供料。
使用單隻感測器，安裝在獨立的乙個支座上，不與給料溜槽接觸，使稱量鬥放料後快速穩定，提高定量精度，保證長期穩定可靠工作。排料溜槽一直處於輕微振動狀態，使鋁粒連續、均勻地加入電渣爐中，滿足電渣爐煉鋼工藝要求。
控制單元為ehp-af2000電渣爐加料器控制儀表，完成引數設定、控制加料和卸料。
4、控制原理
採用現代稱重技術，結合微控制器和自動控制技術，供料鬥的物料通過給料溜槽週期性的輸送到稱重鬥，採用稱重感測器對物料稱重，儀表依據設定的加料量控制給料溜槽的給料速度，定量的物料等待卸料訊號週期性的開啟稱料斗，物料送到排料溜槽內，物料以連續的方式把斷續的物料排到卸料口，通過輸送管道送到電渣爐內，在電渣重熔過程中進行擴散脫氧。
5、過程控制框圖
6、稱重控制單元
控制單元既要完成重量訊號的採集，又要完成加料各過程邏輯時序控制，顯示加料狀態和累計重量、次數。
包括稱重感測器和控制儀表ehp-af2000，稱重感測器採用高精度電阻應變片感測器，安裝在獨立支撐座上，減少克服振動器共振的影響，ehp-af2000儀表完成對感測器訊號的的處理和加料時序控制，採用硬體抗干擾和軟體數字濾波的方法克服機械振動引起的誤差，為解決加料速度和稱重控制精度的矛盾，使用快速、慢速兩級振動加料和誤差補償控制，根據現場情況設定目標加料量及快速加料量，快速加料保證加料速度，慢速加料保證加料精度，使定量精度達到0.1%。
稱重控制單元有加料器現場控制儀表和控制室遠端控制儀表，二者通過rs232進行通訊。現場控制儀表便於現場除錯、維護，控制室遠端控制儀表便於操作人員使用。
7、溜槽
a、加料溜槽：由可控矽控制振動電磁鐵的振動強度，可控矽的觸發由儀表控制，實現給料溜槽分快、慢兩級給料，以確保加料速度和精度。
b、排料溜槽：由可控矽控制振動電磁鐵的振動強度，單一速度，一直處於振動狀態，實現斷續的物料連續的加入電渣爐內。
8、秤斗門控制
當物料已達到目標量，定時或接受電渣爐卸料訊號，秤量鬥氣缸開啟，物料釋放到排料溜槽上。
9、工作過程
依據電渣爐工藝要求，將每次加料的定量值由控制儀表進行設定，儀表送電後控制儀表顯示視窗顯示「0」，系統等待啟動，按下「[feed]或[start]」鍵系統開始工作，控制儀表依據設定值控制加料器進行如下動作：
● 卸料氣缸關閉，稱量鬥關門
● 給料溜槽快速、慢速振動、給料
● 稱量斗內料量和目標設定值相同，給料溜槽停止振動
● 等待電渣爐上位機依據工藝要求給出卸料訊號（或定時卸料訊號）
● 卸料氣缸開啟，開啟稱量鬥卸料門，同時將加料量累計，次數加1，完成一次配料週期
● 卸料後控制儀表自動控制加料器進入下乙個週期
● 按下「[feed] 或[stop]」鍵系統停止配料
● 再按「[feed]或[start]」鍵系統繼續自動配料
● 按「[mode]」鍵可分別顯示累加重量、加料次數、實時重量
● 按[tare]鍵去皮，按[g/n]鍵毛淨重轉換
三、ehp-af2000加料器控制儀表
1、特點
ehp-af2000電渣滬加料器是我公司根據電渣滬的工作環境和特點專門研製和生產。它具有以下特點：
1、提供完整的物料控制功能。
2、可設定通電時自動歸零。
3、集重量顯示與物料控制為一體。
4、可控矽控制，加料速度可調整。
5、提供卸料控制功能，卸料時間可通過控制儀表的引數來設定，也可以通過上位機控制。
6、採用多種數字濾波方法,對 a/d 轉換結果進行處理,以使儀表既可在動態的情況下, 穩定地顯示稱量結果, 也可在快速變化時具有較快的響應速度。
7、採用smt技術製造，高度可靠。
8、採用新的∑-△模數（a/d）轉換技術，模數轉換速率每秒20次，輸入靈敏度0.5μv/d，提供高速，高分辯率，高靈敏度和高精度，做到節省空間，器件和降低成本。
9、系統可在加料器現場操作，也可在控制室由遠端儀表操作，使用方便。
2、現場儀表前面板簡介
●五位led數碼顯示
●指示燈說明：
【穩定】指示燈：燈亮表示稱重顯示值不穩定，燈滅稱重顯示值穩定可以讀數。
【加料狀態】指示燈：燈亮表示正在加料狀態
【g/n】指示燈:毛/淨重轉換指示燈,燈亮表示顯示為淨重值,燈滅為毛重值.
【快速】指示燈：燈亮表示正在加料速度為快速。
【慢速】指示燈：燈亮表示正在加料速度為慢速。
【加料完成】指示燈：燈亮表示加料已完成。
●功能鍵說明：
【mode】功能鍵，設定、修改、標定引數。
【g/n】毛/淨重轉換鍵,修改資料。（按住該鍵不放，修改位資料由0-9改變，鬆開左移一位）。
【tare】功能鍵，去皮，對設定、修改、標定的引數進行確定。
【feed】加料啟動/停止按鍵。
操作說明：
【開機】
在關機狀態下，接通～220**電源，顯示視窗依次顯示ehpaf、版本號、最大稱量值、內部直流工作電壓、自檢9～0數字，進入稱重狀態。
【關機】
儀表不使用時，請把～220**電源插頭拔掉，既關機。
● 引數及標定說明：
在稱重狀態下按[moed] 按鍵不放，大約3秒，儀表顯示 「」。
此時可按[g/n]鍵輸入密碼「111」。
按[tare]鍵確認進入設定、標定狀態。
（1）若密碼不正確，則返回稱重狀態；
（2）若密碼正確，則進入功能設定，儀表顯示「」。
按 [g/n] 鍵「」和「」兩者切換顯示。
【引數設定】
當顯示「」時，按 [tare] 鍵確認並進入引數設定。
（1）小數點位數(
按[g/n]鍵可選擇小數點的位置 。
0=11=0.1
2=0.01
3=0.001
按 [tare] 鍵確認，進入下一步功能設定狀態。
（2）分度值（e）
按[g/n]鍵設定儀表分度值。
可選擇1、2、5、10、20、50。
按 [tare] 鍵確認，進入下一步功能設定狀態。
（3）最大量程（
5秒後顯示
按[g/n]鍵更改儀表最大量程。
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