淺析真空冶金過(guò)程自動(dòng)控制技術(shù)的進(jìn)展

摘 要 真空冶金技術(shù)近年來(lái)發(fā)展比較好,因此在各方面的應用也比較突出。本文描述了若干真空冶金過(guò)程的測控技術(shù),介紹了以精煉和熔煉為代表的一些典型真空冶金過(guò)程監控的新進(jìn)展。結合有關(guān)項目實(shí)踐,對真空冶金自動(dòng)控制的未來(lái)進(jìn)行了展望。 關(guān)鍵詞 真空冶金 技術(shù)進(jìn)展 自動(dòng)控制 過(guò)程 中圖分類(lèi)號：TF13 文獻標識碼：A 0引言 真空技術(shù)的誕生及其工業(yè)應用的開(kāi)始年代是很早的,一般而言,在低于常壓的稀薄氣氛中的冶煉過(guò)程,均可稱(chēng)為真空冶金,廣義地講,還包括真空還原、真空燒結、真空焊接、真空鍍膜和真空熱處理等從已卓有成效的真空冶金過(guò)程中吸取經(jīng)驗,同時(shí)將其與新過(guò)程和過(guò)程組合融會(huì ),真空冶金正進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段。鋼脫氣和鋼包冶金、熔煉和重熔、澆注和粉末冶金、真空熱處理、真空焊接等,用先進(jìn)的真空過(guò)程生產(chǎn)出高質(zhì)量的冶金產(chǎn)品,能夠滿(mǎn)足用戶(hù)的不同需求。真空冶金過(guò)程作為先進(jìn)金屬材料制備的重要手段,發(fā)展非常迅速,且正在向自動(dòng)化方向邁進(jìn)。 1真空系統的差異 不同真空度系統的構成是有所區別的,但是基本都包含機械泵和羅茨泵,在要求高真空度時(shí),還需要增壓泵等設備。雖然真空設備種類(lèi)繁多,真空工藝流程千差萬(wàn)別,對控制的要求各不相同,也曾有人研制過(guò)真空控制電路裝置,但是采用PLC進(jìn)行真空獲得設備和真空工藝的自動(dòng)控制還是最合適的。選用PLC設備時(shí)要考慮實(shí)際的控制系統是集中式還是分布式,控制要求是邏輯控制為主還是過(guò)程調節為主,以及輸入輸出的類(lèi)型和規模,選擇可編程控制器內存的大小則取決于邏輯運算的量和數值計算的復雜性。 2真空自動(dòng)化 真空冶金雖然包括的面很廣,但是就制備金屬材料而言,真空冶金大體上分為真空精煉和真空熔煉兩類(lèi)。前者包括多種D和RH真空脫氣方法、真空電弧精煉AD、真空脫碳精煉OD等,后者則包括真空感應熔煉IM（含傳統爐型IM和IDP/IMP多種改進(jìn)爐型）、真空電弧重熔AR和真空電子束熔煉EBM等。本文主要選擇了D等典型的真空精煉裝置和以IDP（真空感應熔煉、脫氣和澆注）為代表的典型的真空熔煉裝置的自控問(wèn)題進(jìn)行討論,關(guān)于其他類(lèi)型的真空冶金過(guò)程檢測和自動(dòng)化技術(shù)的現狀。 2.1真空精煉 D即真空脫氣裝置,其主要作用是去除鋼水中的有害氣體并進(jìn)行成分微調。作者曾參加江陰興澄濱江短流程生產(chǎn)線(xiàn)D裝置自動(dòng)控制系統的開(kāi)發(fā),該項目的控制系統非常具有代表性?，F以其為例介紹D裝置自動(dòng)化系統。即一級基礎自動(dòng)化和二級過(guò)程自動(dòng)