一种新型无磁不锈钢的智能制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及控制领域，尤其是一种新型无磁不锈钢的智能制备方法。
【背景技术】
[0002]目前，国内工业上广泛使用的无磁钢是18-8型奥氏体型不锈钢，无磁钢的冶炼及加工技术在国内已经十分成熟。但是，随着人们对材料的性能要求越来越高，该材料在使用过程中强度和耐磨性越来越不能满足人们的要求，特别是在海洋环境下工作，其耐腐蚀性和耐磨性显著不足，不仅影响外观质量，同时极大的影响该材料的使用寿命，导致相应成本增加，安全事故易发。
[0003]而目前，无磁钢的制备过程依赖于人工控制，各种温度、时间和物料的放入剂量等是通过人工去操作，然而这些数据需要严格把控，若是稍有出入，便很可能造成制备无磁钢的品质问题；而且在制备过程中各种需要计量的数据繁多，人工记忆和操作很容易出错，而且由于人工操作比较耗时，种种原因之下，使得制备效率不高。
【发明内容】
[0004]本发明的发明目的在于:针对上述存在的问题，提供一种新型无磁不锈钢的智能制备方法，能严格控制制备过程中各温度、时间及物料的放入剂量等各项参数，减小出错率，提高制备效率及新型无磁不锈钢的品质，还大大减少了操作人员的工作，实现了制备过程的高度自动化。
[0005]本发明采用的技术方案如下:
一种新型无磁不锈钢的智能制备系统的智能制备方法，它包括以下步骤:
步骤1:将原料铁放入转炉中加热熔化，待原料铁全部熔化后，调节熔池温度，温度检测模块检测熔池内温度值，并转化为数字信号001传递至PLC ;所述PLC接收数字信号001，当熔池内温度值达到1550°C，向脱碳模块传递执行信号201，所述脱碳模块接收执行信号201，向熔池中依次加入预定剂量01的脱碳剂、预定剂量02的脱硫剂和预定剂量03的脱氧剂；对熔池里的铁水进行脱碳、脱硫、脱氧；
步骤2:脱碳、脱硫、脱氧工序完成后，第一次触发加热模块后(熔池中的加热器)，加热熔池，同时，PLC接收数字信号001，当熔池内温度值达到1600°C，向加热模块传递执行信号301，所述加热模块接收执行信号301，调节至保温模式，持续保温5min，完成后向PLC传递数字信号302 ;PLC接收数字信号302，向脱碳模块传递执行信号202 ;脱碳模块接收执行信号202，向熔池中依次加入预定剂量04的高碳铬铁，预定剂量05的锰铁和预定剂量06的镍粒，使熔池中的铬含量、锰含量、镍含量达到预定要求，完成后向PLC传递数字信号203，PLC接收数字信号203，向加热模块传递执行信号303 ;所述加热模块接收执行信号303，持续保持1600°C的温度5min，完成后向PLC传递数字信号304 ;
步骤3:PLC接收数字信号304，向提示模块传递执行信号401，所述提示模块接收数字信号401，启动警报器，发出提示音，提醒工作人员加入原料钼铁、钒铁、钛铁和铌铁，并且继续加入脱碳剂进行脱碳，直至铁完全熔化；第二次触发加热模块(熔池中的加热器)，加热熔池，同时PLC继续接收数字信号001，当熔池内温度值达到1700°C，向提示模块传递执行信号402，同时向加热模块传递执行信号305 ;所述提示模块接收执行信号402，启动警报器，发出提示音，提醒工作人员触发脱碳模块；加热模块接收至执行信号305，持续保温5min，完成后向PLC传递数字信号306 ;PLC接收数字信号306，向脱碳模块传递执行信号204 ;脱碳模块接收执行信号204，向熔池中依次加入预定剂量07的脱氢剂、预定剂量08的脱氮剂、预定剂量09的脱碳剂、预定剂量10的脱硫剂和预定剂量11的脱氧剂，此时对合金成分进行微调，使之达到预定成分要求，完成后，向PLC传递数字信号205 ;PLC接收数字信号205，向脱碳模块传递执行信号206 ;所述脱碳模块接收执行信号206，向熔池中持续加入脱碳剂，继续脱碳，控制碳的含量，直至接收到执行信号207时，停止加入；
步骤4:碳含量检测模块检测熔池内的碳含量值，并转化为数字信号101传递至PLC;PLC接收数字信号101，当碳含量小于等于0.18%时，向脱碳模块传递执行信号207，同时，向还原模块传递执行信号501 ;所述脱碳模块接收执行信号207，停止加入脱碳剂；所述还原模块接收执行信号501，向熔池中加入预定剂量12的硅铁和预定剂量13的铝，还原熔池中的金属铬，控制硅和铝的含量，使之达到预定成分要求；
步骤5:真空保温9min ;最后向钢包中加入指定量的稀土 ；
步骤6:将熔炼好的新型无磁不锈钢进行固溶处理，即将新型无磁不锈钢放入热处理炉中，第三次触发加热模块(热处理炉中的加热器)，加热热处理炉，温度检测模块检测热处理炉内的温度值，并转化为数字信号002传递至PLC ;所述PLC接收数字信号002，当热处理炉中温度值大于等于1000°C时，向提示模块传递执行信号403，同时向加热模块传递执行信号307，所述提示模块接收执行信号403，启动警报器，发出提示音，提醒工作人员触发加热模块(热处理炉中的加热器)；加热模块接收执行信号307，调节至保温模式，持续保温5.5h后停止加热；，然后水淬至室温；
步骤7:新型无磁不锈钢固溶处理结束后，进行稳定化处理，即第四次触发加热模块(热处理炉中的加热器)，加热热处理炉，PLC继续接收数字信号002，当热处理炉中温度值第二次达到850°C时，向加热模块传递执行信号308 ;加热模块接收到执行信号308，调节至保温模式，持续保温4.5h后停止加热；然后空冷却至室温；
步骤8:该新型无磁不锈钢在冷加工或焊接后还需进行去应力处理，即第五次触发加热模块(回火炉中的加热器)，加热回火炉，温度检测模块检测回火炉内的温度值，并转化为数字信号003传递至PLC ;所述PLC接收数字信号003，当温度值大于等于600°C时，向加热模块传递执行信号309 ;所述加热模块接收到执行信号309，调节至保温模式，持续保温1.5h后停止加热；即将冷加工或焊接后的新型无磁不锈钢加热至600°C ~650°C回火，升温速率为80°C /h，保温l~2h，然后随炉缓冷至室温。
[0006]该种新型无磁不锈钢的智能制备方法的系统，其特征在于，它包括:温度检测模块、碳含量检测模块、加热模块、脱碳模块、提示模块、还原模块和PLC ;
所述温度检测模块包括设于熔池、热处理炉和回火炉的温度检测仪，用于检测熔池内的温度值，并转化为数字信号001传递至PLC ;检测热处理炉内的温度值，并转化为数字信号002传递至PLC ;检测回火炉内的温度值，并转化为数字信号003传递至PLC ;碳含量检测模块包括设于熔池的碳含量检测仪，用于检测熔池内的碳含量值，并转化为数字信号101传递至PLC;
PLC分别与温度检测模块、碳含量检测模块、加热模块、提示模块、脱碳模块和还原模块相连接；用于接收数字信号001，当熔池内温度值达到1550°C，向脱碳模块传递执行信号201，当熔池内温度值达到1600°C，向加热模块传递执行信号301，接收数字信号302，向脱碳模块传递执行信号202 ;接收数字信号203，向加热模块传递执行信号303 ;接收数字信号304，向提示模块传递执行信号401，继续接收数字信号001，当熔池内温度值达到1700°C，向提示模块传递执行信号402，同时向加热模块传递执行信号305 ;接收数字信号306，向脱碳模块传递执行信号204 ;接收数