空心钢锭由于其独特的组织结构和凝固特性,在生产大型筒形锻件和大口径厚壁管上具有普通钢锭无可比拟的优越性。电渣重熔作为生产优质空心锭的有效工艺获得了越来越多的重视,并具有广阔的应用前景。本文以东北大学电渣重熔空心钢锭成套实验设备和工艺为背景,设计了管坯电渣炉控制系统和提出了有效的内结晶器防抱死方案,并对所提方案进行了实验验证。论文以PLC控制器为核心开发了一套的管坯电渣炉计算机控制系统。整个系统采用上、下位机结构。上位机硬件采用工业控制计算机和液晶显示器,软件采用WinCC组态,实现对电渣炉生产过程监控,实时监控运行过程各个数据及报警信息,并提供数据存储和打印功能。下位机硬件采用S7-200SMART系列PLC,软件采用STEP7-microwin smart对控制器编程,负责电渣炉生产过程的全部控制动作。上位机与下位机用工业以太网连接,PLC与驱动设备及部分检测用Modbus通讯连接。运用PID控制算法实现熔炼功率和抽锭过程的控制。论文结合管坯电渣炉的生产工艺,详细分析了目前电渣重熔法生产空心钢锭存在的主要问题,并提出解决方案。采用双电源与拉力传感器技术解决内结晶器抱死的问题。将所设计的控制系统和改进方案进行实验测试。实验结果验证了表明所提出的方案显著提高了空心锭熔炼的成功率,有效降低了内结晶器抱死概率。生产的空心锭表面质量和内部质量优异,结晶组织致密,纯净度高。