[發明專利]中間包鋼水液位控制方法及裝置

無效

• 申請號: 200810033615.9
• 申請日: 2008-02-15
• 公開（公告）號: CN101508019A
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: 申屠理鋒;唐安祥
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B22D39/00
• 分類號: B22D39/00
• 代理公司: 上海明成云知識產權代理有限公司
• 代理人: 周 成

技術領域

本發明涉及在連鑄過程中的中間包控制技術，更具體地說，涉及一種中間包鋼水液位控制方法及裝置，該方法及裝置能夠自動控制中間包鋼水液位，提高控制精度。

背景技術

在連鑄生產過程中，鋼水從鋼包注入中間包，再由中間包流入結晶器，然后在冷卻水作用下凝固形成鑄坯，并由拉坯機拉出結晶器。中間包是連鑄工藝中不可缺少的設備，首先，中間包具有緩沖鋼水的作用，在更換鋼包時不會產生斷澆，能保證連鑄的順利進行，同時中間包還具有均勻鋼水成分、溫度，使夾雜物上浮，提高鑄坯質量的作用。有研究資料顯示，中間包在流場分布合理的情況下，可以有效去除鋼水中20％～30％的氧化夾雜物。然而，保持中間包鋼水液位的穩定是實現上述作用的基礎。另外，在澆注過程中，鋼水液位的穩定可以保證中間包內的保護渣最大限度的浮出鋼水，從而可以減少保護渣卷入鑄坯中，提高鑄坯質量。由于在澆注過程中，隨著鋼包鋼水重量的下降，鋼水流量會下降，從而引起中間包液位下降，同時，鑄坯拉速的變化也會引起中間包鋼水液位的變化，所以為了保證中間包鋼水液位的穩定，必須要對中間包鋼水液位進行控制。但是，由于影響中間包液位控制的因素很多，其復雜性和難度都很大，所以在實際生產中，一般均采用人工手動進行液位控制，該方法雖然簡單，但控制精度低，同時還加大了操作人員的勞動強度。

日本專利JP2002018563公開了一種中間包鋼水液位控制方法，該控制方法采用在中間包底部埋設兩個電磁線圈，利用電磁法來檢測中間包液位，然后通過控制中間包塞棒上下位置來調節中間包流出的鋼水量，從而控制中間包液位。但是，該方法在埋設線圈時需要對中間包進行改造，同時線圈在高溫環境下容易損壞，并且通過控制中間包鋼水的流出量來實現中間包液位會對結晶器液位產生很大影響，對連鑄生產不利。

另一日本專利JP05099726A公開了一種中間包液位測量方法，該測量方法將一個導氣管埋入中間包底部，然后向中間包吹氣，根據氣壓的大小來測量中間包液位高度。但是，該測量方法測量精度不高，而且也需要對中間包進行改造。

公告號為CN1115025的一種中間包液位測量方法，采用流柱落點法測控液態金屬的液位，使用攝像器不斷攝取從中間包流出的液態金屬流柱落在結晶器內液態金屬表面上，產生的弧線形落點的光學圖像，并將此圖像經計算機處理，確定弧線形落點的形狀、位置，與計算機內儲存的理論線比較，以求出其偏差量，計算出金屬液面的液位高度。但是，該控制方法測量精度不高，而且需要在澆注現場留出足夠的空間來安裝攝像器。

綜上所述，目前對中間包鋼水液位控制存在著控制精度低、效果差，需要對中間包進行改造，勞動強度大，影響連鑄生產的質量。

發明內容

針對現有技術中存在的上述缺點，本發明的目的是提供一種中間包鋼水液位控制方法及裝置，該方法及裝置能夠自動控制中間包鋼水液位，提高控制精度，保證連鑄生產的質量。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

該中間包鋼水液位控制方法的具體步驟如下：

A.設置一重量檢測單元，對中間包的鋼水重量進行檢測，并將檢測的電流信號輸出；

B.使用信號預處理單元接收步驟A中的電流信號，對電流信號進行預處理，并輸出電壓信號；

C.采用計算控制單元對步驟B中的電壓信號進行采集和處理，并通過計算分析中間包的液位高度，產生和輸出控制信號；

D.通過信號隔離單元接收步驟C中的控制信號，將控制信號進行隔離并輸出；

E.使用滑動水口執行單元接收步驟D中隔離后的控制信號，對鋼包的滑動水口的開關進行控制，用以調節鋼水流量，控制中間包鋼水液位。

所述的步驟C的具體步驟為：

C1.采用數據采集卡采集電壓信號，并進行A/D轉換為數字信號；

C2.使用工控機，通過數字信號計算出中間包鋼水液位高度，并結合液位設定的目標值和控制精度進行計算分析，產生相應的控制信號；

C3.通過I/O卡將控制信號輸出至信號隔離單元。

在步驟A中，所述的重量檢測單元采用一壓力傳感器，并設于中間包小車的行走軌道上，對中間包的鋼水重量進行檢測，并輸出電流信號。

在步驟B中，所述的信號預處理單元為一模擬信號轉換器，接收電流信號，并將電流信號轉換為電壓信號輸出。

該控制方法還包括步驟：

F.設置一遠程控制單元并連接至計算控制單元，用以人工遠程控制；

G.設置一報警單元并連接至計算控制單元，用以聲音和燈光報警。