[發(fā)明專利]連鑄機段的液位自動控制系統(tǒng)及其控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410018454.1
• 申請日: 2014-01-15
• 公開（公告）號: CN103744442A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡彥紅;明劍;吳顯明;姚松;陸恩萬
• 申請（專利權(quán)）人: 上海電纜研究所
• 主分類號: G05D9/12
• 分類號: G05D9/12
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所 31219
• 代理人: 郭玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種銅桿生產(chǎn)設(shè)備，特別是涉及一種用于連鑄連軋生產(chǎn)線中的連鑄機段的液位自動控制系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)

在電線電纜電工生產(chǎn)領(lǐng)域中，有銅連鑄連軋生產(chǎn)線，其主要用于生產(chǎn)符合要求的銅桿。生產(chǎn)工序一般為：將廢銅或電解銅塊輸送到爐子中熔化成高溫銅液；高溫銅液從爐子中流經(jīng)流槽，進入澆包；高溫銅液再通過澆包的澆嘴流到連鑄機鑄輪的輪槽內(nèi)；鑄輪在旋轉(zhuǎn)過程中有水對鑄輪輪槽及輪槽內(nèi)的銅液進行冷卻，故輪槽內(nèi)的銅液由液態(tài)鑄造成鑄錠；鑄錠再經(jīng)過后續(xù)的其他工序制成符合要求的銅桿。在上述產(chǎn)生過程中，澆包和鑄輪輪槽中的銅液液位的高低及穩(wěn)定性直接影響到鑄錠的質(zhì)量和生產(chǎn)效率；另外，鑄輪輪槽中液位的不穩(wěn)定會導(dǎo)致銅液冷卻不均勻，影響鑄錠的質(zhì)量，最終影響銅桿的質(zhì)量。所以，連鑄機中銅液液位的穩(wěn)定性在連鑄連軋生產(chǎn)線中至關(guān)重要，因此熔體銅液液面的控制就顯得非常重要。

目前，國內(nèi)雖然有多家工廠開發(fā)了銅連鑄連軋生產(chǎn)線，但生產(chǎn)線的澆鑄水平、尤其是連鑄機段的澆包和鑄輪輪槽的液位控制技術(shù)卻一直相對滯后，其主要是依靠有經(jīng)驗的操作工人站在連鑄機旁，進行人工控制銅液液位。但是，在生產(chǎn)過程中，銅液的澆鑄溫度在1120℃左右，極高溫的工作環(huán)境對操作工人來說存在很大的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種連鑄機段的液位自動控制系統(tǒng)，其無需人工控制，以消除安全隱患。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種連鑄機段的液位自動控制系統(tǒng)，包括保溫爐、澆包、以及設(shè)有輪槽的鑄輪，所述保溫爐的出口通過一流槽和澆包連通，所述澆包下端設(shè)有一位于輪槽上方的澆嘴，還包括控制器、用于采集輪槽內(nèi)銅液液位的圖像采集器、以及用于顯示輪槽內(nèi)銅液液位的顯示屏，所述顯示屏上還顯示有液位下位比對線和液位上位比對線；所述澆包中設(shè)有一和澆嘴同軸設(shè)置、且可移動的塞桿，該塞桿由一電機驅(qū)動；所述塞桿端部設(shè)有一位于澆嘴中、且與澆嘴形狀相適配的塞頭，所述塞頭和澆嘴之間設(shè)有容銅液通過的間隙，且塞頭和澆嘴均為一錐形體；所述圖像采集器、顯示屏和電機均與控制器連接。

進一步地，所述澆包底部還設(shè)有一用于測量澆包內(nèi)銅液重量的壓力傳感器，該壓力傳感器和控制器相連接。

優(yōu)選地，所述圖像采集器為一高精度攝像頭。

進一步地，所述電機為一伺服電機。

優(yōu)選地，所述控制器為一PLC控制器。

如上所述，本發(fā)明涉及的連鑄機段的液位自動控制系統(tǒng)，具有以下有益效果：

該液位自動控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)銅液液位高低的自動控制，使鑄輪輪槽中的銅液液位始終在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)波動，從而保證輪槽內(nèi)銅液液位的穩(wěn)定性，最終保證鑄錠和銅桿的質(zhì)量。另外，通過在顯示屏上比對銅液液位，將銅液液位信息直觀地顯示給操作工人看，當斷電后，則操作工人可根據(jù)顯示屏所顯示的信息去手動控制塞桿的移動，從而保證輪槽中銅液液位的穩(wěn)定性。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種連鑄機段的液位自動控制系統(tǒng)的控制方法，其無需人工控制，消除安全隱患。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種連鑄機段的液位自動控制系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：

A、保溫爐中的銅液通過流槽進入澆包中，并通過由澆包的澆嘴和塞桿的塞頭所形成的間隙流入鑄輪的輪槽中；

B、所述圖像采集器采集輪槽中的銅液液位，并將所采集的銅液液位數(shù)據(jù)傳輸給控制器；

C、控制器將接收到的銅液液位數(shù)據(jù)顯示在所述顯示屏上；

D、當銅液液位高于液位上位比對線時，控制器控制電機轉(zhuǎn)動，則塞桿沿澆嘴軸向下移，使塞頭和澆嘴之間的間隙變小，減小澆包到輪槽的銅液流量，降低輪槽中的銅液液位；當銅液液位低于液位下位比對線時，控制器控制電機反向轉(zhuǎn)動，則塞桿沿澆嘴軸向上移，使塞頭和澆嘴之間的間隙變大，增大澆包到輪槽的銅液流量，升高輪槽中的銅液液位。

進一步地，所述澆包底部還設(shè)有一壓力傳感器，所述壓力傳感器測量澆包內(nèi)銅液重量，并將重量數(shù)據(jù)傳輸給控制器；當澆包內(nèi)銅液重量達到預(yù)設(shè)的上限時，則控制器控制保溫爐傾斜，使保溫爐的出口的傾斜角度變小，減少保溫爐到澆包的銅液流量，降低澆包內(nèi)銅液重量；當澆包內(nèi)銅液重量達到預(yù)設(shè)的下限時，則控制器控制保溫爐傾斜，使保溫爐的出口的傾斜角度變大，增大保溫爐到澆包的銅液流量，增加澆包內(nèi)銅液重量。

進一步地，還包括一和控制器相連接的報警器，所述顯示屏上設(shè)有位于液位上位比對線上方的液位上限比對線、以及位于液位下位比對線下方的液位下限比對線，當銅液液位高于液位上限比對線或低于液位下限比對線時，控制器觸發(fā)報警器。