[实用新型]一种连铸钢包下渣自动控制装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种连铸钢包下渣自动控制装置，属于冶金连续铸钢过程自动化控制设备技术领域。

背景技术：

在钢水连铸生产过程中，氧化剂和钢水中的其它杂质混合形成液体钢渣，其比重较轻，只有纯钢水比重的三分之一到四分之一左右，浮于钢水上部。在钢水浇铸后期，钢渣逐渐流入中间包，影响钢材品质，严重时使钢水连铸无法进行甚至造成生产事故。下渣检测系统作为钢铁连铸生产的关键技术之一，世界各国都给予了高度重视。上世纪80年代，德国亚琛科技大学钢铁冶金研究所开始开发钢包下渣自动检测技术，并获得欧共体的资助。他们用一种电磁方法来检测钢液的下渣，在大包包底水口外围安装线圈，当钢液通过接交流电的线圈时，就会产生涡流，这些涡流可改变磁场的强度；由于炉渣的导电性为钢水的千分之一，如果钢流中含有少量炉渣，涡流就会减弱，而磁场也相应减小；磁场强度的变化可通过二级线圈来检测，这种低电压信号必须在钢厂的噪声环境中传输，所要求的信号必须经过过滤，才能产生一个能与其它测量数据相匹配的确定的和有用信号，这一点可采用模拟与数字过滤器相集合以及一个温度补偿系统来达到。系统的组件必须坚固耐用，能承受炼钢厂的苛刻环境，才能保证系统应用的有效性与稳定性。德国蒂森钢铁公司于1987年首先在一台板坯连铸机采用了钢包下渣自动检测技术，取得了满意的结果。后来德国亚琛大学钢铁冶金研究所的几位研究人员利用所开发成功的钢包下渣自动检测技术成立了Amepa公司，在世界上推广钢包下渣自动检测技术。虽然电磁检测法在钢水下渣检测方面获得了较大成功，但是其应用过程中也存在一些较大的问题：1)价格较高；例如德国Amepa公司的电磁式钢包下渣自动检测设备投资至少需要50万马克，对于我国的一些大型钢铁企业来讲，大量引进该设备，是一项相当巨大的投资，而对于大多数中小钢铁生产企业则很难接受；2)安装烦琐；电磁法检测装置结构相对较为复杂，安装过程较烦琐，且安装传感器时需要对连铸生产设备进行一定的改造才能安装，这将会给连铸生产带来一些影响，给钢铁生产企业造成不必要的经济损失；3)维护费用高，使用寿命较短；由于电磁线圈在恶劣的高温环境下长时间工作，较容易损坏，而使检测系统失效，因此需要定期维护，更换线圈(线圈的价格较高，几万至数十万不等)。

目前，国内一些钢铁企业对于一般钢种，连铸生产采用钢包浇注末期由操作工肉眼观察钢包长水口插入中间包附近钢水液面的方式判断钢包是否下渣。如果采用人工判渣的方式，在操作工观察到钢包下渣的时候，实际流入到中间包的钢流渣量已经较多。流入中间包的钢渣，有一部分到达中间包钢水表面，造成表面结壳，可能会引起操作事故；而更严重的是，有部分钢渣会随着钢流浇入连铸坯中，造成钢中夹杂物超标，引起质量问题。随着高等级品种钢钢种越来越多，产量也越来越高，钢包下渣的问题越来越突出。

实用新型内容：

本实用新型目的是提供一种连铸钢包下渣自动控制装置，低成本、稳定性好、检测精度高，使用寿命长，解决背景技术存在上述问题。

本实用新型的技术方案是：

一种连铸钢包下渣自动控制装置，包含自动检测投入模块、特征信号分级模块、过程信号监控与管理模块、自动检测撤出模块，自动检测投入模块的输入连接钢包重量信号，输出连接特征信号分级模块，特征信号分级模块的输出连接过程信号监控与管理模块，过程信号监控与管理模块的输出连接自动检测撤出模块。

过程信号监控与管理模块的输入连接钢流振动信号，自动检测撤出模的输出连接控制钢包浇铸。

本实用新型自动检测投入模块根据连铸生产进程确定钢包下渣自动控制系统是否进入工作状态，特征信号分级模块完成钢流冲击振动时间序列的指标信号提取工作，过程信号监控模块负责钢包下渣自动控制系统在进入工作状态后的连铸生产过程实时控制与管理，自动检测撤出模块则是在钢包下渣自动控制系统完成某一浇次的下渣检测后，自动退出工作状态，直至等待下一次检测投入。

本实用新型的有益效果：①可以较好的实现钢包下渣检测的自动运行投入、过程监测与控制、自动运行终止等任务，实现对钢包浇注过程的全息监控；②构造简单、实时性好、稳定性高、制造成本较低，能够较好的克服电磁感应线圈式钢包下渣检测系统所固有的检测准确率低、使用寿命较短且制造维护成本较高等问题；③安装、维护方便，不需要对连铸生产车间的现有设备进行重新布置与改造，不会对正常的连铸生产造成任何不良影响。

附图说明：

图1是本实用新型实施例结构示意图；

图中：自动检测投入模块1，特征信号分级模块2，过程信号监控与管理模块3，自动检测撤出模块4，钢包浇铸5，钢包重量信号6，钢流振动信号7。