【摘  要】介紹了宣鋼連鑄鋼包下渣自動(dòng)監(jiān)測(cè)及中間包液位控制系統(tǒng)工作原理及特點(diǎn)
      【關(guān)鍵詞】連鑄 鋼包下渣 中間包液位控制
      前言
      宣鋼煉鋼廠連鑄生產(chǎn)中，鋼包中的鋼水在注入中間包的過(guò)程中，如果不采取保護(hù)措施，鋼水就會(huì)受到二次氧化,而鋼水受到二次氧化勢(shì)必會(huì)影響鋼材質(zhì)量。目前我廠在致力于提高產(chǎn)品質(zhì)量，因此必須進(jìn)行保護(hù)澆注，使鋼水在從鋼包進(jìn)入到中間包的過(guò)程中，始終處于長(zhǎng)水口保護(hù)套管的保護(hù)狀態(tài)，同時(shí)加上氬氣保護(hù)，從而避免鋼水裸露在大氣中而達(dá)到無(wú)氧澆注的目的。在一包鋼水的澆注末期，浮在鋼水表面的鋼渣會(huì)逐漸流入中間包，過(guò)多的中間包鋼渣會(huì)使鋼水的潔凈度降低，加快中間包襯的侵蝕，降低連澆爐數(shù)，影響鑄坯質(zhì)量和連鑄生產(chǎn)過(guò)程，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致拉漏事故。因此，必須在澆注末期對(duì)鋼水下渣進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。

      ⒈系統(tǒng)工作原理
      VSD2000連鑄鋼包下渣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)感受機(jī)械操作臂的振動(dòng)來(lái)檢測(cè)連鑄過(guò)程中的下渣。在鋼水澆注過(guò)程中，鋼水流經(jīng)長(zhǎng)水口注入中間包時(shí)，鋼水沖擊長(zhǎng)水口壁引起用來(lái)支撐長(zhǎng)水口的機(jī)械操作臂振動(dòng)。由于鋼渣比重不到鋼水比重的一半，浮在鋼水表面，在一包鋼水即將澆注完畢時(shí)，鋼渣才出現(xiàn)，此時(shí)由于鋼渣輕，粘度大，流動(dòng)性也差，鋼水與鋼渣的混流對(duì)長(zhǎng)水口壁的沖擊作用力與純鋼水的沖擊作用力存在較大的差異。因此本系統(tǒng)主要通過(guò)測(cè)量分析機(jī)械操作臂的振動(dòng)差異監(jiān)測(cè)連鑄鋼包的下渣。
      VSD2000連鑄鋼包下渣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由系統(tǒng)控制柜（MCU）、前端控制單元（FCU）、中間包液面自動(dòng)控制單元（ACMU）、傳感器及前級(jí)調(diào)理放大模塊、下渣報(bào)警喇叭、下渣報(bào)警等和按鈕控制盒等組成，如圖1所示。

 
圖1 VSD2000連鑄鋼包下渣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)原理圖

      振動(dòng)信號(hào)通過(guò)安裝在操作桿中部的傳感器經(jīng)前級(jí)調(diào)理放大模塊連入系統(tǒng)控制柜的電器控制單元，并經(jīng)處理后輸出至工控機(jī)進(jìn)行運(yùn)算分析；系統(tǒng)檢測(cè)出的下渣信號(hào)由系統(tǒng)控制柜輸出至前端控制單元，再控制報(bào)警喇叭及報(bào)警燈工作，或者發(fā)出指令，關(guān)閉大包水口。

      ⒉系統(tǒng)技術(shù)特性
       VSD2000連鑄鋼包下渣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：
      ⒈ 安裝方便，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備基本不做改造，安裝不影響生產(chǎn)。
      ⒉ 傳感器離鋼水較遠(yuǎn)，采用多層全鋼保護(hù)結(jié)構(gòu)，并對(duì)其實(shí)施24小時(shí)氣體冷卻，因此有較長(zhǎng)的使用壽命。
      ⒊ 采用特別的信號(hào)處理方法獲取鋼包下渣的振動(dòng)特征參數(shù)，用大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)形成的知識(shí)庫(kù)來(lái)推理判斷下渣，使得系統(tǒng)具有很高的下渣報(bào)警準(zhǔn)確度。
      ⒋ 系統(tǒng)采用先進(jìn)的模塊化設(shè)計(jì)思想，保證系統(tǒng)更可靠的運(yùn)行，并最大限度的隔離故障，方便維護(hù)。
      ⒌ 系統(tǒng)具備最近兩包澆鑄時(shí)間記錄對(duì)比功能，方便現(xiàn)場(chǎng)操作人員對(duì)澆鑄時(shí)間的控制。
      ⒍ 現(xiàn)場(chǎng)使用多級(jí)柱狀燈，直觀表示鋼水與鋼渣流動(dòng)狀態(tài)。
      ⒎ 下渣時(shí)可選擇自動(dòng)關(guān)閉大包水口或者聲光同時(shí)報(bào)警，提示現(xiàn)場(chǎng)操作人員。
      ⒏ 功能完善的下渣檢測(cè)軟件，能夠?qū)崟r(shí)的顯示鋼水流動(dòng)狀態(tài)，并在界面上提供中間包重量信號(hào)的實(shí)時(shí)曲線以及記錄開(kāi)關(guān)水口動(dòng)作。
      ⒐ 對(duì)鋼種進(jìn)行分級(jí)處理，能夠根據(jù)不同的鋼種調(diào)整特征參數(shù)的范圍，從而適應(yīng)不同鋼種的要求。
      ⒑ 系統(tǒng)自動(dòng)存儲(chǔ)運(yùn)行數(shù)據(jù)，每天生成一個(gè)文件；用戶可通過(guò)歷史數(shù)據(jù)回放軟件瀏覽系統(tǒng)運(yùn)行以來(lái)任何時(shí)候的歷史數(shù)據(jù)。
      ⒒ 系統(tǒng)可以自動(dòng)控制大包水口，從而保證中間包液面穩(wěn)定在一個(gè)合理的水平；系統(tǒng)設(shè)置人工開(kāi)關(guān)水口動(dòng)作的優(yōu)先級(jí)高于自動(dòng)控制。

      ⒊中間包液位自動(dòng)控制系統(tǒng)
      中間包液面自動(dòng)控制單元是本系統(tǒng)的輔助模塊，與下渣檢測(cè)系統(tǒng)互聯(lián)，通過(guò)自動(dòng)控制大包水口開(kāi)度，可以使中間包液面穩(wěn)定在合理的水平。
中間包液位的穩(wěn)定對(duì)提高下渣檢測(cè)的有效性具有重要意義，同時(shí)中包液面的穩(wěn)定也是提高連鑄坯質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。本系統(tǒng)的中包液面自動(dòng)控制系統(tǒng) （ACMU）即實(shí)現(xiàn)了中間包鋼水液面的自動(dòng)控制。
      當(dāng)中間包液面在合理的水平時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)工人可以通過(guò)水口閥操作按鈕盒啟動(dòng)中間包液面自動(dòng)控制系統(tǒng)，此后中間包液面便維持在啟動(dòng)自動(dòng)控制時(shí)刻的液面水平，直到系統(tǒng)檢測(cè)到下渣。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到下渣并發(fā)出聲光警報(bào)后，ACMU可自動(dòng)關(guān)閉中間包水口，或者由工人聽(tīng)到提示后人工關(guān)閉。人工操作水口開(kāi)關(guān)的優(yōu)先級(jí)高于自動(dòng)控制，即當(dāng)中間包液面自動(dòng)控制系統(tǒng)啟動(dòng)后，工人任意對(duì)水口的動(dòng)作（開(kāi)大或關(guān)閉水口）都會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)控制失效，以防止突發(fā)事件的發(fā)生。按中間包水口閥操作按鈕盒的“自動(dòng)”按鈕可重新啟動(dòng)中間包液面自動(dòng)控制。
      結(jié)束語(yǔ)
      隨著宣鋼煉鋼廠連鑄鋼包下渣自動(dòng)監(jiān)測(cè)及中間包液位控制系統(tǒng)的使用，有效降低中間包渣厚，防止鋼水二次氧化，從而提高連鑄中間坯質(zhì)量；鋼包下渣量降低，中間包渣量得到有效控制，從而使鋼渣對(duì)中間包耐火材料的侵蝕減少，鋼包滑動(dòng)水口的擴(kuò)徑減小，滑板使用次數(shù)提高；為了防止鋼包下渣，經(jīng)驗(yàn)缺乏的操作工不得不提前關(guān)閉水口，尤其是在澆注優(yōu)質(zhì)品種鋼時(shí)更是如此，這樣就會(huì)造成鋼包中剩余鋼水量增加。采用VSD2000鋼包下渣檢測(cè)技術(shù)后，能夠及時(shí)預(yù)報(bào)鋼包下渣，關(guān)閉滑動(dòng)水口，鋼包余鋼減少，鋼水成坯率提高。