【摘  要】介紹了宣鋼連鑄鋼包下渣自動(dòng)監(jiān)測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)入到中間包的過程中，始終處于長水口保護(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，必須在澆注末期對鋼水下渣進(jìn)行監(jiān)測和控制。

      ⒈系統(tǒng)工作原理
      VSD2000連鑄鋼包下渣自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)通過感受機(jī)械操作臂的振動(dòng)來檢測連鑄過程中的下渣。在鋼水澆注過程中，鋼水流經(jīng)長水口注入中間包時(shí)，鋼水沖擊長水口壁引起用來支撐長水口的機(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長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)主要通過測量分析機(jī)械操作臂的振動(dòng)差異監(jiān)測連鑄鋼包的下渣。
      VSD2000連鑄鋼包下渣自動(dòng)監(jiān)測系統(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)測系統(tǒng)原理圖

      振動(dòng)信號(hào)通過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)測系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：
      ⒈ 安裝方便，對現(xiàn)場設(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)，并對其實(shí)施24小時(shí)氣體冷卻，因此有較長的使用壽命。
      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)庫來推理判斷下渣，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)間記錄對比功能，方便現(xiàn)場操作人員對澆鑄時(shí)間的控制。
      ⒍ 現(xiàn)場使用多級(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)場操作人員。
      ⒏ 功能完善的下渣檢測軟件，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)曲線以及記錄開關(guān)水口動(dòng)作。
      ⒐ 對鋼種進(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；用戶可通過歷史數(shù)據(jù)回放軟件瀏覽系統(tǒng)運(yùn)行以來任何時(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，與下渣檢測系統(tǒng)互聯(lián)，通過自動(dòng)控制大包水口開度，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)定對提高下渣檢測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)場工人可以通過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)檢測到下渣。當(dāng)系統(tǒng)檢測到下渣并發(fā)出聲光警報(bào)后，ACMU可自動(dòng)關(guān)閉中間包水口，或者由工人聽到提示后人工關(guān)閉。人工操作水口開關(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，工人任意對水口的動(dòng)作（開大或關(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
      隨著宣鋼煉鋼廠連鑄鋼包下渣自動(dòng)監(jiān)測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。