CN101905296B - 一种液态电渣连铸渣池液面的控制装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种液态电渣连铸渣池液面的控制装置及方法，属于金属电渣重熔技术领域。该装置包括交流供电电源、大电流水冷电缆、大电流检测元件、上结晶器、下结晶器、绝缘层、支撑平台、支撑立柱、引锭导电底水箱、抽锭平台、抽锭电机和控制器；该装置的控制方法，包括如下步骤：步骤1、采集电流变化值；步骤2、将电流变化值送入控制器当中作为负反馈信号；步骤3、控制器将预先设定的电流值作为正信号，并用正信号和负反馈信号的差值通过抽锭电机瞬时调整抽锭平台的上下位置，使供电回路上的电流与控制器中设定的电流值保持相等。本发明的优点：可以及时准确地反映出钢水液面变化情况，而且准确的控制渣池的液面位置，其控制过程简单、直接，整个装置环保、维护费用很低。
Description
技术领域：
本发明属于金属电渣重熔技术领域，特别涉及一种液态电渣连铸渣池液面的控制装置及方法。
背景技术：
目前，液态电渣连铸渣池液面的控制方法，主要是先对钢水或熔渣液面进行测量，再根据测量的钢水或熔渣液面位置进行熔炼控制，现有的液面位置测量方法主要有热电偶法、电磁法和射线法。
热电偶法采用的控制装置由热电偶和测量电路组成，热电偶放在固定位置上，当它接触到渣池液面时，就会检测到温度变化，从确定液面位置，由于温度检测比较滞后，使其反映液面的变化不够及时，测量精度又很低，从而使熔炼渣池液面控制精度也很低，且在测控过程中需要不断更换热电偶，使其材料消耗很大；
电磁法采用的控制装置由左、右线圈组成，左线圈通上固定电流用以产生固定磁场，右线圈作为接收器，当渣池液面下的钢液面上下移动时，右线圈中产生感应电流，用电流的变化计算渣池液面的变化，其精度受现场干扰信号的影响很大，且投资较大，该方法的使用有较大的局限性；
射线法采用的控制装置由放射源和接收器组成，放射源的射线穿过渣池液面下的钢液面时会产生射线能量的变化，接收器接收到能量变化后，计算得到渣池液面的变化，其检测精度虽高，但由于使用了放射源对操作人员有人身伤害，不环保。
发明内容：
为了克服现有液态电渣连铸渣池液面的控制方法的不足，本发明提供一种液态电渣连铸渣池液面的控制装置及方法，可以及时准确地控制液态电渣连铸熔炼过程中渣池的液面变化，而且整个装置环保、维护费用很低。
本发明液态电渣连铸渣池液面的控制装置包括有交流供电电源、大电流水冷电缆、大电流检测元件、上结晶器、下结晶器、绝缘层、支撑平台、支撑立柱、引锭导电底水箱、抽锭平台、抽锭电机和控制器；
该装置的连接是：支撑平台安装在支撑立柱上，支撑平台为外方内圆结构，支撑平台内侧安装圆筒形的下结晶器，下结晶器上方安装圆筒形的上结晶器，下结晶器和上结晶器之间用圆环形的绝缘层隔开，下结晶器的下方安装抽锭平台，抽锭平台为圆形平板，下结晶器的轴线能够穿过抽锭平台的圆心，抽锭平台外圆周设置有滚轮，抽锭平台上安装引锭导电底水箱，引锭导电底水箱为圆形平板，引锭导电底水箱的半径尺寸与下结晶器内侧半径尺寸相同，抽锭平台的下方安装抽锭电机，交流供电电源通过大电流水冷电缆将一端连接到上结晶器上，另一端连接到引锭导电底水箱上，控制器与大电流检测元件和抽锭电机电连接。
采用上述装置进行控制的方法，包括如下步骤：
步骤1、当熔渣上升到与上结晶器接触时，通过大电流检测元件采集由大电流水冷电缆、上结晶器、熔渣、钢锭及引锭导电底水箱构成一个供电回路上的电流变化值；
步骤2、将采集到的电流变化值送入控制器当中作为负反馈信号；
步骤3、控制器将预先设定的电流值作为正信号，并用正信号和负反馈信号的差值通过抽锭电机瞬时调整抽锭平台的上下位置，使供电回路上的电流与控制器中设定的电流值保持相等，控制熔炼过程中的渣池液面保持在熔炼最佳位置上。
该控制装置及方法的工作过程：在进行生产熔炼过程中，将浇注中间包通过中包支架安装在支撑平台上，浇注中间包中心位置设有一个圆孔，钢水从圆孔流出，进入上结晶器和下结晶器，经引锭导电底水箱，形成钢锭，熔渣上浮在钢锭表面。当熔渣上升到与上结晶器接触时，交流供电电源通过大电流水冷电缆、上结晶器、熔渣、钢锭及引锭导电底水箱构成一个供电回路，因为上结晶器是固定不动的，当熔渣接触上结晶器的位置上下变化时，会使回路上的电流发生相应的变化，这样大电流检测元件就会马上检测到整个回路上的电流变化，并将实时检测到的电流值送入控制器当中作为负反馈信号，控制器将预先设定的电流值作为正信号，并用正信号和负反馈信号的差值通过抽锭电机瞬时调整抽锭平台的上下位置，使供电回路上的电流与控制器中设定的电流值保持相等，从而实现控制一个电流设定值对应一个液态电渣连铸渣池液面的目的，最终控制熔炼过程中的渣池液面保持在熔炼最佳位置上。
本发明的优点：可以及时准确地反映出钢水液面的变化情况，而且可以准确的控制液态电渣连铸渣池的液面，其控制过程简单、直接，整个装置环保、维护费用很低。
附图说明：
图1是本发明的装置结构示意图；
图2是本发明的装置俯视示意图；
图中，1.浇注中间包，2.中包支架，3.钢水，4.大电流水冷电缆，5.交流供电电源，6.下结晶器，7.大电流检测元件，8.钢锭，9.引锭导电底水箱，10.抽锭平台，11.控制器，12.熔渣，13.上结晶器，14.绝缘层，15.支撑平台，16.支撑立柱，17抽锭电机，18滚轮。
具体实施方式：
本发明一种液态电渣连铸渣池液面的控制装置及方法结合实施例和附图加以说明。
本实施例中浇注中间包选取型号ZB01，中包支架选取型号ZBJ01，大电流水冷电缆选取型号WCCB，下结晶器选取型号DCYC，大电流检测元件选取型号HAL，引锭导电底水箱选取型号DWT，控制器选取型号ESRLM-CV10.02，上结晶器选取型号UCYC，抽锭电机选取型号Y180M。
本发明液态电渣连铸渣池液面的控制装置如图1和图2所示，包括有交流供电电源5、大电流水冷电缆4、大电流检测元件7、上结晶器13、下结晶器6、绝缘层14、支撑平台15、支撑立柱16、引锭导电底水箱9、抽锭平台10、抽锭电机17和控制器11；
该装置的连接是：支撑平台15安装在支撑立柱16上，支撑平台15为外方内圆结构，圆环形支撑平台15内侧安装圆筒形的下结晶器6，下结晶器6上方安装圆筒形的上结晶器13，下结晶器6和上结晶器13之间用圆环形的绝缘层14隔开，下结晶器6的下方安装抽锭平台10，抽锭平台10为圆形平板，下结晶器6的轴线能够穿过抽锭平台10的圆心，抽锭平台10外圆周设置有滚轮18，抽锭平台10上安装引锭导电底水箱9，引锭导电底水箱9为圆形平板，引锭导电底水箱9的半径尺寸与下结晶器6内侧半径尺寸相同，抽锭平台10的下方安装抽锭电机17，交流供电电源5通过大电流水冷电缆4将一端连接到上结晶器13上，另一端连接到引锭导电底水箱9上，控制器11与大电流检测元件7和抽锭电机17电连接。
采用上述装置进行控制的方法，包括如下步骤：
步骤1、当熔渣上升到与上结晶器13接触时，通过大电流检测元件7采集由大电流水冷电缆4、上结晶器13、熔渣12、钢锭8及引锭导电底水箱9构成一个供电回路上的电流变化值；
步骤2、将采集到的电流变化值送入控制器11当中作为负反馈信号；
步骤3、控制器11将预先设定的电流值作为正信号，并用正信号和负反馈信号的差值通过抽锭电机17瞬时调整抽锭平台10的上下位置，使供电回路上的电流与控制器11中设定的电流值保持相等，控制熔炼过程中的渣池液面保持在熔炼最佳位置上。
该控制装置及方法的工作过程：在进行生产熔炼过程中，将浇注中间包1通过中间支架2安装在支撑平台15上，浇注中间包1中心位置设有一个圆孔，钢水3从圆孔流出，进入上结晶器13和下结晶器6，经引锭导电底水箱9，形成钢锭8，熔渣12上浮在钢锭8表面。当熔渣12上升到与上结晶器13接触时，交流供电电源5通过大电流水冷电缆4、上结晶器13、熔渣12、钢锭8及引锭导电底水箱9构成一个供电回路，因为上结晶器13是固定不动的，当熔渣12接触上结晶器13的位置上下变化时，会使回路上的电流发生相应的变化，这样大电流检测元件7就会马上检测到整个回路上的电流变化，并将实时检测到的电流值送入控制器11当中作为负反馈信号，控制器11将预先设定的电流值作为正信号，并用正信号和负反馈信号的差值通过抽锭电机17瞬时调整抽锭平台10的上下位置，使供电回路上的电流与控制器11中设定的电流值保持相等，从而实现控制一个电流设定值对应一个液态电渣连铸渣池液面的目的，最终控制熔炼过程中的渣池液面保持在熔炼最佳位置上。
Claims (3)
1.一种液态电渣连铸渣池液面的控制装置，其特征在于：该装置包括有交流供电电源、大电流水冷电缆、大电流检测元件、上结晶器、下结晶器、绝缘层、支撑平台、支撑立柱、引锭导电底水箱、抽锭平台、抽锭电机和控制器；
该装置的连接是：支撑平台安装在支撑立柱上，支撑平台内侧安装圆筒形的下结晶器，下结晶器上方安装圆筒形的上结晶器，下结晶器和上结晶器之间用圆环形的绝缘层隔开，下结晶器的下方安装抽锭平台，抽锭平台上安装引锭导电底水箱，抽锭平台的下方安装抽锭电机，交流供电电源通过大电流水冷电缆将一端连接到上结晶器上，另一端连接到引锭导电底水箱上，控制器与大电流检测元件和抽锭电机电连接，其中，当熔渣上升到与上结晶器接触时，通过大电流检测元件采集由大电流水冷电缆、上结晶器、熔渣、钢锭及引锭导电底水箱构成一个供电回路上的电流变化值。
2.按权利要求1所述的液态电渣连铸渣池液面的控制装置，其特征在于：所述的支撑平台为外方内圆结构；所述的抽锭平台为圆形平板，下结晶器的轴线能够穿过抽锭平台的圆心，抽锭平台外圆周设置有滚轮；所述的引锭导电底水箱为圆形平板，引锭导电底水箱的半径尺寸与下结晶器内侧半径尺寸相同。
3.采用权利要求1所述的液态电渣连铸渣池液面的控制装置的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1、当熔渣上升到与上结晶器接触时，通过大电流检测元件采集由大电流水冷电缆、上结晶器、熔渣、钢锭及引锭导电底水箱构成一个供电回路上的电流变化值；
步骤2、将采集到的电流变化值送入控制器当中作为负反馈信号；
步骤3、控制器将预先设定的电流值作为正信号，并用正信号和负反馈信号的差值通过抽锭电机瞬时调整抽锭平台的上下位置，使供电回路上的电流与控制器中设定的电流值保持相等，控制熔炼过程中的渣池液面保持在熔炼位置上。
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