CN106111925A - 连铸大包水口氩气保护浇铸自动控制系统及控制方法 - Google Patents

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耿啸
朱效龙
王军
付涛
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/18—Controlling or regulating processes or operations for pouring

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Abstract

本发明提供一种连铸大包水口氩气保护浇铸自动控制系统及控制方法。本发明包括连铸中间包，所述的连铸中间包通过主管道连接氩气管网，其特征是：所述的主管道上并联有旁路管道，所述的主管路上从氩气管网方向往中间包方向依次设置有第一球阀、减压阀和质量流量控制器，所述的质量流量控制器连接PLC控制系统，所述的旁路管道上安装有控制阀门。本发明能有效解决氩气流量因工艺条件不稳定，工人操作失误或操作误差，执行标准不一致造成的连铸钢水包大包水口氩气密封效果不佳情况。

Description

连铸大包水口氩气保护浇铸自动控制系统及控制方法
技术领域：
本发明涉及一种连铸大包水口氩气保护浇铸自动控制系统及控制方法，属于连铸系统的自动控制技术领域。
背景技术：
连铸大包水口需氩气保护浇铸，以防止钢水二次氧化。在实际生产过程中，氩气流量由于氩气管网波动、不同人员操作等因素影响，难免达不到或超出工艺规定范围。另外，由于操作人员开停机需完成的工作较多，常出现忘开或忘关氩气的情况，于此同时由于工艺条件的变化造成水口氩气流量不稳定，导致氩气保护效果不佳，造成钢水氧化现象，造成钢水质量问题或氩气浪费。
发明内容
本发明的目的是针对上述存在的问题提供一种连铸大包水口氩气保护浇铸自动控制系统及控制方法，解决氩气流量因工艺条件不稳定，工人操作失误或操作误差，执行标准不一致造成的连铸钢水包大包水口氩气密封效果不佳情况，从而实现远程、无人职守全自动调节控制的，同时依据连铸机运转情况，自动开启和关闭控制系统以达到节约氩气的目的。
上述的目的通过以下技术方案实现：
连铸大包水口氩气保护浇铸自动控制系统，包括连铸中间包，所述的连铸中间包通过主管道连接氩气管网，所述的主管道上并联有旁路管道，所述的主管路上从氩气管网方向往中间包方向依次设置有第一球阀、减压阀和质量流量控制器，所述的质量流量控制器连接PLC控制系统，所述的旁路管道上安装有控制阀门。
所述的连铸大包水口氩气保护浇铸自动控制系统，所述的控制阀门包括第二球阀和电磁阀。
所述的连铸大包水口氩气保护浇铸自动控制系统，所述的中间包上还安装有定位装置，所述的定位装置连接所述的PLC控制系统。
所述的连铸大包水口氩气保护浇铸自动控制系统，所述的定位装置采用采用限位开关将中包车到达浇铸位的开关量信号传输至连铸公用PLC控制系统，用于表示中包车浇铸到位指示。
所述的连铸大包水口氩气保护浇铸自动控制系统，所述的质量流量控制器采用质量流量控制器D07-60B 500SLM 3MPa 压损：0.2-0.5Pa 4-20mA 。
用上述连铸大包水口氩气保护浇铸自动控制系统进行连铸连铸大包水口氩气保护浇铸自动控制的方法，该方法为：在主管路上安装质量流量控制器，将氩气吹扫管路中氩气流量反馈信号接入PLC控制系统，通过程序转换实现远程画面的监控显示，通过PLC系统基本控制输出控制功能，按照工艺控制要求设定大包水口氩气吹扫的流量，转换为质量流量控制器可识别的标准信号,控制器通过设定流量与反馈流量的对比差值，自动的调节管路内阀门的开度大小功能，以减少设定值与反馈值的差值，直至差值为零，即可满足工艺设定控制要求，以实现连铸钢包滑动水口氩气吹扫搅拌自动调节功能。
所述的连铸连铸大包水口氩气保护浇铸自动控制的方法，该方法还包括按照连铸自动浇铸的流程，采集连铸机中间包罐车浇铸到位信号，当中包车开到浇铸位后，在全自动控制模式下，大包滑动水口氩气控制系统按照工艺控制文件预先设定流量要求，自动调节至设定流量，实现浇铸过程中的自动调节作用，中间包浇铸结束后中包车离开浇铸位，浇铸位信号消失后PLC程序控制设定为0关闭氩气，当氩气吹扫流量处于设定值之外，远程HMI画面报警显示，提示操作人员关注钢包水口吹氩流量大小，并按照处理流程适当调节流量，保证氩气流量处于设定范围以内。
所述的连铸连铸大包水口氩气保护浇铸自动控制的方法，该方法还包括在发生氩气流量控制器损坏的情况下，使用旁路功能手动调节至设定流量，以满足连铸机生产工艺控制要求的步骤。
有益效果：
本发明通过远程控制系统，工控软件对该重要工艺数据进行数据记录，并提供历史趋势查询功能，以便于对铸造工艺参数分析和优化、产品质量跟踪、质量缺陷原因分析的数据源追溯。本系统可实现大包水口氩气自动、定量调节功能，同时由于采用可先进的PLC自动控制系统，本系统可实现氩气流量定量调节、事故故障后应急故障处理、实际流量超标报警提示等功能，满足生产过程中关于氩气流量自动稳定调节的功能，对工艺质量改善具备较好的应用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中： 1、连铸中间包；2、主管道；3、氩气管网；4、旁路管道；5、第一球阀；6、减压阀；7、质量流量控制器；8、PLC控制系统；9、第二球阀；10、电磁阀；11、定位装置。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1：
如图1所示，本实施例的连铸大包水口氩气保护浇铸自动控制系统，包括连铸中间包1，所述的连铸中间包通过主管道2连接氩气管网3，所述的主管道上并联有旁路管道4，所述的主管路上从氩气管网方向往中间包方向依次设置有第一球阀5、减压阀6和质量流量控制器7，所述的质量流量控制器连接PLC控制系统8，所述的旁路管道上安装有控制阀门。第一球阀用于手动切断该路氩气，用于减压阀及质量流量控制器的检修，减压阀用于控制氩气压力。
所述的连铸大包水口氩气保护浇铸自动控制系统，所述的控制阀门包括第二球阀9和电磁阀10。电磁阀用于当常用管路出现故障时，控制旁路管路通断。
所述的连铸大包水口氩气保护浇铸自动控制系统，所述的中间包上还安装有定位装置11，所述的定位装置连接所述的PLC控制系统。
所述的连铸大包水口氩气保护浇铸自动控制系统，所述的定位装置采用限位开关将中包车到达浇铸位的开关量信号传输至连铸公用PLC控制系统，用于表示中包车浇铸到位指示。
所述的连铸大包水口氩气保护浇铸自动控制系统，所述的质量流量控制器采用质量流量控制器 D07-60B 500SLM 3MPa 压损：0.2-0.5Pa 4-20mA 。
用上述连铸大包水口氩气保护浇铸自动控制系统进行连铸连铸大包水口氩气保护浇铸自动控制的方法，该方法为：在主管路上安装质量流量控制器，其主要通过设定信号与实际检测值比较差值的大小，确定流量控制需求，以满足设定要求，将此设备通过电气控制接口（反馈和设定信号均采用标准4~20mA信号），将氩气吹扫管路中氩气流量反馈信号接入PLC控制系统，通过程序转换实现远程画面的监控显示，通过PLC系统基本控制输出控制功能，按照工艺控制要求设定大包水口氩气吹扫的流量，转换为质量流量控制器可识别的标准信号,控制器通过设定流量与反馈流量的对比差值，自动的调节管路内阀门的开度大小功能，以减少设定值与反馈值的差值，直至差值为零，即可满足工艺设定控制要求，以实现连铸钢包滑动水口氩气吹扫搅拌自动调节功能。
所述的连铸连铸大包水口氩气保护浇铸自动控制的方法，该方法还包括按照连铸自动浇铸的流程，采集连铸机中间包罐车浇铸到位信号，当中包车开到浇铸位后，在全自动控制模式下，大包滑动水口氩气控制系统按照工艺控制文件预先设定流量要求，自动调节至设定流量，实现浇铸过程中的自动调节作用，中间包浇铸结束后中包车离开浇铸位，浇铸位信号消失后PLC程序控制设定为0关闭氩气，当氩气吹扫流量处于设定值之外，远程HMI画面报警显示，提示操作人员关注钢包水口吹氩流量大小，并按照处理流程适当调节流量，保证氩气流量处于设定范围以内。
所述的连铸连铸大包水口氩气保护浇铸自动控制的方法，该方法还包括在发生氩气流量控制器损坏的情况下，使用旁路功能手动调节至设定流量，以满足连铸机生产工艺控制要求的步骤。
本发明并且通过远程控制系统，工控软件对该重要工艺数据进行数据记录，并提供历史趋势查询功能，以便于对铸造工艺参数分析和优化、产品质量跟踪、质量缺陷原因分析的数据源追溯。本系统可实现大包水口氩气自动、定量调节功能，同时由于采用可先进的PLC自动控制系统，本系统可实现氩气流量定量调节、事故故障后应急故障处理、实际流量超标报警提示等功能，满足生产过程中关于氩气流量自动稳定调节的功能，对工艺质量改善具备较好的应用。
本发明的方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式，所公开的技术，还包括以上技术特征的任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种连铸大包水口氩气保护浇铸自动控制系统，包括连铸中间包，所述的连铸中间包通过主管道连接氩气管网，其特征是：所述的主管道上并联有旁路管道，所述的主管路上从氩气管网方向往中间包方向依次设置有第一球阀、减压阀和质量流量控制器，所述的质量流量控制器连接PLC控制系统，所述的旁路管道上安装有控制阀门。
2.根据权利要求1所述的连铸大包水口氩气保护浇铸自动控制系统，其特征是：所述的控制阀门包括第二球阀和电磁阀。
3.根据权利要求1或2所述的连铸大包水口氩气保护浇铸自动控制系统，其特征是：所述的中间包上还安装有定位装置，所述的定位装置连接所述的PLC控制系统。
4.根据权利要求3所述的连铸大包水口氩气保护浇铸自动控制系统，其特征是：所述的定位装置采用限位开关将中包车到达浇铸位的开关量信号传输至连铸公用PLC控制系统，用于表示中包车浇铸到位指示。
5.根据权利要求1或2或4所述的连铸大包水口氩气保护浇铸自动控制系统，其特征是：所述的质量流量控制器采用质量流量控制器D07-60B 500SLM 3MPa ,压损：0.2-0.5Pa 4-20mA。
6.一种用上述连铸大包水口氩气保护浇铸自动控制系统进行连铸连铸大包水口氩气保护浇铸自动控制的方法，其特征是：该方法为：在主管路上安装质量流量控制器，将氩气吹扫管路中氩气流量反馈信号接入PLC控制系统，通过程序转换实现远程画面的监控显示，通过PLC系统基本控制输出控制功能，按照工艺控制要求设定大包水口氩气吹扫的流量，转换为质量流量控制器可识别的标准信号,控制器通过设定流量与反馈流量的对比差值，自动的调节管路内阀门的开度大小功能，以减少设定值与反馈值的差值，直至差值为零，即可满足工艺设定控制要求，以实现连铸钢包滑动水口氩气吹扫搅拌自动调节功能。
7.根据权利要求6所述的连铸连铸大包水口氩气保护浇铸自动控制的方法，其特征是：该方法还包括按照连铸自动浇铸的流程，采集连铸机中间包罐车浇铸到位信号，当中包车开到浇铸位后，在全自动控制模式下，大包滑动水口氩气控制系统按照工艺控制文件预先设定流量要求，自动调节至设定流量，实现浇铸过程中的自动调节作用，中间包浇铸结束后中包车离开浇铸位，浇铸位信号消失后PLC程序控制设定为0关闭氩气，当氩气吹扫流量处于设定值之外，远程HMI画面报警显示，提示操作人员关注钢包水口吹氩流量大小，并按照处理流程适当调节流量，保证氩气流量处于设定范围以内。
8.根据权利要求6或7所述的连铸连铸大包水口氩气保护浇铸自动控制的方法，其特征是：该方法还包括在发生氩气流量控制器损坏的情况下，使用旁路功能手动调节至设定流量，以满足连铸机生产工艺控制要求的步骤。
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